川西北高原不同海拔高度披碱草与垂穗披碱草核型分析

目的：为研究不同海拔居群染色体核型变异及进化程度,为披碱草的分类及进化研究提供细胞学资料。方法：以川西北高原6个海拔梯度的披碱草居群和5个海拔梯度的垂穗披碱草居群为材料,采用滴片法制片对染色体进行核型分析。结果：披碱草居群D3057（海拔3 057 m）、D2682（海拔2 682 m）的核型公式为2n=6x=42=42m,为1B型;D2384（海拔2 384 m）核型公式为2n=6x=42=42m(4sat),为1A型;D2143（海拔2 143 m）、D1747（海拔1 747 m）的核型公式为2n=6x=42=40m+2sm,为1B型;D1589（海拔1 589 m）的核型公式为2n=6x=42=36m+6sm,为2B型。垂穗披碱草Y2126（海拔4 050 m）、Y2117（海拔3 800 m）、Y2291a(4 150 m)居群的核型公式为2n=6x=42m,ZY3034（海拔3 200 m）的居群核型公式为2n=6x=40m+2M,Y2122（海拔4 800 m）核型公式为2n=6x=40m+2sm,5个居群的核型类型均为1B型。基于核型对称性与进化指数,披碱草居群D158...     

垂穗披碱草与达乌里披碱草基因组细胞遗传学比较

采用顺序FISH-GISH技术,12个重复序列探针,包括9个三核苷酸简单重复序列、2个卫星DNA重复序列pSc119.2和pAs1以及5S rDNA,通过重复序列的物理定位对达乌里披碱草和垂穗披碱草基因组中部分重复序列的分布特征进行了比较分析,为进一步研究垂穗披碱草和达乌里披碱草的物种形成及演化提供新的分子细胞遗传学证据。结果表明:(1)所有的序列在这2个物种的染色体上都能产生可检测的杂交信号,且在2个物种中(AAC)_(10)、(ACT)_(10)、(CAT)_(10)都表现为共分布,(AAG)_(10)与(AGG)_(10)表现为近似共分布;2个物种的H基因组除5S rDNA序列外,其他序列都产生强烈且丰富的杂交位点,St与Y基因组不同重复序列探针的荧光位点数目有所差别,表现为5S rDNA、pSc119.2、(AAC)_(10)、(CAT)_(10)、(ACT)_(10)、(CAC)_(10)探针的信号位点较少或无信号,其余的探针信号位点稍多。(2)达乌里披碱草的第2对染色体上具有(AAC)_(10)、(CAT)_(10)、(ACT)_(10)的杂交位点、第6对染色体上具有(CAC)_(10)的杂交位点,而在垂穗披碱草的St基因组中未观察到上述序列杂交位点;达乌里披碱草St基因组仅有第4对染色体的端部具有pSc119.2杂交位点,而在垂穗披碱草St基因组中的pSc119.2杂交位点位于第5对染色体长臂的间隔区;相对于达乌里披碱草,垂穗披碱草St和Y基因组染色体含有更多的重复序列杂交位点。(3)达乌里披碱草的H/Y基因组间易位在不同材料间是稳定存在的,达乌里披碱草基因组相对稳定,不同材料间H基因组重复序列杂交信号多态性高于St和Y基因组;垂穗披碱草基因组的变异较大,不同材料间St和Y基因组重复序列杂交信号多态性高于H基因组。研究认为,垂穗披碱草和达乌里披碱草的H基因组均起源于布顿大麦,St基因组可能起源于不同的拟鹅观草属物种;与达乌里披碱草相比垂穗披碱草St与Y基因组可能具有更高的染色体结构变异性,而垂穗披碱草St与Y基因组变异较大的原因可能是与同区域分布的含StY基因组的物种发生了种间渗透杂交。     

细叶亚菊挥发油主要化学成分对垂穗披碱草初期生长抑制机理的研究

细叶亚菊挥发油主要化学成分对垂穗披碱草初期生长抑制机理的研究白雪芳,张宝琛（中国科学院西北高原生物研究所西宁,８１０００３）ＳＴＵＤＹＯＦＳＴＡＰＬＥＣＯＭＰＯＳＴＩＯＮＯＦＡＪＡＮＩＡＴＥＮＵＩＦＯＬＩＡＯＩＬＯＮＩＮＨＩＢＩＴＩＯＮＭＡＣＨＡＮＩ...     

10个四倍体披碱草属物种的核型（简报）

本文报道了来自北美和亚洲10个四倍体披碱草属物种Elymus(StStHH)的核型.其核型属于1A或2A型,核型公式如下:24m+4sm(2sat)(加拿大披碱草E. canadensis);20m+8sm(4sat)(E. elymoides);20m+8sm(4sat)(E. glaucus);22m+6sm(4sat)(E.lanceolatus);22m+6sm(2sat)(E. mutabilis);22m+6sm(2sat)(老芒麦.E.sibiricus);24m+4sm(E.trachycaulus);22m+4sm+2st(2sat)(E.trachycaulus ssp.subsecundus);24m+4sm(4sat)(E.virginicus);20m+8sm(4sat)(E.wawawaiensis).     

同域分布垂穗披碱草和达乌力披碱草遗传多样性和遗传结构分析

披碱草属(Elymus L.)是禾本科(Poaceae)小麦族(Triticeae)中的一个多年生属,该属在青藏高原地区有广泛分布,多数物种是草原和草甸的组成成分,许多种类为品质优良的牧草.垂穗披碱草(E.nutans)和达乌力披碱草(E.dahuricus)同为禾本科小麦族披碱草属异源六倍体物种,染色体组组成皆为St...     

资源获得性和种内竞争对垂穗披碱草生长繁殖的影响

研究了垂穗披碱草(E lym us nutans)在不同光照强度、不同土壤养分和不同密度下的生长和繁殖特性。结果表明增加施肥量使垂穗披碱草的新增分蘖百分数、分蘖大小、营养繁殖和有性繁殖输出及其效力明显增加,贮藏生长效力相对减少;提高光照强度增加新增分蘖百分数、营养繁殖输出、有性繁殖输出和效力以及贮藏生长效力,减少营养繁殖效力;低密度下新增分蘖百分数、分蘖大小和营养繁殖效力显著增加,高密度下营养繁殖输出、有性繁殖输出和效力以及贮藏生长效力较高。在高施肥×高光照、高施肥×高密度和高光照×高密度处理下,植物有性繁殖输出和营养繁殖输出显著高于其它处理。低密度条件下新增分蘖百分数较高,高密度条件下有性繁殖效力较高。三因子互作对性状无显著作用。营养繁殖效力与有性繁殖效力无显著相关,这两者与贮藏生长效力为负相关。以上结果说明丰富的资源(高施肥、高光照)有利于植物生长和繁殖,种内竞争水平对体内的资源分配会产生很大影响。这些特性既与环境因子有关,又与植物性状间的内在联系有关,共同决定该种群在群落中的动态和稳定性。     

种群密度与施肥对垂穗披碱草刈割后补偿作用的影响

 以甘南亚高山草甸常见牧草垂穗披碱草(Elymus nutans)为对象,通过考察种群密度、施肥与刈割处理等对植物生长和生殖的影响效应,比较了垂穗披碱草在5个密度及2个施肥实验处理条件下对4种刈割处理的补偿性反应特点。结果表明,在所有密度及施肥处理条件下,早期轻度刈割处理 (分蘖期刈割,留茬4 cm) 都有利于植物的补偿作用,后期重度处理 (拔节期刈割,留茬2 cm) 可显著降低植物的地上部分生物量及生殖部分干重 (穗重)。在不施肥情况下,刈割对垂穗披碱草的影响程度随种群密度而加大,在低密度处理中早期轻度刈割的植物发生了超补偿。可以认为,低密度种群中植物具有较多的分蘖是植物在刈割后表现出较高补偿能力的一个重要生物学原因。实验还发现,施肥可提高植物个体的分蘖能力和秆叶再生能力,因而总体上可增强植物的补偿能力,并且在中等密度条件下垂穗披碱草的补偿能力较强,尽管没有发生超补偿现象。不过,施肥主要是有利于植物地上营养器官的补偿,生殖器官的补偿程度较小一些。试验结果对科学管理人工草场具有一定的指导意义。     

细叶亚菊挥发油中抑制垂穗披碱草的化合物的分离与鉴定

用气相色谱－质谱联机光谱分析法,分离、提纯,鉴定细叶亚菊挥发油中抑制垂穗披碱草生长的化合物４９种,有α－蒎烯、莰烯、蒈品－３－烯、桉叶油精、胡薄荷酮、樟脑、萜品烯－４－醇和乙酸菊烯酸酯８种主要化合物,而占总细对亚菊挥发油的８２．８０％。其中樟脑最多,胡薄荷酮和桉对油精为次。     

青藏高原乳酸菌对垂穗披碱草青贮饲料发酵品质的影响

摘要:【目的】为了探究青藏高原乳酸菌对垂穗披碱草发酵品质的影响。【方法】本试验将3株从青藏高原垂穗披碱草(Elymus nutans Griseb.)中筛选的耐低温乳酸菌(戊糖片球菌PP-6,植物乳杆菌LP-2和清酒乳杆菌LS-5)作为添加剂加入垂穗披碱草进行青贮,同时对其生理生化特性进行研究,并以低海拔条件下分离得到的相同菌种的商品化乳酸菌制剂为对照,研究所筛选的3 株优良乳酸菌在低温(15 ℃)和常温条件(25 ℃)下对垂穗披碱草青贮饲料发酵品质的影响。【结果】试验结果表明,在碳源利用方面,分离得到的戊糖片球菌PP-6(Pediococcus pentosaceus)发酵棉子糖、乳糖、山梨醇、蜜二糖和蔗糖,清酒乳杆菌LS-5(lactobacillus sakei)可发酵棉子糖、苦杏仁苷、鼠李糖、乳糖、山梨醇、木糖、阿拉伯糖、蜜二糖和蔗糖,而相同菌种的商品菌均不能利用,表明高原乳酸菌具有更广泛的糖源利用特性。将筛选得到的3株低温生长优良菌株进行青藏高原垂穗披碱草青贮发酵试验,青贮50 d后,与对照的商品菌处理相比,在15 ℃时,清酒乳杆菌LS-5显著降低了青贮饲料pH值、丙酸含量和氨态氮/全氮值(P＜0.05),且能够保存更多的水溶性碳水化合物和粗蛋白;植物乳杆菌LP-2(lactobacillus plantarum)和戊糖片球菌PP-6作为复合添加剂显著提高了青贮饲料乳酸含量(P＜0.05),显著降低了氨态氮/全氮值和中性洗涤纤维含量(P＜0.05),能够保存更多的粗蛋白。但在25 ℃时,此3株菌与对照菌种相比均无明显优势。【结论】上述结果表明,从青藏高原分离筛选的3株菌种在低温条件下可有效提高青藏高原垂穗披碱草青贮饲料的发酵品质。     

青藏高原垂穗披碱草遗传变异的地理因素分析

采用等位酶标记对我国青藏高原地区垂穗披碱草的9个种群进行遗传变异和系统关系分析.结果表明,不同种群间遗传距离范围在0.010 6-0.377 8,种群间遗传距离和地理环境关系密切.采用聚类分析和二维、三维Mantel检验,对青藏高原垂穗披碱草(Elymusnutans Griseb.)不同种群间遗传距离与环境条件的关系(纬度、经度和海拔)进一步分析发现,海拔和地理位置(纬度和经度)均明显影响垂穗披碱草种群遗传差异.种群间遗传距离和海拔(R=0.476 8)、地理位置(R=0.447 1)均呈现显著正相关,种群间遗传距离随着海拔、地理位置差距的增大而增加,但海拔是影响其遗传结构的最重要因素,其次是经纬度.     

A Study on Karyotypes of 6 Species of Elymus in China

The present paper deals with the karyotype analysis of 6 species of Elymus which are native to Qinghai-Tibetan plateau. The number of somatic chromosomes in roottip cells of the 6 species and their karyotypes are reportad here for the first time, and they are all hexaploid, with 2n=6x=42. The karyotype formulae are as follows: E. melantherus, 2n=6x=42=32m+10sm, E. kengii, 2n=6x=42=34m+8sm, E grandiglumis, 2n=6x=42= 30 m+12 sm, E. laxiflorus, 2n=6x=42=32 m +10 sm, E. kokonoricus, 2n+6x=42=34 m +8 sm, E. longiglumis, 2n+6x=42=34 m+8 sm. No satellites have been founded in the 6 species and all the karyotypes belong to 1B or 2B type:     

野生垂穗披碱草种质的醇溶蛋白遗传多样性分析

用酸性聚丙烯酰胺凝胶电泳(A-PAGE) 对采集自中国新疆、青海、四川、西藏四省区的33份垂穗披碱草Elymus nutans材料进行醇溶蛋白分析,获得下述结果:（1）供试材料共分离出38条带纹,多态率达92.10%。4个电泳分区（α、β、γ、ω）的平均Shannon指数为0.55,Nei-Li遗传相似系数（GS）变异范围为0.36~0.93,平均值为0.63。这些结果说明供试野生垂穗披碱草材料具有较为丰富的醇溶蛋白遗传多样性。（2）对所有材料的聚类分析和主成分分析发现,在GS值为0.67的水平上供试材料可聚成7个类群,绝大部分来自于相同或相似生态地理环境的材料聚成一类,即醇溶蛋白图谱类型与材料的生态地理环境具有一定的相关性。（3）基于Shannon 多样性指数估算了5个垂穗披碱草地理类群内和类群间的遗传分化,发现类群内遗传变异占总变异的42.94 %,而类群间的遗传变异占总变异的57.06 %。这可能与该草以自花传粉为主的繁育系统有关。（4）对各地理类群基于Nei氏无偏估计的遗传一致度的聚类分析表明,各地理类群间的遗传分化与其所处的地理生态环境具有较高的相关性。 .     

施肥对垂穗披碱草根系中丛枝菌根真菌的影响

采用传统染色与克隆测序的方法,研究了8年不同施肥(氮磷)梯度对垂穗披碱草根系中丛枝菌根(AM)侵染率和AM真菌群落的影响.结果表明: 随施肥浓度升高, 垂穗披碱草根系单位根长AM总侵染率从67.5%下降至7.3%,丛枝侵染率从5.2%降至0.1%.根系共检测出24个AM真菌分子种,但随着施肥浓度上升,AM真菌的平均物种丰富度从6种下降至2.6种.不同施肥处理对AM真菌群落结构有显著影响,土壤速效磷和根系氮含量与AM真菌群落呈极显著相关.氮磷有效性随施肥梯度逐渐上升,且与AM侵染率和AM真菌物种丰富度呈显著负相关.施高浓度氮磷肥对AM共生体有明显的抑制作用,导致AM真菌物种多样性丧失.     

Molecular cytogenetic study on the plants of Elymus nutans with varying fertility on the Qinghai-Tibet Plateau

A molecular cytogenetic investigation was conducted on plants of the allohexaploid species Elymus nutans with varying fertility on the Qinghai-Tibet Plateau. Molecular karyotyping revealed that chromosome variants were distributed unevenly among genomes and among different homologue chromosomes in each genome. The plants with varying fertility exhibited significantly higher numbers of chromosome variants than did the normal fertility samples, although both kinds of plants showed the same pattern of high-to-low polymorphism from the Y to St and H genomes. Heterozygosis and karyotype heterozygosity in the plants with varying fertility were 3- and 13-fold higher than those in normal samples, respectively. Significant negative correlations were found not only between seed setting rates and total genome heterozygosity but also between seed setting rates and heterozygosity of each genome in the plants of varying fertility. Chromosome pairing analysis was performed using genomic in situ hybridization in selected plants of different fertility levels. The pairing of chromosomes at meiotic metaphase I was mostly bivalent, although univalent, trivalent, quadrivalent, and other polyvalents also occurred; in addition, chromosome configuration forms and frequencies varied among the studied samples. ANOVA results showed that the average number of ring bivalents in the Y genome was significantly higher than those in the St and H genomes. Significant positive correlations between pollen grain fertility and ring bivalent number were found in the St and H genomes but not in the Y genome. Furthermore, chromosome configuration parameters (total bivalents, numbers of ring and rod bivalents) were found to be significantly correlated with heterozygosity and seed setting rates in the St and H genomes, respectively, but not in the Y genome. It was inferred that the seed setting rate and pollen grain fertility in E. nutans are strongly influenced by the heterozygosity of each genome, but the Y genome differs from the St and H genomes due to chromosome pair alterations. The St and H genomes may contain more chromosome structural variations than the Y genome in E. nutans.     

青海高原披碱草属种间天然杂种的细胞学鉴定

利用重复序列探针染色体荧光原位杂交（FISH）和基因组原位杂交（GISH）技术,对采自青海高原披碱草属种间天然杂种进行细胞学鉴定,同时结合物种分布及形态学特征,共揭示6种不同天然杂种的类型。第一类为垂穗披碱草（Elymus nutans Griseb.）和鹅观草属（Roegneria C.Koch）物种间的天然杂种,染色体数为35,染色体组成为StStYYH;第二类为垂穗披碱草和达乌力披碱草种（Elymus dahuricus Turcz.ex Griseb.）间杂种,染色体数为42,染色体组成为StStHHYY;第三类为达乌力披碱草和老芒麦（Elymus sibiricus L.）种间杂种,染色体数为35,染色体组成为StStHHY;第四类为垂穗披碱草和糙毛以礼草（Kengilia hirsuta Keng）种间杂种,染色体数为42,染色体组成为StStYYHP;第五类为垂穗披碱草和大颖草（Kengilia grandiglumis Keng）种间杂种,染色体数为42,染色体组成为StStYYHP;第六类为糙毛以礼草和赖草（Leymus secalinus（Georgi） Tzvel.）种间杂种,染色体数为35,染色体组成为StYPNsXm。研究结果为进一步研究披碱草属种间杂交渐渗提供了重要参考资料;同时鉴定出的天然杂种可以作为潜在的种质资源在牧草或生态草育种中加以利用。     

青藏高原垂穗披碱草青贮饲料中乳酸菌的多样性及低温发酵菌株的筛选

【目的】探究青藏高原垂穗披碱草青贮饲料中乳酸菌的多样性,筛选在低温条件下(10、15和25°C)生长性能较好的优良菌株。【方法】将垂穗披碱草青贮饲料中分离纯化的乳酸菌进行形态特征观察及16S r RNA基因测序鉴定;用MRS液体培养基在10、15和25°C条件下分离、初筛乳酸菌,选取高吸光度值的菌株作为优势菌株。用绿汁发酵液在10、15和25°C条件下培养测定其p H值,选取低p H值菌株作为优势菌株,并综合MRS培养基筛选结果确定优良菌株。【结果】从不同温度和发酵阶段的垂穗披碱草青贮饲料中共分离得到108个乳酸菌菌株,它们分属于6个属、18个种。其中,清酒乳杆菌LS-24在15°C条件下发酵液p H值显著降低(P0.05),戊糖片球菌PP-63在发酵初期生长速度较快,植物乳杆菌LP-21在15°C条件下发酵液p H值降至3.9且有最大活菌数。【结论】在青藏高原垂穗披碱草青贮饲料中发现的乳酸菌属基本涵盖了前人在常温青贮饲料中发现的所有属,但种数略少;在108株菌中,清酒乳杆菌LS-24、戊糖片球菌PP-63和植物乳杆菌LP-21在低温条件下均表现出较好的繁殖和发酵特性,可作为青贮饲料低温发酵的备选菌株。     

利用SSR标记对垂穗披碱草和老芒麦进行物种鉴定和遗传变异分析

垂穗披碱草(Elymus nutans)和老芒麦(Elymus sibiricus)皆为花序下垂类披碱草属物种,高海拔地区的E.sibiricus的部分变异类型也具有小穗紧密排列等特征,与E.nutans在形态学性状上具有较多的交叉,造成野外种质资源采集时进行直接的田间鉴定存在困难。本研究利用12对小麦族SSR引物对8份垂穗披碱草和10份老芒麦种质进行遗传变异和物种鉴定分析,UPGMA聚类分析表明供试材料明显可依据物种差异划分成两大类,主向量分析(PCo A)与聚类分析的结果保持一致。种质间遗传相似系数分析和分子方差分析(AMOVA)也表明种间变异远高于种内。另外,本研究筛选出3对引物,ESGS79和ESGS155能够在垂穗披碱草材料中扩增出特异性条带,Xgwm311能够在老芒麦材料中扩增出特异性条带,这3对引物能够作为区分垂穗披碱草和老芒麦的依据,为野外种质资源的收集以及田间育种工作提供指导。     

老芒麦和垂穗披碱草rDNA-ITS序列分析

分析了老芒麦和垂穗披碱草rDNA-ITS序列,为这两个种的鉴别提供分子指纹图谱,为系统发育提供分子生物学依据。结果表明,22份材料的ITS、ITS1、5.8S、ITS2序列长度均相同,依次为604bp、222bp、164bp、218bp,GC含量依次为62.25%～63.08%,62.16%～63.06%,59.76%,64.22%～65.60%。除5.8S外,碱基位点都有不同程度的变化,一些变异位点有明显的种性变异规律,可作为老芒麦和垂穗披碱草种质DNA指纹特异鉴别位点。7个ITS序列的同源性98.7%～99.8%,遗传分歧0.2～1.3,具有保守性,为非近期分化类群。系统发育分析表明不同来源地的同种材料,差异主要表现在DNA变化快慢及碱基替换数,但相同的种归为一类,进一步反映了种内的遗传稳定性。