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狗牙根(Cynodon dactylon)是世界广泛种植的最重要暖季型草坪草。我国拥有丰富的野生狗牙根资源,极具开发利用潜力。本试验是从已收集的国内外的800余份种质资源中有针对性地筛选出典型生境的国内外种源(品种)58份狗牙根(55份普通狗牙根和3份杂交狗牙根)作为试验材料,其中包括国内19个省市(含台湾地区)和4个国家(中国、美国、澳大利亚、印度)的材料,利用外部性状和分子标记来研究国内种源(品种)和国外品种之间的遗传差异进行系统地比较;初步分析国内种源(品种)与国外品种之间在青绿期、坪用质量与抗逆性(抗旱性和抗寒性)之间的差异及其它们之间的相互关系;筛选出具有优良性状的种质资源,为狗牙根新品种选育及其开发利用奠定基础。研究结果表明:1、基于形态和生长特性的国内外狗牙根种质资源多样性比较研究对55份普通狗牙根的10个外部性状、坪用质量和青绿期加以综合分析,并对10个性状进行聚类分析。结果表明:①国内外狗牙根种内形态变异很大,其中,叶片背面叶毛变异系数最大,可高达144.3%,青绿期变异系数最小(6.3%),平均为45.7%;②狗牙根草层越高,生殖枝越高;花序密度越低,而生殖枝愈高;叶片越长,节间越粗,而叶色越浅,匍匐茎愈不发达。③国内狗牙根的变异程度要大于国外品种,其中国内种源的上述性状变异范围为7.0%-154.1%,平均为47.2%,而国外品种的变异范围为5.0%-130.3%,平均为42.9%;④在欧氏距离16.3处,狗牙根可被分为无花序型、中间型、高大且高花序密度类型的三个类型。通过对供试材料的水平扩展系数、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55份普通狗牙根品系(种)之间的营养器官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特性。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%之间,平均为57.26%;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;国内种源之间差异较大,且国内种源变异范围大于国外品种,国内种源和育种材料的垂直生长速度明显低于国外品种;通过SPSS 13.0软件进行聚类,55份代表性狗牙根种源(品种)被分为三大类: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[C158、C767、C291、C291(1)和189(1)]。通过对53份普通狗牙根(不含2份无花序种源)的花序密度、花序分支数、生殖枝高度、每支小穗数等10个与生殖器官繁殖相关的数量性状指标进行初步分析评价,以明确中国狗牙根种质的种子繁殖特性。结果表明,狗牙根种内表现出丰富的多样性,变异系数在8.09%-60.00%之间,平均变异系数达23.71%,大部分指标间存在着显著或极显著的相关性,相关系数最大达到0.620;国内种源之间差异较大,且国内种源变异范围大于国外品种,国内种源的种子产量的差异程度明显大于国外品种。通过聚类分析,53份狗牙根种源(品种)被分为三大类:第一类,种子产量高,草层高度低和生殖枝高度相对较高的类型(C672、c113等);第二类,属于草层高度、生殖枝高度和种子产量相对较低的类型;第三类,属于生殖枝和营养枝都非常高的类型,种子产量较高。其中高种子产量型具有培育优良种子型生产潜力的种源。最后,通过本研究为今后狗牙根种质资源的进一步开发利用提供参考。2、基于分子标记的国内外狗牙根种质资源多样性比较研究应用SRAP标记对55份普通狗牙根遗传多样性进行检测,结果表明:30对引物共扩增出274条条带,其中有268条位多态性条带,多态性(PPL)高达97.8%,其中国内的狗牙根PPL为93.1%,而国外的PPL为83.6%。基于274条谱带按类平均法(Unweighted Pair Group Method using Arithmetic averages, UPGMA)对55份种源聚类,共聚为三大类,遗传相似系数(GSC)范围为0.57-0.97。He平均为0.25,国内和国外He平均分别为0.26和0.24。应用SSR标记对55份普通狗牙根遗传多样性进行检测,结果表明:38对SSR分子标记中共有9对引物扩增出条带清晰、多态性好且重复性强的谱带,共检测出88条等位基因,其中多态性等位基因为86条(PPL=97.7%)。狗牙根的种质的平均He为0.29,平均,为0.4250,根据PPL、He和,显示,野生种质资源遗传变异最高,接下来是美国品种、中国品种,最后是澳大利亚品种。UPGMA聚类分析结果表明,狗牙根种质资源的遗传相似系数与种源出处基本吻合。野生狗牙根种质资源丰富的遗传多样性为狗牙根新品种选育或杂交育种提供了条件。应用ISSR标记对55份普通狗牙根遗传多样性进行检测,结果表明: 23条引物共扩增出236条谱带,平均为10.3条带,PPL达86.9%。种源间遗传相似系数在0.58-0,97之间,He为0.27,,为0.41。表现出丰富的遗传多样性,国内品系(种)与国外品种的PPL分别为82.6%和81.8%。基于ISSR标记,通过按UPGMA对55份种源聚类,共聚为三大类,结果表明,狗牙根遗传多样性与地理来源相联系。但与SRAP和SSR标记相比,ISSR标记具有较低的扩增潜力。从单为引物扩增的条数看,ISSR要比SSR或SRAP标记都高。基于三种分子标记的聚类结果不完全相同,但所反映的国内外狗牙根遗传资源的分布格局基本一致,均能用于狗牙根种质的遗传多样性分析。3、国产优良狗牙根品系的抗性评价以‘新农1号’(C794)、’Tifton 10’(C746),‘南京狗牙根’(C106)和‘阳江狗牙根’[C291(1)]等9份国内外品种为对照,研究20份国产优良品系的蒸散量。结果表明:供试材料的蒸散量变异范围为0.740-1.707 mmol·m-2·s-1,变异系数22.17%;蒸散量显著低于‘阳江狗牙根’的有2份;蒸散量在供试材料间差异极显著(P<0.01);5个种源类型的蒸散量排序为:野生种源>全部种源=国内种源>国外品种>对照品种;其中国内种源的变异系数最大(24.39%),而国外品种的变异系数最小(14.51%);国内种源和国外品种蒸散量差异极显著;狗牙根的蒸散量分别与经纬度和叶被毛密度之间二元回归呈极显著线性相关。在抗寒性鉴定方面,狗牙根品系(种)半致死温度(Semi-Lethal temperature, LT50)的变化范围为-6.57~-0.29℃,平均为-2.62℃,变异系数为70.23%,普通狗牙根种内抗寒性表现出丰富的变异,表明种源之间的抗寒性差异较大;在对LT50与经度和纬度做相关分析表明,它们之间无显著的线性关系,且二元回归分析仍无显著性差异;狗牙根的LT50与叶长、叶宽、叶被毛表面和叶被毛背面进行相关性分析表明,LT50与叶宽达到显著的负相关,而与其它外部性状之间相关性不显著。抗寒性强的国内优良狗牙根品系有C 788(-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。4、狗牙根优良品种(品系)指纹图谱的构建应用SRAP标记对国内外狗牙根品种鉴定和亲缘关系的进行初步探讨。结果表明:从90对引物组合中共筛选出30对能产生稳定和可重复条带的组合,并用这些引物组合对包括中国、美国和澳大利亚的24份狗牙根品种(含3份杂交狗牙根)进行扩增,总共产生274条条带,有249条(90.9%)为多态性条带,平均每对引物组合产生9条条带,片断大小范围为100bp~500bp。从总共274条条带中,其中有一对组合引物(Me5-Em7)能产生13条条带,通过对DNA指纹图谱进行二进制码,即用1和0代表有带和无带,每个狗牙根品种都有其独特的图谱,能够区分所有的狗牙根品种。按UPGMA对274条条带进行聚类,在0.69相似水平处把这24份狗牙根品种聚为3类。遗传相似距离范围为0.57~0.97。Nei’s基因多样性指数(He)平均为0.27。本研究首次报道SRAP标记应用于狗牙根品种的鉴定并对进行遗传分析,结果显示SRAP标记是一个稳定、简单、多态性和重复性好的分子标记,能够区分狗牙根品种并了解它们之间的遗传联系,为日后遗传育种提供基础。从90对SRAP引物中筛选出1对产物清晰、稳定的引物,建立了19个国产狗牙根优良品系的DNA指纹图谱,并借鉴二进制编码指纹图谱的分类法,以品系的特征带为依据,从分子的角度将它们与生产上的主栽品种‘阳江狗牙根’、Tifton 10’、‘新农1号’和‘南京狗牙根’狗牙根区分开来,并同时能够区分各优良品系的狗牙根种质。最后利用多态性高、谱带清晰的30对SRAP引物进行分析,并运用统计软件NTSYS-pc软件通过遗传相似距离法进行聚类分析,将19份参试材料分为两组。