海拔与黄花苜蓿表型性状的相关性研究

黄花苜蓿表型性状具有丰富的多态性,受生境影响较大,尤其是经纬度、海拔,研究黄花苜蓿表型性状与海拔的相关性对揭示黄花苜蓿遗传变异规律具有重要的意义。试验以新疆黄花苜蓿为材料,通过测量同一经纬度(N 43°43',E 86°94')不同海拔(2100~2350 m)下株高、分枝数、叶、茎、花等18个表型性状,探索其变化规律,为进一步开展黄花苜蓿遗传多样性及种质创新研究提供基础数据。研究表明:海拔对表型性状的影响较大,随着海拔降低,株高、叶长、叶宽、节间长、茎粗、小花长等数值总体呈现“降-升-降”的趋势,均在海拔2150 m时有明显升高,随后降低;表型指标的变异范围为1.30%~22.83%,平均变异系数为8.49%;海拔与株高、花序长、花柄长、龙骨瓣宽等相关性显著,相关系数分别为0.490、0.601、-0.449、-0.421,与其他指标间的相关性不显著。综合分析认为,黄花苜蓿适宜生长在海拔为2150 m左右的区域。     

5个新疆野生黄花苜蓿居群表型变异性

以5个新疆野生黄花苜蓿(Medicago falcata)居群为材料,通过对其叶、花、茎节等20个表型性状及分布地区进行相关性、主成分及变异性等分析,探究原始居群表型性状的遗传多样性规律,以期为进一步开展新疆黄花苜蓿遗传变异及种质创新研究提供基础数据。结果表明,1) 5个居群20个性状差异明显,除叶长差异和叶柄长差异达到显著水平(P 0.05)外,其余18个性状差异均达到极显著水平(P 0.01);2)黄花苜蓿具有丰富的多态性,表型性状在居群内平均变异系数为20.19%,居群间为27.66%,且居群间差异大于居群内,表明黄花苜蓿不同居群表型差异主要来源于居群间;3) 20个表型性状间均存在不同程度的相关性,经纬度与分枝数、海拔与株高均呈现负相关关系;4) 20个表型性状可归为6个主成分因子,累计贡献率达71.75%,居群间表型性状变异主要来自叶片、节间及花部特性。     

新疆黄花苜蓿花部形态变异研究

以10个黄花苜蓿居群为材料,通过对小花数、花柱、旗瓣、翼瓣、龙骨瓣等指标的测量,探讨黄花苜蓿花部形态变异特点.结果表明:黄花苜蓿花部表型性状在居群间存在一定程度的变异,各性状总的平均变异系数在6.18％(旗瓣长)～28.69％(花萼长)之间,居群间总的平均变异系数在9.26％(塔城)～30.89％(哈巴河),表明黄花苜蓿花的表型性状具有较丰富的多样性.相关分析显示,部分性状之间存在显著的相关性,表型差异与地理距离之间存在显著正相关.聚类分析将10个居群分为三大类,其中,布尔津居群和特克斯居群为一类,吉木乃居群和福海居群为一类,其余6个居群聚为一类.     

辽宁省野古草野生居群表型性状多样性研究

为揭示野古草野生居群的表型变异规律,采用变异系数、主成分分析和聚类分析方法对采自辽宁省的8个野古草居群的10项形态性状进行多样性分析。结果表明,这10个表型性状在居群间的差异均达到极显著水平,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小穗总数(42.01%)旗叶厚度(27.94%)旗叶长度(26.83%)旗叶宽度(20.98%)叶数(19.64%)茎基粗(19.70%)花序长(19.30%)单枝干重(18.62%)株高(10.19%)花序重(8.16%)。10个形态特征可归成为3个主成分因子,累计贡献率达到79.44%,最大程度上反映了所有材料的表型性状特征,不同种群之间的差异主要来源于花序长、花序干重、单枝干重、小穗总数。采用欧氏距离系统聚类法将8个野古草居群依据10个表型性状分为3类:株型高大,旗叶长而宽,生物量大;株高中等,茎基粗壮,旗叶长而窄,小穗数量多,生物量较大;植株矮,叶片短、窄,生物量最小。表型性状与地理因子的相关性分析表明,部分表型性状的变化与地理因子呈显著或极显著相关性。     

荻和南荻杂交种F1群体主要农艺性状的杂种优势、遗传及相关性分析

利用主要农艺性状上具有显著差异的荻和南荻为亲本,杂交得到种间杂交种F₁群体(232个单株)为试验材料,对荻和南荻杂交种茎节数、叶片长、叶宽、主茎长、花茎长、花序长、株高、基部茎径、平均单分蘖干重、最大分蘖干重、分蘖数和单株重等12个主要农艺性状的杂种优势进行了度量,采用主基因+多基因混合遗传模型对F₁杂交群体的12个主要农艺性状进行遗传和相关性分析。结果表明,在F₁分离群体中12个主要农艺性状呈连续的、单峰、偏态分布,说明这些性状为多基因控制的数量性状。除基部茎径外的其他11个农艺性状都有较大的中亲优势,其中单株重、平均单分蘖干重、花序长、主茎长、株高、最大分蘖干重具有显著的超高亲优势,说明杂种优势可以作为荻和南荻育种的主要方法。混合遗传分析表明,花茎长、最大茎重能检测到1对主基因,叶片宽、主茎长、株高、分蘖数、单茎均重、单株重能检测到2对主基因的存在,主基因遗传率大小顺序为叶片宽(87.76%)>单株重(81.48%)>单茎均重(65.12%)>分蘖数(59.20%)>主茎长(49.87%)>株高(48.01%)>花茎长(47.75%)>分蘖最大茎重(37.19%)。产量相关性状中的单株重、单茎均重和分蘖数具有较高的主基因遗传率,适合于早期世代选择。这12个农艺性状间存在一定的相关性,多数性状间的相关性为极显著的正相关,其中单株重与分蘖数、单茎均重、主茎长和株高的相关系数最大,在育种实践中可以利用相关性状进行间接选择。     

甘肃省扎尕梁北坡头花杜鹃枝叶性状特征北大核心CSCD

高山植物在适应高海拔、低气压、短生长季等环境约束的过程中表现出独特的功能适应性,探究高山植物枝叶功能性状沿海拔梯度的变化特征对其资源获取与生存繁殖的认知有重要意义。于2019年8月对甘南高山海拔3400~3700 m范围内头花杜鹃23组主要枝叶功能性状进行了测定。研究发现:随海拔上升,叶干物质含量、叶片密度、叶厚度和总叶干物质含量显著增大;叶长、叶宽、叶面积、叶体积、叶干重、茎长、茎干重、总叶干重、总叶面积、纤细率和茎体积在3600 m显著减小,在海拔梯度上整体呈"V"形变化;海拔会显著影响叶厚、叶长、叶干物质含量、叶密度、比叶面积、总叶干物质含量、总叶面积和总比叶面积,大部分性状间存在显著的相关关系;头花杜鹃枝叶性状在海拔内的方差分量明显大于海拔间,各性状的表型分化系数以茎干物质含量最小(3.19%),叶密度最大(57.73%),平均为20.65%。结果表明:头花杜鹃部分性状对海拔变化不敏感,主要以少数核心性状变异结合功能性状组合共同适应高山异质生境,头花杜鹃在海拔间具有较低的表型变异,可能是对高山特殊环境的适应性策略。     

黄花苜蓿个体水平耐牧性的形态学成因机制研究

为揭示黄花苜蓿(Medicago falcata L.)耐牧性的形态学成因机制,探索其耐牧型品种选育的新途径。以从耐牧性鉴定中获得的耐牧性强和弱的2组黄花苜蓿个体植株为材料,对其放牧前后的相关形态指标的观测数据进行分析。结果表明:各形态指标与耐牧性强弱的显著性相关程度依次为根颈宽度>根颈入土深度> 茎数> 株高,对黄花苜蓿耐牧性的促进作用大小依次为根颈入土深度> 根颈宽度> 茎数> 株高> 株丛茎>植株投影盖度。根颈入土深度可单独增强黄花苜蓿的耐牧性,其他性状则通过相互协同作用促进其耐牧性。具有根颈粗大且入土深、单株茎数多且株丛大的黄花苜蓿植株耐牧性强,可作为耐牧育种材料早期选育的形态学指标。     

不同生境小花山桃草自然种群表型变异与协变

小花山桃草自然种群的表型特征是其对自然生境适应的结果,不同生境种群间表型特征的比较可为揭示其表型变异产生的原因及变异规律提供重要线索。本研究以分布于不同生境的5个小花山桃草自然种群为研究对象,研究了16个表型性状的变化特点。研究结果表明,小花山桃草表型多样性较为丰富,表型性状的平均变异系数为36.30%。表型分化系数在26.85%~96.98%之间,平均为73.03%,表明种群间变异是小花山桃草表型变异的主要来源。不同性状对环境变化的反应不同,其中株高、茎粗、单株果数和比叶面积在种群内的差异不显著,而在种群间的差异达到极显著水平,表型分化系数达82%以上;节间距、叶宽、主根长、分枝数、果长和果宽在种群间和种群内的差异均达极显著水平;单果种子数和单果重在种群内和种群间的差异均不显著。株高、茎粗、叶长、叶宽、茎重、叶重、主根重和单株果数表现出一致的协变格局,生理功能性状之间的这种整合特性有助于小花山桃草适应多样的生境。聚类分析显示,5个种群可按生境条件的好坏分为两大类,进一步表明小花山桃草的表型特征受种群间环境条件(水、肥)强烈影响。绝大多数表型性状与生境因子存在显著或极显著的相关关系,但果实性状(包括果宽、单果重和单果种子数)与生境因子相关性低,进一步表明繁殖性状不易受环境条件影响。     

22份百脉根种质资源表型数量性状的遗传多样性分析

本研究对22份百脉根(Lotus corniculatus)种质资源的11个表型性状指标进行多样性研究分析。结果表明：除种宽外，22份百脉根种质间的表型性状均存在显著变异，表型性状指标变异幅度为12.11%～69.48%,各表型性状之间存在显著或极显著相关性。主成分分析表明，茎长、株高、冠幅、种子周长、种子长、种子宽和种子长宽比的主成分载荷较高，是造成百脉根种质表型性状差异的主要因素。根据聚类分析将22份百脉根种质分为3个类群，其中，第Ⅰ类群种质的种子小，但植株高大，第Ⅱ类群种质的种子小且植株矮小，第Ⅲ类群种质的种子和种荚大但植株矮小。综合评价11和12号这2份种质资源整体表现优良，且归属于第Ⅲ类群，具有种荚和种子较大的特性，可作为选育种子高产品种的目标亲本利用。本研究结果可为百脉根的种质应用和品种选育提供理论参考。     

羊草不同地理种群表型变异及其对根茎克隆繁殖的影响

羊草是我国重要优良牧草之一，广泛分布于欧亚草原，由于资源环境的多样性和自然选择的复杂性，羊草种群发生了丰富的表型变异。以不同地理来源的66份羊草为试验材料，采用同质园试验方法，研究了羊草种群间表型和繁殖相关性状的变异情况，用曲线拟合和偏最小二乘回归分析研究了变量性状对羊草根茎克隆无性繁殖的影响。主要结论如下：1）不同地理来源羊草的表型和繁殖性状存在显著差异，原生境条件对羊草表型和繁殖产生了深刻而长久的影响。2）羊草不同性状的变异程度有所不同，叶片性状的变异最小，根茎子株相关性状的变异大于空间扩展相关性状。3）线性函数可较好地描述羊草根茎克隆生长力与主要变量性状间的关系。4）表型性状茎长、株高、叶宽和叶片大小，分蘖能力相关性状母株分蘖增加倍数对羊草根茎克隆生长力的解释作用强。总之，叶片宽大、茎长和株高方面有优势、分蘖能力强的羊草的根茎克隆无性繁殖能力相应也强。     

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。     

内蒙古草木樨属26份种质表型性状多样性分析

对内蒙古的26份草木樨种质资源表型性状多样性进行研究,结果表明:(1)草木樨22个表型性状种质间变异程度较高,叶面积的变异系数最大,为59.09%,小花长变异系数最小,为9.7%。(2)主成分分析表明,草木樨的22个表型性状可简化为5个主成分,其累计贡献率达到82.446%,以株高因子贡献率最高,为36.9%,株高、花序长、单序粒数、叶形指数、花萼长、花长、荚果长等性状是造成草木樨种质资源表型差异的主要因素。(3)采用系统聚类分析可将26份草木樨种质材料分为6大类。     

21份燕麦种质资源农艺性状初探

为选育稳产高产、适应性强的燕麦新品种(系)提供育种材料,丰富巴中地区燕麦种质资源的遗传多样性,以21份燕麦种质资源为试验材料,测定其株高、叶长、叶片数、拔节数、单株茎数、有效分蘖数、倒二节长、基节长、基节粗和穗长等10个农艺性状指标,并进行了农艺性状相关性及遗传多样性分析。研究结果表明,供试燕麦材料株高在125.88～192.25cm之间,受穗长影响最大;有效分蘖数是影响燕麦成穗率的主要因素,A10有效分蘖数和成穗率最高。遗传多样性分析显示,供试燕麦材料间变异范围较大,基节长变异系数最高,其次是有效分蘖数和穗长,株高变异系数最低,分别为45.31%、28.18%、21.85%、12.72%;各供试材料间多样性指数均较高,在2.96～3.04之间。综合表明,21份燕麦种质资源在10个主要农艺性状上具有丰富的遗传多样性,可为巴中地区燕麦的遗传育种和改良工作提供优异的种质资源和利用条件。     

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。     

荻与五节芒种间杂交F_1群体主要农艺性状的遗传及相关性分析

为了探讨芒属植物种间杂交种后代主要农艺性状的遗传特征,本文选择了芒属植物中主要农艺性状上具有显著差异的荻(Micanthus.sacchariflorus)B0134和五节芒(M.floridulus)A0430种间杂交获得F1群体,采用主基因+多基因混合遗传模型对F1杂交群体的12个重要农艺学性状进行遗传和相关性分析。结果表明:F1群体中的12个主要农艺性状呈连续的单峰、偏态分布,说明这些性状为多基因控制的数量性状;茎节数、主茎长、株高、分蘖数、单株重5个性状具有较大的中亲优势值,均达到极显著水平(P0.01),中亲优势率30.65%~584.12%,其中分蘖数、单株重达到了极显著的超亲优势;混合遗传分析表明:叶长、叶宽、花序长和单茎重均由2对主基因+多基因控制;茎节数、株高、最大茎重由1对主基因控制;其他5个性状不存在主基因,只有多基因存在。12个农艺性状间存在一定的相关性,其中单株重与叶宽、分蘖数、单茎均重、最大茎重等产量相关性状存在极显著正相关,与叶片长和主茎长存在显著正相关(P0.05),在荻和五节芒杂交种后代中选择高产单株时应特别注重对分蘖数性状的选择。     

内蒙古不同生态区野生山韭表型性状遗传多样性分析

对内蒙古不同生态区收集的22份野生山韭的株高、株丛直径、叶长、叶宽、单株叶片数、花序高度、花序宽度、小花数目、花葶长度、花梗长度、种子长、种子宽、种子厚和种子千粒重等14个表型性状进行观测,采用方差分析、主成分分析、聚类分析等方法进行了遗传多样性分析,以期筛选出适合内蒙古地区推广应用的优良种质,为山韭育种提供依据。结果如下:1)山韭种质表型性状变异程度较高,变异系数范围为11.9%~41.8%,其中叶片宽变异系数最大,种子厚最小,14个表型性状材料间的差异除叶片宽和单株叶片数达到显著(P0.05)水平,其余差异不显著;2)14个表型性状可归为5个主成分因子,累计贡献率达81.360%,可以反映14个表型性状的绝大部分相关信息,其中株高、种子长、种子宽、种子千粒重、叶片宽和单株叶片数等性状是造成表型性状差异的主要因素;3)14个表型性状间存在显著或极显著的相关性。4)采用欧氏距离系统聚类法可将22份山韭材料分为4大类,地理类别和性状相似的种质大部分能够聚为一类。     

扁穗雀麦种质资源形态变异分析

为了解不同草原生态区域扁穗雀麦(Bromus catharticus Vahl.)的形态变异及其亲缘关系,对17份种质材料的27个形态性状进行测定和分析。结果显示:其形态遗传变异较高,变异系数范围在9.13%～54.76%之间,变异系数较大的性状有小穗数、分蘖数、分枝着生小穗数、叶片长、秆直径、分枝长和株高等;变异系数较小的性状有穗节数、小穗轴节间长、小穗长、外稃长、内稃长、叶舌长、内稃宽、花药长、第二颖脉数、外稃宽等。叶片宽、分枝长、穗长、叶片长、秆直径、株高、小穗含小花数、小花数、小穗宽、花药长、小穗轴节间长等11个指标对总变异的贡献最大。并对27个性状进行了分类和性状间相关性聚类研究,17份材料聚类分析展示了不同材料间的亲缘关系。此形态变异研究为深入研究种质资源及育种提供了科学依据。     

3种苜蓿形态特征及变异分析

以紫花苜蓿（Medicago sativa）,黄花苜蓿（M．falcata）和杂花苜蓿（M．varia）为试验材料,从形态学水平对苜蓿的遗传变异以及亲缘关系进行分析发现,不同品种的变异十分丰富,叶面积和叶宽具有较高的变异水平。相关性分析表明,除节间数和节间长度两个指标与叶形态指标没表现出相关性外,其他指标大多数都表现出显著的相关性;主成分分析表明,形态学性状的主要变异来源于叶宽、主茎长、节间数、节间长、叶型指数。不同类型苜蓿的总变异依次为：紫花苜蓿〉黄花苜蓿〉杂花苜蓿。     

四倍体鸭茅产量及其构成因素的QTL定位

产量相关性状是复杂的数量性状,对鸭茅的单株产量及构成因素进行QTL分析,可提高育种中对产量性状优良基因选择的效率,同时为鸭茅遗传改良、基因克隆及分子标记辅助育种提供理论依据。以四倍体鸭茅"楷模"和"01436"为亲本杂交而成的作图群体为试验材料,于2014年对洪雅、宝兴两个不同生境下鸭茅株高、旗叶长、倒二叶长、旗叶宽、倒二叶宽、茎粗、花序长、分蘖数、单株干重等9个产量相关性状进行了表型鉴定及相关性分析。此外,在已构建的高密度鸭茅分子遗传图谱的基础上,采用MapQTL 5.0进一步对这些性状QTL定位分析。结果表明,绝大多数性状在亲本间呈显著差异且都整体表现出连续变异,符合数量性状遗传的特征;相关性分析表明,大多数产量相关性状均与干重极显著正相关,与单株干重相关性最好的依次为分蘖、株高;QTL分析发现,控制该9个农艺性状的QTL共60个,洪雅38个,宝兴22个,这些QTL分别定位于分子连锁图谱的1、2、3、4、5共5个连锁群上,单个QTL的贡献率为5.7%～24.7%,单个性状QTL个数为2～15个。其中,控制株高、花序长的QTL各12个,控制倒二叶长、茎粗的QTL各4个,控制旗叶宽、倒二叶宽的QTL各2个,控制单株干重的QTL有6个,影响分蘖的QTL为3个,与旗叶长相关的QTL最多15个。     

高寒区不同燕麦品种(系)表型性状和茎秆力学特征与抗倒伏性的关系研究

为明确不同燕麦品种(系)间抗倒伏能力差异及其原因,在青藏高原高寒地区对选育的I-D品系及父本(青海甜燕麦)、母本(青海444),以抗倒伏较强的林纳和抗倒伏较弱的青引1号燕麦为对照,在开花期和乳熟期开展了表型性状、器官鲜重和茎秆力学特征等指标与抗倒伏性间的相关关系研究,找出影响燕麦倒伏的主要性状,探明燕麦抗倒伏评价的主要指标,为今后抗倒伏型燕麦品种选育及相关研究提供理论依据。结果表明,5个燕麦品种(系)乳熟期抗倒性强弱依次为林纳I-D品系青海甜燕麦青海444青引1号。相关分析表明,倒伏指数、表观倒伏率与穗长、穗位高、株高、重心高度、各器官鲜重、节间长呈正相关,与茎粗、秆壁厚间呈显著或极显著负相关,与茎秆力学特性间呈显著或极显著负相关关系。燕麦第二茎节对抗倒伏性的影响大于第三茎节。茎粗、秆壁厚、穿刺强度、茎秆折断力、折断弯矩、弯曲力矩和弯曲性能可作为燕麦抗倒性评价指标。株高对燕麦品种倒伏性的影响大于穗部特征,秆壁厚和茎粗对燕麦的抗倒性影响最大,穿刺强度最能反映燕麦品种抗倒伏能力,提高茎秆厚度和折断性能是提高燕麦抗倒伏能力的重要途径。选育的I-D品系燕麦株高适中,茎粗、秆壁厚、节间长及茎秆力学特性等方面优于亲本,其抗倒性显著优于亲本。