國(guó)內(nèi)外狗牙根種質(zhì)資源多樣性比較及優(yōu)良品系抗性評(píng)價(jià).pdf

1、狗牙根（Cynodon dactylon）是世界廣泛種植的最重要暖季型草坪草。我國(guó)擁有豐富的野生狗牙根資源，極具開(kāi)發(fā)利用潛力。
　　 本試驗(yàn)是從已收集的國(guó)內(nèi)外的800余份種質(zhì)資源中有針對(duì)性地篩選出典型生境的國(guó)內(nèi)外種源(品種)58份狗牙根（55份普通狗牙根和3份雜交狗牙根）作為試驗(yàn)材料，其中包括國(guó)內(nèi)19個(gè)省市（含臺(tái)灣地區(qū)）和4個(gè)國(guó)家（中國(guó)、美國(guó)、澳大利亞、印度）的材料，利用外部性狀和分子標(biāo)記來(lái)研究國(guó)內(nèi)種源（品種）和國(guó)外品種之間的遺

2、傳差異進(jìn)行系統(tǒng)地比較;初步分析國(guó)內(nèi)種源（品種）與國(guó)外品種之間在青綠期、坪用質(zhì)量與抗逆性（抗旱性和抗寒性）之間的差異及其它們之間的相互關(guān)系;篩選出具有優(yōu)良性狀的種質(zhì)資源，為狗牙根新品種選育及其開(kāi)發(fā)利用奠定基礎(chǔ)。研究結(jié)果表明:
　　 1、基于形態(tài)和生長(zhǎng)特性的國(guó)內(nèi)外狗牙根種質(zhì)資源多樣性比較研究對(duì)55份普通狗牙根的10個(gè)外部性狀、坪用質(zhì)量和青綠期加以綜合分析，并對(duì)10個(gè)性狀進(jìn)行聚類(lèi)分析。結(jié)果表明:①?lài)?guó)內(nèi)外狗牙根種內(nèi)形態(tài)變異很大，其中，葉

3、片背面葉毛變異系數(shù)最大，可高達(dá)144.3％，青綠期變異系數(shù)最小(6.3％)，平均為45.7％;②狗牙根草層越高，生殖枝越高;花序密度越低，而生殖枝愈高;葉片越長(zhǎng)，節(jié)間越粗，而葉色越淺，匍匐莖愈不發(fā)達(dá)。③國(guó)內(nèi)狗牙根的變異程度要大于國(guó)外品種，其中國(guó)內(nèi)種源的上述性狀變異范圍為7.0％～154.1％，平均為47.2％，而國(guó)外品種的變異范圍為5.0％～130.3％，平均為42.9％;④在歐氏距離16.3處，狗牙根可被分為無(wú)花序型、中間型、高大且高

4、花序密度類(lèi)型的三個(gè)類(lèi)型。
　　 通過(guò)對(duì)供試材料的水平擴(kuò)展系數(shù)、水平生長(zhǎng)速率、垂直生長(zhǎng)速率、單位周長(zhǎng)匍匐莖數(shù)和最長(zhǎng)匍匐莖長(zhǎng)度5個(gè)指標(biāo)，對(duì)55份普通狗牙根品系（種）之間的營(yíng)養(yǎng)器官繁殖差異進(jìn)行初步評(píng)定，以明確中國(guó)狗牙根種質(zhì)的營(yíng)養(yǎng)繁殖特性。結(jié)果表明，國(guó)內(nèi)外狗牙根之間表現(xiàn)出豐富的多樣性，變異系數(shù)在35.10％～82.31％之間，平均為57.26％;相關(guān)指標(biāo)間除垂直生長(zhǎng)速率外都存在著極顯著相關(guān)性，相關(guān)系數(shù)最高達(dá)到0.957;國(guó)內(nèi)種源之間差異

5、較大，且國(guó)內(nèi)種源變異范圍大于國(guó)外品種，國(guó)內(nèi)種源和育種材料的垂直生長(zhǎng)速度明顯低于國(guó)外品種;通過(guò)SPSS13.0軟件進(jìn)行聚類(lèi)，55份代表性狗牙根種源（品種）被分為三大類(lèi):即匍匐莖快速繁殖型、中間型和匍匐莖慢速繁殖型，其中，匍匐莖快速繁殖型均為中國(guó)本土種源[C158、C767、C291、C291(1)和189(1)]。
　　 通過(guò)對(duì)53份普通狗牙根（不含2份無(wú)花序種源）的花序密度、花序分支數(shù)、生殖枝高度、每支小穗數(shù)等10個(gè)與生殖器官繁

6、殖相關(guān)的數(shù)量性狀指標(biāo)進(jìn)行初步分析評(píng)價(jià)，以明確中國(guó)狗牙根種質(zhì)的種子繁殖特性。結(jié)果表明，狗牙根種內(nèi)表現(xiàn)出豐富的多樣性，變異系數(shù)在8.09％～60.00％之間，平均變異系數(shù)達(dá)23.71％，大部分指標(biāo)間存在著顯著或極顯著的相關(guān)性，相關(guān)系數(shù)最大達(dá)到0.620;國(guó)內(nèi)種源之間差異較大，且國(guó)內(nèi)種源變異范圍大于國(guó)外品種，國(guó)內(nèi)種源的種子產(chǎn)量的差異程度明顯大于國(guó)外品種。通過(guò)聚類(lèi)分析，53份狗牙根種源（品種）被分為三大類(lèi):第一類(lèi)，種子產(chǎn)量高，草層高度低和生殖枝

7、高度相對(duì)較高的類(lèi)型（C672、C113等）;第二類(lèi)，屬于草層高度、生殖枝高度和種子產(chǎn)量相對(duì)較低的類(lèi)型;第三類(lèi)，屬于生殖枝和營(yíng)養(yǎng)枝都非常高的類(lèi)型，種子產(chǎn)量較高。其中高種子產(chǎn)量型具有培育優(yōu)良種子型生產(chǎn)潛力的種源。最后，通過(guò)本研究為今后狗牙根種質(zhì)資源的進(jìn)一步開(kāi)發(fā)利用提供參考。
　　 2、基于分子標(biāo)記的國(guó)內(nèi)外狗牙根種質(zhì)資源多樣性比較研究應(yīng)用SRAP標(biāo)記對(duì)55份普通狗牙根遺傳多樣性進(jìn)行檢測(cè)，結(jié)果表明:30對(duì)引物共擴(kuò)增出274條條帶，其中有

8、268條位多態(tài)性條帶，多態(tài)性(PPL)高達(dá)97.8％，其中國(guó)內(nèi)的狗牙根PPL為93.1％，而國(guó)外的PPL為83.6％。基于274條譜帶按類(lèi)平均法（Unweighted Pair Group Method using Arithmetic averages，UPGMA）對(duì)55份種源聚類(lèi)，共聚為三大類(lèi)，遺傳相似系數(shù)(GSC)范圍為0.57～0.97。He平均為0.25，國(guó)內(nèi)和國(guó)外He平均分別為0.26和0.24。
　　 應(yīng)用SSR標(biāo)

9、記對(duì)55份普通狗牙根遺傳多樣性進(jìn)行檢測(cè)，結(jié)果表明:38對(duì)SSR分子標(biāo)記中共有9對(duì)引物擴(kuò)增出條帶清晰、多態(tài)性好且重復(fù)性強(qiáng)的譜帶，共檢測(cè)出88條等位基因，其中多態(tài)性等位基因?yàn)?6條(PPL=97.7％)。狗牙根的種質(zhì)的平均He為0.29，平均(I)為0.4250，根據(jù)PPL、He和(I)顯示，野生種質(zhì)資源遺傳變異最高，接下來(lái)是美國(guó)品種、中國(guó)品種，最后是澳大利亞品種。UPGMA聚類(lèi)分析結(jié)果表明，狗牙根種質(zhì)資源的遺傳相似系數(shù)與種源出處基本吻合。

10、野生狗牙根種質(zhì)資源豐富的遺傳多樣性為狗牙根新品種選育或雜交育種提供了條件。
　　 應(yīng)用ISSR標(biāo)記對(duì)55份普通狗牙根遺傳多樣性進(jìn)行檢測(cè)，結(jié)果表明:23條引物共擴(kuò)增出236條譜帶，平均為10.3條帶，PPL達(dá)86.9％。種源間遺傳相似系數(shù)在0.58～0.97之間，He為0.27，(I)為0.41。表現(xiàn)出豐富的遺傳多樣性，國(guó)內(nèi)品系（種）與國(guó)外品種的PPL分別為82.6％和81.8％。基于ISSR標(biāo)記，通過(guò)按UPGMA對(duì)55份種源聚類(lèi)

11、，共聚為三大類(lèi)，結(jié)果表明，狗牙根遺傳多樣性與地理來(lái)源相聯(lián)系。但與SRAP和SSR標(biāo)記相比，ISSR標(biāo)記具有較低的擴(kuò)增潛力。從單為引物擴(kuò)增的條數(shù)看，ISSR要比SSR或SRAP標(biāo)記都高?；谌N分子標(biāo)記的聚類(lèi)結(jié)果不完全相同，但所反映的國(guó)內(nèi)外狗牙根遺傳資源的分布格局基本一致，均能用于狗牙根種質(zhì)的遺傳多樣性分析。
　　 3、國(guó)產(chǎn)優(yōu)良狗牙根品系的抗性評(píng)價(jià)以‘新農(nóng)1號(hào)’(C794)、‘Tifton10'(C746)、‘南京狗牙根’(C10

12、6)和‘陽(yáng)江狗牙根’[C291(1)]等9份國(guó)內(nèi)外品種為對(duì)照，研究20份國(guó)產(chǎn)優(yōu)良品系的蒸散量。結(jié)果表明:供試材料的蒸散量變異范圍為0.740～1.707 mmol·m-2·s-1，變異系數(shù)22.17％;蒸散量顯著低于‘陽(yáng)江狗牙根’的有2份;蒸散量在供試材料間差異極顯著(P＜0.01);5個(gè)種源類(lèi)型的蒸散量排序?yàn)?野生種源＞全部種源=國(guó)內(nèi)種源＞國(guó)外品種＞對(duì)照品種;其中國(guó)內(nèi)種源的變異系數(shù)最大(24.39％)，而國(guó)外品種的變異系數(shù)最小(14.

13、51％);國(guó)內(nèi)種源和國(guó)外品種蒸散量差異極顯著;狗牙根的蒸散量分別與經(jīng)緯度和葉被毛密度之間二元回歸呈極顯著線性相關(guān)。
　　 在抗寒性鑒定方面，狗牙根品系（種）半致死溫度(Semi-Lethal temperature，LT50)的變化范圍為-6.57～-0.29℃，平均為-2.62℃，變異系數(shù)為70.23％，普通狗牙根種內(nèi)抗寒性表現(xiàn)出豐富的變異，表明種源之間的抗寒性差異較大;在對(duì)LT50與經(jīng)度和緯度做相關(guān)分析表明，它們之間無(wú)顯著的

14、線性關(guān)系，且二元回歸分析仍無(wú)顯著性差異;狗牙根的LT50與葉長(zhǎng)、葉寬、葉被毛表面和葉被毛背面進(jìn)行相關(guān)性分析表明，LT50與葉寬達(dá)到顯著的負(fù)相關(guān)，而與其它外部性狀之間相關(guān)性不顯著。
　　 抗寒性強(qiáng)的國(guó)內(nèi)優(yōu)良狗牙根品系有C788(-5.59℃)、C089（-3.53℃）、C461(-3.51℃)、C737(-3.87℃)、C810(-4.71℃)和C610(-4.33℃)，蒸散量低的品系有C788、C189(1)、C291和C177

15、。
　　 4、狗牙根優(yōu)良品種（品系）指紋圖譜的構(gòu)建應(yīng)用SRAP標(biāo)記對(duì)國(guó)內(nèi)外狗牙根品種鑒定和親緣關(guān)系的進(jìn)行初步探討。結(jié)果表明:從90對(duì)引物組合中共篩選出30對(duì)能產(chǎn)生穩(wěn)定和可重復(fù)條帶的組合，并用這些引物組合對(duì)包括中國(guó)、美國(guó)和澳大利亞的24份狗牙根品種（含3份雜交狗牙根）進(jìn)行擴(kuò)增，總共產(chǎn)生274條條帶，有249條(90.9％)為多態(tài)性條帶，平均每對(duì)引物組合產(chǎn)生9條條帶，片斷大小范圍為100bp～500bp。從總共274條條帶中，其中有

16、一對(duì)組合引物(Me5-Em7)能產(chǎn)生13條條帶，通過(guò)對(duì)DNA指紋圖譜進(jìn)行二進(jìn)制碼，即用1和0代表有帶和無(wú)帶，每個(gè)狗牙根品種都有其獨(dú)特的圖譜，能夠區(qū)分所有的狗牙根品種。按UPGMA對(duì)274條條帶進(jìn)行聚類(lèi)，在0.69相似水平處把這24份狗牙根品種聚為3類(lèi)。遺傳相似距離范圍為0.57～0.97。Nei's基因多樣性指數(shù)（He）平均為0.27。本研究首次報(bào)道SRAP標(biāo)記應(yīng)用于狗牙根品種的鑒定并對(duì)進(jìn)行遺傳分析，結(jié)果顯示SRAP標(biāo)記是一個(gè)穩(wěn)定、簡(jiǎn)單

17、、多態(tài)性和重復(fù)性好的分子標(biāo)記，能夠區(qū)分狗牙根品種并了解它們之間的遺傳聯(lián)系，為日后遺傳育種提供基礎(chǔ)。
　　 從90對(duì)SRAP引物中篩選出1對(duì)產(chǎn)物清晰、穩(wěn)定的引物，建立了19個(gè)國(guó)產(chǎn)狗牙根優(yōu)良品系的DNA指紋圖譜，并借鑒二進(jìn)制編碼指紋圖譜的分類(lèi)法，以品系的特征帶為依據(jù)，從分子的角度將它們與生產(chǎn)上的主栽品種‘陽(yáng)江狗牙根’、‘Tifton10’、‘新農(nóng)1號(hào)’和‘南京狗牙根’狗牙根區(qū)分開(kāi)來(lái)，并同時(shí)能夠區(qū)分各優(yōu)良品系的狗牙根種質(zhì)。最后利用多態(tài)