小麦族鹅观草属三个物种的生物系统学研究

作     者：魏秀华 

作者单位：四川农业大学 

学位级别：硕士

导师姓名：周永红;杨瑞武;丁春邦

授予年度：2004年

学科分类：0710[理学-生物学] 071001[理学-植物学] 07[理学] 

主      题：小麦族 鹅观草属 毛叶鹅观草 纤毛鹅观草 竖立鹅观草 形态学 核型 染色体配对 染色体组 醇溶蛋白 酯酶同工酶 

摘      要：鹅观草属Roegneria ***是Koch于1848年以高加索鹅观草*** ***为模式种建立的，是小麦族Triticeae Dumortier中最大的属。现知全世界约有130余种，广泛分布于北半球的温寒地带。我国约70余种，主要分布于西北、西南和华北地区。该属植物多为草原和草甸的组成成分，多数是优良牧草;有的还有抗病、抗旱、抗寒等优良特性，是小麦和牧草育种的重要资源。然而，鹅观草属形态变异复杂，在属的系统地位、属的范围、属内等级划分、物种概念和起源问题上，不同系统学家分歧较大。毛叶鹅观草Roegneria amurensis(Drob.)Nevski、纤毛鹅观草***(Trin.)Nevski和竖立鹅观草***(Honda)Keng是鹅观草属拟披碱草组***纤毛系***中的三个物种，关于这三个物种的分类处理一直处于争议中，主要分歧是***和***是***的亚种或变种还是独立的种。本研究旨在：(1)通过染色体组分析，确立***(Drob.)Nevski的染色体组组成;(2)通过形态学特征比较、核型、染色体组配对和繁育学资料，探讨三个物种间的亲缘关系及种内变异程度;(3)通过醇溶蛋白和酯酶同工酶标记，探讨三个物种及其居群间在其电泳谱带上存在的变异;(4)通过综合形态学、细胞学与生化标记的研究结果，对这三个物种进行分类处理。主要结果如下： *** amurensis、***和***均为2n=4x=28，核型类型都为2A，绝多数山中部和近中部着丝点染色体组成，具1对随体染色体，多位于第14对染色体上，其中Roegneria amurensis的核型为首次报道，核型公式为：2n=4x=28=24m(2SAT)+4sm。三个物种在核型公式、平均臂比、臂比大于1.7的染色体比率等方面存在一定的差异，而且***和***的种内不同居群间也存在差异，表明***和***种内具有较大的遗传多样性。 2．在***×***和***×***的杂种F中，花粉母细胞减数分裂中期Ⅰ配对基本正常，绝大多数为二价体，染色体配对构型分别为1.90Ⅰ+12.35Ⅱ+0.30Ⅲ+0.10Ⅳ和2.67Ⅰ+12.67Ⅱ，平均每细胞交叉数为22.25和21.99，C-值都为0.79;三价体和四价体出现频率很少;后期有落后染色体。杂种性状介于两亲本之间。结果表明***与***和***的染色体组具有很高的同源性，***的染色体组为StY。 *** amurensis、***和***形态上非常相似，外形难于区分。但***的叶片两面及边缘密被柔毛，颖先端渐尖，稍短于外稃，外稃和颖的先端不具齿;而***和***的叶片两面及边缘密被柔毛，颖先端钝或具极短的尖头，明显短于外稃;外稃和颖先端侧面常有齿。***外稃背部密被或疏生柔毛， 颖边缘具纤毛:而RJ卯口能nsis其外程背部无毛或粗糙，颖边缘无纤毛。地理分布上，3 个种分布有差异，***和R7aP口ne脚is在我国为分布较广‘，而***仅限于东 北及邻近地区。 *** amure舫is、***和R了即onensis的花粉育性和自然结实率正常， 为90%以上。它们之间容易杂交，不需通过幼胚拯救技术可以获得生长旺盛的杂种Fl植 株。在***、***和R7叩oensis、R.口murensis中，杂交结实率为22%和20%， 杂种花粉育性为74.08%和81 .34%，自然结实率为24.67%不压31 .11%。结果表明R.口murensis 与*.。iliar、、*.j’aPonens。存在一定的生殖障碍。打奄 5.对三个物种及其居群间醇溶蛋白分析中，23份材料电泳分离出22条相对迁移率 不同的谱带，其中3条共同带，19条具多态性，每个材料可分离出9一16条谱带。结果表 明:(l)三个物种具有相似的醇溶蛋白带型，但明显存在种间差异:(2)同种不同居群间 也存在差异:(3)种间差异略大于种内差异。 6.三个物种22份材料的幼苗的醋酶同工酶比较研究中，电泳分离出迁移率不同的 13条酶带，结果表明:(1)三个物