部分榆屬種質(zhì)資源親緣關(guān)系及白榆輻射誘變的研究.pdf

1、榆樹(shù)為榆科(Ulmaceae)榆屬(Ulmus L.)植物的總稱(chēng)。在我國(guó)平原、鹽堿地及沙荒地一直是用材林、防護(hù)林的重要樹(shù)種。在園林綠化中可作為行道樹(shù)、綠籬和庭院樹(shù)種，如金葉榆和垂枝榆以其葉色鮮艷，樹(shù)形優(yōu)美等特點(diǎn)廣泛應(yīng)用于園林綠化中。全世界共有榆屬資源30余種，我國(guó)有25種6個(gè)變種。目前，榆屬植物的分布面積和種質(zhì)資源正在逐年減少，原本屬于榆樹(shù)植被類(lèi)型的丘陵地和沙地遭到嚴(yán)重的濫墾、過(guò)渡放牧等人為破壞。因此如何避免榆屬植物資源進(jìn)一步被破壞，更

2、好的保護(hù)中國(guó)榆屬植物，培育適合園林綠化的榆樹(shù)新品種具有十分重要的意義。
　　 本研究通過(guò)對(duì)我國(guó)黑龍江省、山東省、浙江省及氣候較干旱的甘肅省分布的榆屬植物資源進(jìn)行調(diào)查、整理、分析和評(píng)價(jià)，采用形態(tài)學(xué)標(biāo)記和ISSR分子標(biāo)記對(duì)我國(guó)榆屬資源親緣關(guān)系進(jìn)行研究，同時(shí)應(yīng)用60Co-γ對(duì)白榆種子進(jìn)行輻射研究，通過(guò)形態(tài)學(xué)觀察，生理，分子生物學(xué)檢測(cè)，以期獲得觀賞性狀優(yōu)良、抗性強(qiáng)的植株，為榆屬植物資源的保護(hù)，育種和園林應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。主要結(jié)果如下：

3、>　　 1)此次調(diào)查共搜集我國(guó)70％的榆屬植物，屬于3組2系。搜集資源包括黑龍江省全部榆屬資源，其中包括2個(gè)特有品種；山東省、浙江省、甘肅省的榆屬野生種和栽培變種。采用層次分析法對(duì)榆屬資源進(jìn)行評(píng)價(jià)，園林應(yīng)用范圍中白榆、新疆大葉榆、旱榆、黃榆、榔榆、金葉榆和垂枝榆等為優(yōu)良材料；經(jīng)濟(jì)應(yīng)用中白榆、新疆大葉榆、春榆、太行榆、美國(guó)榆、多脈榆等為優(yōu)良材料；抗干旱，耐鹽堿的優(yōu)良品種為圓冠榆、脫皮榆、旱榆。果實(shí)產(chǎn)油量大的品種為旱榆、黃榆、脫皮榆?？瓜x(chóng)

4、性較好的品種為裂葉榆、太行榆和天優(yōu)，其中裂葉榆葉部不感蟲(chóng)害，但易感天牛，在天?？煽貐^(qū)可作為優(yōu)良樹(shù)種；太行榆不僅生長(zhǎng)季節(jié)幼葉顏色優(yōu)美且不感病蟲(chóng)害，可作為優(yōu)良城市綠化樹(shù)種。
　　 2)對(duì)來(lái)源于黑龍江省和山東省的榆屬資源進(jìn)行形態(tài)學(xué)性狀分類(lèi)，選擇28個(gè)表型性狀作為分類(lèi)信息進(jìn)行編碼，其中二元性狀10個(gè)，有序多態(tài)性狀10個(gè)，數(shù)值性狀8個(gè)。Q聚類(lèi)結(jié)果表明榆屬栽培變種和半同胞家系聚為一組；榆屬種間大部分聚類(lèi)結(jié)果和傳統(tǒng)分類(lèi)吻合但白榆分類(lèi)和傳統(tǒng)不符

5、。R型聚類(lèi)結(jié)果表明各性狀之間相對(duì)獨(dú)立，28個(gè)形態(tài)學(xué)性狀對(duì)品種的演化具有較獨(dú)立的意義。主成分分析表明前5個(gè)主成分的累計(jì)貢獻(xiàn)率達(dá)71.02%，果部性狀和部分葉部性狀是榆屬的分類(lèi)的主要性狀。
　　 3)建立了榆屬植物ISSR-PCR最佳反應(yīng)體系；從93條ISSR引物中篩選出11條擴(kuò)增條帶清晰、多態(tài)性好的引物。11條引物共擴(kuò)增出97條條帶，其中多態(tài)性條帶86條，占總擴(kuò)增帶數(shù)的88.66%；遺傳相似系數(shù)分布在0.5490-0.9216之間

6、，平均為0.7353。其中白榆半同胞家系白榆068、白榆0061遺傳相似系數(shù)最大為0.9216；白榆34、古6遺傳相似系數(shù)最小為0.6863。由ISSR聚類(lèi)可知，榆屬種間分類(lèi)和傳統(tǒng)分類(lèi)相同；栽培變種紅葉榆同其它各品種親緣關(guān)系較遠(yuǎn)，單獨(dú)聚為一類(lèi)，鉆天榆和榆組榆系親緣關(guān)系較近，金葉榆同榔榆遺傳相似性較高；半同胞家系和白榆聚為一組，且同各栽培變種垂枝榆、大葉垂榆、龍爪榆遺傳關(guān)系緊密。由主坐標(biāo)分析表明榆屬資源分為三大組，組Ⅰ中栽培變種與白榆半同

7、胞家系聚在一起；組Ⅱ中傳統(tǒng)分類(lèi)的榆屬睫毛榆組中的美國(guó)榆和新疆大葉榆聚類(lèi)，榆組榆系中的黃榆，裂葉榆聚類(lèi)，并且睫毛榆組、榔榆組與榆組榆系的親緣關(guān)系較近；組Ⅲ中傳統(tǒng)分類(lèi)榆組黑榆系中的東北黑榆、春榆、圓冠榆聚類(lèi)。
　　 4)白榆種子60Co-γ射線(xiàn)輻射最佳半致死劑量為50Gy。60Co-γ輻射在幼苗生長(zhǎng)前期起抑制作用，隨著劑量的增加抑制作用增強(qiáng)。在生長(zhǎng)過(guò)程中，小劑量的輻射抑制作用減輕，在苗高、鮮重等方面還具有促進(jìn)作用(30-70Gy)；

8、根系的生長(zhǎng)量與輻射劑量成負(fù)相關(guān)，輻射能夠抑制根系縱向伸長(zhǎng)(頂端優(yōu)勢(shì))促進(jìn)側(cè)根及須根的發(fā)育，擴(kuò)大根系的分散度及營(yíng)養(yǎng)面積。在30-90Gy范圍內(nèi)，能夠促進(jìn)地上部分生長(zhǎng)；30-100Gy不同照射組別中均產(chǎn)生具有實(shí)用價(jià)值的觀賞性狀突變體。不同劑量的輻射，對(duì)榆樹(shù)物候期具有一定的影響；對(duì)于展葉期30Gy-50Gy的輻射劑量對(duì)植株展葉有所促進(jìn)，高于50Gy時(shí)展葉受抑制；輻射劑量為30Gy時(shí)皮孔形狀為橢圓形，輻射劑量大于30Gy時(shí)皮孔恢復(fù)近圓形。

9、>　　 5)低輻射劑量可以使白榆柱頭膨大，對(duì)柱頭的發(fā)育有刺激作用，而高輻射劑量則使柱頭發(fā)育不良，對(duì)發(fā)育有阻礙作用；隨著輻射劑量的增加花粉極軸與赤道軸比例呈遞減的趨勢(shì)；未經(jīng)過(guò)輻射的白榆花粉外壁紋飾為細(xì)擬網(wǎng)狀，隨著輻射劑量的增加花粉外壁紋飾逐漸變的稀疏，小顆粒大小及疏密情況逐漸減小。不同輻射劑量對(duì)白榆葉片超微結(jié)構(gòu)有一定影響，70Gy-100Gy葉片超微結(jié)構(gòu)改變明顯，葉綠體腫脹，雙層膜消失，類(lèi)囊體融合；線(xiàn)粒體雙層膜消失，出現(xiàn)空泡變性，嵴斷裂