结缕草属植物生殖性状的遗传分析

选用2份生殖性状存在差异的结缕草(Z136)和中华结缕草(Z039)相互杂交,获得正反交F₁分离群体,应用植物数量性状主基因+多基因混合遗传模型分析方法对F₁群体的花序密度、生殖枝高度、花序长度、每穗小穗数、小穗长度、小穗宽度、小穗长度/宽度进行遗传分析,以初步明确这些性状的遗传特性。结果表明,1)在调查的7个性状中,正反交杂交后代中每一个性状的变异范围均超出了双亲的变异范围,不同性状的变异系数差异较大,花序密度的变异系数最大,其次为生殖枝高度和每穗粒数,小穗长度和宽度的变异最小,花序长度的变异居中。2)花序密度、生殖枝高度、小穗长度和小穗长/宽正反交后代的观测值存在显著差异,可能有母体遗传效应,花序长度、每穗粒数和小穗宽度正反交后代间的观测值无显著差异。3)花序密度正反交后代群体的最佳遗传模型为存在2对主基因控制的遗传模型,生殖枝高度、花序长度和小穗宽度正反交后代群体的最佳遗传模型均为A-0模型,即无主基因模型。每穗粒数正交为1对主基因的遗传模型,反交为无主基因模型,小穗长度的正交为无主基因模型,反交为1对主基因模型。小穗长/宽正交的最适遗传模型为B-1模型,即2对主基因的加性-显性-上位性遗传模型,主基因遗传率为42.72%,反交群体的最适遗传模型为B-2模型,即2对主基因的加性-显性遗传模型,主基因遗传率为98.81%。     

结缕草属植物抗寒性的遗传分析

选用结缕草属植物抗寒性两极端类型材料Z136(抗寒)和Z039(不抗寒)相互杂交,获得正反交F₁分离群体,通过改良电导率外渗法对F₁群体的抗寒性进行鉴定,并应用植物数量性状主基因+多基因混合遗传模型分析方法对F₁群体进行遗传分析。结果表明,1)正反交后代的抗寒性变异范围均较大,正交的变异范围为-11.6~-0.3℃, 反交的变异范围为-10.9~-1.7℃,均远远超出了双亲的抗寒性(-9.1和-3.3℃),正反交后代的平均值相差不大,正交后代LT₅₀的平均值为-6.0℃,反交后代LT₅₀的平均值为-6.3℃,均间于双亲之间,没有发现明显的母性遗传现象。2)次数分布分析结果表明,正反交F₁群体的抗寒性均呈混合正态分布,表现出明显的主基因+多基因的遗传特征。3)遗传分析结果表明, 结缕草属植物的最适遗传模型为B-4,即结缕草属植物的抗寒性受2对等加性的主效基因控制,正反交主基因遗传率分别为77.27%和79.60%。本研究目的在于明确结缕草属植物的抗寒性遗传规律,为结缕草属植物抗寒性基因的分子标记、定位以及标记辅助育种提供试验依据。     

结缕草属植物青绿期的遗传分析

选用结缕草属植物青绿期2个极端类型材料Z136和Z039相互杂交,获得正反交F₁分离群体,应用植物数量性状主基因+多基因混合遗传模型分析方法对F₁群体青绿期进行遗传分析,以初步明确结缕草属植物青绿期的遗传特性。结果表明,1)正反交后代的青绿期变异范围均较大,正交的变异范围为178~261 d,反交的变异范围为188~253 d,均远远超出了双亲的青绿期(248和231 d),正反交后代的平均值分别为223.6和216.8 d,两者存在显著差异,结缕草属植物的青绿期有母体遗传效应。2)正反交的遗传模型差异较大,母体遗传效应和环境效应对青绿期的影响明显,正交F₁群体青绿期的最适遗传模型为A-0模型,即无主基因模型,而反交F₁群体青绿期的最适遗传模型为B-4模型,即2对主基因的等加性遗传模型,且反交的主基因遗传率较高,为94.35%。     

假俭草杂交后代部分外部性状的遗传分析

选用假俭草2份外部性状存在差异的种源材料E102和E092(1)进行杂交,获得F₁分离群体,应用植物数量性状主基因+多基因混合遗传模型分析方法对F₁群体的叶片长度与宽度、节间长度与直径及草层高度等外部性状进行遗传分析,以初步明确假俭草上述性状的遗传特性。结果表明,1)在调查的杂交后代5个外部性状中,变异系数由大到小依次为叶片长度(23.39%)＞节间长度(21.89%)＞草层高度(15.32%)＞节间直径(7.41%)＞叶片宽度(6.77%),变异系数最大的为叶片长度,最小的为叶片宽度。2)叶片长度的最佳遗传模型为A-1模型,即1对主基因模型,该主基因表现为加性和部分显性或超显性, 主基因遗传率为68.98%;节间长度的最佳遗传模型为A-4模型,1对主基因模型,该主基因表现为负向完全显性,主基因遗传率为47.37%;草层高度的最佳遗传模型为B-6模型,即2对主基因模型,主基因表现为等显性模型,主基因遗传率为47.20%;叶片宽度和节间直径的最佳遗传模型均为A-0模型,即无主基因模型。     

结缕草属杂交后代抗寒性评价

以结缕草(Zoysia Willd.)杂交后代为材料,以Z014(马尼拉)、Z129(青岛结缕草)及Z077(“兰引3号”结缕草)为对照,以电解质外渗法和地下茎恢复性生长评价其抗寒性,分析抗寒性、枯萎期及青绿期的回归关系。结果表明:叶片电解质外渗率半致死温度(LT₅₀)的变化范围为-5.78~-8.26℃,其中22-2、40-2和40-8的半致死温度均低于对照;叶片半致死温度由低到高,即抗寒性由强到弱依次为22-2>40-2>40-8>Z077>Z129>Z014>40-5>31-3>18-1>18-4>37-1>22-3;地下茎恢复生长试验结果表明,杂交后代在-6℃时全部致死,在-2℃处理后均可以恢复生长,恢复生长的百分率变异较大(14.7%~100%),其中31-3与40-2超过Z014与Z077,22-2超过Z077;供试材料间叶片和地下茎抗寒性的测定结果一致;回归分析结果表明,叶片的半致死温度、青绿期及枯萎期相关不显著。     

结缕草属植物杂交后代繁殖性能的研究

通过匍匐茎总长度、地上生物量和种子产量对结缕草属(Zoysia Willd.)植物13个杂交组合的15个亲本和45个杂交一代进行生长速度和种子产量的综合评价,结果表明:①不同材料的匍匐茎总长度、地上生物量和种子产量均存在较大的变异,经过5个月的生长,匍匐茎总长度的最大值达414.6cm,最小值仅23.4cm,地上生物量最大值为32.39g,最小值1.1 g,变异系数分别为49.61%和48.81%,种子产量的变异系数最大,达到148.51%,变异范围0~1.32g;②通过杂交可以扩大结缕草生长速度及种子产量的变异范围,所测定的45个后代中,匍匐茎总长度、地上生物量和种子产量分别有62.2%、73.3%和68.9%的后代超过双亲的变异范围;③杂交后代40-9与31-3生长速度最快,经过5个月的生长期,匍匐茎总长度分别为365.103 cm与326.475 cm,地上部生物量分别为25.418 g与24.479 g,与对照Z014(马尼拉)和Z077(‘兰引3号’结缕草)无显著差异,但均显著高于Z129(青岛结缕草)的152.15cm与11.974g;26-4、20-1、11-1与20-3的种子产量较高,分别为1.32 g/100cm²、1.28g/100cm²、0.98g/100cm²和0.96g/100cm²,均超过了已报道的辽宁结缕草的最高种子产量;④参试材料的匍匐茎总长度和地上生物量均与种子产量呈极显著的负相关。     

结缕草属植物育种进展概述

结缕草属植物是世界公认的优良暖季型草坪草,从1941年起到目前为止,国内外草坪专家在其育种方面做了大量的工作,育种技术和方法不断地加以改进,培育了一批优良品种.笔者就此作了比较全面系统的综述,并对我国结缕草属植物育种的现状及发展前景进行了讨论.     

结缕草属植物杂交后代坪用价值评价

评价密度、叶宽、触感、均一性、叶色、青绿期及锈病抗性七个指标,对结缕草(Zoysia Willd.)属四个种所组成的14个杂交组合中52个杂交后代的坪用价值。结果表明:杂交后代坪用价值得到了明显的改良,共有27个后代的坪用价值综合得分高于双亲或双亲之一,另有25个后代在某一个或某几个性状超过双亲;坪用价值较高的优良杂交后代共有9份,分别为18-1、22-2、31-3、37-1、22-3、40-5、40-8、40-2和18-4,其中18-1表现最优,其坪用价值超过了马尼拉;其它杂交后代坪用价值亦超过了“兰引3号”结缕草。     

结缕草属植物蒸散量评价

以‘兰引3号’结缕草(Z077)(Zoysia japonica cv.Lany in No.3)、青岛结缕草(Z081)(Z.japonica cv.Qing dao)和马尼拉(Z014)(Z.matrella)为对照,研究结缕草属5个种48份种源的蒸散量。结果表明:供试材料的蒸散量变异范围为1.78-2.74mmol·m^-2·s^{- 1},变异系数9.01%;蒸散量显著低于3个对照的有12份;蒸散量在供试材料间差异极显著(P<0.01);5个种的蒸散量排序为:细叶结缕草>中华结缕草>结缕草>沟叶结缕草=大穗结缕草,其中结缕草的变异系数最大;结缕草和中华结缕草种内蒸散量差异极显著;中华结缕草的蒸散量与经度呈极显著线性负相关,而与纬度的相关不显著;结缕草的蒸散量与经度和纬度均呈显著线性负相关。     

结缕草属种质资源研究进展

结缕草属草坪草具有低维护、耐践踏、抗病虫、抗寒、耐瘠和抗盐碱等优良特性，正日益引起国内外草坪草育种和相关研究者的注意。我国是具有丰富的结缕草属种质资源多样性的国家之一，为了更好地开发利用这些珍贵的乡土草坪草种质资源，对国内外有关结缕草属种质资源的收集、分类和应用、抗盐性、抗寒性、抗旱性和抗病虫能力等研究进行了系统的阐述，最后讨论了该种质资源研究中存在的一些问题，展望了今后的研究方向。     

五节芒表型性状和SSR标记遗传多样性分析

本研究利用25个表型性状和33对SSR标记,对53份五节芒种质资源的遗传多样性进行了评价。表型性状分析结果表明,25个表型性状在不同五节芒种质间表现出较大差异,变异系数的变化范围为6.53%～69.82%,其中整株干重、三级花序数、二级花序数等性状变异较大,是造成表型差异的主要因素。表型聚类将53份供试材料划分为3个类群,大部分材料聚在第Ⅲ类群内,但仍有部分材料独立成群。SSR标记分析结果表明, 26对SSR引物在53份五节芒中表现出多态性,这些多态性引物共产生81条DNA带,其中多态性条带为74条,占91.36%。多态性信息含量(PIC)为0.086～0.374,平均为0.245。53份五节芒遗传相似性系数在0.693 2～0.965 9,平均遗传多样性指数(H)为0.258 7,Shannon信息指数(I)为0.400 4。基于SSR分子标记的聚类分析表明,种质资源与其地理分布并不存在明显的相关性。表型性状和SSR分子标记结果均表明五节芒种质具有丰富的遗传多样性。     

苜蓿形态学性状与纤维含量的相关性分析

通过田间试验及纤维含量测定,研究苜蓿Medicago sativa主茎长、节间数、节间长等形态学性状与其纤维含量的关系,为在田间选择低纤维苜蓿单株提供有效地优势性状。试验结果表明：苜蓿品种（系）间,各形态学性状、中性洗涤纤维（NDF）和酸性洗涤纤维(ADF)都具有显著性差异(P＜0.05),其性状变异系数依次为节间长(29.91%)＞主枝侧枝数(22.45%)＞主枝茎粗(20.82%)＞分枝数(19.76%)＞节间数(12.57%)＞主茎长(8.87%)＞ADF(4.18%)＞NDF(3.24%),各形态学性状与NDF和ADF相关性分析表明,主茎长与NDF和ADF均呈显著的正相关,主枝侧枝数与ADF也呈显著正相关。其余形态学性状与NDF和ADF不存在显著相关性。     

结缕草属植物种间关系和遗传多样性的SRAP标记分析

 通过ＳＲＡＰ标记技术对结缕草属植物５种１变种共９６份种源进行遗传多样性分析。结果表明,１）结缕草属种质间存在丰富的遗传多样性,５４对ＳＲＡＰ引物共扩增出３６２条清晰的用于多样性分析的谱带,其中多态性条带３３７条,多态性比率（ＰＰＢ）为９３．０９％,Ｎｅｉ’ｓ基因多样性指数（犎）为０．２４０９,Ｓｈａｎｎｏｎ信息指数（犐）为０．３７４６。２）应用Ｎｅｉ－Ｌｉ相似系数法估算了９６份材料间的遗传相似系数（ＧＳ）,其ＧＳ为０．５９３９～０．９８３４,平均为０．７５８８。不同种之间,结缕草与中华结缕草、沟叶结缕草与细叶结缕草中的部分材料遗传相似系数较高,遗传距离较近。大穗结缕草Ｚ０１０和长花结缕草Ｚ１２２与其他结缕草的遗传相似系数都相对较低。同一个种内,结缕草、中华结缕草和沟叶结缕草种内遗传变异均较大,ＧＳ分别为０．５９９４～０．９８３４,０．６２４３～０．９８０７和０．６６３０～０．９４７５。３）通过ＵＰＧＭＡ 分子系统聚类法,将９６份种源分为７个大的类群,其中第１大类和第２大类均包含结缕草、中华结缕草和少量的沟叶结缕草种源;第３大类群主要包括４份美国引进的材料;第４大类主要包括沟叶结缕草和细叶结缕草;大穗结缕草Ｚ０１０、长花结缕草Ｚ１２２和结缕草Ｚ１１５都单独聚为一类。从聚类结果可以看出,结缕草、中华结缕草和沟叶结缕草均有交叉聚类现象,并不是同一个种的材料完全相聚,个别种源自行一类,遗传基础与其他材料差异较大,从遗传聚类图可以很明确地看出９６份种源间的遗传距离及亲缘关系。     

结缕草种子催芽技术的研究

研究了不同处理方法对结缕草种子的催芽效果 ,通过对出苗情况进行观察分析 ,结果表明 ,各处理方法均能比对照极显著地促进发芽。其中 ,以浸种后拌砂包装日晒夜露和浸种发芽效果最佳。     

基于数字影像处理技术的结缕草秋季枯黄动态分析研究

本研究通过数码相机获取结缕草单株在秋季的株丛颜色变化图像,采用Sigmascan Pro 5.0图像分析软件,对4个结缕草材料的枯黄动态进行量化分析与比较。结果表明,用Sigmascan Pro 5.0进行结缕草单株秋季枯黄动态分析时,提取绿色像素点和黄色像素点的色相(H)和色饱和度(S)参数设置分别为H 32~107、S 10~100和H 10~32、S 25~100。参试的4个结缕草材料秋季枯黄由早到晚的顺序是:辽东结缕草、H₂品系、青岛结缕草和胶东青结缕草,枯黄期与起源地的地理纬度有一定的相关性。与传统的目测评分法结果相比,数字影像处理测定结缕草枯黄率及动态变化为实测值,具有可重复性,结果更为准确。     

部分禾本科植物Neotyphodium属真菌的分布和形态特征

2006年3-7月从上海、江苏、安徽和山西等省(市),采集鹅观草Roegneria、早熟禾Poa、黑麦草Lolium、羊茅Festuca、雀麦Bromus和拂子茅Calamagrostis等冷季型禾本科植物共计1 487株。内生真菌的总检出率为54.3%,江苏省和山西省禾本科植物的检出率分别高达55.5%和69.0%。这些省市的许多禾本科植物都含有Neotyphodium属真菌,说明Neotyphodium属真菌在我国分布广泛,资源丰富。以分离自纤毛鹅观草R. ciliaris 12株Neotyphodium属真菌为材料,详细研究了我国干旱地区Neotyphodium属真菌的形态学特征：在PDA平板上生长很快,21 d生长12.5～37.2 mm;分生孢子梗长14.9～23.2 μm,基部宽1.9～3.1 μm,顶端小于1 μm,通常基部或近基部有隔膜;分生孢子无色透明,卵圆形或肾形,单个顶生,(4.6～5.9) μm×(2.1～3.4)μm,与其它已知Neotyphodium属真菌形态差异显著,需要进行更深入的研究。     

放牧干扰对伊犁绢蒿表型性状特征的影响

试验以新疆天山北坡荒漠草地建群种伊犁绢蒿(Seriphidium transiliense)为对象,研究了其单株表型性状特征对4种放牧强度:无牧(0只羊/hm~2)、轻牧(0.56只羊/hm~2)、中牧(0.95只羊/hm~2)、重牧(2.89只羊/hm~2)的响应。结果表明:放牧显著降低了伊犁绢蒿的株高、冠幅面积、短轴长、长轴长、根颈直径、茎重、地上生物量,且轻牧、中牧各性状均显著高于重牧;放牧强度与伊犁绢蒿株高、冠幅面积、短轴长、长轴长、根长、根颈直径、一级分枝、二级分枝、三级分枝、茎重、叶重、地上生物量呈极显著负相关,其中,放牧强度对株高、短轴长、长轴长、冠幅面积影响较大,且随放牧强度增加呈线性下降;伊犁绢蒿各表型性状总体变异系数为22.23%~134.95%,各放牧处理平均变异系数为20.26%~134.24%,且中牧和重牧下大部分表型性状变异程度明显大于对照。放牧干扰下伊犁绢蒿单株趋向"小型化",避免了家畜的频繁采食,利于其种群的存活。     

日本结缕草愈伤组织的诱导和植株再生

以日本结缕草Zoysia japonica Steud的成熟种子为外植体进行了胚性愈伤的诱导与植株再生,结果表明:种子经去皮预处理后,含2.0 mg/L 2,4-D的MS基本培养基能成功诱导去皮种子产生愈伤组织,愈伤组织诱导率高达87.1%。愈伤组织在继代过程中共产生4种不同的类型。1/2 MS中添加0.4 mg/L KT或添加1.0 mg/L KT和1.0 mg/L NAA均能有效促进胚性愈伤的分化,分化率分别为63.8%、66.0%。