全 文 ：文章编号: 1007-0435( 2005) 04-0352-02 ·博士论文摘要·
内蒙古冰草种质资源遗传多样性研究
博士生:李景欣1 导师:云锦凤2
( 1. 内蒙古民族大学农学院,内蒙古 通辽市 028042; 2. 内蒙古农业大学生态环境学院, 呼和浩特 010019)
基于冰草的不同天然种群, 在采集的野生冰
草中选出有代表性的 16个种群, 从形态学、细胞
学、蛋白质与 DNA 水平对其遗传多样性进行鉴
定和评价。结果表明:
1.供试材料具有丰富的形态学差异。10个穗
部性状的分析结果表明, 个体间的差异存在于每
一个性状当中, 但不同种群和不同性状间的差异
不等。聚类分析结果表明: 16个冰草种质大致分
为 4个类群。生育期观测结果表明: 16个种群在
出苗天数表现出高度的变异, 变异系数为 64.
3% ,而枯黄期则表现相对一致。
抗旱性分析结果表明, 随着 PEG 溶液浓度和
胁迫时间的变化, 种子发芽率、胚根/胚芽比、相对
电导率和游离脯氨酸含量呈规律性变化。供试材料
抗旱性差异显著, 其中种群 7、13抗旱性较强,可作
为抗旱品种选育和干旱草原补播的首选材料。
2. 在供试材料中选择 6份, 经细胞学分析显
示, 其染色体数目恒定( 2n= 28) ,均为同源四倍
体。种群间存在核型多型性,主要表现在核型类
型、随体及 B 染色体的有无等;
3. 酯酶和过氧化物酶谱带分析结果表明, 酯
酶谱带丰富, 共有 2个主带区,共出现 11条带; 过
氧化物酶有 2个主带区,共出现 10条带。两种酶
共检测到 4个等位基因位点, 21 条酶带, 均为多
态位点,两种等位酶 4个基因位点平均杂合度为
77. 22% ,显示出较高的多态性。
4. 用 57个 10 bp 随机引物, 对供试冰草 352
个单株的基因组 DNA 进行 RAPD 多态性检测,
其中具有多态性标记的 11个引物,共检测出 124
个位点,其中有 103个显多态性。用 Shannon 多
样性指数量化的平均遗传多态度为 2. 19;种群内
和种群间的遗传变异比例分别为 60%和 40%; 基
于 RAPD 标记,用非加权配对算术平均法,把 16
个种群大致分为 3个类群;
综合分析研究结果表明: 冰草具有丰富的遗
传多样性,含有丰富的基因类型,是优良的种质资
源,同时也是禾本科小麦族植物的宝贵基因源; 形
态学、细胞学、酶及 DNA 水平的研究基本趋于一
致,表明上述分析方法用于冰草种质资源和遗传
特性研究效果显著;拟将 16个种群划分成沙地类
型、山地类型和草甸类型等 3个生态型。
关键词: 冰草; 种质资源; 遗传多样性; 染色体组型分析; 等位酶; 分子标记
中图分类号: S812; S330 文献标识码: A
完成时间: 2005年 1月
收稿日期: 2005-01-11; 修回日期: 2005-05-11
基金项目: 科技部“863计划”资助项目,项目编号 2002AA241101。
作者简介: 李景欣( 1968-)女,蒙古族,内蒙古通辽市人,副教授,博士研究生,主要从事植物遗传育种研究,已发表学术论文 20余篇
导师简介: 云锦凤( 1941-) ,女,蒙古族,内蒙古土默特旗人,教授,主要从事牧草遗传育种和种质资源的教学和科研工作,发表文论
文 70余篇,专著 4部,编写教材 2部, E-mali: cs grass@public. hh. nm . cn
第 13卷 第 4期
Vo l. 13 No . 4
草 地 学 报
ACT A AGRESTIA SIN ICA
2005年 12 月
Dec. 2005
Genetic Diversity of Germplasm Resources of Inner
Mongolia Agropyron Cristatum
Candidate: LI Jing-x in
1 Advisor : YU N Jin-feng2
( 1. Agronomy College, Inner M ongolia Nat ional it ies Un iversi ty, T on gliao, Inner M ongolia Au tonomou s Region 028042, China;
2. Ecology and Environm ental Science College, Inner M on golian Agricultural Un iversity, Huhh ot ,
Inner M on golia Autonomous Reg ion 010019, China)
Using 16 w ild w heatgrass populations, selected from dif ferent natural populat ions of the g rass,
the resear ch analyzes and determines the main characters of their mor pholog y, kary otyping , allozyme
and DNA diver sity.
1. M orpholog y: The spike morpho logical characters w ere different among the populat ions and in-
dividuals. T he 16 populat ions could be divided into 4 g roups. Invest ig at ion show ed that the number of
days o f the 16 populat ions seedling emergence varied ( CV= 64. 3% ) , w hile the days of w ithering and
yellow ing were r elat ively consistent .
Six poplat ions ( P ) w ere selected from the 16 populat ions fo r drought resistance evalutat ion,
checked on the seed germinating rate, vig or index , radicles/ plumules rat io, relative conductivity and
fr ee pr oline content . The dif ference w as signif icant ( P = 0. 05) , more par licularly for P7 and P13.
The r esult show ed that the P7 and P13 could be used fo r the ar id g rassland reconstruction and breed-
ing select ion.
2. Karyotyping: T he chromosome kary otype analysis show ed that the 6 populat ions differed on
the kary otype, SAT -chromosome and B chromosome ex istence, despite their homogeneous tet raplo id
character ( 2n= 28) . The chromosome o f No . 1, N o. 9 and No. 11 varied in relat ive of homogeneous
chromosome length w ith a rather high f requency .
3. Allozyme: T he perox idase and esterase isozymes of the 16 populat ions show ed 11 bands and 10
bands separately for 4 polymorphic loci. the average heterozy gosity w as 77. 22% .
4. Random Amplif ied Polymorphic DNA( RAPD) : Eleven random primers( 10 bp) were selected
fr om 57 r andom primers for RAPD analysis of 352 individuals in the 16 wheatgrass populat ions. By
shannon diversity index calculat ion, the average genetic diversity w as 2. 19. T he rat io of genet ic varia-
tion of inner populat ions and inter populat ions w ere 60% and 40% resptively . Based on RAPD mark-
er , the 16 populat ions w ere clustered into 3 gr oups by Unw eighted Pair -Group Method w ith Arith-
metic M eans( UPGMA) .
The synthetic results show ed that wheatgrass has abundant g enetic diversity as a good
germplasms. T he differ ent levels of research disclosed similar resul ts on the evaluat ion of the w heat-
grass g ermplasms. The 16 populat ions w ere allocated into 3 ecotypes of sand, mountain and meadow .
Key words: Wheatg rass; Germplasm ; Genet ic diver sity; Karyotyping ; Allozyme
353第 4期 李景欣:内蒙古冰草种质资源遗传多样性研究