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干旱生境下红砂种群耐旱机理及遗传多样性研究

批准号:
31460180
项目类别:
地区科学基金项目
资助金额:
50.0 万元
负责人:
苏世平
依托单位:
学科分类:
树木生物学
结题年份:
2018
批准年份:
2014
项目状态:
已结题
项目参与者:
张如力、马瑞、李捷、王维睿、王维芳

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项目成果

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中文摘要
红砂是干旱荒漠区常见的超旱生灌木树种,分布于降雨量300mm以下的荒漠地区,是我国新疆、内蒙古、宁夏、甘肃四省区干旱荒漠区的主要树种,具有极高的生态价值,但是由于以往对该树种的认识不足,导致其在生态建设中的作用远未得到发挥,随着国家生态建设步伐的加快,红砂作为优良的抗旱乡土树种,是荒漠区植被恢复和生态重建工作中的首选树种,因此,本研究以我国红砂分布区的28个不同种群3-4年生幼苗为研究对象,通过两点试验,从苗木生理生化以及形态两层面,探讨不同种群红砂对干旱胁迫的响应机理,遗传多样性采用ITS序列为研究对象,构建系统进化树,对个种源进行遗传多样性分析,为红砂的遗传多样性提供分子理论基础,为选育具有高抗旱性的红砂种提供参考。
英文摘要
Reaumuria soongorica is a common drought-tolerant shrub typical species in the arid desert region, distributing in desert areas where the rainfall is less than 300mm, which is the main specie with a high ecological value, distributed in the arid desert region in Xinjiang, Inner Mongolia, Ningxia, and Gansu provinces. However, its function in the ecological construction is far from being played due to lack of knowledge in previous. Reaumuria soongorica is the preferred specie in desert vegetation restoration and ecological reconstruction with the accelerating national ecological pace. 3-4 year seedlings in 28 different populations of Reaumuria soongorica distribution areas will study in two trials site. This study will investigate response mechanism to drought stress in different populations of Reaumuria soongorica from seedling physiology and biochemistry and morphology, and will study genetic diversity of different populations using highly polymorphic, well-repeat and convenient SSR molecular marker technique, in order to provide the theoretical basis and data of Reaumuria Soongorica germplasm for future protection, development and utilization.
红砂是干旱荒漠区常见的超旱生灌木树种,分布于降雨量300mm以下的荒漠地区,是我国新疆、内蒙古、宁夏、甘肃四省区干旱荒漠区的主要树种,具有极高的抗旱能力,探讨其抗旱能力和中内遗传变异对荒漠区植被恢复和种质资源保育具有现实意义,因此,本项目基于对红砂主要分布区采集的28个不同种群群3-4年生幼苗为研究对象,通过两点试验,从苗木生理生化以及形态两层面探讨不同种群红砂对干旱胁迫的响应机理,遗传多样性进行研究,阐明了其对极端干旱环境的抗旱机制,对其遗传多样性水平进行了研究,揭示其种内遗传变异规律。.主要结论与意义:.(1)通过对2-5年生红砂幼苗叶片进行代谢调解产物、抗氧化酶系统、解剖结构特性的研究表明,红砂主要提高其自身的代谢调解产物及抗氧化酶含量,在解剖结构中,叶片直径、叶片角质层厚度及栅栏组织厚度随干旱的增加而呈现增加的趋势,光合及荧光特性结果表明,随着干旱的加剧,红砂会关闭气孔,降低光合速率,进而降低水分的蒸腾速率,从而增加水分的利用效率,总体来看,其具有极强的抗旱能力主要依赖于叶黄素循环的热能耗散机制以及以主动积累脯氨酸、可溶性糖、可溶性蛋白含量为主的渗透调节来提高其抗性。.(2)通过对幼苗生长及种子形态研究表明,不同红砂种群在苗期生长以及种子形态这两方面具有比较高的遗传多样性。种群内在种子形态及幼苗生长方面,表现出比较高的表型遗传多样性,在种群内表型趋于一致,这说明,红砂可能在种群内由于无性繁殖导致表型趋于高度一致,而在种群间由于生殖的地理隔离,长期没有基因交流而分化成不同的生态型或地理小种。.(3)通过分子标记技术研究表明,不同地理起源的红砂种群在种群间具有比较高的遗传多样性水平,在种群内遗传多样性水平明显低于种群间,这说明,不同起源的红砂种群具有不同的遗传基础,表现出比较高的多样性,而在种群内,由于研究材料是以种子播种所得的苗木为基础,可能由于异花授粉而导致基因的分离、重组而在分子水平上表现出遗传差异。.项目积累了大量的红砂抗旱相关指标的数据。目前已发表论文13篇,获专利3项,地方标准3项,培养研究生3人。
期刊论文列表
专著列表
科研奖励列表
会议论文列表
专利列表
DOI: --
发表时间: 2017
期刊: 干旱区资源与环境
影响因子: --
作者: [金辉亮, 苏世平, 李毅]
通讯作者: 李毅
DOI: --
发表时间: 2017
期刊: 中国沙漠
影响因子: --
作者: [柴文敏, 李毅, 苏世平, 单立山, 种培芳]
通讯作者: 种培芳
DOI: --
发表时间: 2015
期刊: 中国沙漠
影响因子: --
作者: [王维睿, 苏世平, 李毅, 王维芳]
通讯作者: 王维芳
DOI: 10.13287/j.1001-9332.201601.007
发表时间: 2015
期刊: 应用生态学报
影响因子: --
作者: [高红霞, 苏世平, 李毅, Жигунов Анатолий Васильевич]
通讯作者: Жигунов Анатолий Васильевич
共 6 条
    极旱生境下超旱生植物红砂水分来源及水分再分配研究
    • 批准号:
      32560400
    • 项目类别:
      地区科学基金项目
    • 资助金额:
      32.00万元
    • 批准年份:
      2025
    • 负责人:
      苏世平
    • 依托单位:
    基于外源ABA作用的红砂抗旱生理及分子响应机制研究
    • 批准号:
      32060335
    • 项目类别:
      地区科学基金项目
    • 资助金额:
      35.0万元
    • 批准年份:
      2020
    • 负责人:
      苏世平
    • 依托单位:
    国内基金
    海外基金