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武汉植物园在高羊茅耐高温功能性状和遗传多样性研究中取得进展

文章作者:优博时时彩平台开户发布时间:2020-01-02浏览次数:1515

高羊茅耐热性与遗传背景的关系

植物功能性状主要包括生理和表型性状,并且在适应胁迫方面表现出大的遗传多样性。植物丰富的功能特性为极端耐力的新菌株的开发提供了物质基础。高羊茅(Festuca arundinacea),也被称为莎草般的羊茅,是一个草地家庭,是主要的冷季牧场和草坪草。它广泛应用于长江北部和长江流域气候过渡带。高羊茅上部的最佳生长温度为15-24°C。高温胁迫已成为中国南方高羊茅发展的主要限制因素。

在傅金民研究员的指导下,中国科学院武汉植物园孙晓燕博士以研究组从不同生境采集的100株高羊茅种质为实验材料,在温室内进行了两轮高温培养。建立了耐高温功能性状数据库。结果表明,100株高羊茅种质具有耐热功能。栽培种质群体中prgr的变异系数为64.22%(P<;0.001),非洲、亚洲和美洲野生群体中prgr的变异系数大于50%(P<;0.05)。相对蒸腾速率pret在亚洲、欧洲和非洲种群中也表现出较高的多样性,其变异系数大于46.19%。通过因子分析(FA)和主成分分析(PCA),构建了两个回归数学模型F=0.54*F1+0.28*F2+0.18*F3(孵化器试验)和F=0.65*F1+0.35*F2(温室试验)。鉴定出5种高羊茅耐热种质。利用SSR标记分析了非洲种群的遗传多样性。结果表明,与其他种群相比,非洲种群遗传多样性最高,NEI基因多样性为0.2640,PIC基因多样性为0.2112。分析了高羊茅的遗传关系和耐热性。结果表明,耐热性相近的材料的遗传关系也很密切。

该研究得到了国家自然科学基金(Grant#:)和美国农业部农业研究所(USDA-ARS)的支持。该研究结果在国际科学报告杂志(doi: 10.1038/srep)上发表,该研究基于对高羊茅种质中耐热性相关的形态生理特征和分子标记的多样性的比较研究。

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