野生冰草种质资源同工酶遗传多样性分析与评价

分析了分布在内蒙古地区的16份野生冰草种质资源酯酶和过氧化物酶的基因位点,结果表明：2种酶共检测到4个等位基因位点,21条酶带,均为多态位点,两种等位酶4个基因位点平均杂合度为77.22%,显示了较高的多态性;依据同工酶谱带信息,把供试种群聚类并划分成3个类群,类群之间存在明显的遗传差异,但是基于同工酶分析进行的分类来确定材料的地理区域有一定的局限性.     

内蒙古冰草种质资源遗传多样性研究

基于冰草的不同天然种群,在采集的野生冰草中选出有代表性的16种群,从形态学、细胞学、蛋白质与DNA水平对其遗传多样性进行鉴定和评价.结果表明:     

冰草属植物种质资源遗传多样性的ISSR分析

用ISSR标记对来自国内外的33份冰草材料的遗传多样性进行了检测。从93条ISSR引物中共筛出11条能扩增出清晰条带并具有多态性的引物,33个样品DNA共获得84个扩增位点,其中多态性位点59个,平均每个引物扩增位点为7.64个。品种间遗传相似系数在0.083～0.706,表现出丰富的遗传多样性。利用UPGMA聚类分析,以遗传相似系数0.52为界限,33份材料划分为4类,聚类基本符合地理来源相近的材料聚为一类,呈现出一定的地域性分布规律。     

野生苞子草种质资源遗传多样性的SRAP研究

采用SRAP方法分析,对采自中国四川岷江、青衣江和沱江流域的29份野生苞子草(Themeda caudata(Nees) A.Camus)材料进行遗传多样性分析。结果表明:用20对SRAP引物组合共得到158条可统计条带,其中多态性条带98条,平均每对引物扩增出4.9条多态带,多态性条带比率为62.03%。材料间的遗传相似系数GS值变化范围为0.6899～0.9430,平均GS值为0.8755,这些结果表明供试野生苞子草具有丰富的遗传多样性;对所有材料进行聚类分析,在GS值为0.78的水平上,可聚成2大类;在GS值为0.81的水平上,第2大类Ⅱ可聚为2亚类;在GS值为0.83的水平上,第2亚类Ⅱ又可聚为3子类,大部分来自相同或相似生态地理环境的材料聚为一类;基于Shannon多样性指数估计6个苞子草生态地理类群内和类群间的遗传分化,发现类群内的遗传变异占总变异的50.77%,而类群间的遗传变异占总变异的49.23%;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说明,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。     

冰草的遗传多样性研究

利用根尖压片法,从细胞水平对来自6个不同居群的冰草的遗传多样性进行了研究.结果表明各居群染色体数目恒定(2n=28),均为同源四倍体;居群间存在核型多型性,主要表现在核型类型、随体及B染色体的有无等;A、E居群核型为1B型,其余种群为1A型;C、E居群的染色体有随体,E居群细胞核中有B染色体存在.     

蒙古冰草遗传多样性的等位酶分析

采用聚丙烯酰胺凝胶电泳技术检测了内蒙古中东部地区蒙古冰草6个天然居群和2个栽培品种的遗传多样性和居群结构，12个酶位点的多态位点百分率为67.71%，基因多样性指数（He)为0.285，显示出了较高的遗传多样性，从遗传多样性的分布格局来看，8个居群的遗传分化系数Gsr=0.129，表明在总的遗传变异中，只有12.9%的变异存在于居群间，而87.1%的变异存在于居群内，同时，6个天然居群的总基因多样度（HT=0.439)和基因分化系数（GST=0.032)也大于2个栽培品种的相应值（HT=0.423,GST=0.010)。UPGMA聚类分析的结果表明，蒙古冰草居群间的遗传分化与生态环境因子间有着密切的相关性。     

22份虉草种质资源遗传多样性的ISSR分析

采用ISSR(inter-simple sequence repeat)分子标记法对来自不同地域的22份虉草(Phalaris arundinacea L.)种质材料进行遗传多样性和亲缘关系分析,为虉草种质资源有效利用提供理论依据。用10条扩增清晰、多态性较好的引物,共扩增出160个位点,其中多态性位点145个,多态性位点百分率(PPB)为90.62%,平均有效等位基因数(Ne)为1.5263±0.0874,平均Nei’s基因多样性(H)为0.3063±0.0436,平均Shannon多样性信息指数(I)为0.4601±0.0646,种质间遗传相似系数(Gs)为0.4938~0.8250。通过UPGMA(unweighted pair-group method with arithmetic means)聚类方法对22份虉草材料进行聚类分析。结果表明,在Gs为0.58时可将22份虉草材料分为两大类群,第Ⅰ类群包含A-1和A-2共2份材料,其余材料均归为第Ⅱ类群;在Gs为0.71时可将第Ⅱ类群的20份材料细分为4个亚类群,第Ⅰ亚类群包含9份材料,主要来自俄罗斯西北部和中国中西部地区;第Ⅱ亚类群包含6份材料,多数来自俄罗斯中东部和中国镇江地区;第Ⅲ亚类群包含3份材料,来自中国和美国;第Ⅳ亚类群包含2份材料,来自中国通辽地区。用ISSR标记技术可有效揭示虉草种质资源的遗传多样性,试验中来自不同地域的22份虉草种质材料遗传多样性较为丰富。试验结果表明虉草种质资源遗传分化与地理来源有一定的相关性,但遗传聚类与地理来源不完全一致。     

冰草种质资源与育种研究进展

冰草属禾本科多年生草本植物,其饲用价值很高,为疏丛型中寿命禾草。笔者通过对冰草的分布、分类以及育种等方面的研究,对其种质资源研究状况进行了概述,为今后冰草种质资源的合理开发、利用、保护、新品种的培育及充分发挥我国野生冰草的优势和潜力提供了基础研究。     

冰草的遗传多样性研究

利用根尖压片法。从细胞水平对来自6个不同居群的冰草的遗传多样性进行了研究。结果表明：各居群染色体数目恒定(2n=28)。均为同源四倍体；居群间存在核型多型性。主要表现在核型类型、随体及B染色体的有无等；A、E居群核型为1B型，其余种群为1A型；C、E居群的染色体有随体，E居群细胞核中有B染色体存在。     

30份苏丹草种质资源农艺性状的遗传多样性分析

对30份苏丹草(Sorghum sudanense)种质资源的19个性状进行了遗传多样性、主成分与聚类分析。结果表明,19个性状在不同材料之间表现出了不同程度的多样性,千粒重的广义遗传力最高,为90.93%,穗一级枝梗长、穗粒重、茎粗等7个性状的广义遗传力在40%~70%,其他的性状广义遗传力相对较低,都在30%以下;主成分分析表明,前3个主成分对变异的累计贡献率为84.32%,第1主成分反映产量,第2主成分反映生育期,第3主成分反映叶型;聚类分析将其划分为四大类群,类群Ⅰ为早熟、矮秆、细叶、短穗松散、多分蘖型,类群Ⅱ为晚熟、高秆、宽叶、短穗紧密、多分蘖型,类群Ⅲ为适熟、中秆、宽叶、长穗松散、中等分蘖型,类群Ⅳ为晚熟、高秆、宽叶、长穗松散、少分蘖型。     

冰草种子发育过程中活力变化的研究

在冰草(Agropyron cristatum)种子发育过程中,随着种子的发育成熟,种子含水量逐渐下降,种子的干物质不断增加,直到盛花期后第30天达到生理成熟,含水量降到25.04%,干重达到最大为1.754 mg/粒.采用7种活力测定方法的研究结果表明,随着种子的发育成熟,种子活力不断增加,在盛花期后第35天,种子活力达到最高水平.     

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。     

冰草形态学与细胞学的研究

冰草(Agropyron cristatum)是异花授粉植物,种群内株丛间变异较大,存在着丰富的遗传多样性。研究表明,冰草形态方面存在多种变异类型,地下茎形成了疏丛型、疏丛-根茎型、根茎型3种类型;叶片表皮被毛有上下表皮均密被刺毛,上表皮被较密微毛、下表皮被较少微毛,上表皮被少微毛、下表皮光滑无毛变异类型;种子外稃有密被长柔毛、疏被短柔毛、光滑无毛变异类型。染色体研究查明,冰草染色体存在二倍体和四倍体2个倍性水平,二倍体冰草染色体为14条,核型公式为2n=14=10m(1sat)+4sm(2sat),核型类型为1A型;四倍体冰草染色体为28条,核型公式为2n=28=22m+6sm,核型类型为1A型。     

卫星搭载冰草的抗旱性分析

为了比较卫星搭载冰草种子苗期的抗旱性,试验在土壤干旱胁迫条件下,测定了植株叶片的相对含水量、叶绿素、脯氨酸和丙二醛含量,并且运用模糊隶属函数法对卫星搭载的27份材料的耐旱性进行了综合分析。结果表明:空间搭载对种苗生长的4项生理指标表现出正负2种效应;4项生理指标综合评价结果显示,空间环境处理的冰草抗旱性在A24、A25、A28株系的抗旱能力均优于对照。说明空间诱变可获得有价值的变异材料。     

16个天然冰草种群遗传多样性RAPD分析

采用57个10 bp随机引物,对16个天然冰草(Agropyron cristatum)种群352个单株的基因组DNA进行RAPD多态性检测。结果表明:从57个RAPD引物中选出多态性标记的引物11个;检测出125个位点,102个显多态性;用Shan-non多样性指数量化的遗传多态度为2.19,种群内和种群间遗传变异比例分别为60%和40%,种群间的遗传相似度在0.7702~0.9776之间,遗传距离的变化范围为0.0226~0.2611;聚类分析结果表明:16个种群大致可分为4类,生境和表型相近的种群基本聚为一类,和形态学研究的结果基本一致,证明物种变异与生境密切相关。     

扁穗冰草转录因子基因的克隆和表达特性的分析

根据禾本科转录因子cbf,dreb,myb基因已经报道的核酸序列保守区设计引物,使用RT PCR技术首次在扁穗冰草（Agropyron cristatum）中克隆3个转录因子部分片段,分别将其命名为ACcbf,ACdreb,ACmyb。利用半定量RT PCR技术研究这3个基因在冷胁迫及干旱胁迫下的表达趋势。结果表明,ACcbf基因对温度敏感,同时对干旱胁迫有一定程度的响应;ACdreb基因对冷胁迫和干旱胁迫都较为敏感;ACmyb基因则对干旱胁迫敏感,而对冷胁迫不敏感。     

冰草叶片光合速率与生态因子的关系

冰草属于C₃阳性草本植物中光合效率较高,对温度适应性较广的一类。在适宜条件下,光饱和点和光合速率较高,接近一般C₃阳性植物的上限,其光补偿点和CO₂补偿点较低,在C₃阳性植物的下限。最适温度范围较宽,为19-28℃,高温补偿点高达63℃,远远超出C₃阳性草本植物的范围。与C₃植物羊草比较,冰草的土壤水分补偿点较低,当土壤由湿变干时,光合生态特性指标的变化率较小,表明其耐干旱能力较强。冰草的温度饱和点较低,高温补偿点较高,最适和适宜温度范围较宽,表明对温度的适应性较广。冰草的最大光合速率较高,CO₂补偿点较低,表明对CO₂的利用能力较强。此外,两种植物的光饱和点和光补偿点差异不明显,说明二者对光的适应性较为一致。     

塔乌库姆冰草肌动蛋白基因片段的克隆及序列分析

根据其他植物Actin基因的保守序列设计一对简引并性物,以塔乌库姆冰草叶片总RNA为模板,采用RT-PCR的方法扩增出Actin基因片段并连接到载体上,阳性克隆经PCR检测后进行测序。结果表明：该片段长约600bp,编码199个氨基酸,所得序列与GenBank中注册的其他植物Actin基因序列同源性均在81%以上,与其他肌动蛋白的氨基酸序列同源性达88%。