摘要：為更好地利用老芒麥（Elymus sibiricus L.）野生資源，本研究從我國(guó)青藏高原、西北、華北、東北地區(qū)以及國(guó)外部分地區(qū)共采集了1 723份野生披堿草屬種質(zhì)資源，通過表型特征觀測(cè)和流式細(xì)胞儀檢測(cè)，共鑒定出了990份野生老芒麥種質(zhì)，246份垂穗披堿草種質(zhì)，并測(cè)得老芒麥的DNA含量在5.86～7.30 Gb之間，平均DNA含量為6.66 Gb；垂穗披堿草材料的DNA含量在9.50～10.36 Gb之間，平均DNA含量為9.97 Gb。研究結(jié)果顯示，在西北、華北以及東北地區(qū)的部分野生老芒麥材料在苗期基部葉鞘出現(xiàn)了絨毛，分析發(fā)現(xiàn)該表型出現(xiàn)的概率與經(jīng)度和緯度呈極顯著正相關(guān)關(guān)系（Plt;0.01），與海拔、年年均氣溫以及年平均降雨量呈極顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系（Plt;0.01）。表明老芒麥苗期基部葉鞘絨毛的有無與環(huán)境因子之間存在著必然的聯(lián)系，可能是老芒麥種質(zhì)應(yīng)對(duì)不同環(huán)境類型的適應(yīng)性機(jī)制之一。本研究為老芒麥的形態(tài)鑒定提供了新的依據(jù)，為老芒麥種質(zhì)資源挖掘和育種應(yīng)用提供了材料基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：老芒麥；表型鑒定；流式細(xì)胞術(shù)；基部葉鞘絨毛

中圖分類號(hào)：S543.9文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1007-0435（2023）04-1026-10

Identification of Wild Elymus sibiricus Germplasm Resources and Analysis of

Variation of Dorsal Hairs in Basal Leaf Sheath

LI Ming-feng LI Xin-rui LI Ying-zhu CHEN Li-li WANG Yan LI Chun-yan

CHANG Dan LEI Xiong YAN Li-jun YOU Ming-hong JI Xiao-fei ZHANG Chang-bing

WU Qi GOU Wen-long LI Da-xu CHEN Shi-yong BAI Shi-qie YAN Jia-jun

（1. Southwest Minzu University， Chengdu， Sichuan Province 610041， China; 2. Sichuan Academy of Grassland Sciences，

Chengdu， Sichuan Province 611743， China; 3. Sichuan Agricultural University， Chengdu， Sichuan Province 611130， China）

Abstract：In order to make better use of the wild resources of Elymus sibiricus germplasm，in this study the 1 723 materials of wild Elymus species resources from the Qinghai-Tibet Plateau，Northwest of China，North China and Northeast of China and some foreign regions were collected，from which，total of 990 wild E. sibiricus germplasm were identified by phenotypic characteristics and the Flow Cytometry detection. The results showed that the DNA content of E. sibiricus was between 5.86～7.30 Gb with average of 6.66Gb. The DNA content of Elymus nutans Griseb was between 9.50～10.36 Gb with average of 9.97Gb. It was found out that dorsal hair appeared in the basal leaf sheath of some wild E. sibiricus materials from Northwest of China，North China and Northeast of China，which was different from the description of the morphological characteristics of E. sibiricus in Chinese Flora，which was positively correlated with longitude and latitude （P lt; 0.01），and negatively correlated with altitude，annual mean temperature and annual mean rainfall （Plt;0.01），indicating that there was an inevitable relationship between the existence of the dorsal hair in the basal leaf sheath of E. sibiricus and its environmental factors and which possibly was one of the adaptive mechanisms of E. sibiricus germplasm to its environment. The results of this study provided a new basis for the morphological identification of E. sibiricus，and for the exploring E. sibiricus germplasm resources and breeding application.

Key words：Elymus sibiricus;Phenotypic identification;Flow cytometry;Dorsal hair in the basal leaf sheath

老芒麥（Elymus sibiricus L.）是禾本科小麥族披堿草屬（Elymus spp.）的模式種，具有產(chǎn)草量高、適口性好、抗逆性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，在青藏高原地區(qū)被廣泛應(yīng)用于高產(chǎn)人工草地建植和天然草地恢復(fù)改良，在畜牧業(yè)生產(chǎn)和生態(tài)建設(shè)中發(fā)揮著重要作用［1-3］。野生老芒麥種質(zhì)資源廣泛分布于北半球溫帶地區(qū)，在我國(guó)西藏、四川、新疆、內(nèi)蒙古等多個(gè)省區(qū)均有分布，是草甸草原和草甸群落中的重要成分［4-5］。老芒麥作為牧草生態(tài)草兼用型鄉(xiāng)土草種，準(zhǔn)確掌握其形態(tài)特征并開展物種鑒定是野生種質(zhì)資源采集利用的前提。

多個(gè)研究結(jié)果表明，老芒麥的表型性狀具有豐富的多樣性，在不同的生境下會(huì)出現(xiàn)較大差異［6-8］。老芒麥與垂穗披堿草（Elymus nutans Griseb）同為披堿草屬物種，在野外條件下，通常依靠《中國(guó)植物志》相關(guān)描述進(jìn)行表型鑒定［9］。但由于老芒麥與垂穗披堿草地理分布高度重疊，并且具有豐富的表型變異性和多樣性，在野外難以區(qū)分［10］。老芒麥為四倍體，垂穗披堿草為六倍體，通過倍性鑒定，結(jié)合表型觀測(cè)，是區(qū)分老芒麥與垂穗披堿草的準(zhǔn)確方式［11-12］。染色體計(jì)數(shù)與組型分析是傳統(tǒng)的植物染色體倍性鑒定方法，準(zhǔn)確性高，但過程耗時(shí)繁瑣，對(duì)大量材料開展鑒定時(shí)，這種傳統(tǒng)的倍性鑒定方法就表現(xiàn)出了明顯的局限性。流式細(xì)胞術(shù)（Flow cytometry，F(xiàn)CM）是一種對(duì)懸浮在液流中的細(xì)胞及亞細(xì)胞結(jié)構(gòu)等生物顆?；蚍巧镱w粒進(jìn)行快速準(zhǔn)確的多參數(shù)分析和分選的技術(shù)，可以快速高效的測(cè)算植物倍性，而且受限制較小、制樣簡(jiǎn)單，適合樣品較多的倍性檢測(cè)分析［13-14］。近年來，流式細(xì)胞儀已廣泛應(yīng)用于植物倍性研究，在菊花（Dendranthema morifolium）［15］、玉米（Zea mays）［16］、小麥（Triticum aestivum）［17］、鴨茅（Dactylis glomerata）［18］、斑茅（Erianthus arundinaceus）［19］等植物的倍性快速檢測(cè)上已成功運(yùn)用。

為更好地利用老芒麥野生種質(zhì)資源，本研究對(duì)收集自我國(guó)青藏高原、西北、華北、東北地區(qū)以及國(guó)外部分地區(qū)的老芒麥種質(zhì)資源進(jìn)行了形態(tài)學(xué)和流式細(xì)胞學(xué)聯(lián)合鑒定，準(zhǔn)確鑒定出990份野生老芒麥種質(zhì)資源，并發(fā)現(xiàn)部分老芒麥苗期基部葉鞘出現(xiàn)了絨毛，與《中國(guó)植物志》上對(duì)老芒麥的形態(tài)學(xué)特征描述出現(xiàn)了差異。我們對(duì)這一現(xiàn)象進(jìn)行了初步分析，通過解析其分布規(guī)律和影響因素，為老芒麥種質(zhì)資源采集利用提供參考。

1材料與方法

1.1試驗(yàn)材料

供試材料共計(jì)1 723份野生披堿草屬種質(zhì)，由四川省草原科學(xué)研究院提供。材料采集于多個(gè)地區(qū)，生境信息差異顯著（表1），包括我國(guó)青藏高原地區(qū)（Qinghai-Tibet Plateau，QTP，主要為四川、西藏、甘肅、青海），西北地區(qū)（Northwest of China，NW，主要為新疆），華北地區(qū)（North China，NC，主要為河北、內(nèi)蒙古中部地區(qū)），東北地區(qū)（Northeast of China，NE，主要為內(nèi)蒙古東北地區(qū)），以及部分國(guó)外地區(qū)。對(duì)照品種為‘川草2號(hào)’老芒麥（Elymus sibiricus ‘Chuancao No.2’）（四倍體，DNA含量6.74 Gb）。

1.2試驗(yàn)地點(diǎn)

所有供試材料于2018年10月在四川省草原科學(xué)研究院成都市大邑縣韓場(chǎng)鎮(zhèn)試驗(yàn)基地內(nèi)進(jìn)行盆栽育苗。2019年5月將育苗成功的盆栽材料移栽至四川省草原科學(xué)研究院阿壩藏族羌族自治州紅原縣的試驗(yàn)基地（32°46′37″ N，102°32′38″ E，海拔3 500 m）。年均溫1.4℃，最熱月均溫10.8℃，最冷月均溫—9.9℃，極端最高溫23.6℃，極端最低溫—33.5℃，年降水量769.2 mm，無絕對(duì)無霜期。試驗(yàn)地土壤為高山草甸土，pH值為6.6。移栽前對(duì)試驗(yàn)地進(jìn)行翻整處理。

1.3試驗(yàn)方法

1.3.1形態(tài)學(xué)特征觀測(cè)所有試驗(yàn)種質(zhì)材料種植于1個(gè)小區(qū)，采用單株種植，每小區(qū)42株，株距、行距均為75 cm，小區(qū)面積為3.75 m×4.5 m，于2020年開始觀測(cè)所有供試材料的形態(tài)學(xué)特征。依據(jù)《中國(guó)植物志》上形態(tài)學(xué)特征的相關(guān)描述，垂穗披堿草“基部和根出的葉鞘具柔毛”“穗狀花序較緊密”；老芒麥“葉鞘光滑無毛”“穗狀花序較疏松”［9］。本試驗(yàn)選取了苗期基部葉鞘背毛和穗狀花序兩個(gè)特征作為垂穗披堿草和老芒麥的區(qū)分標(biāo)準(zhǔn)，以穗部性狀特征為主，苗期基部葉鞘背毛特征為輔進(jìn)行形態(tài)學(xué)鑒定。穗部主要觀測(cè)方法為在開花期將材料穗部完全拉伸，老芒麥的小穗會(huì)表現(xiàn)出非常疏松的狀態(tài)，而垂穗披堿草的小穗會(huì)非常緊湊且多數(shù)偏向于一側(cè)。基部葉鞘背毛特征在苗期進(jìn)行觀測(cè)并記錄，穗狀花序特征在開花期進(jìn)行觀測(cè)并記錄，

1.3.2流式細(xì)胞術(shù)倍性測(cè)定

（1）試驗(yàn)制劑制備

細(xì)胞核分離緩沖液mGb：45 mmol·L^-1氯化鎂（MgCl₂·6H₂O），20 mmol·L^-1 3-嗎啉丙磺酸（3-Morpholinopropanesulfonic acid，MOPS），30 mmol·L^-1檸檬酸鈉，1% （W/V） 聚乙烯吡咯烷酮（Polyvinylpyrrolidone，PVP 40），0.2% （v/v） 聚乙二醇辛基苯基醚（Tritonx-100），10 mmol·L^-1乙二胺四乙酸（Ethylene diamine tetraacetic acid，EDTA），20 μL·mL-1β-巰基乙醇，pH值為7.5。緩沖液制備好后放于4℃儲(chǔ)存，使用時(shí)置于冰上。

（2）細(xì)胞核懸浮液制備

采集健康幼嫩葉片，使用去離子水將樣品葉片洗凈取50 mg放入干凈培養(yǎng)皿中，加入1 mL預(yù)冷的緩沖液沒過材料，用鋒利的刀片將其迅速切碎，在冰上靜置10 min，用400目濾網(wǎng)過濾得到細(xì)胞核懸浮液。將細(xì)胞核懸浮液置于離心機(jī)1 000 r·min^-1，4℃條件下離心5 min，去除上清液。根據(jù)細(xì)胞核懸液體積，將預(yù)冷的碘化丙啶（Propidium iodide，PI）（母液濃度1 mg·mL^-1）和RNAase溶液（母液濃度1 mg·mL^-1）按1 g·mL^-1和1 g·L^-1的量加入細(xì)胞核懸液，輕微搖晃，置于冰上避光染色0.5～1 h（PI染液和RNAase溶液的工作濃度均為50 μg·mL^-1）。以同樣的方法制備參照樣品‘川草2號(hào)’老芒麥的細(xì)胞核懸浮液。

（3）上機(jī)檢測(cè)及倍性測(cè)定

利用BD FACScalibur流式細(xì)胞儀，先將染色后的‘川草2號(hào)’老芒麥的細(xì)胞核懸浮液獨(dú)立檢測(cè)再進(jìn)行供試樣品檢測(cè)，每個(gè)待測(cè)樣品設(shè)置3次重復(fù)，每次收集細(xì)胞數(shù)不少于10 000個(gè)，采用488 nm藍(lán)光激發(fā)，收集FL2通道的熒光，并檢測(cè)PI發(fā)射的熒光強(qiáng)度。上機(jī)檢測(cè)后使用MoFit軟件進(jìn)行繪圖與結(jié)果分析，利用樣品G1期熒光強(qiáng)度計(jì)算供試樣品的DNA含量及倍性。變異系數(shù)CV控制在5%以內(nèi)，每個(gè)樣品至少測(cè)定3次，去平均值計(jì)算。

供試材料倍性水平或供試樣細(xì)胞核DNA含量=（參照材料倍性水平或參照材料細(xì)胞核DNA含量×供試材料G1峰熒光均值）／參照材料G1峰熒光均值。

2結(jié)果與分析

2.1形態(tài)學(xué)特征鑒定

依據(jù)《中國(guó)植物志》形態(tài)學(xué)特征描述，本研究對(duì)1 723份野生披堿草屬資源在苗期進(jìn)行基部葉鞘絨毛觀測(cè)以及在花期進(jìn)行穗部形態(tài)特征觀測(cè)。通過觀測(cè)統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn)（表2），符合垂穗披堿草形態(tài)特征的材料共有328份，符合老芒麥穗部形態(tài)特征的材料有990份。仍有405份材料由于采集地（如內(nèi)蒙、西藏、國(guó)外等）的光照、溫度等生境差異，在試驗(yàn)地點(diǎn)無法完成生殖生長(zhǎng)，或植株形態(tài)、穗部形態(tài)產(chǎn)生了變異，無法通過表型特征進(jìn)行準(zhǔn)確判定。在990份穗部特征符合老芒麥形態(tài)描述的材料中，發(fā)現(xiàn)了部分材料在苗期時(shí)基部葉鞘出現(xiàn)了絨毛。因此，為了準(zhǔn)確鑒定老芒麥和垂穗披堿草種質(zhì)還需要進(jìn)一步的倍性檢測(cè)鑒定。

2.2流式細(xì)胞儀檢測(cè)

2.2.1倍性檢測(cè)結(jié)果本試驗(yàn)以‘川草2號(hào)’老芒麥為參照材料，使用流式細(xì)胞儀對(duì)1 723份材料進(jìn)行DNA含量和倍性檢測(cè)，部分四倍體和六倍體供試材料的熒光峰值如圖1所示。檢測(cè)結(jié)果顯示，四倍體材料有1 093份，六倍體材料有213份，還有部分三倍體、五倍體等（表3）。統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn)，倍性為四倍體且穗部特征為老芒麥的材料有788份，倍性為六倍體且形態(tài)特征為垂穗披堿草的材料有66份（圖2），倍性為五倍體或三倍體但穗部特征為老芒麥的材料有202份。最終，結(jié)合形態(tài)學(xué)特征觀測(cè)結(jié)果和流式細(xì)胞術(shù)倍性檢測(cè)，鑒定出垂穗披堿草種質(zhì)有246份，老芒麥種質(zhì)有990份。

2.2.2DNA含量的測(cè)定本研究利用流式細(xì)胞術(shù)對(duì)1 723份野生披堿草屬種質(zhì)資源DNA含量進(jìn)行測(cè)定。統(tǒng)計(jì)結(jié)果顯示，四倍體老芒麥種質(zhì)的DNA含量在5.43～7.35 Gb之間，平均DNA含量為6.70 Gb；六倍體垂穗披堿草種質(zhì)的DNA含量在9.50～10.36 Gb之間，平均DNA含量為9.97 Gb。在老芒麥材料中，平均DNA含量最高的是青海地區(qū)材料，最低的為新疆地區(qū)材料（表4）。

2.3老芒麥苗期基部葉鞘絨毛統(tǒng)計(jì)分析

本次研究將形態(tài)學(xué)鑒定與流式細(xì)胞儀檢測(cè)結(jié)合，最終鑒定出了990份老芒麥野生種質(zhì)材料，246份垂穗披堿草野生種質(zhì)材料。在990份老芒麥野生種質(zhì)資源中，發(fā)現(xiàn)有部分老芒麥種質(zhì)資源在苗期時(shí)基部葉鞘出現(xiàn)了絨毛（圖3）。統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn)，基部葉鞘出現(xiàn)絨毛的野生老芒麥種質(zhì)材料有222份，占本次野生老芒麥種質(zhì)資源總數(shù)的24.2%，主要分布在東北地區(qū)、華北地區(qū)以及西北地區(qū)（圖4）。東北地區(qū)的野生老芒麥種質(zhì)中出現(xiàn)絨毛的占比最多，有108份，占59.0%；華北地區(qū)有70份，占30.1%；西北地區(qū)最少，有44份，占23.9%；在青藏高原地區(qū)以及國(guó)外地區(qū)材料未有發(fā)現(xiàn)（表5）。對(duì)供試材料采集地的氣候相關(guān)信息（http：//www.worldclim.org）進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析（表6），發(fā)現(xiàn)東北地區(qū)的材料生境信息中年平均氣溫最低，西北地區(qū)的年平均氣溫最高，但年平均降雨量最低。對(duì)生境信息進(jìn)行相關(guān)性分析發(fā)現(xiàn)（表7），老芒麥基部葉鞘出現(xiàn)絨毛的概率與經(jīng)度和緯度呈極顯著正相關(guān)關(guān)系（Plt;0.01）；與海拔、年平均氣溫以及年平均降雨量呈極顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系（Plt;0.01）。表明老芒麥苗期基部葉鞘是否出現(xiàn)絨毛受生境影響，在經(jīng)緯度越高，海拔越低，年平均氣溫和降雨量越低的地方基部葉鞘越容易出現(xiàn)絨毛變異。

3討論

3.1披堿草屬種質(zhì)資源的鑒定方法

經(jīng)典的野生植物資源鑒定方法是形態(tài)學(xué)鑒定，通過觀測(cè)植物的外形特征、生境特征等進(jìn)行鑒定識(shí)別，一般以植物有性繁殖的器官特征來鑒定更為準(zhǔn)確，但一些同屬植物的種間差異非常細(xì)微，比如披堿草屬植物的生態(tài)適應(yīng)相似，地理分布高度重疊，種間差異小，加上表型具有多樣性，僅根據(jù)形態(tài)學(xué)特征通常難以準(zhǔn)確鑒定，需要結(jié)合倍性鑒定進(jìn)行綜合判斷，才能使鑒定結(jié)果更加客觀可靠［20］。傳統(tǒng)的倍性鑒定方式是通過細(xì)胞學(xué)壓片進(jìn)行染色體計(jì)數(shù)和細(xì)胞學(xué)觀察，雖是最準(zhǔn)確有效的倍性鑒定方法，但其工作量大，過程繁瑣，難以對(duì)大量材料快速鑒定。流式細(xì)胞術(shù)是一種對(duì)懸浮液中的細(xì)胞、細(xì)胞核、蛋白質(zhì)以及染色體等顆粒進(jìn)行準(zhǔn)確的多參數(shù)分析和分選的技術(shù)，能快速高效的測(cè)定植物的基因組大小和倍性［21］。與染色體計(jì)數(shù)相比，流式細(xì)胞術(shù)具有更快速高效的優(yōu)點(diǎn)，并且能同時(shí)對(duì)大量供試材料進(jìn)行倍性鑒定。將流式細(xì)胞術(shù)與形態(tài)學(xué)鑒定相結(jié)合，能快速高效的對(duì)大量的野生資源進(jìn)行鑒定分類。但由于流式細(xì)胞儀所需的樣本為細(xì)胞核懸浮液，而植物細(xì)胞形態(tài)各異，還含有細(xì)胞壁、葉綠體以及液泡等細(xì)胞器，對(duì)細(xì)胞核解離緩沖液要求較高，較難分離得到適用于流式檢測(cè)的細(xì)胞核懸浮液，導(dǎo)致少部分測(cè)定結(jié)果出現(xiàn)偏差［22］。在本試驗(yàn)中，流式細(xì)胞術(shù)檢測(cè)結(jié)果除了正常的四倍體和六倍體披堿草屬材料外，還出現(xiàn)了少量三倍體、五倍體等其他倍性（表2）。由于披堿草屬材料大部分屬于四倍體和六倍體種質(zhì)，五倍體基本為披堿草屬的遠(yuǎn)緣雜交種，并且具有不育性，形態(tài)特征會(huì)發(fā)生一定變化，本次倍性檢測(cè)中能完成生育期的三倍體或五倍體材料，可能是試驗(yàn)過程中造成的偏差，結(jié)合該部分材料表型特征，將表型特征明顯的材料進(jìn)行分類，表型特征模糊的材料還需后續(xù)通過細(xì)胞學(xué)壓片來進(jìn)一步鑒定。說明通過單一鑒定方法對(duì)野生植物資源進(jìn)行鑒定都存在一定不足，需要結(jié)合多種鑒定手段綜合分析才能使鑒定結(jié)果更加準(zhǔn)確可靠。

3.2基部葉鞘具絨毛的老芒麥材料分布特征和成因分析

本研究中發(fā)現(xiàn)了一種與植物志關(guān)于老芒麥葉鞘光滑無毛不一致的表型特征，即苗期基部葉鞘出現(xiàn)了絨毛，并且該類材料整體呈地域性集中（圖4）。植物表型主要受自身遺傳組成和所處生態(tài)環(huán)境影響，葉脈［23］和侯曼曼［24］認(rèn)為在不同的生境中，同一物種的適應(yīng)性受環(huán)境影響會(huì)產(chǎn)生差異，為了最大程度的減小不同環(huán)境帶來的不利影響，植物種或種群會(huì)在表型或者基因型方面做出響應(yīng)，進(jìn)化出一定的適應(yīng)機(jī)制來緩解不同環(huán)境因素產(chǎn)生的壓力。袁慶華［25］和韓夢(mèng)麗等［26］認(rèn)為不同的生境條件會(huì)導(dǎo)致老芒麥種質(zhì)的表型特征出現(xiàn)變異。鄢家俊等［27］在對(duì)老芒麥形態(tài)變異的研究中也發(fā)現(xiàn)部分老芒麥材料莖稈葉鞘出現(xiàn)小刺，并認(rèn)為與高海拔地區(qū)的特殊生態(tài)環(huán)境有關(guān)，是對(duì)極端環(huán)境的一種響應(yīng)策略。

絨毛是與植物適應(yīng)性密切相關(guān)的重要表型性狀，在一定程度上能有效增強(qiáng)植株抗性［28］。有研究表明［29-30］，植物器官的絨毛通常與環(huán)境中的水分含量密切相關(guān)，生長(zhǎng)在沙漠、草原等干旱條件下的植物出現(xiàn)絨毛的概率更高；Wilfried等［31］發(fā)現(xiàn)葉片絨毛也能夠增加植株對(duì)水分的利用率，提高植株抗旱性；Wood等［32］在對(duì)棉花葉絨毛的研究中，發(fā)現(xiàn)了干旱會(huì)導(dǎo)致植物的絨毛產(chǎn)量增加；Prachi等［33］也認(rèn)為在干旱情況下，作為一種適應(yīng)手段，植物會(huì)增加其器官上的毛狀體結(jié)構(gòu)。在植物絨毛與寒冷脅迫相關(guān)研究較少，Dobrovolskaya等［34］發(fā)現(xiàn)麥類作物的穎殼絨毛能減少低溫對(duì)葉片傷害；崔紫霞［33］在小黑麥材料的研究中發(fā)現(xiàn)，穎殼絨毛和頸部絨毛越密集的小黑麥材料，具有更好的抗凍性。本研究對(duì)老芒麥材料原生地的年平均降水量和年均溫度進(jìn)行了調(diào)查，發(fā)現(xiàn)東北和華北地區(qū)的年均氣溫和年降雨量都普遍低于青藏高原地區(qū)，其中東北地區(qū)的年均溫度遠(yuǎn)低于其他三個(gè)地區(qū)，西北地區(qū)的年均溫度雖然比較高，但降雨量卻遠(yuǎn)低于其他三個(gè)地區(qū)（表7）。經(jīng)過相關(guān)性分析，老芒麥苗期基部葉鞘出現(xiàn)絨毛的概率與年平均降水量和年均溫度都呈極顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系，在東北地區(qū)出現(xiàn)的概率最大，表明老芒麥苗期基部葉鞘絨毛的產(chǎn)生與降雨量和氣溫之間存在著必然的聯(lián)系，在降雨量越少，氣溫越低的地區(qū)，老芒麥苗期基部葉鞘產(chǎn)生絨毛的概率就越高。老芒麥具有很好的抗旱性和抗寒性，但在幼苗時(shí)期卻比較容易受干旱和低溫的影響［35-37］。結(jié)合相關(guān)文獻(xiàn)研究對(duì)比發(fā)現(xiàn)［38-41］，不同地區(qū)在老芒麥返青時(shí)期降水量和溫度差異較大，東北地區(qū)的降雨量和溫度遠(yuǎn)低于青藏高原地區(qū)。推測(cè)老芒麥苗期基部葉鞘產(chǎn)生絨毛可能是在長(zhǎng)期的低溫干旱環(huán)境中，為了適應(yīng)環(huán)境壓力，進(jìn)化出的一種“自我保護(hù)策略”，并且該部分材料移栽到青藏高原地區(qū)后，在苗期時(shí)基部葉鞘依舊表現(xiàn)出明顯的絨毛特征，可能具有較穩(wěn)定的遺傳性，推測(cè)控制該表型的基因型也可能產(chǎn)生了變化。

4結(jié)論

本研究對(duì)1 723份披堿草屬野生種質(zhì)資源進(jìn)行了表型特征鑒定和流式細(xì)胞術(shù)檢測(cè)，準(zhǔn)確鑒定出990份野生老芒麥種質(zhì)資源，246份垂穗披堿草種質(zhì)資源，為披堿草屬野生資源評(píng)價(jià)利用提供了材料基礎(chǔ)；通過流式細(xì)胞儀測(cè)得老芒麥供試材料的DNA含量在5.86～7.30 Gb之間，平均DNA含量為6.66 Gb，垂穗披堿草供試材料的DNA含量在9.50～10.36 Gb之間，平均DNA含量為9.97 Gb。此外，還發(fā)現(xiàn)部分來自東北、西北和華北地區(qū)的老芒麥野生資源在苗期時(shí)基部葉鞘出現(xiàn)了絨毛變異，分析發(fā)現(xiàn)該性狀與原生地環(huán)境顯著相關(guān)，表明老芒麥基部葉鞘具絨毛這一特殊性狀受生長(zhǎng)環(huán)境影響，可能是老芒麥種質(zhì)在應(yīng)對(duì)不同生境類型的適應(yīng)性機(jī)制之一，可作為老芒麥抗性材料前期篩選的重要指示指標(biāo)。

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（責(zé)任編輯 閔芝智）