中国结缕草居群形态变异分析

对我国结缕草种质资源典型自然分布区19个野生居群和1个栽培居群进行了生态学特性、生境类型和居群变异的研究,结果表明:结缕草主要分布在海拔5～385m之间,土壤pH范围6.5～8.3,其中60%为微碱性。生境类型可分为丘陵山地型、平原草甸型、滨海滩涂型和农林间隙地草地型四种类型;不同地理居群结缕草的匍匐茎长、小穗数和叶舌长等12个表型性状均存在着变异,不同的表型性状其变异幅度和变异来源各不相同,即各表型性状受环境影响的程度各异,其中匍匐茎的长度和直径、穗长、穗宽、叶长、叶宽等随纬度的降低而增加;而小穗数、匍匐茎中部节间长、叶舌长度等则随纬度增加表现出增加的趋势。主成分分析和聚类分析的结果显示,匍匐茎长、穗长、匍匐茎中部节间长这3个性状是造成结缕草各居群表型差异的主要因素,可将20个居群分为8类,聚类结果与材料的地理分布基本一致,其中2、3、11和12号居群可作为结缕草的适宜育种材料。     

中国结缕草居群形态变异分析

对我国结缕草种质资源典型自然分布区19个野生居群和1个栽培居群进行了生态学特性、生境类型和居群变异的研究，结果表明：结缕草主要分布在海拔5～385m之间，土壤pH范围6．5～8．3，其中60％为微碱性。生境类型可分为丘陵山地型、平原草甸型、滨海滩涂型和农林间隙地草地型四种类型；不同地理居群结缕草的匍匐茎长、小穗数和叶舌长等12个表型性状均存在着变异，不同的表型性状其变异幅度和变异来源各不相同，即各表型性状受环境影响的程度各异．其中匍匐茎的长度和直径、穗长、穗宽、叶长、叶宽等随纬度的降低而增加；而小穗数、匍匐茎中部节间长、叶舌长度等则随纬度增加表现出增加的趋势。主成分分析和聚类分析的结果显示．匍匐茎长、穗长、匍匐茎中部节间长这3个性状是造成结缕草各居群表型差异的主要因素，可将20个居群分为8类．聚类结果与材料的地理分布基本一致，其中2、3、11和12号居群可作为结缕草的适宜育种材料。     

日本结缕草体细胞变异表型和分子标记的研究

结缕草（Zoysia japonica）是重要的暖季型草坪草。本研究以1粒种子诱导的愈伤长期继代后的再生植株为材料,在大田中分小区种植,测量其植株表型数据,并同时利用ISSR标记对遗传变异进行分析。在形态和遗传上研究日本结缕草的体细胞变异水平和特征。结果显示,日本结缕草体细胞表型变异中匍匐茎数量和绿色期变异系数较大。10个表型性状经过主成分分析发现,重要表型指标分散,前5个主成分可以代表整体坪用表型,其中第1主成分可以代表直立茎指标,第2主成分代表匍匐茎蔓延能力和生殖枝高度。ISSR标记分析遗传多样性显示,再生植株多态性条带率83.6%,特异性条带15.1%,具有丰富的遗传多样性。本研究可为日本结缕草获得丰富优异变异提供快捷途径,并有利于根据结缕草体细胞变异特点确定育种方向,快速培育新品种。     

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。     

扁蓿豆叶片解剖结构特征与生态因子相关性分析

为了探讨扁蓿豆(Medicago ruthenica)叶片组织结构与生境的关系,以来自我国7个省市(自治区)的扁蓿豆种质资源共59个居群的成熟叶片为试验材料,采用石蜡制片法,用光学显微技术测定叶片上表皮厚度、叶片下表皮厚度、叶片厚度、维管束直径、栅栏组织厚度、海绵组织厚度、栅海比、叶片栅栏组织结构紧密度和叶片海绵组织结构疏松度。方差分析表明:不同地区扁蓿豆解剖结构的9个特征表现出很大程度的差异性,变异系数变化范围为7.47%~24.49%;相关分析表明:各指标之间大多都存在一定的相关关系;主成分分析表明:栅栏组织厚度、海绵组织厚度、维管束直径及叶片厚度基本可以代表大部分叶片解剖结构特征的变异信息。聚类分析把59个居群分为6大类,表现出居群之间的亲缘关系与地理分布有一定的关联;生态因子分析表明:年降水量与栅栏组织厚度、海绵组织厚度及叶片厚度成显著正相关(P<0.05),推测栅栏组织厚度、海绵组织厚度和叶片厚度的大小与扁蓿豆种质资源的抗旱特性有关。     

中国结缕草属植物的生长速度研究

以盆栽法对中国结缕草属4个种的64份野生种源的匍匐茎生长速度进行了研究.结果表明,结缕草属植物不同种源利用匍匐茎进行营养繁殖时,变异很大,匍匐茎总长度和地上部生物量的变异系数分别为78.97%和33.00%;不同种间的匍匐茎总长度存在显著的差异,而地上部生物量无显著差异;结缕草Zoysia japonica的种内变异最大,细叶结缕草Z.tenuifolia的种内变异最小.     

日本结缕草抗寒相关性状的QTL分析

为寻找与结缕草(Zoysia japonica steud.)抗寒性状相关的数量性状位点(QTLs),利用生态条件具明显差异的2个日本结缕草品系室兰(Zoysia japonsic cv. Muroran)和俵山北(Zoysia japonsic cv. Tawarayama Kita)及其假测交产生的F₁代86个个体为材料,研究其在人工低温胁迫条件下叶片的半致死温度(LT₅₀)及可溶性糖、可溶性蛋白含量及过氧化物歧化酶(SOD)活性的变化,并以447个SSR标记构建的日本结缕草遗传连锁图谱为基础,对抗寒相关的性状可溶性糖、可溶性蛋白含量及SOD活性进行了QTL定位分析。结果表明:F₁群体的可溶性蛋白含量与叶片LT₅₀呈显著负相关(P<0.05),可溶性糖含量及SOD活性与叶片LT₅₀呈极显著负相关(P<0.01)。分别定位到与叶片可溶性糖、可溶性蛋白含量和SOD活性相关的QTL各1个,分布于3个连锁群上,QTL的LOD值介于2.19~2.42之间,单个QTL可解释性状表型变异的范围在13.3%~13.8%。     

结缕草新品种DUS测试数量性状特异性判别

DUS测试是植物新品种保护的技术基础和授权依据。本研究按照农业部发布的结缕草属(Zoysia)DUS测试指南,对包括两个申请品种及其近似品种和标准品种在内的10份结缕草材料进行了连续两个独立生长周期的DUS测试,并使用代码法和数理统计分析法两种方法对8个数量性状的特异性进行判定,旨在为结缕草申请品种DUS数量性状的特异性判定提供依据。两种方法判定结果比较发现,使用代码法判定有特异性的数量性状不一定在统计学上有显著差异,而判定为没有特异性的数量性状在统计学上却可能有显著差异。为了避免特异性误判,对代码法判定有特异性的数量性状进一步做了数理统计分析。结果表明,广绿结缕草在匍匐茎节间长、叶长和种子千粒重3个数量性状上具备特异性;Z0413-1结缕草在匍匐茎节间长、叶宽和花序小穗数3个数量性状上具备特异性。     

中国假俭草居群遗传多样性研究 Ⅲ RAPD分析

对采自我国代表地区的6个居群的50个个体,采用26个随机引物进行了RAPD扩增,共获得158条带,平均每个引物扩增的条带数为6.08,多态性条带67,多态条带比例为42.41%.采用POPGENE32软件分析,结果表明,中国假俭草居群间出现了显著的遗传变异,遗传变异占总变异的30%左右,大部分遗传变异存在于居群内部,占总变异的70%左右;来自贵阳的居群变异最大,而来自南京和广州的居群的在3个参数得到的结果都表现为变异最小;用UPGMA方法对6个居群聚类后发现,南京居群和广州居群最先被聚到一起,而连云港则是最后被聚到一起.     

中国主要地区结缕草属植物种质资源抗旱性变异分析

抗旱性是植物重要的节水性状,探索结缕草属（Zoysia Willd.）植物种质资源的抗旱性变异可为该属植物抗旱育种和抗旱机理研究奠定重要基础。以目前国内园林绿化中广泛应用的青岛结缕草（Z. japonica‘Qingdao’）和沟叶结缕草（Z. matrella）为对照,采用表征永久萎蔫系数法对中国结缕草属植物5种、2变种共31份种质的抗旱性变异进行研究。结果表明：中国结缕草属植物的表征永久萎蔫系数存在丰富的变异,其变异范围为4.34%～9.28%,变异系数为24.41%;且植物抗旱性存在极显著差异,表征永久萎蔫系数显著低于青岛结缕草的有14份种质,显著低于沟叶结缕草的有7份。不同种植物抗旱性也不同,各种及变种的表征永久萎蔫系数依次为：日本结缕草（Z. japonica）<细叶结缕草（Z.tenuifolia）<沟叶结缕草<青结缕草（Z. japonica var. pollida）<中华结缕草（Z. sinica）<长花结缕草（Z. sinica var. nipponica）<大穗结缕草（Z. macrostachya）;4个种的变异系数依次为：细叶结缕草<中华结缕草<沟叶结缕草<日本结缕草。抗旱性在日本结缕草和中华结缕草种内存在极显著差异;中国结缕草属植物、日本结缕草和中华结缕草的抗旱性与地理分布均不具有明显相关性。     

异质生境空心莲子草的结构基础与生态适应性

以营养器官的部分性状,对旱生和水生空心莲子草不同器官的结构和物质进行了研究,并据此对2种生境空心莲子草形态结构变化进行了比较。对比研究结果表明,二者营养器官因环境适应而发生了较大变化,其中叶宽、叶片角质层厚度、孔下室面积、气孔数量与分布表现显著差异,旱生者具有长的表皮毛,而水生的则完全没有。茎中节间长度、髓腔直径、髓射线宽度和输导组织的类型、数量及比例在不同生境的茎和不同生长型的茎中均表现出显著的变化。旱生匍匐茎和根状茎节上具宿根,含大量贮藏物质,并生有多量的不定芽,具备成为独立散布体的物质和结构基础,而水生茎则因适应吸收需要,产生大量不定根。空心莲子草花粉败育率高(约80%),可能是其较低结实率的原因之一。空心莲子草在较低的有性生殖率下如何完成远距离扩布值得进一步探讨,此点在杂草防治中可能具有一定的意义。     

不同居群狗牙根的叶片解剖结构比较研究

对20个不同生长环境的狗牙根叶片进行了比较解剖学的研究。结果表明,参试材料在角质层厚度、表皮细胞厚度、叶表皮细胞的长宽、气孔的大小及密度、叶片厚度、维管束个数及直径大小,机械组织厚度等方面有显著的差异。其中变异系数较大的是气孔密度及中脉维管束与上表皮间的机械组织厚度,气孔密度的变幅为77.49～335.46个/mm²,变异系数达36.93%,机械组织厚度的变幅为7.50～45.00μm,变异系数达64.20%。将测定的数量指标进行了聚类分析,20个不同居群的狗牙根可分为4大类。聚类结果与狗牙根的生境分布相互吻合。     

扁穗冰草营养器官的解剖学研究

对扁穗冰草（Agropyron cristatum）的根、茎、叶及根茎等营养器官进行解剖学观察。结果表明,扁穗冰草各营养器官长期适应干旱的外部环境形成了特定的形态和结构：根的内皮层细胞形成马蹄形加厚,在紧靠内皮层的两层中皮层细胞有规则地排列成两环,但细胞壁未加厚;茎的表皮细胞排列紧密,角质层厚;叶上下表皮具有发达的角质层并密被表皮毛,具有发达的维管束,叶脉维管束鞘为典型的C3植物结构;根茎的构造由表皮、基本组织和维管束组成,近似于茎的构造,表皮无表皮毛或其他附属结构,维管束分布在基本组织内,其中近表皮层的维管束有规律的相对紧密的排成一环,内侧其他的维管束无规律的散布在基本组织内。     

6种鹅观草属植物叶片形态解剖特征比较

为比较鹅观草属(Roegneria C.Koch.)不同种植物间的叶片形态解剖特征,将不同来源的6种鹅观草属植物在内蒙古太仆寺旗典型草原(中国农业科学院太仆寺旗草地资源生态监测与评价野外科学观测试验站)种植,运用刮片法和石蜡切片法将其成熟叶片制成切片,光学显微镜下观察叶片下表皮的4项表型性状,并测定叶片下表皮和叶横切面的17项数量性状指标。结果表明:6种鹅观草属植物叶片表型特征较一致,测量指标中气孔长宽比和长细胞长度变异系数较大。方差分析表明,叶中脉厚、叶厚、上表皮厚、气孔指数等12项指标在6种植物间差异均达到显著或极显著水平,因此这些指标能作为鹅观草属内种间的分类依据。主成分分析表明,17项数量指标的主要信息集中在前3个主成分上,分别是叶片储水和输水功能结构、叶片表皮特征结构以及抵抗逆境的结构。聚类分析将这6种植物聚成3类,即黑药鹅观草(R.melanthera Keng)和垂穗鹅观草(R.nutans Keng)各为一类,纤毛鹅观草(R.ciliaris Nevski)、多变鹅观草(R.varia Keng)、直穗鹅观草(R.turczaninovii Nevski)和肃草(R.stricta Keng)聚为另一类,这与该属植物形态学上的分类相同。因此,叶片解剖结构特征可以作为分类学上的重要依据。     

红河橙叶表型遗传多样性研究

红河橙（Citrus hongheensis Ye et al.）是云南特有的珍稀柑橘种质资源,仅在元江、红河南岸有零星分布,其单身复叶具有极为发达的翼叶。本研究对红河橙在绿春县、红河县和元江县的11个居群进行调查和取样,采用巢式方差分析、多重比较、主成分分析等方法对12个叶表型的变异和遗传多样性进行分析。结果表明：红河橙12个叶表型在居群间和居群内均表现为极显著差异（P<0.01）,其叶表型遗传变异水平较高;同一叶表型性状在不同居群间的变异程度不同,其中翼叶宽/本叶宽这个叶表型的变异程度最大（91.36 %）,而叶总长的变异程度最小（8.24 %）,其表现相对最为稳定;叶片的绝对大小的变异程度（如叶总长、翼叶长度、翼叶宽度、本叶长度、本叶宽度、叶柄长等）普遍低于叶片形状（如翼叶长/宽、本叶长/宽）和叶片相对大小（如翼叶长/叶总长、翼叶长/本叶长、翼叶宽/本叶宽、本叶长/叶总长、本叶长/翼叶长、本叶宽/翼叶宽等）的变异程度,且表现出叶片形状变异>叶片相对大小变异>叶片绝对大小变异的变异规律;红河橙12个叶表型性状在居群间和居群内的方差分量百分比分别为12.762%和34.718%,平均表型分化系数为21.581%,居群内变异是红河橙叶表型变异的主要来源;主成分分析表明前3个主成分（叶片绝对大小因子、叶片相对大小因子、叶形指数因子）的累计贡献率达85.258%。研究结果可为红河橙的群体遗传进化及种质资源保护和利用等提供形态学方面的参考。     

冬小麦叶片和非叶器官对粒重的贡献

为寻找粒重提高的新途径,挖掘增产潜力,对粒重形成时植物光合器官的贡献进行了研究。2011和2012年选用19个不同类型的冬小麦品种(系),进行剪叶或遮光21种处理,研究了叶片和非叶器官(穗、茎秆、叶鞘)对粒重的贡献。结果表明,顶部四片叶对粒重的贡献率为17.8%,其中旗叶、倒二叶、倒三叶和倒四叶对粒重的贡献率分别为10.60%,2.80%,0.05%和1.60%,而穗、叶鞘和茎秆对粒重的贡献率分别为41.0%,11.0%和5.7%,不同品种叶及非叶器官对粒重的贡献存在较大差异。相关分析结果表明,旗叶和倒二叶对粒重的贡献与株高、穗下节和相对应叶的叶面积均呈负相关;倒三叶和倒四叶对粒重的贡献与株高和穗下节均呈负相关,而与相对应叶的叶面积呈正相关;穗对粒重的贡献与株高和穗下节均呈负相关,与总叶面积呈极显著负相关,与旗叶面积呈显著负相关;茎秆和叶鞘对粒重的贡献与株高和穗下节均呈正相关。生产上选用叶及非叶器官对粒重贡献率高的品种,有利于获得理想的产量。     

白三叶叶片解剖可塑性及其对光强的响应

探讨不同光照强度下白三叶叶片解剖特征,叶片可塑性及其对光强环境的响应。结果表明:白三叶叶片结构具有一定的可塑性,其中表皮和叶肉的可塑性较大,而中脉则相对较为稳定;在全光照条件下,叶片为阳生叶特征,叶片较厚,上表皮外切向壁平展,气孔密度大,栅栏组织发达,栅栏细胞长柱形,排列紧密,海绵组织较薄,细胞较小,排列疏松,中脉较厚;在弱光照条件下,叶片为阴生叶特征,叶片较薄,上表皮细胞凸透镜状,气孔密度较小,栅栏组织极不发达,栅栏细胞不规则或漏斗形,海绵组织发达,细胞较大,排列紧密,中脉较薄;非参数相关性分析结果表明,上表皮厚度、海绵组织厚度与相对光照强度呈显著负相关,而上表皮气孔密度、栅栏组织厚度、栅栏组织海绵组织厚度比、栅栏细胞长宽比和中脉厚度等性状与相对光照强度呈显著正相关。     

草麻黄茎、叶显微结构观察

（1）麻黄茎的初生结构与被子植物茎的初生结构相似，但在靠近表皮的薄壁组织中有许多束状厚角组织排列成一环。（2）草麻黄的纱叶结构简单，无栅栏组织和海绵组织的分化，在叶片叶肉组织中仅有两束维管束。（3）草麻黄茎节部有许多维管束斜向伸入叶内，分为两束。这种维管束斜生于茎内的部分，称为叶茎。在茎的维管系统内，位于叶迹的近轴处，由薄壁组织所充满。     

桑树内生真菌的分离、鉴定及其多样性分析

用组织分离法从不同桑树品种的器官组织中共分离出内生真菌114株,经显微形态观察,鉴定114株内生真菌分别归属于镰孢霉属Fusarium、链格孢属Alternaria、柱霉属Scytalidium等21个属,表明桑树内生真菌具有丰富的生物多样性。不同桑树品种树体内的内生真菌分布有一定差异。同一桑树品种不同器官组织的内生真菌种类和数量差异较大,根中最多,茎中次之,叶中最少。其中:镰孢霉属为根中优势种群,链格孢属为茎、叶中的优势种群;丛梗孢属Monilia和镰孢霉属菌株在根、茎、叶中均能分离到,其它属的菌株只存在于其中的某一个或两个器官组织。研究结果有助于进一步探讨桑树内生真菌与生理活性物质的关系。     

白刺叶片解剖结构性状异速生长与生态适应性研究

本实验以不同生境下3种白刺(西伯利亚白刺、大果白刺、唐古特白刺)叶片为研究对象,测量3种白刺的叶片解剖结构中叶片厚度、上角质层厚度、上表皮厚度、栅栏组织厚度、海绵组织厚度、下表皮厚度和下角质层厚度等性状指标,用经典异速方程(Y=βX^α)描述叶片解剖性状之间的关系。结果表明：不同生境的白刺叶片解剖性状均有显著性差异(P＜0.05),均呈显著性幂指数异速生长关系,其异速系数表现显著性差异(P＜0.05),其异速指数表现出两类完全不同的规律,一类是≈1,另一类是＜1,存在着资源分配的权衡。不同生境白刺叶片解剖性状的变异系数在0.10～0.45之间,属于相对稳定的系统演替性状。植物生境中的海拔高度、年降水量与年蒸发量是影响叶片性状的主要因素,3种白刺通过长期的外界异质性的环境因子驱动改变叶片结构性状,可以使其在不同的生境下朝着最适的异速生长曲线进化。