青藏高原素有“世界屋脊”之稱,地勢高峻,氣候嚴酷,年均氣溫低,生態(tài)環(huán)境極其脆弱。高原特殊的地理和氣候條件使得當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)系統(tǒng)承受著巨大的自然壓力,形成其獨特的植被和生態(tài)系統(tǒng)。青藏高原的披堿草屬植物資源豐富多樣,廣泛分布于高寒草甸、草原及山地。披堿草屬植物能夠為畜牧業(yè)提供高質(zhì)量的飼草,特別是在高海拔地區(qū),其優(yōu)良的耐寒、耐旱特性使其成為畜牧業(yè)穩(wěn)定發(fā)展的關(guān)鍵支撐。在生態(tài)治理方面,披堿草屬植物因其廣泛的生態(tài)適應(yīng)性和穩(wěn)固的土壤保持能力,被廣泛應(yīng)用于高原地區(qū)的生態(tài)恢復(fù)與保護工程中,成為保障青藏高原生態(tài)安全的“綠色屏障”。
部分披堿草屬“復(fù)穗狀花序”
披堿草屬( Elymus )植物描述中,其花序是穗狀花序,通常無分支,但在少數(shù)情況下,穗狀花序會發(fā)生一級分支,每個分支形成一個小穗狀花序,最終組成“復(fù)穗狀花序”。這種“復(fù)穗狀花序”的披堿草屬植物種質(zhì)資源在自然界中極為稀有,可遇不可求,尋找和收集此類資源的過程充滿挑戰(zhàn)。這種“復(fù)穗狀花序”在披堿草屬植物中具有獨特的意義,它不僅改變了披堿草屬植物的整體花序形態(tài),還可能對其繁殖成功率和生態(tài)適應(yīng)性產(chǎn)生重要影響。盡管這種分支現(xiàn)象在披堿草屬植物中并不常見,但其潛在的生物學(xué)意義和生態(tài)價值值得深入探討。
為了研究高寒地區(qū)披堿草屬種質(zhì)資源花序分支穗型的多樣性,本研究以來自青藏高原不同地區(qū)的76份披堿草屬花序分支種質(zhì)資源為對象,測量和分析了花序分支的24個表型性狀。結(jié)果發(fā)現(xiàn),花序分支的發(fā)生不局限于披堿草屬單一物種,在多個物種中發(fā)現(xiàn)該特征;花序分支只有一級;花序分支特征包括分支始點、分支數(shù)和分支穗總長等,在不同種質(zhì)資源間存在較大的差異和豐富的多樣性;分支的發(fā)生改變了披堿草屬植物花序上的種子分布空間格局,密切影響種子產(chǎn)量;根據(jù)分支發(fā)生的位置、數(shù)量和長度等,通過親緣關(guān)系分析,分為高位多支型、密支型、長支稀疏型、均衡分支型、重籽多產(chǎn)型、中等分支型、稀疏分支型、短支少產(chǎn)型、均勻穩(wěn)產(chǎn)型9類種質(zhì),主要體現(xiàn)了分支特征和種子產(chǎn)量特征。研究結(jié)果為進一步篩選理想的花序分支穗型、改良高寒地區(qū)披堿草屬牧草的種子產(chǎn)量提供了理論基礎(chǔ)。
多年來,該研究團隊一直致力于青藏高原牧草種質(zhì)資源的收集、評價與創(chuàng)新利用,取得了豐碩的成果。在青藏高原不同生態(tài)區(qū)域,團隊共收集并保存了近5000份優(yōu)良牧草種質(zhì)資源,其中包括占世界高海拔地區(qū)皮燕麥資源1/2,我國燕麥資源1/4的燕麥種質(zhì)資源。此外,團隊還收集整理了513份披堿草種質(zhì)資源,并為國家種質(zhì)資源長期庫評價入庫303份,填補了國家種質(zhì)資源庫青藏高原野生特有草種質(zhì)資源的空白。
供稿:畜牧獸醫(yī)科學(xué)院
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