部分榆屬種質資源親緣關系及白榆輻射誘變的研究.pdf

1、榆樹為榆科(Ulmaceae)榆屬(Ulmus L.)植物的總稱。在我國平原、鹽堿地及沙荒地一直是用材林、防護林的重要樹種。在園林綠化中可作為行道樹、綠籬和庭院樹種，如金葉榆和垂枝榆以其葉色鮮艷，樹形優(yōu)美等特點廣泛應用于園林綠化中。全世界共有榆屬資源30余種，我國有25種6個變種。目前，榆屬植物的分布面積和種質資源正在逐年減少，原本屬于榆樹植被類型的丘陵地和沙地遭到嚴重的濫墾、過渡放牧等人為破壞。因此如何避免榆屬植物資源進一步被破壞，更

2、好的保護中國榆屬植物，培育適合園林綠化的榆樹新品種具有十分重要的意義。
　　 本研究通過對我國黑龍江省、山東省、浙江省及氣候較干旱的甘肅省分布的榆屬植物資源進行調查、整理、分析和評價，采用形態(tài)學標記和ISSR分子標記對我國榆屬資源親緣關系進行研究，同時應用60Co-γ對白榆種子進行輻射研究，通過形態(tài)學觀察，生理，分子生物學檢測，以期獲得觀賞性狀優(yōu)良、抗性強的植株，為榆屬植物資源的保護，育種和園林應用奠定基礎。主要結果如下：

3、>　　 1)此次調查共搜集我國70％的榆屬植物，屬于3組2系。搜集資源包括黑龍江省全部榆屬資源，其中包括2個特有品種；山東省、浙江省、甘肅省的榆屬野生種和栽培變種。采用層次分析法對榆屬資源進行評價，園林應用范圍中白榆、新疆大葉榆、旱榆、黃榆、榔榆、金葉榆和垂枝榆等為優(yōu)良材料；經(jīng)濟應用中白榆、新疆大葉榆、春榆、太行榆、美國榆、多脈榆等為優(yōu)良材料；抗干旱，耐鹽堿的優(yōu)良品種為圓冠榆、脫皮榆、旱榆。果實產油量大的品種為旱榆、黃榆、脫皮榆?？瓜x

4、性較好的品種為裂葉榆、太行榆和天優(yōu)，其中裂葉榆葉部不感蟲害，但易感天牛，在天?？煽貐^(qū)可作為優(yōu)良樹種；太行榆不僅生長季節(jié)幼葉顏色優(yōu)美且不感病蟲害，可作為優(yōu)良城市綠化樹種。
　　 2)對來源于黑龍江省和山東省的榆屬資源進行形態(tài)學性狀分類，選擇28個表型性狀作為分類信息進行編碼，其中二元性狀10個，有序多態(tài)性狀10個，數(shù)值性狀8個。Q聚類結果表明榆屬栽培變種和半同胞家系聚為一組；榆屬種間大部分聚類結果和傳統(tǒng)分類吻合但白榆分類和傳統(tǒng)不符

5、。R型聚類結果表明各性狀之間相對獨立，28個形態(tài)學性狀對品種的演化具有較獨立的意義。主成分分析表明前5個主成分的累計貢獻率達71.02%，果部性狀和部分葉部性狀是榆屬的分類的主要性狀。
　　 3)建立了榆屬植物ISSR-PCR最佳反應體系；從93條ISSR引物中篩選出11條擴增條帶清晰、多態(tài)性好的引物。11條引物共擴增出97條條帶，其中多態(tài)性條帶86條，占總擴增帶數(shù)的88.66%；遺傳相似系數(shù)分布在0.5490-0.9216之間

6、，平均為0.7353。其中白榆半同胞家系白榆068、白榆0061遺傳相似系數(shù)最大為0.9216；白榆34、古6遺傳相似系數(shù)最小為0.6863。由ISSR聚類可知，榆屬種間分類和傳統(tǒng)分類相同；栽培變種紅葉榆同其它各品種親緣關系較遠，單獨聚為一類，鉆天榆和榆組榆系親緣關系較近，金葉榆同榔榆遺傳相似性較高；半同胞家系和白榆聚為一組，且同各栽培變種垂枝榆、大葉垂榆、龍爪榆遺傳關系緊密。由主坐標分析表明榆屬資源分為三大組，組Ⅰ中栽培變種與白榆半同

7、胞家系聚在一起；組Ⅱ中傳統(tǒng)分類的榆屬睫毛榆組中的美國榆和新疆大葉榆聚類，榆組榆系中的黃榆，裂葉榆聚類，并且睫毛榆組、榔榆組與榆組榆系的親緣關系較近；組Ⅲ中傳統(tǒng)分類榆組黑榆系中的東北黑榆、春榆、圓冠榆聚類。
　　 4)白榆種子60Co-γ射線輻射最佳半致死劑量為50Gy。60Co-γ輻射在幼苗生長前期起抑制作用，隨著劑量的增加抑制作用增強。在生長過程中，小劑量的輻射抑制作用減輕，在苗高、鮮重等方面還具有促進作用(30-70Gy)；

8、根系的生長量與輻射劑量成負相關，輻射能夠抑制根系縱向伸長(頂端優(yōu)勢)促進側根及須根的發(fā)育，擴大根系的分散度及營養(yǎng)面積。在30-90Gy范圍內，能夠促進地上部分生長；30-100Gy不同照射組別中均產生具有實用價值的觀賞性狀突變體。不同劑量的輻射，對榆樹物候期具有一定的影響；對于展葉期30Gy-50Gy的輻射劑量對植株展葉有所促進，高于50Gy時展葉受抑制；輻射劑量為30Gy時皮孔形狀為橢圓形，輻射劑量大于30Gy時皮孔恢復近圓形。

9、>　　 5)低輻射劑量可以使白榆柱頭膨大，對柱頭的發(fā)育有刺激作用，而高輻射劑量則使柱頭發(fā)育不良，對發(fā)育有阻礙作用；隨著輻射劑量的增加花粉極軸與赤道軸比例呈遞減的趨勢；未經(jīng)過輻射的白榆花粉外壁紋飾為細擬網(wǎng)狀，隨著輻射劑量的增加花粉外壁紋飾逐漸變的稀疏，小顆粒大小及疏密情況逐漸減小。不同輻射劑量對白榆葉片超微結構有一定影響，70Gy-100Gy葉片超微結構改變明顯，葉綠體腫脹，雙層膜消失，類囊體融合；線粒體雙層膜消失，出現(xiàn)空泡變性，嵴斷裂