斑茅染色体和植物学性状观察研究

通过对采自滇、蜀、藏、陕、赣、鄂、闽、粤、桂、琼等１０个省（区）的３５份斑茅无性系的染色体数目和植物学性状观察，发现染色体数目有２ｎ＝４０和２ｎ＝６０两种类型．其中２ｎ＝４０类型的斑茅只有３个无性系，分别采自云南和西藏．采自其它省（区）的３２个无性系都属于２ｎ＝６０这种类型．

斑茅割手密复合体(GXAS07-6-1)及其与甘蔗F_1的GISH分析

斑茅割手密复合体(GXAS07-6-1)是广西蔗茅属斑茅和广西甘蔗属割手密的属间杂种,聚集了双亲的优点。本研究利用基于Alu-like的PCR鉴定方法对GXAS07-6-1及甘蔗与GXAS07-6-1的3份F_1材料进行真实性鉴定,基于基因组原位杂交技术(GISH)对父本GXAS07-6-1及其3份F_1染色体组成及核型进行分析。研究结果表明:3份F_1材料为GXAS07-6-1的真杂种;父本GXAS07-6-1的染色体众数为62条,其中30条来自蔗茅属斑茅,32条来自甘蔗属割手密,核型分类属于1B,其染色体按"n+n"方式传递;GXASF_108-2-17、GXASF_108-2-22、GXASF_108-2-32的染色体数目为78~80条,其中69~71条来自甘蔗属,9~11条来自蔗茅属斑茅,3份F_1的核型分类分别属于2B、1B、1B,染色体传递方式均为"n+n"。父本GXAS07-6-1及3份F_1材料中均未发现有染色体的交换或易位现象。甘蔗与斑割复合体杂交,蔗茅属斑茅染色体在亲子间传递过程存在丢失现象。

四川野生斑茅居群遗传结构的SRAP分析

采用SRAP标记分析了12个源于四川境内长江主要支流(岷江、青衣江和沱江)流域野生斑茅居群的遗传多样性和遗传结构,结果表明:18对SRAP引物共扩增205条带,其中多态性条带153条,占总条带数的74.63%,平均8.5条;研究区域斑茅具有丰富的遗传多样性,遗传多样性指标水平较高(PPB=74.63%、h=0.2278、I=0.3454);研究区域内斑茅居群具有一定程度的遗传分化(Gst=0.2129),居群内部的遗传变异大于居群间的遗传变异;基因流估计值(Nm)为1.8481;按Nei’s遗传距离将12个斑茅居群分为四类,来自同一流域的材料优先聚为一类。通过对斑茅遗传多样性、遗传结构及聚类结果的分析,推测斑茅是一种异花授粉的广布种,说明河流影响斑茅居群间基因的交流。

斑茅杂种甘蔗BC_1品系的模糊综合评判

应用模糊综合评判法对斑茅杂种甘蔗BC1 17个单系进行模糊综合评判分析,结果表明:YCE01-33、YCE01-35、YCE01-37、YCE01-39等4个品系的表现均比较优秀,可以作进一步利用;其余品系可以少利用。此外,应用模糊评分法检验的结果亦相似。

甘蔗斑茅属间远缘杂种真实性的ITS鉴定及其抗旱性分析

对甘蔗斑茅属间远缘杂种真实性进行ITS鉴定,同时在水分胁迫下对斑茅及其杂种后代的生理进行研究,参照已建立的甘蔗抗旱鉴定技术体系进行筛选和评价。结果表明:崖城96-40、崖21号、崖城01-3和崖城01-6等都是斑茅的真实杂种;海南92-105(斑茅)、崖城92-77(斑茅)都表现为高抗或特抗,可见斑茅具有很强的抗旱性。

斑茅成熟种子愈伤诱导及再生体系的建立

为建立斑茅[Erianthus arundinaceum(Retz.)Jeswiet.]的组织培养再生体系,以斑茅的成熟种子为材料,对愈伤组织诱导、芽分化和根分化中的植物生长调节剂配比及浓度进行了筛选。结果表明,(1)MS中添加0.1~0.2 mg/L的6-BA与1.0~3.0 mg/L的2,4-D愈伤诱导率最高;MS中添加0.5 mg/L的2,4-D时胚性愈伤诱导率达54.29%。(2)MS中添加0.5 mg/L的6-BA与1~2 mg/L的KT更易促进芽的分化,芽分化率71.11%。(3)1/2MS中添加20 g/L的蔗糖促进生根效果最好,根分化率96.97%。

斑茅与2个野生近缘种的亲缘关系研究

选择地理来源相近和生境相似的野生斑茅、割手密(甘蔗属)、蔗茅(蔗茅属)材料各10份,以5份苞子草(菅属)为外类群,利用SRAP和ISSR分子标记研究斑茅与其他两个近缘种的亲缘关系,结果表明:4个物种间遗传多样性水平非常高,SRAP和ISSR分子标记的平均多态性位点百分率分别为98.0%和97.6%,且斑茅和割手密种内具有高的遗传多样性水平;在共有带上,斑茅与割手密和蔗茅SRAP标记分别为4条和13条,ISSR标记均为7条,说明不同标记在共有带上呈现不一样的规律,但SRAP标记斑茅与蔗茅呈现较多的共有条带数;聚类分析表明,各材料明显按照物种进行聚类,相同物种的材料全部聚在一起,在物种间斑茅优先与蔗茅聚为一类,而后与割手密聚在一起形成"甘蔗属复合体",而苞子草单独聚为一类;研究支持将斑茅划离甘蔗属,划入蔗茅属。

不同土壤生境下斑茅对重金属的富集特征

为了筛选Cu、Zn、Pb、Cd多重金属离子的富集植物,对不同土壤生境(铜铁矿、钨矿、铅锌矿和无矿场污染)的优势种斑茅(Saccharum arundinaceum(Retz.)Jeswiet)对Cu、Zn、Pb、Cd离子富集情况进行了调查。结果表明,斑茅对Cu、Zn、Pb、Cd离子有富集优势并以Cu富集显著,斑茅根系土壤与斑茅地上部Cu含量存在相关性(P<0.05),斑茅对Pb和Cd的富集与转运存在极显相关性(P<0.01);在强酸、多金属污染弃耕农田土壤中,斑茅不仅符合Cu超富集植物的特征,而且其对Zn、Pb和Cd3种重金属的富集系数和转运系数均>1。在Cd、Cu、Pb和Zn均低于国家土壤环境质量二级标准(GB15618-1995)的弃耕农田中,斑茅对Cu、Zn和Cd的富集系数均>1。研究表明,斑茅可以作为Cu、Zn、Pb、Cd多金属污染土壤的富集植物进行人工修复。