安徽野狗牙根种质遗传多样性的形态学与issr标记研究

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1、摘要狗牙根(Cynodondactylon)属禾本科画眉草亚科（Eragrostoideae）虎尾草族（Chlorideae），是世界广布种。在我国主要分布在黄河流域以南各省，在华南、华中、西南、西北、华北都有分布。本实验以采集安徽省内五大自然地理区域的150份野生狗牙根(Cynodondactylon)为研究材料，采用形态学和ISSR分子标记分析其遗传多样性，具体研究结果如下：1、对150份供试狗牙根材料的10个外部形态特征进行测量分析，结果表明，狗牙根外部形态特征存在很大变异，其变异系数变化范围为17.779%～36.004%，其不同营养器官形态学变异排序为：

2、匍匐枝叶长（36.004%）＞直立枝高（35.827%）＞直立枝节间长（35.087%）＞直立枝叶长（34.288%）＞匍匐枝节间长（34.008%）＞直立枝节间直径（27.760%)＞草层高度（26.962%）＞匍匐枝节间直径（22.256%）＞匍匐枝叶宽（19.280%）＞直立枝叶宽（17.779%）。从不同地理来源看，从皖南山区、大别山区、沿江平原、江淮丘陵到皖北，狗牙根的草层高度增加，叶片显著变长变宽，节间变长。2、狗牙根营养器官间存在着显著相关性，表现为植株越高，叶片越长、越宽，节间越长，茎干越粗；反之，株高越矮，叶片越短、越窄，节间越短，越细。3、主成

3、分分析表明，第一主成份贡献率达到55.01%，第二主成份贡献率为14.03%，前两个主成份累计贡献率达到69.04%。第一主成份含直立枝叶长、匍匐枝叶长、直立枝节间长度、匍匐枝节间长度以及直立枝株高、草层高度，这些指标均与长度相关，即可将狗牙根的枝条、叶片即整株的长度作为第一主成份。第二主成份在直立枝节间直径、匍匐枝节间直径、匍匐茎叶宽、直立枝叶宽载荷较大，所以第二主成份均与宽度相关。因此，对野生狗牙根外部营养形态特征进行区分时可以首先考虑植株营养器官长度和宽度。4、通过聚类分析，在欧氏距离6.5处可将150份狗牙根分为五大类，分别为高大长叶型、粗高型、中间型、中

4、细型和矮细型。初步掌握了各类型狗牙根在五大自然区域的分布情况：矮细型狗牙根主要集中在沿江平原和大别山区；中细型的分布主要集中在皖南山区和大别山区；中间型的在安徽分布较广，但主要在皖南山区较为集中；粗高型的主要分布在皖北平原和江淮丘陵；高大长叶型主要分布皖北。5、采用ISSR标记对150份野生狗牙根进行遗传多样性分析。扩增结果表明，8个引物共扩增出243条带，多态性条带为227条，多态性比例为93.42%，平均每条引物扩增出30.38条带。6、POPGENE分析结果表明：单个居群中，多态位点比率（PPL）变化范围为43.21%～68.72%，平均为53.41%；Ne

5、i's遗传多样性(H)为0.1010～0.1471,Shannon's遗传多样性（I）范围0.1616～0.2411。整体大的群体水平，PPL=93.42%,Nei's遗传多样性为0.1774，Shannon's信息指数为0.2961。对遗传结构进行研究，Gst=0.2723，即居群间的遗传分化比例为27.23%，居群内的遗传分化比例为62.77%，即遗传分化主要存在于群体内。Nm=1.3362，表明狗牙根群体间基因交流弱，促进了群体分化。I7、对居群遗传距离和遗传一致度的分析表明，5个野生狗牙根居群关系较为接近，这与狗牙根的地理分布情况较为一致。采用UPGMA将

6、群体聚为3类，聚类分析表明，群体间的遗传距离和群体间的地理距离关系有不一致性，表现在黄山和蚌埠两个环境条件差异较大的地区，野生狗牙根群体间遗传关系却较密切。这表明野生狗牙根居群的遗传差异性受环境条件的异质性影响较小，主要还是受遗传物质的影响。8、采用NTSYS–pc2.10软件计算出遗传相似系数GS范围为0.5802～0.9835，在GS=0.76处，将材料分为3类，整体上呈现出同一地区狗牙根绝大多数都聚为一类，不同地区的狗牙根也可以聚在一起。其中黄山地区的狗牙根种质体现最为明显，在居群分类中其与蚌埠地区狗牙根归为一类，这又表现在整体聚类的Ⅱ类中。在Ⅲ类中也包含部

7、分黄山地区狗牙根，表明安徽野生狗牙根种质资源地理界限不是很明显。9、形态学和ISSR标记的聚类结果并不一致。两种标记存在差异的原因可能是它们各自所包含的信息不同。形态标记揭示的是表型性状信息，易受环境影响、不稳定，且可标记数量有限，因此它只能反映狗牙根种质间部分遗传差异。ISSR技术基于分子水平，揭示的是狗牙根的基因型差异，是基于遗传物质的角度来探究遗传变异的，其能够从本质上揭示出更多的遗传信息。两种标记从不同角度出发，只有相互结合，相互印证，才能使遗传多样性的研究更加完整。关键词：狗牙根，种质，遗传多样性，形态学，ISSRIIAbstractBermudagra

8、ss(Cy