渥丹百合种内遗传多样性的研究

摘要

渥丹百合(Lilium concolor Salisb．)是百合科(Liliaceae)百合属(Lilium)钟花组(Sect．Lophophorum)多年生球根植物，渥丹种内有变种有斑百合(L．concolor var．buschianumBaker．)、大花百合(L．concolor var megalanthum Wang et Tang)、渥丹原变种(L．concolor var．concolor)和变型黄花渥丹(L．concolot var．concolor f.coridion Kitag．)。本文从渥丹百合的形态学、细胞学、分子生物学三个方面对渥丹百合11个居群进行了遗传多样性研究，探讨了该种植物的遗传多样性、种内分化及相互间的亲缘关系，对研究百合属植物的分类、进化研究及开发利用具有重要意义。主要结果如下： 植物学性状观察表明，渥丹种内植物的物候期相差不大，较为一致。大花百合(BH50)叶片比其他居群明显短且宽，宽为1.0～1.3cm，其次黄花渥丹(BH20黄)叶片长且宽，其他有斑百合在各居群间没有明显差异。有斑百合与渥丹的区别是花被片有紫色或紫黑色斑点。黄花渥丹与有斑百合不同之处在于花为黄色。而大花百合与有斑百合的区别在于花被片较长，长为5～5.6cm，宽1.0～1.4cm，有紫色斑点。黄花渥丹的果实相对较短，大花百合的果实较轻。以形态性状为分类依据进行聚类分析，可准确将供试10个居群的材料分为三个类群：有斑百合、黄花渥丹、大花百合，这一结果与经典分类一致。黄花渥丹与有斑百合的距离为1.967～2.645，大花百合与有斑百合的距离为2.792～3.630，可见黄花渥丹与有斑百合亲缘关系更近，较早的聚为一类，然后再与大花百合聚在一起。有斑百合的几个居群可分为BH16、BH99、BH20、BH95和BH21、BH41、BH27、BH28两个类群。有斑百合BH20和BH95亲缘关系最近，欧氏距离为1.334，有斑百合BH20和BH27亲缘关系最远，欧氏距离为2.662。 花粉性状研究结果表明，渥丹百合种内花粉极面观为椭圆形，腹面观为舟形，都有沿赤道轴方向走行的单孔沟，沟细长，沟缘较整齐，沟裂两极较尖。表面纹饰为单排基柱网纹，网眼大小不均一，网眼交接处有基粒合生的现象。有斑百合花粉网脊上基粒瘤状大小不一，排列不紧密，相邻颗粒间可见明显空隙；黄花渥丹(BH20黄)花粉网脊由大小不均一的瘤状基粒组成，基粒边缘不整齐，排列不紧密；大花百合(BH50)花粉网脊由盘珠状基粒构成，基粒大小整齐均一，排列紧密。有斑百合与黄花渥丹花粉形态非常相似，在网眼形态和网脊颗粒排列方面表现出较高的一致性，而大花百合与以上两种百合相比，花粉形态差异相对较大。大花百合(BH50)花粉生活力稍低，为60.3％，有斑百合和黄花渥丹(BH20黄)的花粉生活力相差不大，为75.0％～91.7％。 核型分析结果表明，有斑百合BH27和有斑百合BH41核型分别为2n=2x=4m(2SNr)+4st+16t(2SAT)和2n=2x=4m(4SAT)+12st+8t(4SAT)，黄花渥丹BH20黄核型为2n=2x=4m(4SAT)+4st+16t(4SAT)，大花百合BH50核型为2n=2x=4m(4SAT)+6st(2SAT)+14t(4SAT)。渥丹百合染色体的一些共性为：都由三种染色体(m，st，t)组成，第1、2对染色体具近中部着丝点，第2对染色体上存在次缢痕。渥丹百合种内植物的染色体中具近端部着丝点(st)和具端部着丝点(t)染色体所占的比例大，染色体长度比大，核型对称性差。变种间聚类分析表明，黄花渥丹BH20黄和大花百合BH50较早的聚为一类，然后再与有斑百合聚在一起。而有斑百合BH27和BH41又聚为一分支。黄花渥丹与大花百合的遗传距离较小，与有斑百合的距离较大。 RAPD分析结果表明，9个引物扩增出128条带，每个引物扩增条带平均数为14条，居群间具有多态性的扩增条带100条，占总扩增条带的78．13％。渥丹百合种内不同居群按其变种较好的聚为四类：有斑百合(BHl6、BH20、BH21、BH27、BH28、BH41、BH95、BH99)，渥丹原变种(BH68)，黄花渥丹(BH20黄)，大花百合(BH50)。其中，渥丹原变种与其变型黄花渥丹的亲缘关系相对较近，其次是大花百合，最后与有斑百合聚在一起。有斑百合的8个居群较早的聚在一起并分为三支：BHl6、BH21：BH99、BH28、BH95、BH27；BH20、BH41。

目录

声明

摘要

前言

第一章渥丹百合种内各居群植物学性状与花粉性状研究

1材料与方法

1.1试验材料

1.2试验方法

2结果与分析

2.1渥丹百合种内各居群物候期观察

2.2渥丹百合种内各居群茎叶性状

2.3渥丹百合种内各居群花性状

2.4渥丹百合种内各居群果实性状

2.5渥丹百合种内各居群种子性状

2.6渥丹百合种内各居群植物学性状聚类分析

2.7渥丹百合种内各居群花粉性状

第二章渥丹百合种内各居群核型分析

1材料与方法

1.1试验材料

1.2试验方法

2结果与分析

2.1有斑百合BH27核型分析

2.2有斑百合BH41核型分析

2.3黄花渥丹BH20黄核型分析

2.4大花百合BH50核型分析

2.5渥丹百合种内各居群染色体性状聚类分析

第三章渥丹百合种内各居群遗传多样性RAPD分析

1材料与方法

1.1试验材料

1.2试验方法

2结果与分析

2.1渥丹百合种内各居群的RAPD扩增多态性分析

2.2渥丹百合种内各居群的RAPD扩增聚类分析

讨论与结论

1讨论

1.1渥丹百合种内遗传多样性

1.2渥丹百合种内分化和适应性

1.3百合种质资源遗传多样性的研究方法

2结论

参考文献

附录1

附录2

附录3

致谢

攻读学位期间发表文章