中國主要稻區(qū)稗屬植物分類與多樣性研究.pdf

1、稗屬植物為中國農(nóng)田危害最為嚴重的雜草，每年給農(nóng)業(yè)帶來巨大損失。由于耕作和除草等方式的不同，稗屬植物具有豐富的變異，這給農(nóng)田稗屬植物的鑒定和防除工作增加了困難。本研究收集了我國主要農(nóng)區(qū)稗屬植物共計206份，通過形態(tài)標記與ISSR標記技術，分析了稗屬植物的多樣性，為稗屬植物的鑒定與農(nóng)田稗屬植物的防除工作提供理論依據(jù)。主要結果如下:
　　(1)從206份樣本中可以鑒別出形態(tài)性狀相對穩(wěn)定的8組，分別對應于湖南稗子（Echinochloaf

2、rumentaceae,2份樣本）、水田稗（Echinochloaoryzoides,5份）、細葉旱稗（Echinochloacrusgallivar.praticola,6份）、硬稃稗（Echinochloaglabrescens，14份）、光頭稗（Echinochloacolona，2份）、長芒稗（Echinochloacaudate,16份）、孔雀稗（Echinochloacruspavonis,8份）和包括稗原變種(Echino

3、chloacrusgallivar.crusgalli)及無芒稗(Echinochloacrusgallivar.mitis)、短芒稗（Echinochloacrusgallivar.breviseta）和西來稗(Echinochloacrusgallivar.zelayensis)（150份），有3份樣本沒有聚合成組，分別占總樣本量的0.97％、0.97％、2.42％、2.91％、3.88％、7.77％、6.80％、72.81％和1.

4、46％，這反映出中國主要稻區(qū)稗草屬植物主要稗及其變種為主;
　　(2)單因素方差分析表明，葉長、葉寬、圓錐花序長、總狀花序長、芒長、小穗長、第一穎長/小穗長度、主莖直徑、株高、小穗顏色、總狀花序分枝、穗立形狀、穗型、總狀花序貼/不貼向主軸、植株基部狹展情況、莖基部顏色這16個形態(tài)指標在以上8組之間有顯著差異，這些性狀應該是稗屬植物分類的重要性狀;
　　(3)根據(jù)8個組之間的形態(tài)差異特點，給出了區(qū)別這8個種及變種的檢索表。確定

5、了8個類群的主要區(qū)分形態(tài)特征。其中湖南稗子小穗不易脫落，小穗無芒，常為紫色，總狀花序向內側彎曲;水田稗的小穗較大，長度超過4mm，葉片較短6-18cm;硬稃稗的小穗外稃革質化突起，堅硬明亮;光頭稗的小穗在總狀花序上呈四列排列，小穗無芒，第一穎較長約為小穗長度的1/2;細葉旱稗植株粗壯高大(約150cm)，小穗短于3mm、呈紫黑色;孔雀稗具長芒，芒長超過15mm，且總狀花序由明顯的小枝組成;長芒稗具長芒，芒長約20mm，總狀花序簡單;稗及

6、其變種小穗無芒或部分具芒，芒長短不一。
　　(4)分類上，雖然前人將細葉旱稗作為稗的變種，但是該類群總狀花序簡單、小穗無芒、葉較寬、植株高大、小穗紫黑色等特點，在聚類圖上單獨聚成一組，建議將細葉早稗作為獨立的種處理。
　　(5)通過正交設計的方法建立與優(yōu)化了稗屬植物ISSR擴增體系，確定了稗屬植物最佳反應體系(20μl):10×buffer2μl、dNTP0.2mmol/L、LATaq酶0.5U/20ul、模板150ng/2

7、0μl、引物0.1μmol/L;得到適宜擴增程序:94℃預變性4min，隨后進行35個循環(huán)包括94℃變性30S、52℃退火30S、72℃復性1min，72℃延伸10min，4℃保存。根據(jù)哥倫比亞大學設計并公布的ISSR隨機引物，篩選出了9條適合稗屬植物ISSR擴增的引物:UBS808、UBS826、UBS827、UBS856、UBS857、UBS888、UBS889、UBS89和UBS891,并通過溫度梯度確定了每條引物的最佳退火溫度。