川西北高原野生老芒麦种质资源考察初报

对川西北高原16个县野生老芒麦种质资源进行了考察.考察结果表明:13个县均有野生老芒麦存在,共收集到176份野生老芒麦种质资源,其中严格按居群采样法采集单株156份;川西北高原野生老芒麦分布范围广,生态类型多,表型差异大,具有较丰富的遗传多样性.此外,对川西北高原野生老芒麦种质资源的保护和利用提出了建议.     

川西北高原野生老芒麦种质资源考察初报

对川西北高原16个县野生老芒麦种质资源进行了考察。考察结果表明:13个县均有野生老芒麦存在,共收集到176份野生老芒麦种质资源,其中严格按居群采样法采集单株156份;川西北高原野生老芒麦分布范围广,生态类型多,表型差异大,具有较丰富的遗传多样性。此外,对川西北高原野生老芒麦种质资源的保护和利用提出了建议。     

川西北高原野生才芒麦种质资源考察初报

对川西北高原16个县野生老芒麦种质资源进行了考察，考察结果表明：13个县均有野生老芒麦存在，共收集到176份野生老芒麦种质资源，其中严格按居群采样法采集单株156份；川西北高原野生老芒麦分布范围广，生态类型多，表型差异大，具有较丰富的遗传多样性、此外，对川西北高原野生老芒麦种质资源的保护和利用提出了建议。     

老芒麦野生种质的形态和农艺性状多样性研究

以栽培品种川草2号为对照,观测到34份老芒麦野生种质的13个形态和农艺学性状的基本数据,基于欧氏距离进行UPGMA聚类分析,揭示老芒麦各野生种质间的表型多样性。研究结果表明供试老芒麦野生种质间表型多样性非常丰富。根据聚类结果,供试种质可以划分成3个具有明显形态和农艺性状差异的类群。类群Ⅲ中3份来自新疆的种质和1份来自四川红原的种质具有良好的农艺性状表现,其牧草和种子生产性能远高于其它材料。主成分分析的结果与聚类分析基本一致。本文还对利用野生老芒麦种质进行新品种选育的方法进行了探讨。     

披碱草属8种野生牧草居群穗部形态多样性

采用14项穗部性状对披碱草属8种（Elymus spp.）101个野生牧草居群的形态多样性进行研究。结果表明,采自同一地区不同种的各居群之间以及采自不同地区同一种的各居群之间表现型均存在一定的差异。8个披碱草属牧草种间存在差异,14项穗部性状中,肥披碱草（E.excelsus）有9个性状(穗长、穗宽、小穗长、小穗宽、小穗数、每穗轴小花数、第一外稃芒长、第一颖长、主穗轴第一节间长)均为最大值;黑紫披碱草（E.atratus）的穗宽、第一外稃长、第一颖芒长3个性状均为最小值;变异系数大小依次为第一颖芒长>旗叶与穗基部长度>第一颖长>主穗轴第一节间长>第一颖宽>第一外稃芒长>穗宽>小穗数>每穗轴小花数>小穗宽>穗长>小穗长>第一外稃长>第一内稃长。8个披碱草属牧草居群总遗传多样性指数为垂穗披碱草（E.nutans）>老芒麦（E.sibiricus）=披碱草（E.dahuricus）>麦薲草（E.tangutorum）>肥披碱草>圆柱披碱草（E.cylindricus）>短芒披碱草（E.breviaristatus）>黑紫披碱草;居群平均遗传多样性指数为老芒麦>肥披碱草>垂穗披碱草>披碱草>黑紫披碱草>短芒披碱草>圆柱披碱草>麦薲草;表型分化系数为麦薲草>圆柱披碱草>垂穗披碱草>披碱草>老芒麦>肥披碱草>短芒披碱草>黑紫披碱草;8个披碱草属牧草的多样性是由居群内和居群间多样性共同引起的,不同物种其多样性二者所占的比例是各不相同的。     

川西北高原野生垂穗披碱草RAPD变异研究

采用随机扩增多态性标记(Random Amplified Polymorphic DNA,RAPD)对来自川西北高原的28份垂穗披碱草遗传多样性和遗传关系进行了分析。结果表明:试验选用13条引物共扩增出150条条带,其中多态性条带107条,多态性条带比率为71.3%,每个引物扩增的多态条带数为8.23条,遗传相似系数(GS值)为0.703～0.982,平均值为0.851,表明了川西北高原的野生垂穗披碱草材料具有丰富的遗传多样性。聚类分析和主成分分析结果都表明大部分来自相同或相似生态地理环境的材料能聚在一起,具有较近的亲缘关系,表明供试材料的聚类和其生态地理环境间有一定的相关性,与其他的研究结论具有一定的相似性。最后,本研究还探讨了川西北地区野生垂穗披碱草资源的保护及其利用。     

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。     

披碱草和老芒麦野生居群生物多样性研究

以收集的13份披碱草和21份老芒麦野生居群为材料，以13个田间农业生物学性状为基本数据，运用聚类分析中的欧氏距离，分析披碱草和老芒麦各野生居群间的生物多样性，研究结果表明，披碱草和老芒麦野生居群间表型差异明显，生物多样性丰富。根据聚类结果，披碱草和老芒麦分别被分为5个和6个组(类型)。披碱草野生居群中采自新疆吉阜康的1个居群(XEDl)和新疆伊犁不同地点和生境的3个居群(XED3、XED4、XED5)有较高的牧草生产性能。在老芒麦野生居群中各农艺性状较为突出的是采自新疆阿勒泰地区的老芒麦(XED6)，其牧草和种子生产性能远高于其它居群。     

川西北高原短芒型老芒麦种质形态变异及遗传亲缘关系分析

本研究开展了短芒型老芒麦(Elymus sibiricus L.)种质的筛选和综合评价,以筛选优质种质。基于55个形态学指标和SCoT分子标记对川西北地区24份短芒型老芒麦种质以及两份老芒麦对照材料进行形态变异及遗传亲缘关系分析。形态学指标在26份材料之间表现出丰富的遗传多样性,Shannon-Wiener’s多样性指数(H)范围为0.66～2.01;变异系数(CV)范围为4.62%～45.93%,聚类分析将26份老芒麦资源分为5个大类。基于SCoT分子标记,共扩增出多态性条带96条,多态性比率为67.61%。平均有效等位基因数为1.46,平均Nei’s基因多样性指数为0.27,平均Shannon’ s多样性指数为0.38,供试材料的DICE遗传相似性系数为0.67～0.87。通过遗传相似系数的聚类分析,可将26份材料分为四大类。群体遗传结构分析将供试材料划分为两个类群,Q2类群来源单一,Q1类群拥有混合来源。Esdm24,Esdm6,Esdm22这3份种质的芒等相关性状具有优异的性状,可以作为短芒型老芒麦的选育的后备材料。     

老芒麦种质资源形态多样性分析

对产自我国内蒙古、新疆等不同分布区的21份老芒麦种质资源的8个形态性状进行数量统计分析的结果表明:8个形态性状在材料间均表现显著差异,老芒麦种质资源遗传变异丰富;Shannon-weaver指数分析显示,21份材料在8个性状上具有丰富的遗传多样性(H′=1.7416);基于形态性状的聚类分析把21份材料聚为4类;通过多变量的主成分分析,前3个主成分代表了老芒麦形态多样性的73.52%,叶舌长度、叶长、小穗长及小花数等性状是造成老芒麦表型差异的主要因素。     

青藏高原老芒麦种质基于SRAP标记的遗传多样性研究

采用SRAP分子标记技术,对采自青藏高原的52份老芒麦材料进行遗传多样性分析,结果表明,1)用16对随机引物组合共扩增出318条清晰可辨的条带,其中多态性条带275条,占86.48%,材料间的遗传相似系数(GS)范围为0.506 4～0.958 6,平均值为0.792 1,物种水平上的Nei氏遗传多样性为0.227 0,这些结果说明供试老芒麦具有较为丰富的遗传多样性;2)对所有材料的聚类分析发现,在GS=0.80的水平上,供试材料可聚为5类,大部分来自相同或相似生态地理环境的材料聚为一类,表明供试材料的聚类和其生态地理环境间有一定的相关性;3)对5个老芒麦地理类群基于Shannon-Weaver指数的遗传分化估算发现,类群内遗传变异占总变异的65.29%;而类群间遗传变异占总变异的34.71%;4)对各生态地理类群基于Nei氏无偏估计的遗传一致度聚类分析表明,各生态地理类群间的遗传分化与其所处的生态地理环境具有一定的相关性。     

老芒麦种质的醇溶蛋白遗传多样性研究

利用A-PAGE的醇溶蛋白标记,对来自亚洲和北美的86份老芒麦种质的遗传多样性和遗传关系进行了分析。电泳共检测到52条醇溶蛋白条带,其中47条为多态性条带,多态性带百分比达90.4%。种质间遗传相似系数的变幅为0.108~0.952,平均值为0.373。利用Shannon多样性指数反映了类似的结果,即供试种质间的多样性指数达到0.460的较高水平。基于多样性指数计算了老芒麦种质地理类群遗传分化程度,地理类群内和类群间的遗传变异分别占总变异的55.8%和44.2%,这表明种质间存在较高水平的遗传多样性。对供试种质和地理类群的聚类分析结果均显示,来源于青藏高原的种质与其他地理来源的种质具有较大的差异,可以分成明显的2支。这种聚类结果可能与老芒麦种质的地理来源和生态适应性有关。本研究结果可为老芒麦种质的收集保护及核心种质构建提供有益信息。     

干旱胁迫下老芒麦遗传多样性分析

对干旱胁迫处理的20份不同居群的老芒麦10对多态性引物进行SSR分析,研究干旱胁迫处理对老芒麦遗传多样性的影响。结果显示:10对引物总扩增带数115条,平均每个引物对扩增11.5条,多态性带数为103条,占总条带数的89.57%,每对引物扩增7~15条,平均为10.3条,多态性信息含量(PIC)为0.255~0.473,平均为0.368,SSR标记效率(MI)为3.87;通过POPGENE软件得出供试材料的Nei’s遗传多样性指数(He)为0.332 4,Shannon指数(Ho)为0.492 6。NTSYSpc 2.1软件和POPGENE 32软件聚类结果均表明,胁迫处理材料与同批材料胁迫前的聚类结果差异较大。意味着干旱胁迫处理造成非编码区的微卫星序列的遗传变异和分化,致使其重复次数发生相应改变;而胁迫前后UPGMA聚类都表明产地相同的材料大多聚为一类,但不完全一致,其中,内蒙古的材料胁迫前后差异较大。分析结果表明,供试老芒麦材料间差异明显,遗传多样性丰富,应加快其开发和合理利用。     

利用EST-SSR标记构建中国老芒麦品种DNA指纹图谱及种质遗传多样性

本研究利用EST-SSR分子标记,对国内的52份老芒麦(Elymus sibiricus)材料进行遗传多样性的研究,并构建了7个老芒麦品种及栽培材料的DNA指纹图谱。20对EST-SSR引物共产生204个条带,平均每对引物扩增出10.2条带,176(86.27%)条带为多态性条带,表明供试材料具有较高水平的多态性。同时,引物Elw404和Elw195构建的指纹图谱较为容易地将品种和栽培材料与其他材料区别开。分子方差分析(AMOVA)表明,老芒麦地理区域内(73.94%)的遗传变异远高于地理区域间(26.06%)。结构分析将52份材料分为5组,主成分分析(PCoA)结果与之相似。与品种及栽培材料相比,野生材料具有更高的遗传多样性[多态性条带数(NPB)为174,多态性百分比(PPB)为85.29%,香农多样性信息指数(I)为0.296 6,Nei’s基因多样性(H)为0.179 8,观察等位基因数(Na)为1.852 9],可作为重要的遗传资源用于后续的育种工作。本研究结果表明,EST-SSR分子标记可以有效地评价老芒麦种质遗传多样性及进行品种鉴定。研究结果为制定老芒麦种质原位和非原位保护策略提供参考。     

2种老芒麦种子发芽特性研究

适合在内蒙古生长的多年生牧草优良栽培品种严重匮乏,是制约内蒙古草牧业健康发展和农牧民增收的瓶颈。针对该问题,采用“本土植物选育”方法,从内蒙古乌拉特前旗白音花镇大桦背采集野生老芒麦种子,经过人工引种栽培驯化成为适宜在内蒙古地区气候条件下推广种植的饲用和生态及经济价值较高的新品系老芒麦。研究以野生老芒麦为对照,对新品系老芒麦种子的种子形态、吸水能力、发芽特性等进行比较分析。结果表明,野生老芒麦的芒长、吸水量显著(P<0.05)高于新品系老芒麦;新品系老芒麦的发芽率、发芽势、发芽指数、种子活力均显著高于野生老芒麦;2个品种颖果长无显著差异。经过驯化后的新品系老芒麦芒长变短,发芽能力变强,更适合进行田间种植生产。     

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。     

老芒麦种质资源的研究进展

我国有着极其丰富的老芒麦(Elymus sibiricus)种质资源,这对于今后研究老芒麦种质资源具有非常重要的作用。目前国内外对老芒麦种质资源的研究主要集中在其系统分类和遗传多样性方面,而老芒麦种质资源的育种和遗传完整性方面的研究还不够深入,尤其是遗传完整性方面还未见报道。本研究主要综述了老芒麦种质资源的植物学和生物学特征、遗传多样性、育种等国内外的研究进展,并提出了老芒麦种质资源研究中存在的主要问题,为老芒麦种质资源的进一步研究提供参考依据。     

PEG-6000对老芒麦种质材料萌发期抗旱性影响的研究

为了解老芒麦Elymus sibiricus种质材料萌发期的抗旱性,选取7份来自不同地区的老芒麦种质材料,在0、50、100、150、200、250和300g/L的聚乙二醇(PEG-6000)的胁迫下,对相对发芽率、发芽势、发芽指数、种子活力、胚根/胚芽值进行综合测定评价,结果表明:高抗旱性老芒麦分别来自新疆昌吉埠康白杨沟的E03、山西五台山的E04和甘肃碌曲玛艾的E07;抗旱性偏弱的材料是山西五台山的E01、新疆伊犁的E02、新疆乌鲁木齐甘沟的E05;山西沁源县的E06的抗旱性最差。老芒麦作为优良的牧草,研究其在PEG-6000胁迫下时的萌发特性的变化,对其优良品种的选育具有重要意义。