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《中国农业科学院》 2000年
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冰草属植物的收集与遗传多样性研究

孙志民  
【摘要】: 由于冰草属(Agropyron Gaertn., P geneome)植物具有极为重要的经济利 用价值,因而经过众多科学家的努力,已具备了相对最为完整的形态学和细 胞遗传学资料。但是,以居群为对象进行冰草属植物的遗传多样性研究,目前 还未见报道。对于异花授粉的冰草属植物来说,以居群为对象进行研究,不 仅有利于阐明冰草属种间的系统发育关系,而且对于确定分布的多样性中心, 制定异花授粉植物野外考察收集取样及其保存策略、有效利用均有重要的理 论指导意义。 本文从冰草属植物的分布状况、穗部性状、细胞学、DNA四个层次对 分布于我国和国外的冰草属内的5个常见种和1个亚种,包括冰草(A. cristatum<L.>Gaertn.)、沙生冰草(A. desertorum<Fisch.>Schult.)、沙生冰草 亚种毛沙生冰草(A. desertorum ssp. pilosiuculum)、根茎冰草(A. michnoi Roshev.)、西伯利亚冰草(A. fragile<Roth>Cand.)和蒙古冰草(A. mongolicum Keng),以居群为对象,进行了遗传多样性研究。主要得到以下结果: 1.通过考察,共从新疆北部地区和内蒙古呼伦贝尔盟地区分别采集冰草 属植物3个种、27个居群和2个种、21个居群。从种的分布来看,在上述 两个地区,冰草均为广为分布种,分别占采集居群总数的81.5%和95.2%。 从冰草的倍性水平上看,采自内蒙古呼伦贝尔盟地区的居群主要为二倍体, 占采集冰草居群总数的66.7%;而采自新疆北部地区的居群,除一个居群为 六倍体外,其余均为四倍体。 2.在新疆北部地区首次发现冰草的六倍体自然居群,对于探讨冰草属植 物的起源演化有重要价值,因为过去一直认为六倍体冰草仅出现于土耳其东 部和伊朗西部交界的一个狭窄地段。 3.使用RAPD标记分析了居群内、居群间、种内和种间遗传多样性。 应用100个随机引物进行扩增反应,有20个引物产生了有用的可记载的条 带。不同分类单位间的多态水平随引物的不同而不同。 4.为了优化取样策略,应用RAPD标记对采自新疆的一个居群的30个 单株进行了分析。通过聚类,这30个单株被分为12组,即用12株(每一组 内各取一株)构成一个新的居群,这个新居群能代表原来30个单株80%的多 样性.这一结果建议,在野外收集冰草属植物时,一个采集点应采集多于12 个单株. 5.RAPD结果显示,居群内的基因多样性指数为h—0.2790,多态位点比 例为 P—74.14%,表明冰草属植物居群内的遗传多样性水平较高,这与其异 花授粉的特性是相符的. 6.居群间的基因多样性指数山=0.242匀川\于居群内的基因多样性指数, 而且居群间的遗传多样性与材料的地理分布相关;同时证明,分布于我国的 冰草与国外的材料有较大的遗传差异. 7.对冰草属植物的5个种(每种2个居群)进行了分析.结果显示,与 居群内、居群间相比,物种间的基因多样性指数(h=0.ZI 26)最小;同一物种 的不同居群基本上被聚为一类,但亦受材料的地理分布影响. 8.分析了毛沙生冰草与冰草p、4X)、蒙古冰草及沙生冰草间的亲缘 关系.结果显示,毛沙生冰草与蒙古冰草亲缘关系最近,而与沙生冰草亲缘 关系较远.这一结果建议,将二倍体的毛沙生冰草作为四倍体沙生冰草的一 个亚种处理有待商榷.
【学位授予单位】:中国农业科学院
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2000
【分类号】:S543.903

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【引证文献】
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