通过研究新疆不同居群芨芨草A.splendens形态差异,利用RAPD技术研究芨芨草居群内与居群间的遗传多样性,探讨形态变异与环境之间的关系,遗传变异与居群地理位置、授粉方式、种子传播方式等物种特性之间的关系;同时对RAPD分子标记技术在芨芨草上的研究方法(包括DNA提取,反应体系优化)作一探讨,为芨芨草居群遗传学的研究作一前期工作.该研究包括以下主要内容:1.芨芨草小穗与种子形态特征的变异;测定种长、种宽、两颖长、芒长作级差、平均值、标准差、变异系数分析,利用DPS软件作出7个不同地理种源芨芨草形态上的聚类图,结果发现:霍城居群、奎屯居群、和静居群和奇台居群聚为第一类,芒长最短,第一颖与第二颖也是最短;北湖居群单独聚为第二类,芒长位于第一类居群和第三类居群之间,两颖是最长;布尔津居群和石河子152团将军山居群聚为第三类,芒长最长,第一颖长与第二颖长位于第一类居群和第二类居群之间.表明:芨芨草小穗、种子外形特性与地理距离之间没有相关性,而于采集点生境直接相关.2.RAPD技术(1)对芨芨草基因组DNA的2种提取方法进行比较,选出适合干、鲜材料进行RAPD分析的方法,CTAB简单提取法.(2)对RAPD反应体系中的一些重要参数进行优化,包括模板浓度、Mg<2+>、dNTP、引物,建立适合芨芨草RAPD分析的PCR反应体系.即在12.5uL的反应总体积中1.5mmol·L<-1>MgCl,0.2mmol·L<-1>dNTPs,0.5U Taq酶,20ng模板DNA,10bp随机引物3.2pmol.反应程序为:前5个循环为95℃变性30s,35℃复性45s,72℃延伸80s,后36个循环为94℃ 45s,36℃ 40s,72℃ 70s,最后72℃延伸10 min.该反应体系具有良好的稳定性和重复性.3.居群间与居群内遗传多样性研究(1)从60条引物中筛选出18条引物,扩增出162条带,作为7个居群间遗传多样性分析,多态带的比率为68.18%.遗传聚类表明:在天山以北的石河子两个居群、奎屯居群、奇台居群、布尔津居群聚为第一类,位于天山主脉和侧脉之间的霍城居群聚为第二类,天山以南的和静居群与其它居群相差较远,聚为第三类.(2)从60条引物中筛选出16条引物,在石河子152团将军山居群内(A6)扩增出125条带,多态带的比率为62.2%,在石河子北湖居群内(A7)扩增出147条带,多态带的比率为78.5%.在石河子的两个居群中,北湖居群处于轻度盐碱环境,将军山居群处于湿润的山脚下,生态环境比北湖居群更利于植物生存,但多态带的比率却小于北湖居群,遗传变异的水平比北湖低.