非洲竹類及三種主要竹種的遺傳變異研究.pdf

1、非洲竹區(qū)擁有較豐富的竹種資源，但其竹子種類及遺傳變異研究少。本文基于世界the Bamboo Phylogeny Group(BPG)成果，整理了非洲竹子種類，引進(jìn)非洲主要的銳藥竹（Oxytenanthera abyssinica）、高地竹（Oldeania alpina）種子，采集龍頭竹（Bambusavulgaris）DNA材料等，研究了種子性狀，開展育苗試驗(yàn)和后代測(cè)定，分析了表型、生理和分子遺傳變異等。得出以下主要結(jié)論:
　

2、　1.非洲竹區(qū)擁有豐富的竹類資源，現(xiàn)有竹類25屬72 taxa（種及種下單位）。這些竹類中，原產(chǎn)18屬52 taxa，引進(jìn)7屬20 taxa;木本竹類22屬60 taxa，草本3屬12 taxa。
　　2.銳藥竹種子在竹類中屬大粒種子，發(fā)芽質(zhì)量高。銳藥竹的種子長(zhǎng)度平均為18.2mm，變異系數(shù)8.8％;種子寬度平均3.3mm，變異系數(shù)6.0％;千粒重均值117.5g，變異系數(shù)10.5％;室內(nèi)發(fā)芽率平均66.5％，變異系數(shù)7.9％。場(chǎng)

3、圃發(fā)芽率77.5％，場(chǎng)圃發(fā)芽勢(shì)65.0％，發(fā)芽率高且出苗整齊，發(fā)芽時(shí)間短。銳藥竹種子原生苗高生長(zhǎng)呈先快后慢”趨勢(shì)，出苗后不經(jīng)過高度緩增期，即開始快速高生長(zhǎng)。高生長(zhǎng)曲線y=-56.191/[1+(x/29.35)0.92]+55.87(R2=0.998)。
　　3.銳藥竹實(shí)生苗平均株高130.91cm，平均地徑7.19cm、平均葉面積47.56cm2，平均葉長(zhǎng)14.91cm，平均葉寬4.04cm，所測(cè)表型性狀的變異系數(shù)范圍在19.9

4、4-75.74％之間。測(cè)定的表型性狀中，葉長(zhǎng)變異系數(shù)最小，為19.94％，而各植株間地徑變異系數(shù)最大，達(dá)到了75.74％。葉面積及葉長(zhǎng)性狀是最主要的表型性狀。根據(jù)表型性狀聚類結(jié)果，可發(fā)掘大葉型株系M12，矮小小葉型株系Z18，高大粗壯型株系Z4，Z10。
　　4.葉綠素a(chla)濃度2.45 mg·g-1，chlb濃度1.11 mg·g-1，葉綠素總量3.90 mg·g-1，Chl(a/b)為2.3∶1，葉綠素濃度變異系數(shù)在1

5、2.85-27.26％之間。利用FMS2葉綠素?zé)晒鈨x，測(cè)定銳藥竹實(shí)際光化學(xué)效率(ΦPSⅡ)為0.654，范圍在0.259-0.777之間，變異系數(shù)為17.31％;初始熒光(F0)為61，變幅在39-98之間，變異系數(shù)為17.72％，其性狀變異程度低于表型性狀。根據(jù)性狀聚類，篩選出Z11、M7、M2、M8、D28五份熒光性狀特異的株系。利用LiCor-6400P光合儀，測(cè)定銳藥竹光補(bǔ)償點(diǎn)為38.9μmol·m-2·s-1，光補(bǔ)償點(diǎn)偏低，光

6、飽和點(diǎn)約為793.6μmol·m-2·s-1，最大凈光合速率(Pn)為10.531μmol·m-2·s-1。銳藥竹葉綠素b濃度偏高、光補(bǔ)償點(diǎn)偏低，說明苗期具有一定耐蔭能力;從其光響應(yīng)曲線發(fā)現(xiàn)同時(shí)具有耐強(qiáng)光能力，對(duì)光照強(qiáng)度的適應(yīng)范圍廣。
　　5.銳藥竹二年生實(shí)生苗表型性狀與生理性狀之間存在一定的顯著或極顯著相關(guān)性。株高與葉綠素b濃度呈顯著相關(guān)關(guān)系。株高、葉面積、葉長(zhǎng)數(shù)據(jù)均與葉綠素濃度呈極顯著相關(guān)，相關(guān)性系數(shù)范圍在0.450-0.70

7、2之間，利用表型性狀進(jìn)行種質(zhì)歸類，具有一定的生理依據(jù)。
　　6.采用AFLP分子標(biāo)記技術(shù)測(cè)定銳藥竹的分子遺傳多樣性，結(jié)果顯示其多態(tài)位點(diǎn)百分率(PPB)90.28％，Nei基因多樣性(H)為0.2463，Shannon多樣性指數(shù)(I)0.3623。植株表型取決于遺傳與環(huán)境的共同作用，銳藥竹種子育苗后代在形態(tài)、生理和分子方面存在的差異源于經(jīng)過有性雜交后的遺傳多樣性。
　　7.高地竹種子屬小粒種子，其發(fā)芽能力較差。種子形態(tài)小于銳藥

8、竹、毛竹等竹類種子，其凈度、發(fā)芽率等變異程度低，但是種子長(zhǎng)、寬、及長(zhǎng)寬比存在相對(duì)較高程度變異。高地竹種子長(zhǎng)度為6.17mm，變異系數(shù)8.40％;寬度為2.06mm，變異系數(shù)為9.67％;長(zhǎng)寬比為3.01，變異系數(shù)7.04％，千粒重17.84g，變異系數(shù)3.74％;種子凈度98.25％，變異系數(shù)為1.0％。高地竹種子平均發(fā)芽率30.7％，變異系數(shù)僅為3.76％，發(fā)芽勢(shì)為25.0％，變異系數(shù)14.96％，正交試驗(yàn)結(jié)果顯示，浸種溫度30℃、浸

9、種時(shí)間24h、硼酸400 mg·L-1條件下，其發(fā)芽率可達(dá)到52.0％。最優(yōu)組合是浸種溫度20℃，浸種時(shí)間12h，H3BO3濃度400mg·L-1。高地竹的育苗和引種栽培有待繼續(xù)試驗(yàn)。
　　8.篩選出8對(duì)引物，對(duì)采自非洲馬達(dá)加斯加的29份龍頭竹，加上采自中國(guó)2份龍頭竹，2份馬島的黃金間碧竹（B.vulgaris‘Vittata’）、2份中國(guó)的大佛肚竹(B.vulgaris‘Wamin’)，共35份材料，進(jìn)行AFLP擴(kuò)增，共得到17

10、28條擴(kuò)增條帶，其中多態(tài)性條帶1402條，多態(tài)性條帶率(PPB)81.14％。Nei基因多樣性指數(shù)(H)為0.1544，Shannon多樣性指數(shù)(I)0.2568。以學(xué)琳石竹（B.xueliniana）、青稈竹（B.tuloides）為外類群，聚類結(jié)果清晰可見龍頭竹及其相關(guān)類群的分子地理相關(guān)性。
　　銳藥竹、高地竹、龍頭竹等非洲主要竹類或竹稈具有用材、纖維利用價(jià)值;或葉片具有飼用及藥用價(jià)值;或種子、竹筍具有食用價(jià)值，開發(fā)潛力巨大，