鳶尾屬種質(zhì)資源評價及抗旱性研究.docx

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1、鳶尾屬種質(zhì)資源評價及抗旱性研究鳶尾屬(Iris)植物是鳶尾科(Iridaceae)多年生草本,為世界著名宿根花卉之一,屬內(nèi)植物種類繁多,花色多樣,花型奇特,是城市綠化的理想地被植物素材。我國擁有豐富的鳶尾種質(zhì)資源,充分開發(fā)和利用我國優(yōu)良鳶尾種質(zhì)資源,特別是野生植物資源,加快優(yōu)質(zhì)新品種選育,是今后鳶尾屬種質(zhì)資源研究的主攻方向。而鳶尾屬植物的系統(tǒng)評價研究正是深入挖掘優(yōu)異鳶尾種質(zhì)、創(chuàng)新和育苗工作的基礎(chǔ),也是優(yōu)良鳶尾植物品種有效應(yīng)用于城市園林綠化的前提。本研究中,利用我國鳶尾屬部分栽培種及野生種,從形態(tài)學(xué)、細胞學(xué)、生理學(xué)及分子生物學(xué)四個方面,全面、系統(tǒng)地

2、對鳶尾種質(zhì)資源進行了評價研究,探討了其光合生理特性差異和系統(tǒng)進化關(guān)系,并從表型和分子水平上揭示了鳶尾種(品種)之間的遺傳多樣性和親緣關(guān)系。同時,本研究利用數(shù)理統(tǒng)計手段對部分鳶尾栽培品種資源進行了抗旱性綜合比較,篩選出了抗旱型鳶尾資源。結(jié)果如下:1、采用主成分分析、相關(guān)性分析和聚類分析法,探討鳶尾種間和種內(nèi)種質(zhì)資源的表型形態(tài)特性。試驗結(jié)果表明:測定的27個表觀指標在32個鳶尾種或品種間都存在極顯著差異,并經(jīng)過主成分分析轉(zhuǎn)化為5個主成分因子。相比其他表觀性狀,葉片形態(tài)指標的平均變異系數(shù)最大,花朵內(nèi)部性狀以及果種性狀的平均變異系數(shù)較小,且花朵性狀之間呈

3、極顯著正相關(guān)。通過聚類分析,32個鳶尾種(品種)被分成3個大類:喜鹽鳶尾、黃菖蒲、馬藺3個鳶尾種為一類;20個德國鳶尾品種與藍蝴蝶分為一類;其余給尾分為一類。2、通過測定計算鳶尾屬16個植物群體的氣孔特性指標,研究鳶尾種間的解剖性狀多樣性。結(jié)果表明:氣孔數(shù)量與氣孔密度在不同鳶尾種之間的變動幅度最大,氣孔寬度最小,且這些氣孔特性指標在16個鳶尾種中均表現(xiàn)為差異極顯著。通過聚類分析,16個鳶尾種被分為四類:第一類包括德國鳶尾和藍蝴蝶;紫苞鳶尾組的兩個鳶尾被聚為第二類;果實側(cè)裂組的3個鳶尾種被聚為第三類;其余鳶尾聚為第四類。3、采用掃描電鏡,觀察鳶尾5

4、個亞屬代表種的正?；ǚ?并測定其形態(tài)指標,在聚類分析的基礎(chǔ)上,分析親緣關(guān)系。結(jié)果表明:藍蝴蝶的花粉粒最大,花粉粒表面條嵴較寬,分叉少,網(wǎng)嵴突起明顯,嵴間距最大,崎密度最小,而喜鹽鳶尾的花粉形態(tài)和條嵴參數(shù)則與之相反。5種鳶尾花粉外壁均屬皺溝狀紋飾,且都只有1條萌發(fā)溝,除喜鹽鳶尾外,其余鳶尾花粉粒表面的條嵴內(nèi)均分布有大小不一、數(shù)量不等的疣狀顆粒。通過聚類分析,將5種鳶尾分為3大類:第一類群包括藍蝴蝶、野鳶尾和德國鳶尾,馬藺和喜鹽鳶尾單獨聚為一類。而第一類群又可分為2組,第一組包括藍蝴蝶和德國鳶尾,野鳶尾單獨歸為第二組。4、利用LI6400便攜式光合儀

5、和CFImager葉綠素?zé)晒獬上裣到y(tǒng),測定鳶尾5個亞屬代表種的光合熒光參數(shù)日變化,研究其光合生理生態(tài)特性與差異。試驗結(jié)果表明:德國鳶尾、單花鳶尾、藍蝴蝶、野鳶尾Pn日變化均表現(xiàn)為“雙峰”曲線,但前三個鳶尾種下午Pn值回升幅度較小,光合“午休”現(xiàn)象較為嚴重,從熒光參數(shù)日變化也可以看出,藍蝴蝶和單花鳶尾中午ΦPSⅡ值比其他鳶尾高,Fv/Fm值又小于其他鳶尾,較高的NPQ仍不足以將吸收的過剩光能耗散掉,光抑制程度較重。5、通過分析比較鳶尾屬5個亞屬代表種的染色體數(shù)目及核型,研究它們的核型差異,推測它們的進化關(guān)系。結(jié)果表明:5種鳶尾As.K.和MAR均表

6、現(xiàn)為“雙向提高”趨勢,其中德國鳶尾MAR和As.K.均為最高,其次為喜鹽鳶尾,野鳶尾的MAR和As.K.最低。與其他鳶尾相比,野鳶尾的LR和MAR均為最低值。同時發(fā)現(xiàn),參試鳶尾材料表現(xiàn)出兩種增加趨勢,其中藍蝴蝶、黃菖蒲按LR的方向增加較快,而德國鳶尾、喜鹽鳶尾則按MAR的方向增加較快。6、采用盆栽法,對德國鳶尾品種進行持續(xù)干旱脅迫,測定生理生化指標,利用數(shù)理統(tǒng)計分析綜合評價鳶尾材料的抗旱性,篩選出可較好評價鳶尾抗旱性的鑒定指標。結(jié)果表明:10個鳶尾品種抗旱性排序依次為‘紫花’>‘血石’>‘黃褐’>‘金娃娃’>‘古銅紅’&g

7、t;‘航海旗幟’>‘驚險’>‘矮夢’>‘紫輝’>‘白萼’?；诰垲惙治鼋Y(jié)果,10個鳶尾品種劃分為抗旱、中抗旱和低抗旱3個抗旱級別,其中‘紫花’和‘血石’屬于抗旱組,抗旱性較強。同時,逐步回歸分析表明,POD活性和RWL,MDA含量可作為重要的指標用于鳶尾品種的抗旱性評價,而得出的回歸方程也可作為一種簡單的方法較為準確地評價鳶尾品種的抗旱能力。7、采用ISSR和SRAP分子標記對26份德國鳶尾品種進行遺傳多樣性分析,并通過UPGMA聚類,探討鳶尾屬植物種內(nèi)遺傳關(guān)系。結(jié)果表明:ISSR標記法的多態(tài)百分數(shù)達到89.47%,而SR

8、AP標記法的多態(tài)百分數(shù)達到了96.54%。聚類結(jié)果表明,ISSR標記可在一定程度上將表觀形態(tài)相似的品種歸于一類。SRAP標記在表型相似鳶