摘要: 垂穗披碱草(Elymus nutans)是一种禾本科的多年生、冷季型、异源六倍体牧草，基因组成为StStYYHH (2n=6x=42)。该草具有抗性强、生物产量高、牧草品质好、适应性广等优点。被广泛用作栽培草地和天然草地改良。但其严重的落粒性极大地限制了种子生产，... 展开 垂穗披碱草(Elymus nutans)是一种禾本科的多年生、冷季型、异源六倍体牧草，基因组成为StStYYHH (2n=6x=42)。该草具有抗性强、生物产量高、牧草品质好、适应性广等优点。被广泛用作栽培草地和天然草地改良。但其严重的落粒性极大地限制了种子生产，制约了垂穗披碱草品种选育和新品种的推广利用。本研究在种质资源收集和评价基础上，从离层解剖结构、转录组测序等方面研究了垂穗披碱草落粒的组织学和分子机理，同时开发了一批落粒候选基因相关的EST-SSR标记，以期为垂穗披碱草低落粒品种选育奠定基础。主要试验结果如下： 1.以38份材料的127个单株为研究对象，对叶、茎、落粒等21个农艺性状进行了连续两年的评价。结果表明，各性状存在不同程度的变异，其中种柄的断裂拉伸张力(Breaking tensile strength，BTS)的变异系数较大，2017年为37.66%， 2018年为40.03%。进一步对13份不同落粒程度的垂穗披碱草进行落粒性及14个农艺性状的相关性分析，结果表明，13份种质中PI619516落粒率最低，种柄断裂拉伸张力(BTS)测定值达70.05 gf，种质PI639855的落粒率最高，BTS值为13.99 gf。相关性分析表明，BTS与穗长和茎粗呈显著负相关(P＜0.05)。 2.离区组织学分析发现在垂穗披碱草上存在明显的离层部位。对离区与非离区进行转录组测序分析，共得到111,667个有功能注释的Unigenes，其中7644个为差异表达基因。进一步筛选获得489个与转录因子，细胞壁水解或修饰，水解酶活性，植物激素信号传导和响应，木质素生物合成以及信号转导或蛋白质周转相关的候选基因。 3.基于转录组测序数据开发了52个多态性的 EST-SSR标记，用于对38份种质的127个单株进行遗传多样性分析，引物的多态性信息含量 (PIC) 为0.114-0.331，平均值为0.199。聚类分析结果表明127个单株被聚为两类。基于落粒候选基因开发了14个分子标记，用于12份不同落粒材料的48个单株的遗传多样性分析，聚类分析表明落粒率相似的材料趋向于聚为一类，表明这些特异引物基因在落粒性状分子标记辅助选择中具有一定的应用前景。 收起