内蒙古野生披碱草属牧草居群穗部形态多样性研究

采用14项穗部形态学性状对内蒙古地区披碱草属牧草进行形态多样性研究,结果表明,14项穗部形态性状均存在较大的变异,平均变异系数为27．32％,变异系数最大为旗叶与穗基部长度（64．23％）,最小为第一内稃长（12．25％）。14项穗部形态性状中小穗数的居群总多样性指数最高为2．051,最低的为每穗轴小花数（1．294）。披碱草属牧草种质资源遗传多样性丰富,居群内多样性指数最高为1．652（AE050）,最低为1．019（AE027）;居群总平均多样性指数为1．903,居群内平均多样性指数为1．407,表型分化系数为22．77％。14项穗部性状中穗长、穗宽、穗长、小穗数、第一颖长、每穗轴小花数和第一外稃长是引起表型变异的主要性状,这些性状与披碱草属牧草分类及种子产量密切有关。聚类分析表明,地理来源不同的同种材料能集中地聚在一起,说明相同物种即使地理位置相距较远,其亲缘关系仍然是最为接近,肥披碱草存在变异现象。此外,还提出了我国披碱草属牧草保护的策略。     

川西北高原野生老芒麦居群穗部形态多样性研究

对采集自川西北高原的13个野生老芒麦居群的15项穗部形态指标进行了研究。Shannon-weaver指数分析表明,13个居群在穗部性状上具有丰富的遗传多样性(H′=1.793 7),且居群内遗传变异(69.31%)大于居群间(30.69%);聚类分析将这13个居群分为3组;主成分分析表明单穗长和宽、单穗重、小穗长、内外稃长和每穗轴节小穗数等是造成13个居群老芒麦穗部特征差异的主要因素;相关分析的结果表明海拔、纬度、经度和降水量对川西北高原野生老芒麦居群穗部性状变异贡献较大,而年均温对此影响不大。此外,提出了川西北高原野生老芒麦的保护策略。     

青藏高原老芒麦野生种群生态特性与形态变异研究

对青藏高原老芒麦野生种群生态分布特性和形态学变异研究表明:(1)老芒麦在青藏高原地区分布广泛,群落生境可初步划分为高山亚高山草甸型、河谷草地型和森林灌丛型;群落组成以高山红柳+老芒麦+发草、沙棘+老芒麦+蒿类、老芒麦+锦鸡儿+鹅观草、老芒麦+披碱草+多节雀麦4种类型最多。(2)野生老芒麦种群形态学性状具广泛变异,其中与牧草产量和种子产量相关的形态性状变异较大,与分类相关的指标变异程度较小。(3)聚类分析将不同形态的老芒麦聚为三大类群,聚类结果除与海拔有一定关系外,与其地理分布的一致性不明显。(4)主成分分析表明,内外颖长、内外颖芒长、旗叶宽、倒二叶片长、株高、内外稃长、外稃芒长、内外稃宽、穗中部节上每小穗的小花数、穗长、叶色、茎粗、灰度和穗中部节上的小穗数是引起老芒麦形态分化的主要指标。     

不同生境条件下冰草穗部性状的变异

从形态学角度,对采自内蒙古自治区14个冰草Agropyron cristatum天然(种)居群的共计280个个体10个穗部性状(穗长、穗宽、每穗节数、穗轴第1节间长、小穗长、小穗宽、第1颖长、第2颖长、小穗小花数和第1小花外稃长)进行了测定分析,结果表明:14个种群在所有性状上均存在显著差异,而且在穗长、每穗节数、穗轴第1节间长和小穗长等性状差异表现尤为明显.揭示了冰草种内不同种群间及种群内的不同个体间丰富的遗传变异.     

青藏高原六种披碱草属牧草落粒性差异及农艺性状分析

为探究青藏高原地区披碱草属(Elymus)不同物种间落粒性的差异,明确影响披碱草属落粒的主要农艺性状,筛选低落粒性披碱草属资源,为披碱草属抗落粒性牧草育种提供育种材料和理论依据。本研究以采自于青海不同地区的披碱草属6种共18份资源为研究对象,对供试材料的落粒性和农艺性状进行了相关性分析、通径分析、主成分分析和聚类分析。结果表明：6种披碱草属牧草自然落粒率存在显著差异,垂穗披碱草(E.nutans)自然落粒率最高,达到49.54%;披碱草属牧草自然落粒率与小穗长、外稃长、芒长均呈显著(P<0.05)或极显著(P<0.01)正相关关系,与单序籽粒数、小穗数、穗轴节数、株高均呈显著(P<0.05)或极显著(P<0.01)负相关;单序籽粒数、小穗数、株高、穗轴节数是培育低落粒性披碱草属牧草的目标性状,芒长、小穗长和外稃长是影响披碱草属牧草落粒的关键农艺性状。     

披碱草属四种植物主要形态特征的变异性比较

应用变异系数、主成分分析、系统聚类分析方法,对披碱草属四种不同生境来源的18个居群的180份材料进行形态特征比较分析.变异系数分析结果表明:(1)披碱草属4种植物的不同居群在形态特征上具有变异性;(2)不同居群内及居群间的形态特征存在一定程度的变异;(3)穗部形态特征中的颖及稃特征是种间和种以下分类的重要依据.主成分分析结果表明:颖长、颖脉数、外稃长、内稃长、小穗长、小穗宽等是种间分类的重要特征指标.系统聚类分析法分析表明:在欧式距离等于5时可将来自不同生境的18个居群分为3类,经鉴定第一类为披碱草和老芒麦,第二类为麦宾草,第三类是圆柱披碱草;其中麦宾草的归类清晰.     

雀麦属13种植物形态遗传多样性研究

对雀麦属13个种的30个性状做形态遗传多样性分析,结果表明:雀麦属种间存在很大的遗传差异,表现出较高的遗传多样性.变异系数范围7.59%～127.01%,变异系数较大的性状有外稃芒长、穗轴第一节间长、第一颖脉数、叶片长、花药长等.对形态性状做主成分分析,前6个主成分累积贡献率为87.29%,分枝着生小穗数、第一颖脉数、叶舌长、第二颖脉数、外稃宽、外稃芒长、叶片宽、分蘖数、小穗长、穗轴第一节间长、第一颖长、内稃宽、穗节数是造成雀麦属形态差异主要因素.形态性状聚类分析,颖果长单独聚为一类;内稃宽单独聚为一类;内稃长、外稃长、第一颖长聚为一类;穗轴第一节间长、第一颖脉数、外稃芒长聚为一类;其余的聚为一类.对13个种进行聚类分析,无芒雀麦、红雀麦、山地雀麦、杂交雀麦、扁穗雀麦、草甸雀麦、密丛雀麦、疏花雀麦、旱雀麦、杂色雀麦聚为一类;多节雀麦、加利福尼亚雀麦和细枝雀麦各自聚为一类,共四类.     

披碱草属植物形态多样性及其主成分分析

以我国9种披碱草的40个居群为材料,对28个形态特征进行聚类和主成分分析。结果表明:以遗传距离系数0.78为尺度把40个披碱草居群分为两大类,第1类主要包括垂穗组披碱草种类,第2类大多数包括穗直立的披碱草种类。披碱草属每个种的各居群基本能够聚在一起,并和地理条件有一定的关系;披碱草(Elymus dahuricus)、圆柱披碱草(E.cylindricus)和紫芒披碱草(E.purpuraristatus)变异性很大,而垂穗披碱草(E.nutans)、老芒麦(E.sibiricus)归类比较清晰明显;在形态分化的指标中,与生产应用及分类功能联系密切的17个特征向量可反映总变异85%以上的信息,根据贡献的大小分为10个不同的层次;单株重、单穗重、分蘖数、生殖枝长、旗叶与穗基部长度、穗色、小穗长、外稃、芒长、小穗宽、穗宽、生长速度(出苗-幼苗)、颖宽、植株绒毛分级、生长速度(幼苗-分蘖)、叶片颜色和株高是披碱草形态分化的主要指标。     

垂穗披碱草种质资源繁殖相关特性遗传多样性研究

对采自甘肃、青海以及四川等地的50个垂穗披碱草居群的穗长、穗宽、每穗小穗数、种长、芒长和千粒重等6个与其繁殖相关的性状进行了遗传多样性研究。Shannon-weaver指数分析显示,50个居群在形态性状上具有丰富的遗传多样性(H′=1.873)。遗传多样性主要集中在居群内部(63.8%),居群间存在一定的遗传变异(36.2%)。各性状间的遗传变异具有不均衡性,穗宽变异较大(CV=0.347 2),种长变异最小(CV=0.118 4)。聚类分析表明,50个居群可分为3组;相关分析结果表明,海拔、经度、纬度、年均温和年均降水量对垂穗披碱草的繁殖性状变异有不同程度的影响,其中海拔和年均温对穗长和每穗小穗数影响极显著(P<0.01)。此外,提出了垂穗披碱草的利用和保护建议。     

披碱草属天然杂种形态学鉴定

四川省草原科学研究院牧草所团队在位于阿坝州红原县牧草育种基地中发现并保存了一批披碱草属(Elymus L.)天然杂种。为了弄清这些天然杂种与生境中常见的披碱草属物种间的亲缘关系,从而更好地利用这些种质资源的杂种优势,本研究选取了14个特征指标在形态学层面上对供试的54份天然杂种和老芒麦(E. sibiricus)、垂穗披碱草(E. nutans)、圆柱披碱草(E. cylindricus)及麦薲草(E. tangutorum)开展了形态学初步鉴定。聚类分析结果显示,供试的天然杂种与老芒麦和垂穗披碱草聚为一类,其中51份与老芒麦更近,3份与垂穗披碱草更近。圆柱披碱草和麦薲草则单独聚为一类,与供试天然杂种间亲缘关系较远。     

海拔高度对披碱草属植物形态特征的可塑性

海拔是影响植物生物进化和亲缘关系的重要因素,为了探明海拔对披碱草属植物表型特征的影响,本试验对不同海拔(3098~4203 m)的3种披碱草属植物:六倍体垂穗披碱草(Elymus nutans)、四倍体的昆仑披碱草(Elymus burchan-buddae)和老芒麦(E. sibiricus),27个种群810个体的13个表型性状进行测定,结果表明,垂穗披碱草的变异系数范围为8.8%~59.1%,昆仑披碱草为8.2%~53.7%,老芒麦为7.6%~56.7%,外稃长是3种披碱草变异系数最小的表型性状。聚类分析可以看出形态上相似的种群海拔来源基本相同,而且聚为一类的多数种群具有相似的生境。相关分析表明:海拔和供试材料的多个表型性状之间存在着明显的相关性(P<0.01)。本研究表明,海拔对披碱草属植物形态特征具有较强的可塑性,不同披碱草属植物的形态特征对海拔变化的反应不同,四倍体披碱草属植物对海拔的变化反应更加敏感。因此,部分形态特征可以用于披碱草属植物在海拔梯度上的演化规律的分析。     

披碱草属(Elymus L.)植物遗传多样性研究

以我国 9 种披碱草属(Elymus L. )的40个居群为材料, 采用形态学、等位酶和微卫星3 种标记对28个形态特征、7个等位酶位点和 11对SSR引物进行遗传多样性分析。结果表明:不同居群的披碱草间形态差异显著; 不同种、居群和形态特征变异规律也有所不同。旗叶与穗基部长度、生长速度( 幼苗-分蘖) 、小穗柄、植株绒毛分级在种内变异较大, 而穗的形状、穗节数、株高和内稃的变化较为稳定。聚类分析结果表明:披碱草(E.dahuricus Turcz.) 、圆柱披碱草(E.cylindri-cus( Franch.) Honda) 、紫芒披碱草(E. purpuraristatus C. P. Wang et H. L. Yang)变异很大, 垂穗披碱草(E.nutans Griseb L.)和老芒麦(E.sibiricus Linn.) 的居群按种归类比较清晰明显。     

新疆野生老芒麦种质资源形态及生长特性分析

为了探究新疆不同区域野生老芒麦(Elymus sibiricus)种质资源的形态特征及生态适应性,本研究在新疆呼图壁试验区,以14份老芒麦为材料,跟踪其株高动态变化,分析生长速率与试验区环境因子的相关性,统计20个数量性状的变异系数,并对27个表型性状进行聚类和主成分分析。结果表明:哈密和伊犁地区老芒麦的生态幅宽、可塑性强,而阿勒泰和博乐地区种质生态幅相对较窄;按照株高动态变化将14份种质归为早、中、晚期3种生长类型;数量性状变异系数较大的是蜡熟期旗叶至穗基部长度和穗轴第1节间长;聚类分析将14份种质划分成5组,第1组和第3组具有生殖枝长、草层高、叶片长且宽、小穗数多等优良特性。前7个主成分的累计贡献率为89.16%,其中第1主成分与种子产量的关系密切,第2主成分与牧草产量存在相关性。本研究结果可为新疆野生老芒麦的驯化栽培与品种选育提供理论基础。     

扁穗雀麦种质资源形态变异分析

为了解不同草原生态区域扁穗雀麦(Bromus catharticus Vahl.)的形态变异及其亲缘关系,对17份种质材料的27个形态性状进行测定和分析。结果显示:其形态遗传变异较高,变异系数范围在9.13%～54.76%之间,变异系数较大的性状有小穗数、分蘖数、分枝着生小穗数、叶片长、秆直径、分枝长和株高等;变异系数较小的性状有穗节数、小穗轴节间长、小穗长、外稃长、内稃长、叶舌长、内稃宽、花药长、第二颖脉数、外稃宽等。叶片宽、分枝长、穗长、叶片长、秆直径、株高、小穗含小花数、小花数、小穗宽、花药长、小穗轴节间长等11个指标对总变异的贡献最大。并对27个性状进行了分类和性状间相关性聚类研究,17份材料聚类分析展示了不同材料间的亲缘关系。此形态变异研究为深入研究种质资源及育种提供了科学依据。     

鹅观草表型性状变异与生境间的相关性

根据鹅观草(2n=6x=42)资源的地理分布特点,采用T检验、变异系数、主成分分析、相关分析和聚类分析法对来自四川、新疆、宁夏、内蒙古、甘肃和山西的40个居群进行表型多样性分析。结果表明,表型性状无论在居群内还是居群间均表现出显著差异(p<0.01)。主成分分析显示,株高、穗长、旗叶长、旗叶宽、小穗数、小花数穗下第一节间长和穗轴第一节长等8个性状是引起鹅观草表型性状变异的最主要因素;这8个表型性状与海拔高度、年平均温度和纬度的相关程度较高。聚类分析结果表明,以遗传距离18.72为分界线可将40个居群分为三类,第一类只包括1个居群,其株高、穗长和穗下第一节间长为40个居群中最高、最长的植株;第二类包含20个居群,具有植株矮小、穗短、叶片窄小、小穗数少等特点;第三类包含19个居群,该类植株与第二类植物相比较,具有植株高大、叶片较长、较宽、小穗数和小花数较多、穗下节间长等特点。     

旱雀麦形态学遗传多样性研究

对12份旱雀麦(Bromus tectorum)材料的31个性状做形态学遗传多样性分析.结果表明,变异系数范围为3.90%～37.76%.变异系数较大的性状有穗轴第一节间长、小穗数、分蘖数、第二颗脉微、小穗长、小穗小花数.前7个主成分累积贡献率为87.96%.主轴轮生分枝数、叶片长、穗长、小花教、分枝着生小穗数、小穗长...     

不同披碱草属植物的形态分化和分类功能的构建

形态学是分类学中最常用的方法,但形态指标复杂多变且不易操作,因此有价值的形态指标尤为重要。披碱草属(Elymus)植物在我国分布广泛,形态特征差异较大,且其分类一直存在较多争议,集中体现了禾本科分类学上的难题。为了筛选具有较大分类价值的形态特征,本研究对我国9种披碱草40个种群材料的28个形态指标进行数量化测定,依据分类功能良好的指标应符合种内变异小而种间变异大的要求,通过UPGMA法(unweighted pairgroup method with arithmetic average)进行系统关系分析,并采用软件NTSYS-PC进行相关性和显著性分析,从4种组合的分类情况筛选分类功能指标,推荐14种有价值的指标用于披碱草属植物的分类。