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鼠尾草属为唇形科(Lamiaceae)中最大的属,该属植物种类及株型多样,或呈草本、半灌木或灌木状。在我国鼠尾草属植物分布甚广,各地均有栽培,因其抗性强、应用广、管理简单,花、叶具独特的芳香等特点,被称为新优应用花卉。鼠尾草属植物还是各园林景点布置的优势花材,可广泛用于花坛、花境、林缘坡地等处;除此之外,鼠尾草还具有重要的药用和经济价值。但目前我国主栽鼠尾草属植物的系统分类、品种鉴定工作一直比较混乱,开展该属种质的收集与引种,明确种、品种(系)间的遗传变异水平,对其资源的可持续利用、及亲缘关系划分具有一定的现实意义。因此,本研究特以我国主栽鼠尾草属植物为试验材料,对其开展收集与引种工作,并从表型性状、花粉形态、染色体核型分析及SRAP分子标记四方面进行研究。主要结果如下:
(1)对引种鼠尾草种质资源种植观测结果显示:鼠尾草属植物的物候期及形态性状表现出种间的变异大于种内的变异。不同种、品种(系)鼠尾草属植物主要表型性状的变异以花色、花萼颜色和苞片颜色最为显著,其次是花序最长节间长;分枝数、花序直径、花冠长、花冠直径、花柱长、上臂长/下臂长、上唇长/下唇长、花丝长、花萼长、花萼直径、花冠长/花萼长、苞片长、苞片直径、单花序结种子数的变异范围在39.33%~58.37%之间;株高、冠幅、茎粗、叶片形态指标、花序长、花梗长、花药长及种子长变异系数较小,介于13.50%~31.92%之间。
(2)染色体核型分析结果显示:试验样本均为二倍体,染色体基数有x=7,8,9,10,21,染色体数有14(2n=14),16(2n=16),18(2n=18),20(2n=20)及42(2n=42);基本由5种染色体(M、m、sm、st、t)组成;核型有“2A”,“2B”,“3A”,“3B”,“3C”5个类型;最长染色体与最短染色体比值在1.50~4.78之间;臂比>2的染色体比例介于12.50~88.89之间;核型不对称系数在54.00%~75.64%。
(3)扫描电镜观测花粉形态结果显示:花粉粒均以单粒形式存在,外壁纹饰为复层的网状纹饰,具6沟,沟内具点状疣。鼠尾草属植物的花粉粒形态与外壁纹饰在种间具有十分明显的区别,花粉粒形态分成3种:扁球形、近扁球形和近球形;外壁纹饰分为4种:浅网状、三套网状、杂乱网状和大网套小网状纹饰。花粉粒性状与花器官性状有很强的相关性。花粉粒大小、外壁纹饰、网眼直径及网眼内网孔数目可作为种间分类指标。
(4)SRAP标记结果显示:用筛选出的16对多态性较好的引物对试验材料进行扩增,共产生96个多态性条带,多态性比率介于66.67%~100%之间。以无偏差遗传距离0.75为阈值,可以将18份鼠尾草材料分为9大类:其中‘维多利亚’、‘一串蓝’、‘矮杆一串蓝’和‘蓝星’归为一类;彩苞鼠尾草蓝色、‘蓝蝶’和‘蓝萼’归为一类;‘新篇章蓝色’、‘梅洛’、‘小籽’归为一类;‘蓝色天使’单独为一类;彩苞鼠尾草粉色、‘粉蝶’为一类;‘新篇章玫红’和超级鼠尾草玫瑰粉色归为一类;蜂鸟珊瑚红白双色单独为一类;‘夏之宝石’和‘展望’各单独为一类。
(1)对引种鼠尾草种质资源种植观测结果显示:鼠尾草属植物的物候期及形态性状表现出种间的变异大于种内的变异。不同种、品种(系)鼠尾草属植物主要表型性状的变异以花色、花萼颜色和苞片颜色最为显著,其次是花序最长节间长;分枝数、花序直径、花冠长、花冠直径、花柱长、上臂长/下臂长、上唇长/下唇长、花丝长、花萼长、花萼直径、花冠长/花萼长、苞片长、苞片直径、单花序结种子数的变异范围在39.33%~58.37%之间;株高、冠幅、茎粗、叶片形态指标、花序长、花梗长、花药长及种子长变异系数较小,介于13.50%~31.92%之间。
(2)染色体核型分析结果显示:试验样本均为二倍体,染色体基数有x=7,8,9,10,21,染色体数有14(2n=14),16(2n=16),18(2n=18),20(2n=20)及42(2n=42);基本由5种染色体(M、m、sm、st、t)组成;核型有“2A”,“2B”,“3A”,“3B”,“3C”5个类型;最长染色体与最短染色体比值在1.50~4.78之间;臂比>2的染色体比例介于12.50~88.89之间;核型不对称系数在54.00%~75.64%。
(3)扫描电镜观测花粉形态结果显示:花粉粒均以单粒形式存在,外壁纹饰为复层的网状纹饰,具6沟,沟内具点状疣。鼠尾草属植物的花粉粒形态与外壁纹饰在种间具有十分明显的区别,花粉粒形态分成3种:扁球形、近扁球形和近球形;外壁纹饰分为4种:浅网状、三套网状、杂乱网状和大网套小网状纹饰。花粉粒性状与花器官性状有很强的相关性。花粉粒大小、外壁纹饰、网眼直径及网眼内网孔数目可作为种间分类指标。
(4)SRAP标记结果显示:用筛选出的16对多态性较好的引物对试验材料进行扩增,共产生96个多态性条带,多态性比率介于66.67%~100%之间。以无偏差遗传距离0.75为阈值,可以将18份鼠尾草材料分为9大类:其中‘维多利亚’、‘一串蓝’、‘矮杆一串蓝’和‘蓝星’归为一类;彩苞鼠尾草蓝色、‘蓝蝶’和‘蓝萼’归为一类;‘新篇章蓝色’、‘梅洛’、‘小籽’归为一类;‘蓝色天使’单独为一类;彩苞鼠尾草粉色、‘粉蝶’为一类;‘新篇章玫红’和超级鼠尾草玫瑰粉色归为一类;蜂鸟珊瑚红白双色单独为一类;‘夏之宝石’和‘展望’各单独为一类。