导　　师： 张新全

学科专业： I0503

授予学位： 博士

作　　者： ;

机构地区： 四川农业大学

摘　　要： 狗牙根(CYNODONDACTYLON)是禾本科狗牙根属的重要植物，是世界著名的暖季型草坪草之一。我国南方地区有丰富的野生狗牙根资源，极具开发利用潜力。 试验在全面调查我国南方地区野生狗牙根种群生态分布的基础上，从西南区收集的300余份野生狗牙根种源中筛选典型材料50份作试验材料，系统地研究野生狗牙根种质资源的遗传基础及其差异，从种群生态与形态学水平、组织解剖学水平及DNA水平揭示其遗传多样性，并采用“景观—性能—应用适合度”的草坪综合评价体系对西南地区野生狗牙根坪用性状进行了评价，旨在探明种源材料的遗传关系，为狗牙根野生种质资源的有效保护、开发利用和核心种质的构建提供理论依据；进一步筛选优异草坪草新品系或育种中间材料，为狗牙根的品种选育和开发利用奠定基础。研究结果表明： (1)在本次研究区域内，野生狗牙根分布于海拔146～3080M间；对土壤要求不严，在黄棕壤、棕壤、黄壤、红壤、紫色土、黑土等多种土壤都有分布。其分布特征以零星分布为主，在群落中稀以优势种出现。群落生境可以分为：高原山地型(高山、高原)、低山丘陵型(丘陵坡地、丘陵、低山)和河滩草地型(河滩、水坝)。野生狗牙根材料在15个形态特征上出现较大变异，其中叶色、直立枝叶长、匍匐枝叶长、匍匐茎粗和节间长以及花药和柱头颜色的变异都达到20％以上。相关分析表明，海拔越高，营养枝高度越低、叶片越短，叶色更深；纬度越高，匍匐茎叶趋向变窄、节间长减短。花药颜色和柱头颜色与其他性状无明显相关性。聚类分析表明，供试材料明显可分为3大形态类型，四川汶川的矮细型狗牙根(SAU02011、SAU9933、SAU9934)和来自藏南河谷的狗牙根(XZ3、XZ4、XZ5)分别各自成类，其他材料聚为一大类。 (2)对叶表微形态的扫描电镜(SCANNINGELECTRONMICROSCOPY,SEM)研究显示：供试材料的叶表面有3种类型的单细胞结构表皮毛(长硬毛、锥形短刺毛和麦粒状刺毛)，以前两种为主，稀麦粒状刺毛。在表皮毛和气孔器14个指标性状中，变异程度大小顺序为长硬毛密度＞长硬毛毛长＞长硬毛直径＞短刺毛密度＞短刺毛长＞短刺毛直径＞下孔宽＞上孔宽＞上孔密度＞上孔长＞下孔密度＞下孔长＞上保胞长＞下保胞长，表皮毛的变异大于气孔器的变异。相关分析表明，表皮毛性状与气孔器性状无明显相关。叶表面微形态性状与地理纬度也无明显相关性；叶上表面气孔长度与地理经度和海拔高度都呈显著负相关；上表面气孔密度也与海拔高度呈显著负相关，但与地理经度呈显著正相关。经主成分和聚类分析，16份不同的狗牙根材料大致分为4类，聚类结果与地理来源有一定关系。 (3)应用RAPD标记对50份野生狗牙根遗传多样性进行检测，结果表明：17个RAPD引物共产生133条扩增条带，多态性条带79条，多态性条带比率59.4％；扩增条带变幅4-14条，每个多态性引物平均能产生4.6条多态性带。野生狗牙根材料的遗传相似系数(GS)变化范围为0.52～0.86。聚类分析表明，利用RAPD标记可将供试材料完全区分开，50份野生狗牙根分为6大类。依据RAPD遗传相似系数(GS)划分的类群同形态特征与地理分布有一定关系。 (4)应用ISSR标记对50份野生狗牙根遗传多样性进行检测，结果表明：12个ISSR引物共产生85条扩增条带，多态性条带58条，多态性条带比率68.2％：扩增条带变幅5-10条，每个多态性引物平均能产生4.8条多态性带。野生狗牙根材料的遗传相似系数(GS)变化范围为0.73～0.96。运用ISSR标记能够揭示西南地区野生狗牙根较大的遗传多样性。聚类分析表明，利用ISSR标记也可将供试材料完全区分开，50份野生狗牙根分为5大类。依据ISSR遗传相似系数(GS)划分的类群同地理分布也有一定关系。相对RAPD而言，ISSR标记在狗牙根上的扩增潜力较低，72个引物中仅12个引物产生清晰多态性条带；但单位引物平均产生多态性条带较RAPD更多。 (5)应用RAMP标记对50份野生狗牙根遗传多样性进行检测，结果表明：12个RAMP引物组合共产生75条扩增条带，多态性条带57条，多态性条带比率76％；扩增条带变幅3-11条，每个多态性引物平均能产生4.8条多态性带。野生狗牙根材料的遗传相似系数(GS)变化范围为0.61～0.97。聚类分析表明，利用RAMP标记可将供试材料完全区分开，50份野生狗牙根分为5大类。依据RAMP遗传相似系数(GS)划分的类群同地理分布有一定关系，越靠近四川盆周山区和边缘地带，类型变化越丰富；云南、贵州西藏的类型较单一。据此认为，西南地区野生狗牙根种源材料确实在分子水平上存在较大差异。RAMP标记揭示狗牙根遗传差异时与ISSR标记相似，也具有扩增潜力较低而单位引物产生更多多态性条带的特点。基于三种分子标记的聚类结果不完全相同，但所反映的西南区野生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资源的遗传多样性分析。 (6)应用“景观—性能—应用适合度”的草坪综合评价体系对西南地区野生狗牙根坪用性状进行了评价，结果表明：SAU02011、SAU02012、SAU02045宜作观赏草坪用；SAU02014、LY97021、SAU9918宜作运动场草坪用；LY97021、SAU9918、SAU02037宜作游憩草坪用；SAU02040、LY97021、SAU02046、SAU0098宜作水保草坪用。从总体使用性能来看，SAU02014、LY97021、SAU9918、SAU02046、SAU02012、SAU02040、SAU02045、SAU9942、SAU02011评分均高于对照TIFWAY，适应性强，是品种选育的优良材料。另外，西南地区野生材料中，SAU9934、SAU02011是株丛最低的材料；SAU9928、SAU9936叶片质地细腻、密度较高；来自高海拔的种源SAU02012、SAU02014、XZ3等表现出强的抗寒性，这些材料的优良性状都具有极高的育种研究价值。“景观—性能—应用适合度”多指标的综合评价体系能较好地反映西南地区野生狗牙根坪用质量。

关 键 词： 狗牙根 遗传多样性 种群变异 微形态 坪用价值

分 类 号： [S543.902.4]

领　　域： [农业科学]