黄花苜蓿幼苗抗旱性及遗传多样性研究

【摘要】：本研究以多年生豆科牧草黄花苜蓿为研究对象,从形态学水平、生理生态学水平和分子生物学水平,分别研究了不同种质黄花苜蓿幼苗的形态特征,抗旱性,以及遗传多样性。结果表明: ⑴黄花苜蓿叶面积较小,植株半匍匐生长,形成莲座状叶丛,苗期生长缓慢,根系发达,根瘤较多。生物产量、生长速度低于杂花苜蓿。从形态特征、生长速度和生物量积累三方面综合考虑,秋柳、雅酷两品种和锡盟野生黄花苜蓿品质较好,具有一定的利用推广价值。 ⑵黄花苜蓿幼苗抗旱性实验中,采用盆栽称重补水和干旱-复水两种方法对比研究。幼苗长至四周开始胁迫处理。结果表明:所有基因型幼苗在干旱胁迫下,光合速率、蒸腾速率、气孔导度和瞬时水分有效利用率都下降。干旱胁迫没有影响达菲、秋柳的光饱和点,即:600μmol/m2s;锡盟和公农一号的光饱和点分别降低了2/3和1/3。干旱胁迫对黄花苜蓿幼苗形态和生长的影响具有一致性:株高、根长、分枝数、根颈直径、叶面积呈下降趋势;比叶面积升高。胁迫下的比根长(根长/株高)升高,达菲、秋柳比根长升高达到极显著水平。干旱胁迫使幼苗单株生物量积累极显著的下降,并且对生物量分配的影响也很大。达菲、秋柳和锡盟的根冠比中度胁迫下高于对照,而重度胁迫下低于对照;公农一号根冠比逐渐下降,但处理间差异不显著。幼苗茎叶比呈升高趋势。在本实验条件下,达菲、秋柳在中度干旱胁迫下的生长状况较好,能完成基本生理功能,抗旱性强于其他基因型。相反,公农一号对干旱胁迫比较敏感,胁迫下受伤害较重,即使是中度胁迫强度也难承受。干旱-复水处理下,达菲、秋柳、锡盟三份黄花苜蓿材料对干旱胁迫产生形态特征和生物量积累方式的响应,复水期有明显的补偿生长现象,抗旱性较强。 ⑶黄花苜蓿遗传多样性研究采用了10份材料,进行的RAPD标记分析表明:33个引物在这10份材料间共扩增出353条带,其中263条带为多态性带,多态位点百分率为74.5%,各引物扩增的条带数为5-17条不等。遗传相似系数变异范围为:0.488～0.686,平均值为0.592。聚类分析结果表明,10份材料大体划分为三个类:草原一号、草原三号、美国苜蓿王和达菲成为第一类;雅酷、呼盟、蒙古和锡盟是第二类;秋柳独自成为一类。