苦竹属种质资源挖掘
苦竹属（Pleioblastus）具有重要的经济、生态、文化和社会价值。其既包括高大的材用、笋用竹种，也囊收矮小的绿化观赏竹种。苦竹及其近缘种（以下简称“苦竹属种质”）种质资源一直疏于研究。我们从模式产地、主产地及其分布区域进行广泛采样，经过长期积累，较深入系统地调查了其表型性状，提出了苦竹属种质DUS描述性状，并挖掘了部分优特资源;基于NCBI分子数据，开发了部分苦竹属SSR专用引物，并对收集的苦竹属种质进行了分子鉴别研究;对主要苦竹属种系进行了光合生理生态测定和比较分析;外业工作中，发现并首次描述了宜兴苦竹(Pl.yixingensis)的花部结构。以上研究为苦竹属进一步的种质资源整理与挖掘工作积累了数据和材料。 得出的主要结果如下: 1.通过在苦竹属种质的分布地广泛采样，特别是对模式产地的植株性状调查，进行了比较系统的表型性状研究，梳理了苦竹属种质的经济性状，编制了苦竹属种质资源DUS描述规范（草案）。共49个种质测试性状，确定了箨鞘质地等13个质量性状，叶脉数等21个数量性状，叶色等15个假质量性状。研究工作中初步发现了3份在秆形等表型性状方面有特质的新种质。 2.从NCBI上下载了苦竹属全部587条核苷酸序列（截止2017年11月底），通过MISA软件包处理后，得到404条无冗余序列，检测出含有SSR的序列45条，SSR位点47个。SSR出现的频率为1.14％，且所有SSR均为单核苷酸重复类型。成功开发了6对苦竹属种质SSR专用引物。同时，选择毛竹等的26对SSR引物进行试验，发现只有3对引物具有多态性，说明不同属种的竹类植物的SSR引物通用性不好，开发此6对苦竹属SSR具有专用性的引物具有必要性。 3.采用开发的引物，对收集的62份苦竹属种质进行检测、鉴别，共检测到37个等位基因，平均每对引物检测到4.1111个等位基因，最多的检测到7个等位基因。根据软件NTSYS计算苦竹属种质间的遗传相似系数，按UPGMA法进行聚类分析。结果表明，在相似性系数0.658水平下，62份种质材料可分为8类。基本支持中国产苦竹与日本产苦竹明显分为2大类的分别论，说明他们各自具有独特的起源。新发现的3份种质与苦竹(Pl.amarus)的亲缘关系近，证实了其属于苦竹属身份。 4.分析SSR聚类图，发现苦竹属分布最广的斑苦竹(Pl.maculatus)从四川、重庆、湖北、湖南等地采集了种质样品10份，都聚集合在一起;采自浙江、江苏、安徽、河南等4省的宜兴苦竹聚为一支，说明了这些种质的遗传稳定性和一致性。有研究者因观察到黄条金刚竹(Pl.Kongosanensis f.aureostriatus)雄蕊数为6等花部特征而移入东笆竹属(Sasaella)，将其易名为Sasaella kongosanensis'Aureostriatus'，但本研究的SSR分子鉴别结果不予支持，个中原因有待深入研究。 5.对主要苦竹属种系进行了光合生理生态研究。发现直角双曲线修正模型是苦竹属种质光合光响应曲线的最适拟合模型。其中，衢县苦竹（Pl.juxianensis）等8个种质的光响应曲线属于强度抑制型，而宜兴苦竹等6份种质光响应曲线属于饱和趋近型。发现所有种质的光补偿点均低于20μmol·m-2·s-1，光饱和点秋竹（Pl.gozadakensis）达到2000μmol·m-2·s-1以上，其他均低于1200μmol·m-2·s-1，有效光合辐射在3-14μmol·m-2· s-1之间，表明了苦竹属种质的耐阴性，可作为苦竹引种、栽培，林下配植的重要依据。试验中同时发现苦竹属种质的叶绿素荧光参数Fv/Fm、Fv/Fo、NPQ、qP、ΦPSⅡ、ETR等普遍偏低，说明其受到了环境胁迫。 6.野外调查中，发现了河南、浙江、江苏、安徽等地的宜兴苦竹于2017年4月同步开花的现象。外业得知宜兴苦竹雄蕊数3，4，5，6均有，以3为主，SSR分子结果也聚集在一起，应属于苦竹属资源，不宜更名为宜兴酸竹(Acidosasayixingensis)。宜兴苦竹的花粉为浅染型败育，其花粉萌发率仅有5.11％，结实率不足10％。
苦竹属;种质资源;表型性状;光合生理;花粉萌发
中国林业科学研究院
硕士
经济林学
郭起荣
2018
中文
S795
94
2018-11-08（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）