披碱草属天然杂种形态学鉴定

四川省草原科学研究院牧草所团队在位于阿坝州红原县牧草育种基地中发现并保存了一批披碱草属(Elymus L.)天然杂种。为了弄清这些天然杂种与生境中常见的披碱草属物种间的亲缘关系,从而更好地利用这些种质资源的杂种优势,本研究选取了14个特征指标在形态学层面上对供试的54份天然杂种和老芒麦(E. sibiricus)、垂穗披碱草(E. nutans)、圆柱披碱草(E. cylindricus)及麦薲草(E. tangutorum)开展了形态学初步鉴定。聚类分析结果显示,供试的天然杂种与老芒麦和垂穗披碱草聚为一类,其中51份与老芒麦更近,3份与垂穗披碱草更近。圆柱披碱草和麦薲草则单独聚为一类,与供试天然杂种间亲缘关系较远。     

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。     

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     

披碱草属种质资源研究现状

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,并提出了披碱草属种质资源存在的问题以及对它的研究展望,以期为披碱草属资源的进一步研究利用提供参考依据。     

披碱草属种质资源研究现状

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,并提出了披碱草属种质资源存在的问题以及对它的研究展望,以期为披碱草属资源的进一步研究利用提供参考依据.     

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。     

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。     

蒙古冰草×航道冰草杂种F3代的育性及染色体构型分析

对蒙古冰草与航道冰草种间杂种F3代的花粉育性、结实性、穗型、细胞遗传学特性等进行了研究,结果表明:F3花粉育性为66.59%,比F1、F2分别提高了39.84%和17.82%;F3自然结实率为28.07%,比F1、F2分别提高了22.77%和12.47%;F3代的穗型变化较F2相对稳定,其PMCMⅠ染色体平均配对构型为0.23Ⅰ 6.88Ⅱ,环状二价体频率明显增加。     

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。     

披碱草和野大麦及其杂种苗期抗旱性研究

在室内人工模拟干旱条件,测定了干旱胁迫下披碱草和野大麦及其杂种幼苗的相对含水量、细胞膜透性、游离脯氨酸含量的变化.结果表明,干旱胁迫下亲本披碱草幼苗的组织相对含水量下降的幅度最低,细胞膜受害最轻,游离脯氨酸积累的最多,相对生长率最高,表现出很强的抗旱性.亲本野大麦幼苗的组织相对含水量下降的幅度最大,细胞膜受害最重,游离脯氨酸积累的最少,相对生长率最低,抗旱性弱.杂种F1幼苗的保水能力、细胞膜受害程度和游离脯氨酸积累能力、相对生长率均介于双亲之间,亦即其抗旱能力大于野大麦而小于披碱草,表现为双亲的中间型.正、反交对杂种F1的抗旱能力没有明显影响.     

披碱草和野大麦及其杂种苗期抗旱性研究

在室内人工模拟干旱条件,测定了干旱胁迫下披碱草和野大麦及其杂种幼苗的相对含水量、细胞膜透性、游离脯氨酸含量的变化。结果表明,干旱胁迫下亲本披碱草幼苗的组织相对含水量下降的幅度最低,细胞膜受害最轻,游离脯氨酸积累的最多,相对生长率最高,表现出很强的抗旱性。亲本野大麦幼苗的组织相对含水量下降的幅度最大,细胞膜受害最重,游离脯氨酸积累的最少,相对生长率最低,抗旱性弱。杂种F1幼苗的保水能力、细胞膜受害程度和游离脯氨酸积累能力、相对生长率均介于双亲之间,亦即其抗旱能力大于野大麦而小于披碱草,表现为双亲的中间型。正、反交对杂种F1的抗旱能力没有明显影响。     

拟鹅观草属与鹅观草属和披碱草属属间及种间杂种的细胞学研究

为探讨在二倍体拟鹅观草属物种中St基因组的分化及其系统关系,本试验通过对3个二倍体拟鹅观草的种间杂种及黎巴嫩拟鹅观草和托瑞拟鹅观草与4个四倍体鹅观草属物种(StY)和3个披碱草属(StH,StYW)物种的属间杂种F₁花粉母细胞减数分裂中期I染色体配对行为及繁育特性进行分析。结果表明,1)中东的拟鹅观草二倍体物种(黎巴嫩拟鹅观草和托瑞拟鹅观草)中St染色体组与来自北美的物种(穗状拟鹅观草)可能存在差异;2)St染色体组在鹅观草属物种中(StY)和在披碱草属物种中(StH,StYW)均存在一定程度的变异,具有一定程度的分化;3)St染色体组与Y染色体组具有一定程度的同源性,亲缘关系较近,而与H染色体组的关系较远。     

青藏高原区披碱草属种子功能性状研究

以采自青藏高原高寒草甸野生披碱草属种子(垂穗披碱草、麦宾草、老芒麦、圆柱披碱草、黑紫披碱草)为材料,对其形态特征、萌发特性、吸水率和电导率等功能性状进行测定,旨在揭示不同居群披碱草属种子部分功能性状间的异同,为该属优良种质资源的挖掘、选育和利用提供依据。结果表明,不同居群野生披碱草属种子具有典型的共性：内外稃呈披针形,不开裂,稃及小穗轴表面分布白色短毛;种子去稃后顶端具毛,腹面为纵沟,中央为明显凸起的脊。各居群种子的种长、种宽、种厚、芒长、单粒重、稃颜色以及种皮颜色等形态特征存在一定差异,且种子萌发特性、吸水率和电导率间亦具有明显差异。垂穗披碱草萌发特性最优;种子吸水48 h后,圆柱披碱草吸水率达最高,为63.80%;黑紫披碱草电导率较高,为179.55μs/(cm·g)。种宽与发芽势、发芽指数和活力指数之间呈正相关,与平均发芽时间之间为负相关,单粒重与发芽势、发芽指数和活力指数间呈正相关;种子发芽势、发芽指数和活力指数两两之间呈显著或极显著正相关,发芽势和发芽指数分别与平均发芽时间呈显著负相关。灰色关联度综合分析得出,垂穗披碱草种子综合特性表现最佳,重视其种质的采集、保存及利用具有生...     

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.     

中国西北地区披碱草属植物所带内生真菌的培养特征

内生真菌与植物所形成的共生体普遍存在于冷季禾草中,共生体有利于提高宿主植物的生物和非生物抗性。虽然目前研究者们已对禾草内生真菌做了大量的研究,但是尚未发现对分布于中国西北地区披碱草属植物无性世代Neotyphodium内生真菌培养特征的研究。本研究从中国西北地区分离出15株来自不同地理种群披碱草属植物无性世代Neotyphodium内生真菌。通过分离培养,测定了这15株无性世代Neotyphodium内生真菌的菌落生长速度,结果显示,这15株无性世代Neotyphodium内生真菌菌落的平均生长速度为(0.41~0.85) mm/d,且生长速度与海拔具有相关性。分布在海拔低于3000 m的无性世代Neotyphodium内生真菌的菌落生长速度比生长于海拔高于3000 m菌落的生长速度快。观察菌落发现,分布在海拔高于3000 m的菌落正面特征较为一致,而分布在海拔低于3000 m的菌落正面特征出现不同。另外,通过多基因联合建树发现,分布在海拔高于3000 m的无性世代Neotyphodium内生真菌聚在一个分支,而分布在海拔低于3000 m的无性世代Neotyphodium内生真菌呈现星状分布。由于目前尚未对中国西北地区披碱草属植物无性世代Neotyphodium内生真菌命名。因此,希望本研究结果能为该菌的命名提供理论依据。     

披碱草属牧草生物学特性及农艺性状评价

以五份披碱草属牧草种质为材料,对其8个生物学特性及生物量进行研究分析,以期为新品种选育及种植利用提供依据。结果表明:供试材料农艺性状的表现存在较大变异,变异系数为6.55%~21.25%,其中节间长度、茎节数、花序长、叶片数量的变异系数较高,各性状在参试材料间差异显著;主成分分析结果显示,前3个主成分累积贡献率达80.92%,反映了总体数据的大部分信息;隶属函数分析表明,老芒麦新品系、圆柱披碱草在各供试材料中表现较优,是新品种选育和种植利用的优异种质资源。     

杂种披碱草与亲本产量和品质特性的比较研究

研究了杂种披碱草-圆柱披碱草×披碱草（简称Y×P）和披碱草×肥披碱草（简称P×F）及亲本-披碱草,肥披碱草和圆柱披碱草的产量和品质特性。结果表明：Y×P的干草产量为9168．75kg／hm2,比亲本提高46．8％～52．0％,P×F的干草产量为8223．15kg／hm2,比亲本提高18．3～40．7％;两个杂种披碱草叶量较为丰富,茎叶比均显著低于母本。杂种Y×P的营养成分均不同程度的高于其亲本。杂种披碱草在产量和品质特性方面均表现出较高的杂种优势,其中Y×P的杂种优势高于P×F。     

青藏高原六种披碱草属牧草落粒性差异及农艺性状分析

为探究青藏高原地区披碱草属(Elymus)不同物种间落粒性的差异,明确影响披碱草属落粒的主要农艺性状,筛选低落粒性披碱草属资源,为披碱草属抗落粒性牧草育种提供育种材料和理论依据。本研究以采自于青海不同地区的披碱草属6种共18份资源为研究对象,对供试材料的落粒性和农艺性状进行了相关性分析、通径分析、主成分分析和聚类分析。结果表明：6种披碱草属牧草自然落粒率存在显著差异,垂穗披碱草(E.nutans)自然落粒率最高,达到49.54%;披碱草属牧草自然落粒率与小穗长、外稃长、芒长均呈显著(P<0.05)或极显著(P<0.01)正相关关系,与单序籽粒数、小穗数、穗轴节数、株高均呈显著(P<0.05)或极显著(P<0.01)负相关;单序籽粒数、小穗数、株高、穗轴节数是培育低落粒性披碱草属牧草的目标性状,芒长、小穗长和外稃长是影响披碱草属牧草落粒的关键农艺性状。     

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.