[00123967]广义披碱草属植物的系统分类研究与资源利用

本成果属自然科学（生物科学）领域的基础研究。 在国家和部省级科技计划课题的资助下,针对小麦族广义披碱草属植物的分类与系统发育问题,项目组系统收集和保存了广义披碱草属植物52个种350余份材料及其二倍体供体的大麦属、冰草属和拟鹅观草属32个物种220余份;制作和保存了腊叶标本36个物种250余份;完成了广义披碱草属133种2110份标本的数字化,实现标本资源的信息共享。综合运用形态学、生物化学、细胞学、细胞遗传学、分子标记、DNA序列分析技术,对小麦族广义披碱草属植物二倍体供体到四倍体再到六倍体系统发育关系、属种系统地位、物种生物学、物种多样性形成、染色体组起源和演化、育种利用等进行了研究,在国内外重要学术刊物上发表论文52篇,其中SCI刊物论文38篇;共有36篇论文被SCI引用86次。培养毕业博士11名,其中1篇博士学位论文于2008年获得全国优秀博士学位论文提名奖。主要研究结果如下： 1、收集和保存了广义披碱草及其供体属84种570份种质资源,完成了133种2110份广义披碱草属植物标本的数字化,向国内12家科研院所、高校交流发放小麦族种质资源108份,实现标本资源和种质资源共享。 2、报道21种1亚种的染色体组组成。Elytrigia caespitosa、Elytrigia intermedia、Elytrigia nodosa、Elytrigia scythica和Elytrigia geniculata ssp. pruinifera含有EeSt染色体组组成;Roegneria serotina、Roegneria sinica、Roegneria schugnanica、Roegneria tschimganica、Roegneria glaucifolia、Roegneria alashanica含有StY染色体组组成; Roegneria confusa含有StH或YH染色体组组成;Roegneria grandis含有StgY染色体组组成;Roegneria elytrigioides含有St1St2染色体组组成;Elymus villosus、Elytrigia lolioides含StH染色体组组成;Elymus tangutorum、Elymus cylindricus、Elymus excelsus、Elymus breviaristatus、Roegneria calcicola、Roegneria tsukshiensis含有StYH染色体组组成。 3、提出了物种的分类处理。根据染色体组分类系统原则,将含StH染色体组成物种归入Elymus sensu stricto,将含StY染色体组成物种归入Roegneria C. Koch,将含EeSt染色体组成物种归入Trichopyrum ?. L?ve,将含StYH染色体组组成物种归入Campeiostachys Drob.;支持将含StYP染色体组组成物种划入Kengyilia C. Yen ＆ J. L. Yang,将含StP染色体组组成物种划入Douglasdeweya C. Yen, J. L. Yang ＆ B. R. Baum,将含StYW染色体组组成物种划入Anthosachne Steud.,将含NsXm染色体组组成物种划入Leymus Hochst.;撤销猬草属,将猬草属物种分别组合到Elymus sensu stricto和Leymus Hochst.中。 4、澄清了基因组起源。广义披碱草属物种的St、H、W、P、Ee（Eb）和Ns染色体组分别起源于Pseudoroegneria、Hordeum、Australopyrum、Agropyron、Lophopyrum和Psathyrostachys;Y染色体组与Pseudoroegneria的St染色体组和Peridictyon的Xp染色体组亲缘关系较近,Xm染色体组起源与Psathrostachys的Ns染色体组、Lophopyrum的E染色体组、Agropyron的P染色体组和Eremopyrum的Xe染色体组有关。 5、解析了物种形成方式。广义披碱草属含StH、StY、StE、StP等染色体组的四倍体物种形成中,Pseudoroegneria的St染色体组作为母系供体参与多倍化杂交物种形成过程;含StYH、StPY、StWY等染色体组的六倍体物种形成中,Roegneria的StY染色体组作为母系供体参与多倍化杂交物种形成过程;含NsXm染色体组物种形成中,Psathyrostachys的Ns和Xm染色体组供体均作为母系供体参与多倍化杂交物种形成过程。 6、阐述了多样性形成机制。多倍化、重复杂交-渐渗、谱系不完全分离、独立起源、迁移扩散、辐射式演化等历史生物学事件是导致广义披碱草属物种在形态学特征、细胞学特征、DNA遗传变异、地理分布等存在广泛变异的主要因素。 7、发现抗条锈病新基因YrK1007;分离克隆了鹅观草Roegneria kamoji高分子谷蛋白新基因1St1.2;开发了用于鉴定St染色体组特异荧光标记新探针St2-80;育成了国审牧草新品种2个：“川中”鹅观草 和“川引”鹅观草。