耿氏草属Kengyilia,中国禾本科小麦族一新属

耿氏草属是分布于中国西部的一个新属。它具有S、Y、P染色体组,而与鹅观草属、披碱草属有区别,与鹅观草属和冰草属有密切的亲缘关系。其染色体组构成表明该属起源于四倍体的鹅观草属植物与二倍体的冰草属植物的天然杂交。

基于SSR标记的青藏高原野生大颖草遗传多样性分析

大颖草是分布在青藏高原且适应沙生和高寒环境的一种多年生禾草,对其进行遗传多样性评估是种质资源利用的前提,但目前其在居群水平的遗传多样性仍不清楚。本研究应用SSR标记对4个代表性生境下大颖草居群的55份材料进行了遗传多样性分析。结果表明,4个居群的平均等位基因数、有效等位基因数、香农信息指数和遗传多样性指数分别为1.3750、1.1685、0.1624和0.1042,指示大颖草遗传多样性偏低。4个居群之间的遗传多样性存在差异,其中,GN居群最高,YS居群最低。有70.21%的遗传变异存在于居群内不同个体间,说明居群内变异可以作为遗传多样性主要来源。群体基因流为1.1783,说明居群间存在一定的基因流能有效抑制种群间的遗传分化。UPGMA和群体遗传结构分析结果显示,55份大颖草材料被划分为7个亚群,并与其地理分布具有一定的相关性。本研究初步获得了大颖草居群水平遗传多样性信息,为今后大颖草种质资源的保护及利用提供参考。

Genetic variation of the genus Kengyilia by ISSR markers

We investigated the genetic variation within 32 accessions distributed to 14 species and one variety by using ISSR(inter-simple sequence repeat)markers.The results showed that genetic variation was relatively higher among the accessions.A total of 593 bands were amplified by 12 ISSR primers,of which 535 bands(90.2%)were polymorphic.Eleven to 80 polymorphic bands were amplified from each prime,with an average of 44.6 bands.The interspecies GS(genetic similarity)value ranged from 0.430 to 0.866,and the average was 0.620.Cluster analysis showed that all accessions could be classified into 4 groups by ISSR markers.The different accessions in a species were clustered together,but they had genetic variation in molecular levels.There was obvious interspecies genetic variation.Species with similar morphological characteristics and from the same areas or neighboring geographical regions were clustered together and had close relationships.ISSR markers are useful in analyzing interspecies variation in Kengyilia.

三江源7个糙毛以礼草植物学形态及遗传多样性分析

通过对三江源地区的7份糙毛以礼草(Kengyilia hirsuta)穗部性状指标主成分分析、染色体组核型分析及标签-简单序列重复(EST-SSR)分子标记分析,旨在阐明糙毛以礼草种质的形态学差异及种质间遗传多样性,为牧草育种和麦类作物改良提供理论依据。结果表明:糙毛以礼草的不同穗部性状间的变异系数差异较大,其中桴毛的差异最大;在穗部大小及密度、小穗特征是引起差异的3个主成分,颖长、稃毛长、穗长、穗宽指标是造成糙毛以礼草形态性状差异的主要因素;海晏糙毛以礼草的种质内差异最大。7份糙毛以礼草种质均为六倍体,染色体数目为42条,中部着丝点染色体为主要染色体类型;在不同类型的着丝点染色体数目、有无随体上表现出了丰富的多态性;核型指标多样性丰富,其中贵德糙毛以礼草、海晏糙毛以礼草为2C型,其余种质均为2B型;共和糙毛以礼草进化程度最高,海晏糙毛以礼草次之,莫湘滩糙毛以礼草最低。在EST-SSR多样性分析中,海晏糙毛以礼草和刚察糙毛以礼草两个种质与其他种质遗传距离相对较远。

土壤灭菌与水分处理下糙毛以礼草苗期根鞘和根系生长的关系分析

根鞘是沙地植物根系对干旱和贫瘠条件的适应性特征,受土壤微生物和水分影响。为探究糙毛以礼草苗期根鞘形成与根系生长的关系,采用双因素设计,分别设置2个土壤处理(未灭菌和灭菌)和3个水分处理(田间持水量的10%,25%和40%)。结果显示:灭菌与水分的互作对根系生物量、根冠比、根长、根表面积、根体积、分叉数、根系活力、脱落酸和赤霉素均有极显著影响(P<0.01)。土壤灭菌处理后,10%水分的根系生物量显著增加(P<0.05),25%水分的根长、根表面积和根体积显著增加(P<0.05),40%水分的根系活力显著增加(P<0.05),不同水分处理的脱落酸、吲哚乙酸、赤霉素含量均显著升高(P<0.05)。不同水分处理下,10%水分的根鞘重、根系活力和细胞分裂素含量最低(P<0.05),25%水分的根鞘重最大(P<0.05),40%水分的细胞分裂素含量最高。土壤未灭菌时,根系活力对根鞘重的直接作用最大;土壤灭菌处理后,吲哚乙酸对根鞘重的直接和间接作用均最大。本研究可为揭示根鞘的形成机制提供参考。

应用RAMP分子标记探讨仲彬草属的种间关系

对仲彬草属Kengyilia 14个种和1个变种进行了RAMP分析。结果表明物种间遗传差异明显。40个引物组合产生的254条DNA扩增片段中,216条(85.0％)具有多态性,每个引物组合可扩增出1～9条多态性带,平均5.4条。遗传相似系数变化范围为0.327～0.886,平均值为0.549。同时,形态相似、地理分布一致的物种有一定的亲缘关系,聚类在一起。这与RAPD、形态学和细胞学等分析结果基本一致。因此,RAMP分子标记是评价仲彬草属种间关系十分有效的方法。

鹅观草属、披碱草属、猬草属和仲彬草属物种的RAMP分析及系统学意义

对鹅观草属、披碱草属、猬草属和仲彬草属4属23个物种进行了RAMP分析.结果表明属间变异极大,多态性极高.31个引物组合产生的286条DNA扩增片段均具有多态性.聚类分析显示鹅观草属、披碱草属、猬草属和仲彬草属物种各自聚为一类;Roegneriaalashanica、R.elytrigioides和R.magnicaespes聚类在一起 猬草属的模式种Hystrixpatula与披碱草属物种聚类在一起,而Hystrixduthiei和H.longearistata单独聚为一类;形态相似、染色体组相同、地理分布一致的物种聚类在一起.本研究结果基本上同形态学和细胞学研究结果相吻合,将鹅观草属、披碱草属和仲彬草属作为属分类等级处理比较恰当,而猬草属的系统地位有待进一步确认.RAMP标记可作为评价多年生小麦族物种遗传多样性和亲缘关系的一种分子标记技术.

小麦族四个属模式种的醇溶蛋白分析

利用酸性聚丙烯酰胺凝胶电泳 (APAGE)对小麦族披碱草属、鹅观草属、猬草属和仲彬草属 4个属的模式种进行了醇溶蛋白电泳分析 ,结果表明 :(1 ) 4个模式种具有明显的醇溶蛋白遗传多样性 ,其种间醇溶蛋白多态性高达 92 .3 % ;(2 ) Elymus sibiricus和 H ystrix patula具有相似的醇溶蛋白带型 ,而 Roegneria caucasica和Kengyilia gobicola的带型基本相似 ,其醇溶蛋白图谱能够反映一定的系统关系 ;(3 )不同收集地的 E. sibiricus材料间也存在明显的醇溶蛋白遗传差异 ,新疆的 E. sibiricus具有较丰富的醇溶蛋白带纹 ,而甘肃的 E. sibiricus的醇溶蛋白带纹较少。

仲彬草属6个物种的核型与进化研究

作者对仲彬草属中 6个物种进行了核型分析 ,其核型属于 1B或 2B型 ,除K .batalinii外 ,染色体中均未发现随体 .同时 ,根据Stebbins的核型进化理论和分支系统学的编序、赋值方法 ,对核型的 4个重要性状进行了分析 ,揭示了仲彬草属 6个种的进化水平 .结果表明在这 6个仲彬草物种中进化程度较低的是K .rigidula ,其次为K .gobicola ,而K .mutica ,K .hirsuta ,K .kokonorica和K .

基于ITS序列分析仲彬草属植物的亲缘关系

以旱雀麦为外类群,用PAUP 4.0b10软件并采用最大简约法和邻接法对11份仲彬草属物种的ITS区序列进行系统发育分析,两种方法得到的系统发育树基本一致.结果表明：（1）整个ITS序列长度变异范围为596～601 bp;G＋C含量在所有ITS中的变化范围为61.20%～62.44%;序列间的遗传分化距离为0.003～0.033,平均值为0.015;（2）疏花仲彬草和塔克拉干仲彬草2个物种聚为一支,位于系统发育树的底部,在最大简约法和邻接法分析中分别获得78%和82%的自展支持率,它们之间的亲缘关系较近;（3）形态相似、地理分布一致的物种有聚在一起的倾向,表现出较近的亲缘关系;（4）ITS区序列分析的结果与细胞学、形态学的研究结果基本一致,因此ITS区序列分析能反映仲彬草属种间关系.

梭罗草在青藏铁路取土场植被恢复中的应用研究

根据青藏铁路工程建设中的生态环境保护以及植被恢复建设的迫切需要,在青藏铁路沱沱河试验段高寒草原区取土场开展植被恢复的试验工作,主要研究和分析了梭罗草(Kengyilia thoroldiana(Oliv.)J.L.Yang,Yen et Baum)在青藏铁路取土场植被恢复中的应用,为青藏铁路工程建设中的取土场植被恢复提供科学依据.结果表明:青藏铁路建设过程中形成的取土场属次生裸地,其有机质含量为3.31 g.kg-1,pH为8.84.梭罗草为高原干旱地区乡土多年生草本植物,具有耐寒旱、抗风沙以及耐盐碱等特性.在取土场植物的出苗率接近50%,越冬率可达75%以上.恢复第2年植物群落盖度为41%,群落地上生物量和地下生物量分别达到(128.16±41.85)g.m-2和(266.50±95.69)g.m-2.可见,无论是种子萌发和植物越冬,还是植物个体生长发育以及人工植物群落特征,梭罗草表现出对青藏铁路沿线高寒干旱地区气候和土壤环境具有较好的适应性.只要采用高原乡土植物种类和采取相应的植被恢复技术措施,青藏铁路多年冻土区取土场次生裸地的植被快速恢复是可行的.

鹅观草属、披碱草属、猬草属和仲彬草属植物的RAPD分析及其系统学意义

利用随机扩增多态性DNA(RAPD)技术分析了鹅观草属 ( 7种 )、披碱草属 ( 3种 )、猬草属 ( 2种 )和仲彬草属 ( 3种 ) 4个属的 15种植物。对 34个OPRON公司十聚体随机引物进行多态性筛选 ,2 7个 ( 79 4% )能产生多态性。 16个引物产生的 2 13个DNA片断 ,用于计算种间Nei氏遗传相似性系数分析 ,在NTSYS程序中利用UPGMA构建系统发育树状图。分析结果表明 :①这 4个属的物种各自聚类在一起 ,在相似系数 0 6水平上 ,明显分为 4组 ,分别代表了Hystrix、Elymus、Roegneria和Kengyilia 4个属 ;②Hystrix的 2个物种与Roegneria和Kengyilia物种的亲缘关系较远 ,与同具StH基因组的Elymus也有较大的RAPD变异 ;③Roegneria与Elymus亲缘关系较近 ;④Roegneria中StY和StYH基因组组合的物种亲缘关系很近 ,StY基因组的物种间存在着RAPD遗传变异 ;⑤Kengyilia与Roegneria亲缘关系较近 ;⑥RAPD结果与形态学和细胞学等分析结果一致 ,支持将它们独立作为属分类等级来处理。

利用RAPD分子标记评价仲彬草属的种间关系(英文)

利用随机扩增多态性DNA(RAPD)技术分析了 1 4种仲彬草属Kengyilia植物的种间关系。对 34个OPRON公司十聚体随机引物进行多态性筛选 ,2 0个 (58.8% )能产生多态性。 1 4个引物产生的 1 1 2个DNA片断 ,用于计算种间Jaccard遗传相似性系数分析 ,在NTSYS程序中利用UPGMA构建系统发育树状图。分析结果表明 :(1 ) 1 4个Kengyilia物种存在较大的遗传多样性 ;(2 )青藏高原的物种与新疆的物种的RAPD变异极大 ;(3)形态相似、地理分布一致的物种有一定的亲缘关系 ,聚类在一起 ;(4)RAPD结果与形态学和细胞学等分析结果一致。RAPD分析方法将为Kengyilia系统分类提供DNA水平上丰富的资料。

仲彬草属物种的RAPD遗传变异分析

采用随机扩增多态性DNA (RAPD)技术 ,对仲彬草属Kengyilia 14个种、1个变种 ,共 32份材料进行了遗传多样性研究 .4 6个引物产生的 341条DNA扩增片段中 ,32 7条 (95 9% )具有多态性 .每个引物可扩增出 1～ 13条多态性带 ,平均 7 1条 .利用 341个RAPD标记 ,计算Jaccard遗传相似系数 ,建立UPGMA聚类图 .结果表明 :①K .melanthera (Y2 70 8)与K .melanthera (Y2 70 9a)的GS值最大 (0 82 9) ,遗传关系最近 ;K .hirsuta(Y2 86 0 )与K .tahelaca na (Y0 5 99)间GS值最小 (0 16 4 ) ,遗传关系最远 ;②物种内不同居群都聚在一起 ,遗传相似系数较大 ,亲缘关系较近 ;③形态相似、地理分布一致的物种有一定的亲缘关系 ,聚类在一起 ;④物种间遗传差异明显 ,且种间的遗传变异大于种内不同居群间的遗传变异 ;⑤RAPD结果与形态学和细胞学等分析结果基本一致 .据此 ,RAPD分析方法可为仲彬草属植物的系统学研究提供分子水平上的丰富资料 .

鹅观草属、披碱草属、猬草属和仲彬草属物种的酯酶同工酶分析

对小麦族鹅观草属、披碱草属、猬草属和仲彬草属19个物种的幼叶酯酶同工酶比较分析,电泳分离出迁移率不同的24条酶带。结果表明:①4个属19个物种的酯酶同工酶酶谱多态性较高,遗传差异较大,其属间变异大于种间变异;②形态相似,染色体组相同的物种聚类在一起;猬草属模式种Hystrix patula和披碱草属的4个物种聚在一起,而H.duthiei和H.longearistata聚在一起;③酯酶同工酶分析结果与前人的细胞学和形态学研究结果基本一致。仲彬草属、鹅观草属和披碱草属作为属分类等级处理是恰当的,猬草属的系统地位有待进一步研究。

小麦族鹅观草属、披碱草属、猬草属和仲彬草属细胞质基因组PCR-RFLP分析

对鹅观草属、披碱草属、猬草属和仲彬草属23个物种和1份外类群共24份材料进行了细胞质基因组PCR-RFLP分析。3个叶绿体和3个线粒体通用引物扩增出的片段,用15种限制性内切酶对其进行酶切。在47种引物/酶组合中,获得329条DNA片段,其中304条具有多态性,占92.4%。结果表明鹅观草属、披碱草属、猬草属和仲彬草属材料存在属间和种间多态性,遗传相似系数较高。聚类分析显示仲彬草属单独聚为一类,鹅观草属R.grandis、R.aristiglumis、R.elytrigioides、R.alashanica、R.magnicaespes聚为一类,R.caucasica、R.ciliar-is、R.amurensis、R.japonensis聚在一起,5个披碱草属材料、3个猬草属材料和1个鹅观草属物种R.kamoji聚为一类。这些结果与前人对其进行的RAPD和RAMP分析的结果基本一致。仲彬草属作为属分类等级处理是恰当的,对于鹅观草属、披碱草属和猬草属的系统地位和一些物种的分类处理,有待进一步研究。

应用ISSR标记研究仲彬草属植物的遗传变异

利用ISSR标记对仲彬草属14个种和1个变种共32份材料进行了研究。结果表明：仲彬草属材料间ISSR标记多态性较高，变异较大。12个引物共扩增出593条带，其中535条（90．2％）具有多态性，每个引物可扩增出11～80条多态性带，平均44．6条。ISSR标记遗传相似系数在种间变化范围为0．430～0．866，平均值为0．620。从聚类分析得知，ISSR标记能将32份仲彬草属材料完全分开，32份材料聚为4类。同种不同居群的材料分别聚在一起，亲缘关系较近，同时，在分子水平上种内不同居群间也存在分化；种间存在明显的遗传差异；形态相似、地理分布一致的物种倾向于聚类在一起，有一定的亲缘关系。因此，ISSR分子标记能有效地评价仲彬草属物种的亲缘关系。

仲彬草属物种细胞质基因组PCR-RFLP分析

应用PCR-RFLP技术对32份仲彬草属和2份外类群共34份材料细胞质基因组DNA进行遗传变异分析。选用的16个引物中4个叶绿体引物和5个线粒体引物可扩增出稳定而明显的PCR产物,其扩增产物用15种限制性内切酶进行酶切。结果发现,所有的135种引物/酶组合中,得到清晰稳定的83种引物/酶组合,其中在32份仲彬草属材料中有40种引物/酶组合(占48.2%)能检测到多态性,但多态性水平较低。32份仲彬草属物种间的遗传相似系数在0.833以上,平均值为0.903。聚类分析表明,细胞质基因组PCR-RFLP标记能将全部供试材料区分开,32份仲彬草属材料聚为4类。同种不同居群细胞质间的遗传变异很小,分别聚在一起;种间的细胞质遗传差异大于种内不同居群间的遗传差异;而形态相似、地理分布一致的物种有聚类在一起的倾向。因此,利用细胞质基因组PCR-RFLP标记不仅可检测到仲彬草属种间多态性,也可检测到种内多态性。细胞质基因组PCR-RFLP标记能为仲彬草属物种系统学研究提供有价值的资料。

高寒草原生态草种梭罗草研究现状

梭罗草Kengyilia thoroldiana为禾本科多年生草本植物,具有抗寒、耐旱、抗风沙和高产等特性,极适应于寒冷干旱的高寒草原生境,是进行三江源地区高寒草原生态保护和植被恢复的优良草种。就近年来国内关于梭罗草的研究现状和存在的主要问题进行了综述,同时讨论了其作为高寒草原乡土生态草种在未来生态治理中的地位和应用前景。

阔极防除‘阿坝’硬秆仲彬草种子田阔叶杂草药效试验

为筛选出阔极(苯·唑·2甲钠)防除‘阿坝’硬秆仲彬草(Kengyilia rigidulacv.Aba)田间阔叶杂草的最佳施药方案,试验设置300、600、900、1 200、1 500 g/hm25组不同施药处理,观察阔极对‘阿坝’硬秆仲彬草田间阔叶杂草的株防效、鲜质量防效以及硬秆仲彬草药害。结果表明,阔极对阿坝硬秆仲彬草种子田间常见阔叶杂草细果角茴香(Hypecoumleptocarpum)、荠(Capsellabursa-pastoris)、珠芽蓼(Polygonumviviparum)、灰绿藜(Chenop-odiumglaucum)等防除效果显著,但对香薷(Elsholtzia ciliate)、老鹳草(Geranium wilfordii)防除效果较差。900、1 200和1 500 g/hm2阔极对阔叶杂草株防效分别达到76.1%、87.4%和94.6%,鲜质量总防效分别达到76.5%、85.2%和90.2%。1 500 g/hm2阔极对硬秆仲彬草种苗产生药害影响。综合考虑施药安全性并结合防治成本最小化的原则,确定阔极1 200 g/hm2为硬秆仲彬草三叶期阔叶杂草最佳处理方案。