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.     

小麦族多年生牧草几个有关属的分类现状

禾本科小麦族多年生植物在分类学历史上分歧由来已久,并多有变化,使得由北美引进中国的该族牧草在名称使用上十分混乱。属级的类群变化及分歧主要存在于冰草属(A-gropyron)、披碱草属(Elymus)、偃麦草属(Elytrigia)等8个属之间。近期发展起来的染色体组分类系统与形态分类学中被广泛接受的某些系统对该族冰草属、赖草属(Leymus)和新麦草属(Psathyrostachys)的分类是吻合的;但在披碱草属、偃麦草属和鹅观草属(Roegneria)等的分类上存在较大分歧。染色体组分类系统中的不同属同样可以根据形态特征加以区别。     

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。     

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。     

我国９种披碱草属植物的系统学关系

 采用单一遗传标记研究不同分类群之间的亲缘关系,由此可产生不同系统发育关系,对正确解释不同类群之间的亲缘关系带来很多困难。本试验采用形态学、等位酶和微卫星３种遗传标记对我国９种披碱草属植物的亲缘关系进行分析,结果表明,形态学标记把９ 种披碱草分为披碱草组（Ｓｅｃｔ．犜狌狉犮狕犪狀犻狀狅狏犻犪（Ｎｅｖｓｋｉ）Ｔｚｖｅｌ．）和老芒麦组（Ｓｅｃｔ．犈犾狔犿狌狊）两大类;等位酶标记虽然没有严格按照穗子的形状分为２组（披碱草组和老芒麦组）,但同一组内或相同的基因组构成具有较近的亲缘关系;微卫星标记没有把９种披碱草分成几个明显的组,且各种间表现出较远的亲缘关系。３种遗传标记之间均表现出显著的相关关系,不同标记反映的亲缘关系与种本身之间,形态学标记的遗传关系支持基于形态特征分类系统而与种本身的亲缘关系更加相符（R＝０．３２７６,P＜０．０１）,其次是等位酶标记（R＝０．３００６,P＜０．０１）,微卫星偏离相对较远（R＝０．１３５０,P＜０．０５）。因此认为形态学是最直接、最能反映披碱草属植物本身特点的标记方法,但要考虑指标之间的线性化,并非越多越好;等位酶分析是一种研究种群内部遗传结构和变异比较好的方法,也是种、种群间遗传关系有价值的预测者;尽管ＳＳＲ 在属或种间分析不是最适用的,但由于ＳＳＲ 是最多态的标记,对种内分析非常适合。     

用nrDNA ITS序列探讨小麦族含StH基因组物种的系统发育

小麦族中具StH基因组的物种被包含在广义披碱草属中。本研究利用nrDNA ITS序列,采用最大简约法、最大似然法和基于MJ算法的网状结构分析,对16个不同地理分布和形态特征的具StH基因组组成的物种及8个含St和H基因组的拟鹅观草属和大麦属的二倍体物种进行了系统发育分析。结果表明,1)过去归属于裂颖草属和猬草属的物种大松鼠尾巴草、瓶刷草和猬草与披碱草属物种关系较近,应当划入披碱草属中;2)北美的StH基因组物种聚类在一起,其亲缘关系较近,它们与欧亚大陆的StH基因组物种存在较大变异和分化;3)具StH基因组物种较大程度的变异和分化与物种的地理分布有关;4)St基因组和H基因组的二倍体物种分别存在较大的分化。同时本研究还讨论了造成小麦族StH基因组物种变异和分化的可能原因。     

披碱草属植物的种间杂交和种质创新

披碱草属Elymus植物是小麦Triticum nestizum、大麦Hordeum vulgare的近缘属,同时蕴藏着丰富的优良基因,是改良小麦、大麦和黑麦Sacale cereale品种的优良基因资源。披碱草属植物也是草原和草甸的重要组成成分,具有极高的饲用价值和重要的水土保持功能,但国内在披碱草属植物资源和利用方面的研究与我国具有丰富的资源极不相称。现从国内外对披碱草属植物种间杂交利用方面进行论述,为充分开发利用我国丰富的披碱草属植物资源进行种质创新提供有价值的信息。     

干旱胁迫对西藏4份野生披碱草属牧草幼苗生理指标的影响

以西藏地区4种不同生境的野生披碱草属植物作为试验材料进行干旱胁迫模拟盆栽试验,通过对比幼苗叶片中相对含水量(RWC)、丙二醛(MDA)、超氧化物歧化酶(SOD)、游离脯氨酸(Pro)、以及植物体内可溶性糖(SSC)含量的变化对供试幼苗进行抗旱性分析与评价。干旱处理4d、8d、12d、16d,测其叶片生理指标(RWC、MDA、Pro、SOD、SSC)。研究表明:4种披碱草属植物幼苗在干旱胁迫条件下,RWC含量随胁迫程度的加剧而下降,MDA、Pro及SSC含量随胁迫程度的加剧而上升,SOD则是先上升后下降。5个生理指标在4种披碱草属植物幼苗间均存在显著差异,可以作为披碱草属植物抗旱性的评价指标。在胁迫8d后各测试指标的变化趋势均出现了明显的转折点,表明8d后土壤的含水量可能是披碱草属幼苗耐旱的关键水势点。本试验采用隶属函数法对4种西藏野生披碱草属幼苗进行抗旱性综合评价后,得出其抗旱性强弱顺序依次为:申扎垂穗披碱草那曲垂穗披碱草林芝垂穗披碱草拉萨老芒麦。     

披碱草属分类的研究及其存在的问题

披碱草属(Elymus L.)是禾本科、小麦族的一个经济属,其属内绝大多数种是优良牧草,饲用价值极高,有些种类具有耐寒、耐旱、耐碱等特性,是农牧业良种繁育、牧草利用的重要基因资源;但该属同时又是分类学上的一个疑难属,其属中的存疑问题较多,尤其是属的界限、属下类群的划分、以及类群演化关系上仍存在颇多争议。本文详细总结了国内外诸多学者的研究成果,分析了披碱草属分类学研究中存在争议的原因,主要是披碱草属地理分布高度重叠,生态适应相似;加之,分类标准的不同,采用的研究方法差异较大,以什么性状作为鉴别特征等方面不同学者存在不同的认识。     

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。     

披碱草属种质资源研究进展

披碱草属Elymus牧草分布广泛,种类繁多,广义的披碱草属包括近150个种,而在我国,则比较接受狭义披碱草属的概念,即有12余种.披碱草属牧草为中生-旱中生多年生优良牧草,是草原和草甸的重要组成部分,饲用价值极高.该属是禾本科小麦族中非常重要的一个类群,它具有麦类作物所缺乏的抗病、抗虫、抗旱、耐盐等优良抗逆基因,是现代麦类育种的重要种质资源.在前人研究的基础上,对国内外披碱草属种质资源的系统学分类、分布情况、遗传多样性研究进行了总结和探讨,以期为披碱草属资源的进一步研究利用提供参考依据.     

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。     

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...     

披碱草属植物抗逆性研究现状和存在的问题

披碱草属是禾本科小麦族重要的经济属,主要分布在海拔2000～5200 m的地区。属内绝大多数种是优良牧草,饲用价值极高,该属部分种具有耐盐、抗旱、耐寒等优良抗性,适应性广,遗传多样性丰富,因此不仅是生态恢复的重要物种,也能为其他牧草和麦类作物提供优异的基因资源。按照狭义上的分类标准,该属在全世界共有30余种,我国有13种,主要有老芒麦、披碱草、垂穗披碱草、短芒披碱草、圆柱披碱草等。近年来,由于全球变化和人类活动引起非生物胁迫的加剧,越来越多的研究开始关注披碱草属非生物胁迫抗性,包括耐盐性、抗旱性、低温胁迫抗性、重金属胁迫及复合胁迫抗性,其中大多数研究来自中国学者。目前绝大多数关于披碱草属抗逆性的研究主要集中在通过电解质外渗率、叶绿素、脯氨酸等渗透调节物质和抗氧化酶活性等生理指标评价属内不同种,和/或不同品种/种质的抗性方面,然而这些研究采用了不同的分析方法和评价体系,导致得出的结果不尽相同。此外,除了冷胁迫外,目前关于该属植物的抗逆机制却极少涉及。因此,综述了近年来在披碱草属植物抗逆性方面的研究进展,并提出存在的问题及今后研究的方向,旨在为进一步挖掘和利用其优良遗传资源奠定基础。     

加拿大披碱草与老芒麦及其杂种的生长规律和形态特性

研究加拿大披碱草与老芒麦及其杂种的生育时期、生长繁殖特性、穗部形态及育性特征.研究结果表明:加拿大披碱草比老芒麦生育期晚30 d左右,繁殖能力较弱,二者在形态学上有较大差异;其F1代在生长和无性繁殖特性上表现出杂种优势,而育性极为衰退,其它特征则介于双亲之间.     

高寒地区两种老芒麦生态适应性和生产性能评价

在海拔3 200 m的青海环湖地区,对多叶老芒麦Elymus sibiricus cv.duoye和短芒老芒麦E. breviaristatum的生态适应性和生产性能进行了连续4年的观测与分析.结果表明:2种老芒麦在试验区无灌溉条件下,均表现出返青早、抗寒、耐旱、产草量高等优良特性.多叶老芒麦干草产量和种子产量分别达11.75和o.82 t/hm2,可作为试验区建植多年生人工草地的当家草种.短芒老芒麦干草产量可达9.50 t/hm2,可作为试验区内以收获饲草为目的的优良草种.