62份白三叶草种质资源遗传多样性初步研究与评价

论文摘要

白三叶草(Trifolium repens L)为豆科三叶草属多年生草本植物。原产于欧洲,广泛分布于温带及亚热带高海拔地区,是目前世界上分布最广泛的豆科牧草之一。我国云南、贵州、四川、湖南、湖北、新疆等地都有野生分布,长江以南各省均有大面积种植。白三叶草茎叶柔嫩,营养丰富,适口性好,耐践踏,是温带地区多年生混播草地不可缺少的优质牧草。此外,白三叶草在很强的抗逆性和适应性,耐瘠薄,还可作为水土保持和城市及庭院绿化植物,生态价值较高。亦可作绿肥,改良土坡,培肥地力。我国虽有丰富的白三叶草资源,但是,由于相关的研究报道很少,严重地制约了对白三叶草的合理利用和开发。本研究收集了国内外共62份白三叶草种质资源,从形态学、抗热性评价和等化酶三个方面进行遗传多样性评价,目的在于了解62份白三叶草种质资源遗传背景与遗传多样性状况,为白三叶草在种质资源的评价、利用开发、品种选育等方面提供基础数据。1.对白三叶草形态多样性分析鉴定的结果显示,62份白三叶草种质资源在15个重要形态学性状指标上表现出较大的差异,变异系数从14.32%～76.51%。因子分析表明,前五个主成分占了76.299%的变异,可以概括出大部分的变异。依据前五个因子的得分系数和因子旋转后各性状在坐标系中的位置,我们把这三个因子分别命名为叶型因子、植株因子、匍匐茎因子。2.根据各材料间欧氏距离,利用SPSS16.0分析软件对15个形态学性状聚类分析表明,62份白三叶种质资源主要分为3大类。第一大类的11份种质材料花色全部为粉红色,属于中间类型。第二大类有21份种质材料,这些材料花色均为白色,综合表现为植株明显高大,叶面积也较大,花序数明显增多,匍匐茎发达。这类种质材料具有高产的潜力,可作为高产牧草选育与人工草地建植的首先材料。第三大类有29份种质材料,这些材料花色也均为白色,综合表现为植株比较低矮,叶面积较小,花序数明显减少。这类种质材料中有些具备草坪草的特性,可作为草坪草选育或利用的首先材料。3.对8份白三叶草种质资源进行抗热性分析的结果表明,在人工模拟高温胁迫下,随着温度上升,白三叶草叶片相对含水量下降、细胞膜相对透性增大、叶片脯氨酸含量升高和叶片叶绿素含量降低。这些变化都呈有一定的规律性,而且各材料之间变化有差异。采用五级评分法对8份白三叶草种质材料进行抗热性综合评价,最后分析得出抗热性能强弱的排序是那努克＞云南镇雄＞新疆南山＞武昌＞黔晴＞瑞文德＞海法＞吉林白河。那努克、云南镇雄、新疆南山、武昌都是抗热性较强的种质材料,可作为耐热品种利用或选育的首选材料。4.采用酯酶、过氧化物酶对62份白三叶草种质资源遗传多样性进行检测,谱带分析表明,两种酶共检测到5个等位基因位点,其中3个位点为多态位点。两种等位酶5个基因位点平均每个位点等位基因数A的平均值为1.6847;平均每个位点等位基因的有效数目Ae的平均值为1.3737;多态位点的百分数P的平均值为70.0%;平均每个位点实际杂合度Ho的平均值为0.5366;平均每个位点预期杂和度He的平均值为0.4098,显示了较高的多态性。5.根据白三叶草种质资源遗传相似度,利用NTSYS生物统计软件采用UPGMA法进行聚类分析结果表明,62份白三叶草种质资源主要可以分为三大类。分类的结果与地理区域有一定的相关性。与形态学性状聚类分析结果有一定差异。这可能是两种研究的方法、水平及所依据的原理各不相同引起的。研究结果表明:白三叶草具有丰富的遗传多样性,是优良的种质资源。

论文目录

• 致谢
• 图版目录
• 表格目录
• 英文缩写词
• 中文摘要
• 英文摘要
• 前言
• 第一章 文献综述
• 1 种质资源及遗传多样性研究概况
• 1.1 概念及研究概况
• 1.2 遗传多样性的研究方法
• 1.2.1 形态学水平
• 1.2.2 细胞学（染色体）水平
• 1.2.3 生化（蛋白质）水平
• 1.2.4 分子水平
• 2 牧草及草坪草种质资源研究概况
• 3 白三叶草研究概况
• 3.1 地理分布
• 3.2 植物学特征
• 3.3 生物学及生态学特征
• 3.4 生产性能及饲用价值
• 3.5 其他利用研究
• 3.5.1 建立人工草坪
• 3.5.2 蓄水保土
• 3.5.3 改良土壤,培肥地力
• 3.6 细胞学研究
• 3.7 新品种选育研究概况
• 4 本研究的目的及意义
• 第二章 白三叶草种质资源形态学性状遗传多样性的研究
• 1 材料与方法
• 1.1 实验材料
• 1.2 试验地概况
• 1.3 实验设计
• 1.4 播种及移栽
• 1.5 测定项目及方法
• 1.6 统计方法
• 2 结果与分析
• 2.1 白三叶草种质资源遗传多样性的基本统计分析
• 2.2 白三叶草种质资源主要形态学性状的相关分析
• 2.3 白三叶草种质资源主要形态学性状的因子分析
• 2.4 白三叶草种质资源聚类分析
• 3 讨论与结论
• 第三章 白三叶草种质资源抗热性评价
• 1 材料与方法
• 1.1 试验材料
• 1.2 试验方法
• 1.3 测定项目及测定方法
• 1.3.1 相对含水量（RWC）测定
• 1.3.2 细胞膜相对透性测定
• 1.3.3 叶片游离脯氨酸含量测定
• 1.3.3.1 所用试剂:
• 1.3.3.2 制作标准曲线
• 1.3.3.3 游离脯氨酸提取
• 1.3.3.4 显色反应
• 1.3.3.5 测定吸光度值
• 1.3.3.6 计算
• 1.3.4 叶绿素含量的测定
• 1.3.4.1 提取
• 1.3.4.2 测量
• 2 结果与分析
• 2.1 相对含水量（RWC）的变化
• 2.2 细胞膜相对透性的变化
• 2.3 脯氨酸（Pro）含量变化
• 2.4 叶绿素含量的变化
• 2.5 白三叶草种质材料的抗热性综合评价
• 2.6 白三叶草种质材料的抗热综合值与各项生理指标的相关分析
• 3 讨论与结论
• 第四章 白三叶草种质资源等位酶分析
• 1 材料与方法
• 1.1 原始材料获得
• 1.2 实验仪器及药品
• 1.2.1 实验仪器
• 1.2.2 实验药品
• 1.2.3 缓冲液及主要试剂的配置
• 1.3 实验方法
• 1.3.1 酶液的提取
• 1.3.2 酶系统的筛选
• 1.3.3 凝胶的制备
• 1.3.4 进样
• 1.3.5 电泳
• 1.3.6 剥胶
• 1.3.7 染色方法
• 1.3.8 记录照相
• 1.3.9 酶谱的遗传学解释
• 1.4 统计方法
• 2 结果与分析
• 2.1 酶提取缓冲液的筛选
• 2.2 酶系统的筛选
• 2.3 带型及遗传学解释
• 2.4 白三叶草种质资源的遗传多样性
• 2.5 白三叶草种质资源聚类分析
• 3 讨论与结论
• 4 关于两种研究方法不同结果的说明
• 结束语
• 参考文献
• 附录
• 参加的科研项目
• 参加的学术会议
• 发表的文章