海拔是影响植物生物进化的重要原因之一,同时也和物种间的亲缘关系有密切联系,我们通过揭示披碱草属植物适应海拔变化的遗传机制,来理清其种群遗传特点和种间杂交与分化之间内在的联系。首先本试验通过采集不同海拔梯度下(3098～4203 m)的3种披碱草属植物:六倍体垂穗披碱草(Elymus nutans)、四倍体的昆仑披碱草(E.burchan-buddae)和老芒麦(E.sibiricus),27个种群810个体的13个表型性状进行测定,来探明海拔对披碱草属植物表型特征的影响。结果表明,三种披碱草的变异系数范围分别是:垂穗披碱草为8.8%～59.1%,昆仑披碱草为8.2%～53.7%,老芒麦为7.6%～56.7%,且3种披碱草变异系数最小的表型性状都是外稃长。聚类分析结果可以看出形态特征上相似的种群其海拔来源基本相同,而且聚为一类的多数种群具有相似的生境。相关分析表明:海拔和供试材料的多个形态表型特征之间存在着非常明显的相关性(P<0.01)。主成分分析结果表明:株高、穗重、内稃宽、内稃长、外稃长、外稃宽、颖片长、颖片宽、旗叶长、小花数、旗叶宽等11个性状指标是引起海拔对供试披碱草表型变异的主要特征指标。形态学证据表明,海拔对披碱草属植物形态特征具有较强的可塑性,不同披碱草属植物和形态特征对于海拔变化的反应不同,其中四倍体披碱草属植物对海拔梯度变化所引起的遗传变化反应表现的更加敏感。因此,部分形态特征变化可以用于进行披碱草属植物在海拔梯度上演化规律的研究。其次,遗传多样性的高低可以反映该物种或种群对环境的适应能力以及本身的进化潜力和该种群的稳定性。因此我们选择了四倍体昆仑披碱草和六倍体垂穗披碱草的两个核基因(ITS、Waxy基因)进行核酸多态性分析,分析结果表明:(1)六倍体的垂穗披碱草各海拔组的各个核酸多态性指标数值上都远大于四倍体物种,这表明六倍体核基因进化速率要快于四倍体植物;(2)高海拔地区的核酸多样性要低于中低海拔地区,说明披碱草属植物越接近其生境高度的临界极限,其核酸多态性将逐渐降低。