西南区野生扁穗牛鞭草种质资源形态多样性研究

收集西南区不同居群有代表性的40份野生扁穗牛鞭草材料,研究其生境特点及外部形态变异规律。结果表明:西南区扁穗牛鞭草野生资源丰富,在海拔40～1650m均有分布,能适应粘土、壤土、沙土、沙壤土等不同土壤类型;不同居群外部形态变异大,自然高度的变异系数达46.73%,叶长、叶宽、茎直径、节间长和拉直高度变异系数均大于20%,叶色分为深绿、黄绿、灰绿3种,72%的材料能抽穗开花;聚类分析将西南区野生扁穗牛鞭草分为3大形态类型,即粗壮低矮型、高大直立型、纤细低矮型。     

19份野生扁穗牛鞭草种质农艺性状遗传变异的数量化研究

对扁穗牛鞭草在我国的野生种分布进行深入调查表明．在四川、重庆分布有广泛的不同生态型的野生扁穗牛鞭草资源。以其中19份野生扁穗牛鞭草为供试材料。对其株高、分蘖、茎叶比、干物质重量、粗蛋白质含量等农艺性状进行初步的数量化研究表明。多数扁穗牛鞭草适合做牧草并极具培育优良新型牧草品种的潜力。经测定．大邑生态型扁穗牛鞭草和草坝生态型扁穗牛鞭草表现出檀株高大、茎粗壮、叶量丰富、干物质含量高等许多牧用性饲草的优良特点．特别是草坝生态型扁穗牛鞭草的粗蛋白质含量比重高牛鞭草高约3。0％，所以，它有望成为优良的扁穗牛鞭草新品种。综合聚类显示．所有材料可分为四大类型．每个类型在饲用特性方面都有所差异。为不同目的的进一步筛选和利用及为加快我国扁穗牛鞭草种质资源的开发和利用以及改良其人工草地提供了较为科学的依据。     

19份野生扁穗牛鞭草种质农艺性状遗传变异的数量化研究

对扁穗牛鞭草在我国的野生种分布进行深入调查表明,在四川、重庆分布有广泛的不同生态型的野生扁穗牛鞭草资源。以其中19份野生扁穗牛鞭草为供试材料,对其株高、分蘖、茎叶比、干物质重量、粗蛋白质含量等农艺性状进行初步的数量化研究表明,多数扁穗牛鞭草适合做牧草并极具培育优良新型牧草品种的潜力。经测定,大邑生态型扁穗牛鞭草和草坝生态型扁穗牛鞭草表现出植株高大、茎粗壮、叶量丰富、干物质含量高等许多牧用性饲草的优良特点,特别是草坝生态型扁穗牛鞭草的粗蛋白质含量比重高牛鞭草高约3.0%,所以,它有望成为优良的扁穗牛鞭草新品种。综合聚类显示,所有材料可分为四大类型,每个类型在饲用特性方面都有所差异,为不同目的的进一步筛选和利用及为加快我国扁穗牛鞭草种质资源的开发和利用以及改良其人工草地提供了较为科学的依据。     

~(60)Co-γ辐射扁穗牛鞭草剂量筛选及表型变异研究

以牧草型‘雅安'扁穗牛鞭草(Hemarthria compressa‘Ya'an')和草坪型‘H055'扁穗牛鞭草(H.compressa‘H055')为材料,用~()60Co-γ射线分别照射种茎,研究其形态变异及变异的适宜射线剂量.旨在为扁穗牛鞭草辐射诱变育种提供基本信息。结果表明:诱变材料的存活率随辐照剂量增加而降低,‘雅安'扁穗牛鞭草种茎适宜诱变剂量为80~1 00 Gy,‘H055'扁穗牛鞭草种茎适宜诱变剂量为70~90 Gy;辐射当代材料在植株形态性状上发生了较明最变异,其变异频率分别为47.5%和37.5%。并获得75%叶片变小、株高变矮、茎变细的草坪型‘H055'扁穗牛鞭草优异种质和10%植株变高的牧草型‘雅安'扁穗牛鞭草突变体,表明辐射育种方法更适合于草坪型扁穗牛鞭草的选育。     

利用EST-SSR标记分析西南扁穗牛鞭草种质的遗传多样性

利用禾谷作物EST-SSR标记对采自我国西南地区的40份野生扁穗牛鞭草和3份扁穗牛鞭草国审品种的遗传变异和亲缘关系进行了研究。试验筛选出23对引物对43份供试材料进行扩增,共获得323条带,其中多态性条带261条,多态性条带比率(PPB)达80.4%,多态信息含量(PIC)为0.354~0.500,平均值为0.474,遗传相似系数(GS)为0.690~0.913,表现出丰富的遗传多样性。聚类分析结果表明,各供试材料间的聚类与其地理来源及形态特征具有一定的相关性。5 个扁穗牛鞭草地理类群间的分子方差分析(AMOVA)揭示了供试的扁穗牛鞭草类群内的遗传变异占总变异的95.32%,类群间变异占总变异的4.68%。表明禾谷作物的EST-SSR能用于扁穗牛鞭草遗传多样性研究,是一种有效的分子标记。本研究结果为扁穗牛鞭草种质的收集、利用及育种提供了理论依据。     

中国结缕草居群形态变异分析

对我国结缕草种质资源典型自然分布区19个野生居群和1个栽培居群进行了生态学特性、生境类型和居群变异的研究，结果表明：结缕草主要分布在海拔5～385m之间，土壤pH范围6．5～8．3，其中60％为微碱性。生境类型可分为丘陵山地型、平原草甸型、滨海滩涂型和农林间隙地草地型四种类型；不同地理居群结缕草的匍匐茎长、小穗数和叶舌长等12个表型性状均存在着变异，不同的表型性状其变异幅度和变异来源各不相同，即各表型性状受环境影响的程度各异．其中匍匐茎的长度和直径、穗长、穗宽、叶长、叶宽等随纬度的降低而增加；而小穗数、匍匐茎中部节间长、叶舌长度等则随纬度增加表现出增加的趋势。主成分分析和聚类分析的结果显示．匍匐茎长、穗长、匍匐茎中部节间长这3个性状是造成结缕草各居群表型差异的主要因素，可将20个居群分为8类．聚类结果与材料的地理分布基本一致，其中2、3、11和12号居群可作为结缕草的适宜育种材料。     

扁穗牛鞭草染色体数目及核型分析

采用常规根尖压片法,对扁穗牛鞭草栽培品种‘广益’和野生扁穗牛鞭草材料T003染色体数目和核型进行研究,结果表明:(1)扁穗牛鞭草染色体基数x=9;(2)‘广益’扁穗牛鞭草为六倍体,核型公式为2n=6x=54=34m+10sm(2SAT)+6st+2t+2T,核不对称系数为61.43%,核型属于2B类型;(2)野生扁穗牛鞭草材料T003为四倍体,核型公式为2n=4x=36=14m+10sm(2SAT)+8st+4T,核不对称系数为65.67%,核型属于2C类型。     

扁穗冰草不同地理种群cpDNAtrnT-trnL多态性分析

对91份不同产地扁穗冰草(Agropyron cristatum(L.)Gaertn)样品的遗传多样性和遗传结构进行研究。采用叶绿体cpDNAtrnT-trnL直接测序的方法和邻接法(NJ)对91份扁穗冰草样品进行遗传多样性和遗传结构分析。结果显示:物种水平上单倍型多样性(Hd)指数为0.608,核苷酸多样性(Pi)指数为0.00295;种群水平上Hd介于0~0.9722,Pi指数介于0~0.00749。分子方差分析表明,扁穗冰草大部分遗传变异(91.63%)发生在居群内,居群间的基因流(Nm=5.474)较高,群体内变异是扁穗冰草的主要变异来源;NJ树表明,受试的6个野生种群可分为4大类群。扁穗冰草的遗传多样性居群内遗传分化较大。     

刈割方式对扁穗牛鞭草与白三叶混播草地竞争的研究

试验对扁穗牛鞭草和白三叶混播草地在不同刈割方式下草地群落的密度组成变化、不同层次生物量和相对竞争强度进行了研究。结果表明：扁穗牛鞭草种群密度受留茬高度影响显著,对草层高度不明显,刈割时的草层高度30cm和留茬高度10cm的刈割方式对扁穗牛鞭草有利,此时相对竞争强度较低,扁穗牛鞭草的竞争能力较高,由于白三叶前期生长迅速,占据了地面的空间抑制了扁穗牛鞭草的生长,扁穗牛鞭草草层结构一直处于一种不稳定的状态,最终被排挤出系统。     

中国结缕草居群形态变异分析

对我国结缕草种质资源典型自然分布区19个野生居群和1个栽培居群进行了生态学特性、生境类型和居群变异的研究,结果表明:结缕草主要分布在海拔5～385m之间,土壤pH范围6.5～8.3,其中60%为微碱性。生境类型可分为丘陵山地型、平原草甸型、滨海滩涂型和农林间隙地草地型四种类型;不同地理居群结缕草的匍匐茎长、小穗数和叶舌长等12个表型性状均存在着变异,不同的表型性状其变异幅度和变异来源各不相同,即各表型性状受环境影响的程度各异,其中匍匐茎的长度和直径、穗长、穗宽、叶长、叶宽等随纬度的降低而增加;而小穗数、匍匐茎中部节间长、叶舌长度等则随纬度增加表现出增加的趋势。主成分分析和聚类分析的结果显示,匍匐茎长、穗长、匍匐茎中部节间长这3个性状是造成结缕草各居群表型差异的主要因素,可将20个居群分为8类,聚类结果与材料的地理分布基本一致,其中2、3、11和12号居群可作为结缕草的适宜育种材料。     

扁穗牛鞭草的主要特征及利用

扁穗牛鞭草[Hemar thria compress(Lf)RBr],俗名马鞭稍、扁担草,是禾本科牛鞭草属的多年生刈割型牧草。该草原产印度,在我国云南、两广山地广有野生分布。经栽培驯化后的扁穗牛鞭草,在日均温16.8℃,年降雨量1501毫米,海拔高度516米的四川洪雅县阳坪草坡种植,据1980—1983年四年的试验观察和大面积栽培利用的结果,扁穗牛鞭草表现适应     

四川野生扁穗牛鞭草过氧化物酶同工酶分析

对四川的22份野生扁穗牛鞭草进行过氧化物酶同工酶分析,结果表明:(1)与品种“广益”、“重高”相比,野生材料有较丰富的遗传多样性;(2)Rf=0.069、0.610、0.937三条带是所有材料共有的,但是否为扁穗牛鞭草的特征带尚需要进一步研究;(3)聚类分析结果表明,来源相同、生境相似的野生材料的亲缘关系较近,但来源相同、生境不同的材料的酶谱有较大差异。     

四川野生扁穗牛鞭草过氧化物酶同工酶分析

对四川的22份野生扁穗牛鞭草进行过氧化物酶同工酶分析,结果表明(1)与品种"广益"、"重高"相比,野生材料有较丰富的遗传多样性;(2)Rf=0.069、0.610、0.937三条带是所有材料共有的,但是否为扁穗牛鞭草的特征带尚需要进一步研究;(3)聚类分析结果表明,来源相同、生境相似的野生材料的亲缘关系较近,但来源相同、生境不同的材料的酶谱有较大差异.     

中国野生老芒麦形态多样性研究与种质利用潜力分析

为揭示野生老芒麦形态变异特征和遗传背景，对我国野生老芒麦主要分布区域不同生态类型的104个居群520份野生老芒麦种质进行了23个形态指标测定和遗传多样性分析。结果表明：不同生境老芒麦材料的形态特征存在显著差异，数量性状变异系数为9.49%～49.56%；聚类分析将104个居群分为具有各自明显特征和开发利用潜力的4类；形态特征与地理环境因子的相关性分析发现，野生老芒麦抽穗早晚及茎秆叶鞘基部小刺等特殊性状与其海拔呈显著相关；主成分分析发现，株高、抽穗、茎节数、单株干鲜重、旗叶长宽等指标代表了老芒麦67.79%形态多样性，是造成老芒麦形态特征变异的主要因素，可作为老芒麦形态分化的重要参考指标。     

'广益'扁穗牛鞭草花粉特性及结实性研究

对‘广益’扁穗牛鞭草不同部位小花花粉活力、形态、自花授粉花粉管在柱头上的萌发及自然结实率进行了观察。结果表明,‘广益’扁穗牛鞭草花粉粒形状大多为球形,少数为长球形,极面观和赤道面观大多为近圆形、圆形。花序不同部位小花花粉活力不同,顶部最高,中下部位低。已萌发的花粉管尖端分叉、盘绕在柱头表面、尖端膨大等异常现象对‘广益’扁穗牛鞭草自交亲和性有很大影响。其自然结实率仅为1.17%,该研究结果可为扁穗牛鞭草人工授粉和实行杂交育种等研究提供参考依据。     

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.     

中国西南区野生芒居群表型变异研究

生物能源被认为是21世纪最有希望在解决能源危机方面有所作为的能源。芒植株普遍高大、生物质产量高、燃烧品质好,加之其分布广泛、抗逆性强、适宜在广袤的边际土地上种植,成为一种极为理想的生物能源植物。为探明中国西南区野生芒居群的表型多态性及表型变异规律,对37个野生居群材料的9个植物学形态特征及产量性状进行了研究。结果表明,11个表型性状在居群间的差异均达到极显著(P＜0.01)水平,各性状特征在居群间存在广泛的变异,变异系数由大到小依次为单株产量干重、单株产量鲜重、分蘖数、旗叶长、旗叶宽、叶宽、茎节数、茎节长度、茎粗、株高和叶长。11个性状特征间存在显著的相关性,叶片长而且宽的芒,旗叶长而宽,植株高大,茎秆粗壮,分蘖较少,反之亦然。此外发现分蘖数、株高、叶长3项指标对芒单株产量存在显著正相关(P＜0.01),是评价芒单株产量的3项主要指标。9个植物学形态特征可归成为4个主成分因子,累计贡献率达到82.551%,最大程度上反映了所有材料测定的表型特征。采用欧氏距离系统聚类法将37个芒野生居群依据9个植物学形态特征分为3类:植株高大叶片窄长型、植株高大叶片宽长型和植株低矮叶片窄短型。     

钙对低温胁迫下扁穗牛鞭草根保护酶活性的影响

本研究将生长一致的3个扁穗牛鞭草采用不同浓度CaCl_2溶液处理后,对其进行4℃低温胁迫,研究不同浓度外源Ca~(2+)对各材料根保护酶活性的影响。结果表明,在低温胁迫下,扁穗牛鞭草根内SOD、POD、CAT活性变化趋势总体表现为先升高后降低,适宜浓度的Ca~(2+)能提高扁穗牛鞭草根内保护酶的活性,提高其抗寒性,10mmol/L CaCl_2处理能提高材料1和2扁穗牛鞭草根内保护酶活性,15mmol/L CaCl_2处理能显著提高材料3扁穗牛鞭草根内的保护酶活性。     

西南区野生狗牙根形态多样性研究

对49份具有代表性的西南区野生狗牙根的20个外部形态指标进行观测,采用主成分分析和聚类分析相结合,将材料分为4大类,初步筛选出优良草坪草C1,C32,C9材料,为进一步选育优良品种提供理论依据。     

扁穗牛鞭草新品种选育及栽培技术

1997～1999年在四川雅安青农江江滩采集野生扁穗牛鞭草,通过无性系选择选出新品系H2003-5;2003～2006年,在雅安市四川农业大学草学系基地进行品比试验;2006～2008年,在四川雅安、洪雅、南充和重庆荣昌参加区域试验和生产试验;2009年经全国草品种审定委员会审定通过,作为野生栽培驯化品种登记,命名为“雅安”扁穗牛鞭草,新品种产草量高,适应性强,是优良的多年生暖季型牧草,适合在长江中下游地区种植.