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Genetic variation of asexual reproduction characteristics of Cynodon dactylon

狗牙根种质资源营养生长特性差异的研究



全 文 :书狗牙根种质资源营养生长特性差异的研究
王志勇1,2,刘建秀2,郭海林2
(1.南京农业大学园艺学院,江苏 南京210095;2.江苏省中国科学院植物所 南京中山植物园,江苏 南京210014)
摘要:本研究选取水平扩展系数、水平生长速率、垂直生长速率、单位周长匍匐茎数和最长匍匐茎长度5个指标,对
不同地理分布的33份国内外野生狗牙根种源和源自中国、澳大利亚和美国的22份狗牙根品种之间的营养繁殖差
异进行初步评定,以明确中国狗牙根种质的营养繁殖。结果表明,国内外狗牙根之间表现出丰富的多样性,变异系
数在35.10%~82.31%,平均为57.26%,国内狗牙根种源之间差异较大,且国内种源变异范围大于国外狗牙根品
种,国内狗牙根种源和育种材料的垂直生长速度明显低于国外品种;相关指标间除垂直生长速率外都存在着极显
著相关性,相关系数最高达到0.957;通过SPSS13.0软件进行聚类,55份代表性狗牙根种源(品种)被分为3大类,
即匍匐茎快速繁殖型、中间型和匍匐茎慢速繁殖型,其中,匍匐茎快速繁殖型均为中国本土种源。
关键词:狗牙根;营养繁殖;遗传变异;聚类;相关分析
中图分类号:S543.9;Q945.3  文献标识码:A  文章编号:10045759(2009)02002508
  狗牙根(犆狔狀狅犱狅狀)属禾本科(Gramineae)画眉草亚科(Eragrostoideae)虎尾草族(Chlorideae)多年生草本植
物[1]。目前全世界共有9种、10变种,其中用于草坪研究和生产的狗牙根主要有3种,分别是普通狗牙根(犆.
犱犪犮狋狔犾狅狀)、非洲狗牙根(犆.狋狉犪狀狊狏犪犪犾犲狀狊犻狊)以及种间杂交狗牙根(犆.犱犪犮狋狔犾狅狀×犆.狋狉犪狀狊狏犪犪犾犲狀狊犻狊)[2~4]。在国内,
狗牙根在黄河流域及其以南地区、华北、新疆地区等都有分布。狗牙根可用于牧草、草坪草、土壤保护和修复用
草,相对于其他类型的草坪其经济价值较高[5,6]。普通狗牙根作为全球广布种,种内变异十分丰富,不同生境条
件下生长的狗牙根在形态和繁殖特性上存在较大的差异[7]。许多研究学者根据不同分类标准,对不同地区的野
生狗牙根资源进行了生态型的划分,为本土狗牙根资源的开发利用提供了可靠的依据[3,8~11]。
狗牙根属于常异交植物[12],研究表明,狗牙根自交获得的结实率仅为0.01%~8.09%,而通过开放授粉获得
了2.8%~43.2%结实率[13]。因此,狗牙根的自然遗传变异非常显著[14]。Juska和 Hanson[15]在对坪用型狗牙
根进行相关的形态特征研究表明,坪用型狗牙根在形态上存在很大差异。进一步研究狗牙根的遗传特征表明,不
同的形态指标的变异和坪用特征是可遗传的,在今后进行遗传改良的过程中加以利用,培育出优良的品
种[5,16,17]。狗牙根营养繁殖主要是指匍匐茎的扩张速度,是重要坪用性状之一。然而,关于本土狗牙根在营养繁
殖特征特性方面的研究甚少[7],本试验在广泛收集国内外近800余份狗牙根种源的基础上,通过多年的坪用价值
观察研究,筛选出坪用质量较高或有代表性的55份种源(品种)材料,观测分析其营养繁殖特征,并对国内种源之
间及其与国外品种之间的营养繁殖特性进行比较,以期正确评价我国狗牙根种质资源在营养繁殖特性上的特点,
为我国狗牙根种质资源的多样性保护及其资源的合理开发利用提供试验依据。
1 材料与方法
1.1 试验地概况
试验在江苏省中国科学院植物研究所草业中心种质资源圃进行,试验时间为2007年6月中旬-8月中旬,
该苗圃位于北纬32°08′,东经118°78′,海拔55m,属于亚热带季风温暖湿润气候,年最高气温40.7℃,最低气温
-14.0℃,年均气温15.3℃,年均降水量1013mm。沙质土壤。肥力中等且分布均匀,正常灌溉条件。
1.2 试验材料
试验所用的55份狗牙根均取自江苏省中国科学院植物所草业中心种质资源圃,具体材料如表1所示。
第18卷 第2期
Vol.18,No.2
草 业 学 报
ACTAPRATACULTURAESINICA   
25-32
2009年4月
 收稿日期:20080407;改回日期:20080519
基金项目:国家自然基金项目(30571307)和江苏省高技术项目(BG2006320)资助。
作者简介:王志勇(1979),男,江西景德镇人,在读博士。Email:fafu301@yahoo.com.cn
通讯作者。Email:turfunit@yahoo.com.cn
表1 供试狗牙根的来源和生长特性的多重比较
犜犪犫犾犲1 犗狉犻犵犻狀犪狀犱犿狌犾狋犻狆犾犲犮狅犿狆犪狉犻狊狅狀狊犵狉狅狑狋犺犮犺犪狉犪犮狋犲狉犻狊狋犻犮狊狅犳犆.犱犪犮狋狔犾狅狀
编号
Codes
种(品种)名
Specific(variety)
names
来源
Origins
北纬
North
latitudes
经度
Longitudes
水平生长速率
Levelgrowthrate
(cm/d)
垂直生长速率
Verticalgrowthrate
(cm/d)
C158 犆.犱犪犮狋狔犾狅狀 广东深圳ShenzhenGuangdong 21.56 111.58 73.7aA 0.18qrstNOPQ
C767 MoHawk 美国 USA - - 71.3aAB 0.31hijklmnopqGHIJKLMNO
C174 犆.犱犪犮狋狔犾狅狀 印度新德里 NewDelhiIndia 21.64 77.00 70.3aAB 0.36efghijklmnEFGHIJKLMN
C124 Sahara 美国 USA - - 61.1abABC 0.35fghijklmnoEFGHIJKLMN
C173 犆.犱犪犮狋狔犾狅狀 台湾省 TaiwanChina 121.30 25.02 54.0abcABCD 0.35fghijklmnoEFGHIJKLMN
C189(1)犆.犱犪犮狋狔犾狅狀 海南三亚SanyaHainan 18.00 108.54 53.0abcdABCD 0.16rstOPQ
C783 Riviera 美国 USA - - 43.9bcdeBCDE 0.47cdefDEFG
C761 NumexSahara 美国 USA - - 43.5bcdeBCDE 0.78abAB
C291 犆.犱犪犮狋狔犾狅狀 广东阳江YangjiangGuangdong 21.56 111.58 41.7bcdefBCDEF 0.26lmnopqrIJKLMNOPQ
C291(1)Yangjiang 江苏南京NanjingJiangsu - - 41.5bcdefBCDEF 0.18qrstMNOPQ
C788 犆.犱犪犮狋狔犾狅狀 天津 TianjingChina 38.35 116.34 37.4cdefgCDEFG 0.40defghijkDEFGHIJK
C672 犆.犱犪犮狋狔犾狅狀 甘肃兰州LanzhouGansu 36.00 103.48 36.6cdefghCDEFGH 0.42cdefghiDEFGHIJ
C737 犆.犱犪犮狋狔犾狅狀 浙江绍兴ShaoxingZhejiang 30.00 120.35 36.4cdefghCDEFGH 0.32ghijklmnopqFGHIJKLMNO
C089 犆.犱犪犮狋狔犾狅狀 江苏句容JurongJiangsu 32.03 119.09 36.3cdefghCDEFGH 0.40defghijkDEFGHIJK
C262 犆.犱犪犮狋狔犾狅狀 海南海口HaikouHainan 20.02 110.28 35.6cdefghCDEFGH 0.18qrstNOPQ
C134 犆.犱犪犮狋狔犾狅狀 陕西咸阳XianyangShanxi 34.25 108.48 34.9cdefghiCDEFGHI 0.26klmnopqrIJKLMNOPQ
C810 犆.犱犪犮狋狔犾狅狀 江苏江宁JiangningJiangsu 32.03 118.52 34.4cdefghiCDEFGHI 0.25lmnopqrIJKLMNOPQ
C120 Common 美国 USA - - 34.2cdefghijCDEFGHI 0.42cdefghiDEFGHIJ
C394 犆.犱犪犮狋狔犾狅狀 广西梧州 WuzhouGuangxi 23.35 111.12 33.5cdefghijkCDEFGHIJ 0.37efghijklmEFGHIJKLM
C117 Windsorgreen 澳大利亚Australia - - 32.2cdefghijklCDEFGHIJK 0.50cdeDEF
C106 Nanjing 江苏南京NanjingJiangxu - - 31.4cdefghijklCDEFGHIJK 0.28ijklmnopqrHIJKLMNOP
C121 Cheyenne 美国 USA - - 30.1cdefghijklmCDEFGHIJK 0.31ghijklmnopqFGHIJKLMNO
C431 犆.犱犪犮狋狔犾狅狀 广西百色BaiseGuangxi 23.53 106.25 30.1cdefghijklmCDEFGHIJK 0.18qrstMNOPQ
C177 犆.犱犪犮狋狔犾狅狀 四川西昌XichangSichuan 27.57 102.18 29.9cdefghijklmCDEFGHIJK 0.42cdefghijDEFGHIJ
C432 犆.犱犪犮狋狔犾狅狀 广西柳州LiuzhouGuangxi 24.18 109.26 29.4cdefghijklmCDEFGHIJK 0.24mnopqrsJKLMNOPQ
C781 Yukon 美国 USA - - 28.6defghijklmDEFGHIJK 0.54cdCDE
C134M 犆.犱犪犮狋狔犾狅狀
C134诱变后代Irradiation
mutatedoffspringofC134
- - 28.0defghijklmnDEFGHIJK 0.45cdefgDEFGH
C764 Panama 美国 USA - - 27.6efghijklmnDEFGHIJK 0.39efghijklDEFGHIJKL
C113 犆.犱犪犮狋狔犾狅狀 湖南桑植SanzhiHunan 29.24 110.06 27.4efghijklmnDEFGHIJK 0.22nopqrstKLMNOPQ
C135 犆.犱犪犮狋狔犾狅狀 江苏南京 NanjingJiangsu 32.03 118.52 26.1efghijklmnoDEFGHIJK 0.35fghijklmnoEFGHIJKLMN
C224 犆.犱犪犮狋狔犾狅狀 海南白沙BaishaHainan 19.14 109.28 25.9efghijklmnoDEFGHIJK 0.24mnopqrsJKLMNOPQ
C088 犆.犱犪犮狋狔犾狅狀 江苏句容JurongJiangsu 32.03 119.09 25.4efghijklmnoDEFGHIJK 0.35fghijklmnoEFGHIJKLMN
C615 犆.犱犪犮狋狔犾狅狀 重庆ChongqingChina 29.32 106.33 25.3efghijklmnoDEFGHIJK 0.31ghijklmnopqFGHIJKLMNO
C386 犆.犱犪犮狋狔犾狅狀 广东英德 YingdeGuangdong 24.06 113.30 20.0efghijklmnoEFGHIJK 0.22nopqrstKLMNOPQ
C766 Yuma 美国 USA - - 19.5efghijklmnoEFGHIJK 0.43cdefghDEFGHI
C122 Pyramid 美国 USA - - 19.4efghijklmnoEFGHIJK 0.21opqrstLMNOPQ
C224M 犆.犱犪犮狋狔犾狅狀
C224诱变后代Irradiation
mutatedoffspringofC224
- - 16.7fghijklmnoEFGHIJK 0.16rstOPQ
62 ACTAPRATACULTURAESINICA(2009) Vol.18,No.2
 续表1 Continued
编号
Codes
种(品种)名
Specific(variety)
names
来源
Origins
北纬
North
latitudes
经度
Longitudes
水平生长速率
Levelgrowthrate
(cm/d)
垂直生长速率
Verticalgrowthrate
(cm/d)
C716 犆.犱犪犮狋狔犾狅狀 河北邯郸HandanHebei 36.34 114.30 15.1ghijklmnoEFGHIJK 0.10stPQ
C768 SundeviⅡ 美国 USA - - 13.8ghijklmnoEFGHIJK 0.41defghijDEFGHIJ
C769 Jackpot 美国 USA - - 13.4ghijklmnoEFGHIJK 0.33ghijklmnop
C704 犆.犱犪犮狋狔犾狅狀 河南商丘SangqiuHenan 34.32 115.38 13.1ghijklmnoEFGHIJK 0.18qrstNOPQ
C610 犆.犱犪犮狋狔犾狅狀 四川成都ChengduSichuang 30.36 104.00 12.4ghijklmnoEFGHIJK 0.31ghijklmnopqFGHIJKLMNO
C115 Wintergreen 澳大利亚 Australia - - 12.4ghijklmnoEFGHIJK 0.42cdefghijDEFGHIJ
C638 犆.犱犪犮狋狔犾狅狀 河南桐柏TongbaiHenan 34.45 113.38 12.4ghijklmnoEFGHIJK 0.29hijklmnopqrGHIJKLMNO
C765 Sydney 美国 USA - - 12.1hijklmnoEFGHIJK 0.27klmnopqrHIJKLMNOP
C759 Primo 美国 USA - - 10.5ijklmnoFGHIJK 0.53cdCDE
C574 犆.犱犪犮狋狔犾狅狀 云南龙陵LonglingYunnan 24.38 98.39 10.4ijklmnoFGHIJK 0.33ghijklmnop
C784 Guymon 美国 USA 32.13 83.82 9.2jklmnoGHIJK 0.85aA
C461 犆.犱犪犮狋狔犾狅狀 湖南永州YongzhouHunan 26.16 111.37 8.5klmnoGHIJK 0.30hijklmnopqrGHIJKLMNO
C359 犆.犱犪犮狋狔犾狅狀 广东乳源RuyuanGuangdong 24.58 113.15 8.1lmnoGHIJK 0.20pqrstLMNOPQ
C180 犆.犱犪犮狋狔犾狅狀 四川丹巴DanbaSichuang 30.53 101.56 5.9lmnoGHIJK 0.08tQ
C746 Tifton10 美国 USA - - 5.5mnoGHIJK 0.32ghijklmnopqFGHIJKLMNO
C069 犆.犱犪犮狋狔犾狅狀 安徽芜湖 WuhuAnhui 31.20 118.24 3.3noIJK 0.20pqrstMNOPQ
C794 Kashi 新疆XinjiangChina - - 1.8oJK 0.28ijklmnopqrHIJKLMNOP
C793 XinnongNo.1 新疆XinjiangChina - - 1.6oK 0.68bBC
 注:多重比较中小写字母,大写字母分别表示显著水平为犘<0.05和犘<0.01(LSD);水平生长速率和垂直生长速率3次测定期间都为2007年6
月17日-2007年7月3日、2007年7月3日-2007年7月25日和2007年7月26日-2007年8月14日。
 Note:Thedifferentlowercaseandcapitallettersinmultiplecomparisonsindicatethatthemeansaresignificantlyat犘<0.05and犘<0.01(LSD),
respectivelyincomparisonofthemeansinthesamecolumns.Thelevelofgrowthrateandverticalgrowthrateof3timesduringtheJune17,2007to
July3,2007;July3,2007toJuly25,2007andJuly26,2007toAugust14,2007.
1.3 试验方法
试验材料种植在苗圃中,进行正常的田间养护和管理。在南京地区,2007年6月中旬-8月中旬雨水充沛且
温度适宜,是适合狗牙根快速生长的季节。每次取样前对种源四周匍匐茎进行修剪使其处于同一水平线上,并用
剪草机进行修剪,测定草层实际高度。2007年4和5月各施氮肥1次,施肥量为20g/m2。在自然气候条件下,3
次取样的时间间隔及取样时间主要是根据这3段时间间隔内匍匐茎的数量和长度大致相当时来确定。因此,3
次取样时间间隔及取样时间分别如下:2007年6月17日、2007年7月3日和2007年7月26日对种源四周匍匐
茎进行修剪使其处于同一水平线上,并用剪草机进行修剪,测定草层实际高度;2007年7月3日、2007年7月25
日和2007年8月14日分别按上次统一水平线齐平处对东、南、西和北方向单独剪取的匍匐茎(放入-20℃冰箱
进行保存)进行长度测量。
草层高度测定:2007年7月3日和2007年7月26日对种源四周匍匐茎进行修剪使其处于同一水平线上,并
用剪草机进行修剪,测定草层实际高度;并分别于2007年7月25日和8月14日第2次测定草层高度,两者之差
就是草层在这段时间内实际生长高度(cm)。
1.4 测定指标及方法
1.4.1 水平扩展系数(C1,%) 测定匍匐茎在样方四周的总长度(cm),除以样方周长(cm),分别在2007年7
月3日、7月25日和8月14日进行3次测量,求其平均值。
1.4.2 水平生长速率(C2,cm/d) 测定匍匐茎在不同方向的长度总和(cm),除以上次修剪和剪取匍匐茎这段
72第18卷第2期 草业学报2009年
时间的天数(d),其中包括每个2级及2级以上的分枝长度。分别在2007年7月3日、7月25日和8月14日进
行3次测量,求其平均值。
1.4.3 最长匍匐茎长度(C3,cm) 从修剪下来的匍匐茎中取最长的10根进行测量(cm)。分别在2007年7月
3日、7月25日和8月14日进行3次测量,求其平均值。
1.4.4 单位周长匍匐茎数(C4,枝/cm) 上次修齐种源四周匍匐茎后,在下次修剪前剪取四周总的匍匐茎并与
上次修齐的位置相一致。计算样方四周的被剪取下来的匍匐茎数量,并求其总和(枝),除以样方周长(cm),分别
在2007年7月3日、7月25日和8月14日进行3次测量,求其平均值。
1.4.5 垂直生长速率(C5,cm/d) 主要是指上次修剪后的实际高度与下次修剪前的实际高度之差(cm),除以
这段时间的天数(d),分别在2007年7月25日和8月14日进行2次测量,求其平均值。
1.5 数据处理
利用EXCEL对数据进行分析,SPSS13.0软件进行数据处理。
2 结果与分析
2.1 水平生长速率和垂直生长速率的多重比较
对匍匐茎的生长速率多重比较的结果表明(表1),从水平生长速率可以看出,C158与C767、C174、C124、
C173和C189(1)没有显著性差异,而与其他种源达到了显著或极显著性差异,最大水平生长速率与最小的落差
高达72.1cm/d。同样从垂直生长速率看出,C784和C761两者没有显著性差异,而C784与其他53份材料达到
显著性的差异,最大垂直生长速率与最小的差距高达0.77cm/d。表明狗牙根的遗传变异范围非常大。
2.2 狗牙根营养繁殖特性及其变异
结果显示(表2),55份狗牙根在匍匐茎繁殖特性相关的指标间均达到了极显著水平(犘<0.01)。从整体看,
国内外狗牙根种质资源营养繁殖性状都存在不同程度的变异,各指标变异系数范围为35.10%~81.94%,其中
单位周长匍匐茎数的变异幅度最大,达到了81.94%,变异幅度最小的最长匍匐茎长度为35.10%,变异系数从大
到小的顺序为C4>C1>C2>C5>C3。说明不同指标筛选潜力有所不同,对新品种选育过程中指标的筛选有较
好的参考价值,尤其是针对营养繁殖类型的新品种选育更具有指导作用,同时结果显示(表3),国内外不同种源
表2 供试狗牙根种源(品种)繁殖特征及其变异
犜犪犫犾犲2 犞犪狉犻犪狋犻狅狀犪狀犱狉犲狆狉狅犱狌犮犪狋犻狅狀犮犺犪狉犪犮狋犲狉狊狅犳犫犲狉犿狌犱犪犵狉犪狊狊犵犲狉犿狆犾犪狊犿
项目Item C1(%) C2(cm/d) C3(cm) C4(枝Branches/d) C5(cm/d)
平均值 Means 9.77 27.55 22.22 31.31 0.33
标准差S 6.05 16.95 7.80 25.77 0.15
变异度CV(%) 61.92 61.52 35.10 82.31 45.45
F值Value 5.54 5.53 1.97 3.98 13.60
 注:,表示在0.05,0.01水平达到显著水平(LSD),下同。
 Note:,correlationissignificantatthe0.05,0.01level(LSD),thesamebelow.
表3 国内外供试材料的营养繁殖特性差异
犜犪犫犾犲3 犞犪狉犻犪狋犻狅狀狅犳犫犲狉犿狌犱犪犵狉犪狊狊犵犲狉犿狆犾犪狊犿犻狀犱狅犿犲狊狋犻犮犪狀犱犪犫狉狅犪犱
区域
Regions
样本数
Numbers
C1(%)
范围
Ranges
均值
Means
C2(cm/d)
范围
Ranges
均值
Means
C3(cm)
范围
Ranges
均值
Means
C4(枝Branches/d)
范围
Ranges
均值
Means
C5(cm/d)
范围
Ranges
均值
Means
国内Domestic 36 1.0~28.6 9.71 1.6~73.7 26.6 8.4~55.4 21.4 1.0~113.3 34.5 0.08~0.68 0.29
国外Abroad 19 1.8~26.7 9.89 5.5~71.3 29.4 13.1~43.3 23.7 6.3~87.7 25.5 0.21~0.85 0.43
总和Total 55 1.0~28.6 9.77 1.6~73.7 27.6 8.4~55.4 22.2 1.0~113.3 31.3 0.08~0.85 0.33
82 ACTAPRATACULTURAESINICA(2009) Vol.18,No.2
的变异范围明显不同,且国内种源的变异程度比国外种源大,如国内C1、C2、C3、C4、C5分别为1.0%~28.6%、
1.6~73.7cm/d、8.4~55.4cm、1.0~113.3枝/d和0.08~0.68cm/d,而国外的分别为1.8%~26.7%、5.5~
71.3cm/d、13.1~43.3cm、6.3~87.7枝/d和0.21~0.85cm/d。国内狗牙根种源和育种材料的垂直生长速度
明显低于国外品种,如表1所示,国内野生种源C180(0.08cm/d)、C189(1)(0.16cm/d)等的垂直生长量非常
低,而国外品种最低也达到0.21cm/d(C122),同时国内种源的平均值为0.29cm/d,而国外品种高达0.43
cm/d。
2.3 指标间相关性分析
经相关性分析的结果表明(表4),各材料除垂直
生长速率(C5)外,水平扩展系数(C1)与水平生长速率
(C2)、最长匍匐茎长度(C3)和单位周长匍匐茎数(C4)
之间存在极显著正相关性;而它们与垂直生长速率呈
负相关。
2.4 聚类分析
采用欧氏距离平均法对供试材料5个主要营养繁
殖(水平扩展系数、水平生长速率、垂直生长速率、单位
表4 狗牙根营养生长性状间的相关性
犜犪犫犾犲4 犆狅狉狉犲犾犪狋犻狅狀犪犿狅狀犵狋犺犲犪狊犲狓狌犪犾狉犲狆狉狅犱狌犮犪狋犻狅狀
犮犺犪狉犪犮狋犲狉狊狅犳犫犲狉犿狌犱犪犵狉犪狊狊
项目Item C1 C2 C3 C4 C5
C1 1.000 0.957 0.573 0.822 -0.012
C2 1.000 0.635 0.808 -0.016
C3 1.000 0.328 -0.123
C4 1.000 -0.026
C5 1.000
周长匍匐茎数和最长匍匐茎)性状进行聚类分析(图1)。在欧氏距离13.6处,将国内外具有代表性的55份狗牙
根种源(品种)分为3大类,第1类包括4份[C291、C767、C158和C189(1)]国内野生狗牙根种质资源和1份国内
狗牙根品种[C291(1),营养繁殖型],这类主要特征是水平生长速率快、垂直生长速率慢,而匍匐茎的数量最多,
具有典型的营养繁殖优势(表5),故称之为匍匐茎快速繁殖型,这一类均为中国本土种源,说明本土种源具有很
好的坪用价值和利用潜力;第2类种源数量有C174、C173、C124和C134四份中间类型种源,故称之为中间型,该
类型在品种选育或杂交育种上应视具体情况进行选择和利用;第3类种源数量最多,包括46份种源,其中国外品
种有18份(15份为种子繁殖型,3份营养繁殖型)、国内品种有3份(2份为种子繁殖型,1份营养繁殖型),其他
25份为国内野生狗牙根种质资源,该类主要表现为水平生长速率慢、垂直生长速率快但匍匐茎的数量相对较少,
故称之为匍匐茎慢速繁殖型(表5),可结合其他性状指标对这部分材料加以综合利用,如C180在进行有性繁殖
分析结果表明,该种源具有较高的种子产量能力,可作为培育优良种子型生产潜力的种源或育种材料(数据未发
表)。
3 讨论与结论
种质资源是育种的物质基础,狗牙根育种的重要突破均与优良种质资源的发现和利用有关。因此,对狗牙根
资源营养繁殖性状的研究,发掘其优良的基因资源,对狗牙根遗传改良具有重要意义。目前,国内外对狗牙根形
态方面已经开展部分研究,但主要是局限于对部分材料的研究[7,20~23],本研究是在实验室研究人员经过多年的筛
选评比后,从中筛选典型代表性的狗牙根种源,并结合国内外培育的品种来进行全面的研究,选取优良的狗牙根
种源作为潜在的育种材料。
本研究通过对狗牙根5个营养繁殖性状进行观测,发现同一指标中,材料间存在极显著性差异。变异系数范
围在35.10%~82.31%,平均为57.26%,说明营养繁殖特性指标间存在丰富的多样性。在营养繁殖类型的新品
种选育过程中,分枝数的多少能较好地说明该种源密度的情况,因密度的大小是影响狗牙根品种选育的重要性状
之一,同时在狗牙根的水平生长方向上,不同方向的生长和分枝之间的差异都非常显著。因此,可为将来草坪草
的管理提供较好的理论和实践指导意义。
从营养繁殖特性的综合数据来看,狗牙根种源间存在广泛的遗传变异,国内狗牙根的遗传变异比国外种源
(包括18个品种和1个野生种源)的变异要大(表3),例如,国内狗牙根的水平扩展系数范围是1.0~28.6,而国
外狗牙根的水平扩展系数范围是1.8~26.7。从国内选材来看,国内狗牙根选系都是具有典型代表性的种质资
源,它们分布在中国的华东、西南、西北等地区,这些地区在国内都具有典型生境。由此可以推测,国内狗牙根种
源的遗传变异范围可能大于国外种源。这对今后的遗传选育和改良提供理论基础。
92第18卷第2期 草业学报2009年
图1 狗牙根营养生长特性聚类分析
犉犻犵.1 犃狊犲狓狌犪犾狉犲狆狉狅犱狌犮犪狋犻狅狀犪犵狉狅狀狅犿犻犮犮犺犪狉犪犮狋犲狉犻狊狋犻犮狊犮犾狌狊狋犲狉犻狀犵犪狀犪犾狔狊犻狊狅犳犫犲狉犿狌犱犪犵狉犪狊狊
03 ACTAPRATACULTURAESINICA(2009) Vol.18,No.2
表5 聚类结果的相关指标分析
犜犪犫犾犲5 犃狀犪犾狔狊犻狊狅犳犮犾狌狊狋犲狉犻狀犵狉犲狊狌犾狋狊犪犿狅狀犵狉犲犾犲狏犪狀狋犻狀犱犻犮犪狋狅狉狊
生长类型Propagationtypes 项目Item C1(%) C2(cm/d) C3(cm) C4(枝Branches/d) C5(cm/d)
匍匐茎快速繁殖型
Rapidpropagationofstolon
范围 Ranges 17.7~28.6 41.5~73.7 18.7~31.5 87.7~113.3 0.18~0.78
平均值 Means 20.92 56.24 23.90 98.74 0.39
中间型Intermediate
范围 Ranges 10.2~20.4 34.9~70.3 26.6~55.4 33.7~62.7 0.26~0.36
平均值 Means 16.68 55.05 39.05 45.28 0.33
匍匐茎慢速繁殖型
Lowspeedpropagationofstolons
范围 Ranges 1.0~14.3 1.6~43.9 8.4~33.9 1.0~59.3 0.10~0.85
平均值 Means 7.96 22.04 20.57 22.90 0.33
在对55份材料进行多重比较结果显示,C158和C189(1)无显著性的差异,都表现为水平生长速率较大,而
垂直生长的速率则相反,以目前国内外已育成的品种为对照,这2份国内材料具有较好的坪用性状[坪用质量得
分分别为7.5和6分(采用9分制)(数据未发表)],它们主要表现为植株低矮、叶片质地小、密度高和水平生长速
率快,符合坪用性狗牙根的生长特性。因此,可作为新品种选育或育种的优良材料。
国内外狗牙根营养繁殖指标之间存在不同程度的相关性,其中水平扩展系数与水平生长速率之间相关性最
大,相关系数为0.957,且达极显著水平;而最长匍匐茎长度与垂直生长速率之间相关系数为-0.123,相关性最
差且呈负相关(表4)。主要是垂直速率生长越大,在很大程度上抑制匍匐茎水平生长,由于整体供给匍匐茎的营
养成分少,而大量营养供给垂直枝,从而导致与植株垂直生长速率呈负相关。结果显示,匍匐茎营养繁殖过程受
其他各指标间的正向影响非常明显。这为今后培育快速繁殖的坪用狗牙根品种提供参考价值。
通过聚类将材料分为3大类,第1类是匍匐茎快速繁殖类型,其中C158、C767、C291、C291(1)和189(1)表
现坪用性状较为优良,综合评价较高(数据未发表),除C291(1)外,其余的全部为国内野生狗牙根种质资源,这为
培育具有自主知识产权的狗牙根品种提供了优良材料和试验基础;第2类种源数量有C174、C173、C124和
C134,属于中间型的材料,该类包括2份国外优良的品种、1份印度材料和1份国内材料,这些材料为今后新品种
的系统选育或杂交育种方面提供了优质的材料或对照;第3类种源数量最多,包括46份种源,该种主要表现为垂
直生长速率快,但匍匐茎的数量相对较少,可根据不同的使用目的加以利用。在此聚类中,C291(1)由于修剪操
作失误,导致在西北角修剪过低,影响在这2个方向匍匐茎的枝条生长而导致相对较少,但东南2个方向匍匐茎
与第1类中的4份种源水平生长速率和匍匐茎数量都相当,且垂直生长速率极其缓慢;还有部分新移栽的种源
(如C224、C106等)和部分在不同方向靠近苗圃周边(如C134、C135等),这些都有可能影响聚类的结果。
结果显示(图1),聚类结果与材料地理来源并不完全一致,这一点也有相类似的研究结果[20,25,26]。产生这种
原因可能有:其一是由于狗牙根异质性很高,交叉授粉可能阻止形成有鲜明差别的遗传群体,其二是狗牙根品种
一般具有强的营养繁殖且抗环境的干扰能力特点,其三是目前不同国家或地区育种工作者之间的种质资源频繁
交换,最后可能是狗牙根的倍性丰富且整倍体高也导致该现象的产生,这都说明狗牙根种质资源具有丰富的遗传
变异。我国地区富饶辽阔,生境复杂,气候条件多变,蕴藏丰富的狗牙根资源,可运用传统技术与现代生物技术相
结合,为国内资源的合理利用和育种提供科学理论依据和物质基础[24]。
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犌犲狀犲狋犻犮狏犪狉犻犪狋犻狅狀狅犳犪狊犲狓狌犪犾狉犲狆狉狅犱狌犮狋犻狅狀犮犺犪狉犪犮狋犲狉犻狊狋犻犮狊狅犳犆狔狀狅犱狅狀犱犪犮狋狔犾狅狀
WANGZhiyong1,2,LIUJianxiu2,GUOHailin2
(1.DepartmentofHorticulture,NanjingAgriculturalUniveristy,Nanjing210095,China;2.Institute
ofBotany,JiangsuProvince&ChineseAcademyofSciences,Nanjing210014,China)
犃犫狊狋狉犪犮狋:Thestudyutilized5asexualreproductivetraits(coefficientofexpansion,levelgrowthrate,vertical
growthrate,thenumberofstolonsperunitperimeterandthelongeststolon)inordertomakeapreliminary
assessmentofgeneticvariationofasexualreproductioncharacteristicsamongthe33differentgeographicaldis
tributionsofwildBermudagrassaccessionsfromChinaandof22BermudagrasscultivarsfromChina,Austral
ia,andtheUSA.TherewasarichdiversityinasexualreproduceofBermudagrassfrombothChinaandover
seas.Thecoefficientofvariationwasfrom35.10%-82.31% (average57.26%),andthatofdomesticacces
sionswashigherthanthatofoverseascultivars.Verticalgrowthratesofdomesticaccessionsandbreedingma
terialsweresignificantlylowerthanthoseofoverseascultivars.Thereweresignificantcorrelations(maximal
correlationcoefficientof0.957)amongasexualreproductionrelatedcharacteristicsofBermudagrassinboth
domesticandoverseascultivarswiththeexceptionofverticalgrowthrate.Basedonfivecharacteristics,SPSS
13.0wasusedtodivideBermudagrassaccessionsintothreeasexualreproductiontypes:rapidpropagationof
stolons,intermediateandlowspeedreproductionofstolons.Therapidpropagationofstolonstypearedomestic
accessions.
犓犲狔狑狅狉犱狊:犆狔狀狅犱狅狀犱犪犮狋狔犾狅狀;asexualreproduction;geneticvariation;cluster;correlationanalysist
23 ACTAPRATACULTURAESINICA(2009) Vol.18,No.2