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.     

加拿大披碱草和老芒麦及其杂种F1同工酶分析

采用聚丙烯酰胺垂直平板电泳技术对加拿大披碱草和老芒麦及其杂种F1的过氧化物酶(POD)同工酶、酯酶(EST)同工酶做了比较分析.结果表明,亲本加拿大披碱草和老芒麦的POD同工酶可明显地分成A、B两区,共有8条相同位点的酶带,为亲本的基带,在EST同工酶谱中双亲有6条基带,从酶蛋白分子水平验证出两亲本的亲缘关系相对较近;杂种F1的POD和EST同工酶谱主要表现为互补双亲的酶带类型,同时还丢失了部分双亲的酶带,杂种F1的POD和EST同工酶谱有偏向母亲遗传的倾向;亲本与杂种F1的酶谱表型均有一定的差异;POD与EST同工酶具多态性,可作为遗传标记用于杂种鉴定和目标性状植株的检测.     

加拿大披碱草、肥披碱草及其杂种F1 RAPD分析

利用RAPD技术对加拿大披碱草(Elymus canadensis L.)和肥披碱草(Elymus excelsus Turcz.)及其杂种F₁的遗传差异性进行研究,从153个随机引物中筛选出16个适宜引物,共扩增出215个RAPD位点,多态性位点比率为72.1%,平均每条引物的多态性位点为4.3-4.8个,DNA片段长度在100-2000 bp之间。加拿大披碱草与肥披碱草的遗传距离较大(0.7122),杂种F₁与父本肥披碱草的遗传距离较近(0.2329),而与母本加拿大披碱草相对较远(0.6643),杂种F₁更偏向其父本。该结果可为加拿大披碱草-肥披碱草杂种后代的育性恢复和选育利用提供依据。     

加拿大披碱草和老芒麦及其杂种F1同工酶分析

采用聚丙烯酰胺垂直平板电泳技术对加拿大披碱草和老芒麦及其杂种Ｆ１的过氧化物酶（ＰＯＤ）同工酶、酯酶（ＥＳＴ）同工酶做了比较分析。结果表明,亲本加拿大披碱草和老芒麦的ＰＯＤ同工酶可明显地分成Ａ、Ｂ两区,共有８条相同位点的酶带,为亲本的基带,在ＥＳＴ同工酶谱中双亲有６条基带,从酶蛋白分子水平验证出两亲本的亲缘关系相对较近;杂种Ｆ１的ＰＯＤ和ＥＳＴ同工酶谱主要表现为互补双亲的酶带类型,同时还丢失了部分双     

晚熟老芒麦与披碱草种间天然远缘杂种的细胞遗传学研究

１９９０年在内蒙古农牧学院草原系牧草试验站的田中发现了数株晚熟老芒麦与披碱草（ＥｌｇｍｕｓｄａｈｕｒｉｃｎｓＴｕｒｃｚ．）的种间天然远缘杂种植株，穗子外形特征为晚熟老芒麦和披碱草的中间型、半弯的镰刀状型，取样固定，经花粉母细胞镜检发现，染色体数为２ｎ＝３５（ＳＳＨＨＹ），这与预期数相符，表明了它是晚熟老芒麦与披碱草的天然远缘杂交种，并且雄性不育。     

青藏高原老芒麦和垂穗披碱草SSR分子标记鉴别

垂穗披碱草(Elymus nutans)和老芒麦(E.sibiricus)是青藏高原高寒区广泛种植的优质牧草草种,由于生态适应性变异,在对一些野生种质资源鉴定中,二者常易混淆。为了区别鉴定垂穗披碱草和老芒麦,本研究结合细胞学鉴定,利用不同来源的老芒麦和垂穗披碱草种质材料,对源于普通小麦(Triticum aestivum)的42对SSR引物进行筛选。结果表明,筛选出的小麦EST SSR引物Xcwem38c在垂穗披碱草中的多态性标记可以有效区分垂穗披碱草和老芒麦。     

短芒披碱草与老芒麦、垂穗披碱草生产性能比较试验

2008-2011年在互助县东沟乡进行了短芒披碱草与老芒麦、垂穗披碱草的生产性能及经济性状比较试验,表明短芒披碱草的产草量及产籽量比典他两个品种高,产籽量差异极显著,而且适应性广,抗逆性强,是青海省农牧区草地建设、退耕还草和生态治理的优良牧草品种。     

晚熟老芒麦与披碱草种间天然远缘杂种的细胞遗传学研究

1990年在内蒙古农牧学院草原系牧草试验站的田中发现了数株晚熟老芒麦与披碱草（Elgmus dahuricns Turcz.）的种间天然远缘杂种植株，穗子外形特征为晚熟老芒麦和披碱草的中间型、半弯的镰刀状型，取样固定，经花粉母细胞镜检发现，染色体数为2n=35(SSHHY)，这与预期数相符，表明了它是晚熟老芒麦与披碱草的天然远缘杂交种，并且雄性不育。     

加拿大披碱草与老芒麦种间杂交及F1代细胞学分析

加拿大披碱草与老芒麦同属于禾本科小麦族披碱草属，均为异源四倍体，两个种的杂交为地理上远缘的种间杂交。试验采用将母本穗人工去雄后与相邻种植的父本穗套袋的方法获得了加拿大披碱草与老芒麦正反交的种间杂交种子。对亲本及杂种Ｆ１代花粉母细胞的减数分裂行为进行的分析结果表明，Ｆ１代杂种仍是四倍体，加拿大披碱草和老芒麦所含的两个染色体组之间具有同源性，但也发生了某种程度的结构变异；杂种Ｆ１代高度不育。     

披碱草×野大麦F1代愈伤组织诱导研究

以披碱草×野大麦杂种F1幼穗为外植体,设置不同的激素浓度,获得适宜的诱导培养基,并选用长度不同的幼穗为外植体,确定出较为合适的外植体长度。愈伤组织经过多次继代后,细胞生长缓慢,通过更换培养基使其恢复生长。实验结果表明,最适培养条件为:以长为2-3cm幼穗为外植体,MS+3mg/L2,4-D为诱导培养基。MS+2,4-D 3mg/L+KT 0.5mg/L+CH 300mg/L与MS+2,4-D 4mg/L均可改善经过长期继代生长质量较差的愈伤组织的生长情况。     

加拿大披碱草与披碱草、圆柱披碱草2个种间杂种F1及其亲本的AFLP分析

以加拿大披碱草(Elymus canadensis L.)与披碱草(E.dahuricus Turcz.)、圆柱披碱草(E.cylindricus(Franch.)Honda)2个种间杂种F1及其亲本为试材,利用AFLP分子标记技术,对2个杂种F1及其亲本的遗传差异性进行比较分析,以期为杂种鉴定及后代选育提供分子依据。结果表明:用筛选出的13个适宜引物共扩增出1247个AFLP位点,其中多态性位点1042个,多态性位点比率高达83.56%;各供试材料的遗传距离(GD)变动在0.4276~0.7486之间,以GD值0.65为基准,5个材料聚为2类,第1类为加拿大披碱草、圆柱披碱草和加拿大披碱草×圆柱披碱草杂种F1,第2类为披碱草、加拿大披碱草×披碱草杂种F1。     

加拿大披碱草×野大麦三倍体杂种F1加倍植株的染色体及育性鉴定

对加拿大披碱草与野大麦2个四倍体亲本杂交产生的三倍体(2n=3x=21)属间杂种F1的自然加倍植株、自然加倍植株F1代及秋水仙素诱导加倍植株的染色体数目及配对构型、花粉育性、结实性进行了鉴定。结果显示:自然加倍植株、自然加倍植株F1代和秋水仙素诱导加倍植株的RTC染色体数目均为42条,即为六倍体(2n=6x=42);其PMCMⅠ平均染色体配对构型分别为0.04Ⅰ 20.96Ⅱ、0.03Ⅰ 20.98Ⅱ和0.03Ⅰ 20.97Ⅱ,配对行为规则;它们的花粉可育率分别为84.97%、94.08%和90.21%,自然结实率分别为77.51%、83.87%和80.13%。证明该属间杂种F1染色体已加倍,且染色体加倍植株的育性已得到恢复。     

老芒麦、垂穗披碱草产草量形成与水热季节变化的关系

两草种产草量季节变化的高峰期一般出现于8月中旬。在此之前的增长动态,符合于 Logistic 生长模式。旺长的始期和终期分别为6月初和7月下旬。这是草种特性在川西北高原水热气象条件作用和制约下的结果,具有明显的地域特征。其中气温的季节变化为主要外因。此外,群体季节生长过程存在着生长中心随生长阶段转换而转移的规律。     

加拿大披碱草×披碱草杂种F1的生育及细胞遗传学研究

研究加拿大披碱草与披碱草种间杂种 F1 的生长、形态、花粉育性和细胞学。结果表明 ,杂种 F1 生长势明显超过双亲 ,平均株高 14 9.31cm,穗型呈双亲中间型 ,株型偏向母本 ,生育期偏向父本 ,花粉可育率 1.71% ,自然结实率0。杂种 F1 为五倍体 (2 n=5 x=35 ) ,其 PMCM 平均染色体构型为 19.0 14 +7.4 5 +0 .2 8 +0 .0 2 ,后期 有落后染色体和染色体桥等不规则现象     

披碱草和野大麦杂种F1与BC1代的形态学研究

对披碱草和野大麦及其杂种F1与BC1代的形态特征进行了观察比较.结果表明,杂种F1外部形态特征偏向亲本披碱草,F1穗长超过披碱草,小穗长、每小穗小花数、颖长、稃长也超过双亲的平均值,体现出较强的杂种优势;杂种F1继承了野大麦短根茎和每节3枚小穗的特性,正交、反交对F1植株颜色有明显影响,对F1其他形状没有明显影响;BC1代形态特征明显偏向轮回亲本野大麦,不同株系在外部形态上有较大变异;第一颖的形状可作为亲本和杂种的特征性状,以此作为鉴别杂种真伪的重要特征之一.     

披碱草和野大麦杂种F1和BC1代的形态学研究

对披碱草和野大麦及其杂种F1与BC1代的形态特征进行了观察比较，结果表明，杂种F1外部形态特征偏向亲本披碱草，F1穗长超过披碱草，小穗长、每小穗小花数、颖长、稃长也超过双亲的平均值，体现出较强的杂种优势，杂种F1继承了野大麦短根茎和每节3枚小穗的特性，正交、反交对F1植株颜色有明显影响，对F1其他形状没有明显影响；BC1代形态特征明显偏向轮回亲本野大麦，不同株系在外部形态上有较大变异；第一颗的形状可作为亲本和杂种的特征性状，以此作为鉴别杂种真伪的重要特征之一。     

披碱草和野大麦杂种F1与BC1代细胞遗传学研究

对亲本披碱草(Elymus dahuricus)和野大麦(Hordeum brevisubulatum)及其杂种F₁和BC₁代体细胞染色体数和花粉母细胞(PMC)减数分裂染色体行为进行观察和分析。结果表明:亲本披碱草的染色体数为2n=42,野大麦为2n=28;正、反交杂种F₁染色体数均为35;BC₁代染色体发生了数目上的差异,变异范围为28~35,并出现很多非整倍性植株;披碱草的PMCMI二价体配对频率很高,野大麦PMCMI出版少量的四价体、三价体和单价体,但以二价体占优势;正反交杂种F₁减数分裂不规则,单价体的普遍存在是造成杂交不育的重要原因;BC₁代的PMCMI单价体频率较F₁代有所下降,二价体频率有所增高,有些株系的环状二价体占绝对优势,这为杂种育性恢复提供了细胞学依据。     

披碱草和野大麦及其杂种F1与BC1代的RAPD分析

应用RAPD技术对披碱草Elymus dahuricus和野大麦Hordeum brevisubulatum及其杂种F1与BC1代的遗传差异性进行了研究.结果表明,各供试材料基因组DNA具有很高的多态性;依据遗传相似系数,亲本披碱草和野大麦之间的遗传差异较大,正、反交杂种F1均偏向披碱草遗传,正、反交F1间的遗传差异不显著,BC1代偏向轮回亲本野大麦遗传,不同株系间存在遗传差异.RAPD技术可用于禾草远缘杂种鉴定及目标性状植株检测的遗传标记.     

披碱草和野大麦杂种F1与BC1F1代的生物学及农艺特性研究

对披碱草和野大麦及其杂种F1与BC1F1代的生物学及农艺特性进行了分析比较。结果表明。亲本野大麦生长发育节律较快，较早地开花结实，果后营养期较长，生育期74d，生长天数达206d，具有很强的分蘖能力；披碱草生长发育节律较慢，生育期124d，生长天数193d；杂种F1的生长天数介于双亲之间，生长动态偏向亲本披碱草，分蘖能力介于双亲之间；BC1F1代生长发育节律较F1代提早，不同株系生长天数不同，生长动态偏向轮回亲本野大麦，分蘖能力有较大的变异。杂种F1代表现出较强的杂种优势，BC1F1代产草量较F1代有所降低，不同株系间存在明显的差异。总体上，BC1F1代的生产性能倾向于轮回亲本野大麦。