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，開展育苗試驗和后代測定，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

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

4、4-75.74％之間。測定的表型性狀中，葉長變異系數(shù)最小，為19.94％，而各植株間地徑變異系數(shù)最大，達到了75.74％。葉面積及葉長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葉綠素熒光儀，測定銳藥竹實際光化學效率(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，測定銳藥竹光補償點為38.9μmol·m-2·s-1，光補償點偏低，光

6、飽和點約為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、光補償點偏低，說明苗期具有一定耐蔭能力;從其光響應曲線發(fā)現(xiàn)同時具有耐強光能力，對光照強度的適應范圍廣。
　　5.銳藥竹二年生實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，利用表型性狀進行種質(zhì)歸類，具有一定的生理依據(jù)。
　　6.采用AFLP分子標記技術(shù)測定銳藥竹的分子遺傳多樣性，結(jié)果顯示其多態(tài)位點百分率(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、寬、及長寬比存在相對較高程度變異。高地竹種子長度為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)芽勢為25.0％，變異系數(shù)14.96％，正交試驗結(jié)果顯示，浸種溫度30℃、浸

9、種時間24h、硼酸400 mg·L-1條件下，其發(fā)芽率可達到52.0％。最優(yōu)組合是浸種溫度20℃，浸種時間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。
　　8.篩選出8對引物，對采自非洲馬達加斯加的29份龍頭竹，加上采自中國2份龍頭竹，2份馬島的黃金間碧竹（B.vulgaris‘Vittata’）、2份中國的大佛肚竹(B.vulgaris‘Wamin’)，共35份材料，進行AFLP擴增，共得到17

10、28條擴增條帶，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、纖維利用價值;或葉片具有飼用及藥用價值;或種子、竹筍具有食用價值，開發(fā)潛力巨大，