冰草(Agropyron cristatum)为禾本科小麦族冰草属的多年生牧草,广泛分布于欧亚大陆温带草原,是典型的旱生植物。茎叶柔嫩,营养丰富,适口性好,具有极高的饲用价值,既可用于放牧,亦可刈草。此外,冰草有很强的抗逆性和适应性,耐瘠薄,可作为干旱地区水土保持和绿化植物,生态价值较高。 冰草作为小麦野生近缘种之一,对小麦白粉病、黄矮病、锈病等一些主要病害表现出高度的免疫性,所以其众多优异基因可用于小麦及近缘种的遗传改良。我国有丰富的冰草资源,但是,由于相关的研究报道很少,严重地制约了对冰草的合理利用和开发。因此,本研究基于冰草的不同天然种群,从采集的野生冰草材料中选取具有代表性的 16 个种群,分别从形态学、细胞学、蛋白质及 DNA 水平对其遗传多样性进行研究鉴定和评价。 1.对冰草形态多样性鉴定的结果显示,这些材料具有丰富的形态学差异。10 个穗部性状的分析表明,个体间的差异存在于每一个性状当中,但不同的种群、不同的性状差异不等。经聚类分析,16 个种群冰草种质大致分为 4 个类群。 对这些种质生育期的观测记载表明,16 个种群在出苗天数这一性状表现出高度的变异。变异系数为 64.3% ,枯黄期则表现相对一致。 进行抗旱性分析的结果表明,随着 PEG 溶液的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程规律性的变化。经分析 16 份材料抗旱性有明显差异,种群 7、种群 13 抗旱性较强。可作为抗旱品种选育、干旱草原补播的首选材料。 2. 在供试 16 份材料中选取 6 份,经细胞学分析显示,各种群染色体数目恒定(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。另外,同源染色体长度存在一定程度的差异,其中相对长度以 1、4、9、11 号染色体出现差异的频率较高。 3.对 16 份冰草酯酶、过氧化物酶的谱带分析表明,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个等为基因位点,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%,显示了较高的多态性。 4. 用 57 个 10bp 随机引物,对 16 个天然种群冰草共计 352 个单株的基因组 DNA进行了 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,