新麦草种质的SSR遗传多样性及群体结构分析

利用38对SSR引物对来源于不同国家与地区的171份野生和栽培新麦草单株种质进行遗传多样性和群体结构分析。研究结果显示,有效引物在新麦草单株材料间共获得308个位点,多态性位点275个,多态性百分率为89.29%,供试新麦草材料的遗传相似性系数介于0.537～0.899之间,平均为0.742。群体结构分析、主成分分析与NJ聚类法均将供试材料分为3个类群,且类群间的材料相互渗透形成混合类群,分类结果与遗传相似性系数分析表明171份新麦草单株种质分布较集中;3种分类方法对新麦草材料3个不同类群的划分结果基本一致,但混合类群的划分存在差异,每个类群的新麦草单株材料来源背景不同,未表现出明确的地域性规律。

披碱草和野大麦及其杂交新品系苗期耐盐性研究

为了评价披碱草(Elymus dahuricus Turcz.)和野大麦(Hordeum brevisubulatum Link)及其杂交新品系牧草P_(13)[(披碱草×野大麦)×野大麦]、Y_(33)[(野大麦×披碱草)×野大麦]间幼苗的耐盐性,试验以上述4个牧草品种为材料,设置0(CK)、1%、2%、3%4个盐浓度梯度,每隔2 d更换一个浓度,在处理前及处理后的第3,6,9天测定4种材料(野大麦、披碱草、P_(13)、Y_(33))的丙二醛含量、相对含水量、细胞膜相对透性、游离脯氨酸含量、叶绿素含量,综合评价4种牧草品种的耐盐性,采用灰色关联度分析法分析4种牧草品种的各指标与耐盐性的关联度。结果表明:随盐胁迫强度的增大,披碱草和野大麦及其杂交新品系幼苗丙二醛含量、细胞膜相对透性、游离脯氨酸含量呈增加趋势,而相对含水量、叶绿素含量呈下降趋势;打分法综合评价各材料的耐盐顺序为野大麦>Y_(33)>P_(13)>披碱草;模糊隶属函数法综合评价各材料的耐盐顺序为野大麦=Y_(33)>P_(13)>披碱草。灰色关联度分析表明5个生理指标的关联度值均较高,都可作为评价野大麦和披碱草及其杂交新品系受盐胁迫的鉴定指标。说明新品系Y_(33)和P_(13)的耐盐性强于亲本披碱草。

新麦草种质染色体倍性鉴定及基因组估测

【目的】利用流式细胞仪检测新麦草种质的染色体倍性和基因组大小,为新麦草的种质鉴定及遗传育种研究提供基础数据。【方法】以31份新麦草种质为材料,利用流式细胞仪检测新麦草种质染色体倍性、核DNA含量,通过根尖染色体压片法验证检测结果。同时用已知基因组大小的黑麦草(Lolium perenne L.)和大麦(Hordeum vulgare L.)为对照,采用外标法估测新麦草的基因组大小。【结果】31份新麦草种质中,四倍体材料2份,分别为200803和595289号,占新麦草种质的6.45%;其余29份材料均为二倍体,占新麦草种质的93.55%。二倍体新麦草基因组大小为6.73 Gb,核DNA含量为(13.74±0.483)pg,四倍体新麦草基因组大小为13.62 Gb,核DNA含量为(27.842±0.681)pg。经根尖染色体制片法验证,二倍体新麦草种质体细胞染色体数为2n=2x=14,四倍体新麦草种质染色体数为2n=4x=28。根尖压片法和流式细胞仪法对新麦草种质染色体倍性鉴定结果完全一致。【结论】明确了新麦草种质的染色体倍性及基因组大小。

披碱草和野大麦及其杂交新品系苗期抗旱性

以披碱草(Elymus dahuricus Turcz.)和野大麦[Hordeum brevisubulatum(Trin.)Link]及其杂交新品系Y 33和P 13为试验材料,用水培法模拟干旱条件,通过测定生理指标,综合评价4种材料的抗旱性。结果表明,随着PEG浓度的增大,丙二醛含量、细胞膜相对透性、游离脯氨酸含量呈增加趋势,而相对含水量、叶绿素含量呈下降趋势。打分法和隶属度函数的综合评价结果一致,各材料的抗旱能力为披碱草>P 13>Y 33>野大麦。5个生理指标的关联度值均较高且相差不大,都可以作为评价披碱草和野大麦及其杂交新品系抗旱能力的指标。

盐胁迫对新麦草种子萌发及幼苗期生理特性的影响

为研究新麦草种子萌发期及幼苗期的耐盐性,以前期在盐碱地种植的6个不同品种的新麦草为材料,采用0.6%~2.0%的8个浓度梯度NaCl溶液分别处理6种材料,蒸馏水为对照。统计盐胁迫处理下6个品种种子的发芽率、发芽势、根长、芽长等萌发指标。将经1.8%、2.0%高浓度NaCl处理下萌发的幼苗移栽到育苗钵中培育,材料生长到三叶期后,再次进行0.6%浓度NaCl中度盐胁迫,并测定叶片的生长高度,可溶性糖、游离脯氨酸含量,SOD、POD、CAT等抗氧化酶活性及丙二醛含量和电导率。通过隶属函数和主成分分析对6种新麦草萌发期与苗期的耐盐性进行综合评价。结果表明,随着盐浓度的增加,新麦草的发芽率、发芽势、活力指数和相对生长速度均呈下降趋势;幼苗叶片中脯氨酸、可溶性糖、丙二醛的含量和相对电导率在中度盐胁迫后增加;SOD、POD、CAT的变化在不同材料中表现不一致。主成分分析表明盐胁迫下发芽指标是评价新麦草耐盐性的主要成分,其次是抗氧化酶活性和膜质过氧化性。

杂交野大麦新品系SSR与ISSR分子标记分析

为了探讨ISSR和SSR标记在杂交野大麦新品系鉴定中的可行性,用12个ISSR引物和6对SSR引物对两个新品系进行指纹图谱的鉴定。结果表明,ISSR标记引物和SSR标记引物的平均多态性位点百分率分别为77.93%和69.22%,均表现出较高的多态性;两种标记的遗传相似系数和聚类分析表明,杂交新品系Y_(33)和P_(13)偏向轮回亲本野大麦遗传;两种标记不同引物的不同扩增片段相互组合都可将供试材料区别开。ISSR和SSR标记的指纹图谱都能客观真实地检测出亲本与杂交后代间的遗传差异,可用于野大麦远缘杂种鉴定,并为新品种审定提供依据。

打破野大麦种子休眠方法的研究

采用双氧水浸种、清水浸种、干湿交替、红外线照射、高温干燥、去稃处理、赤霉素等措施处理野大麦种子并进行萌发试验。结果表明:野大麦种子存在较强的休眠性,新收获的种子发芽率仅为6.3%;清水浸种不利于解除野大麦种子休眠;双氧水浸种50 min、红外线照射20 h、干湿交替处理8次均能明显提高发芽率;40℃高温干燥8 d、去稃、赤霉素浓度400 mg/L浸种均能有效打破休眠,显著提高野大麦的发芽率。其中,赤霉素浓度400 ml/L浸种12 h效果最佳,是破除野大麦种子休眠提高发芽率快捷有效的方法。野大麦种子的休眠不是单一因素引起,而是多种因素形成的综合休眠。