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野古草(Arundinella hirta (Thunb.) Tanaka)为禾本科野古草属多年生草本植物,在我国分布广泛,是一种兼具观赏价值和生态价值的观赏草,近几年开始应用于园林绿化和固土护坡。但目前国内多是直接从野外移栽回来进行扩繁应用,对野古草种质资源的生物学特性、生态适应性等方面了解较少,不利于其推广利用。为此,本研究在对辽宁省野生观赏草资源调查评价的基础上,收集了8个野古草居群于沈阳的同质种植园种植,分别为P1(北镇)、P2(北镇)、P3(本溪)、P4(凤城)、P5(凤城)、P6(建平)P7(彰武)、P8(沈阳),并对这些居群在沈阳的物候期表现、生长发育规律、开花结实特性等生物学特性进行观测,并利用灰色关联分析法对其观赏价值进行评价;通过观察野古草种子发芽对温度、光照强度的要求及水分胁迫对其萌发的影响,以了解其种子萌发特性;通过设置不同光强和CO2及不同PEG干旱胁迫,考察对其光合作用、生理生化指标的影响,以了解其生产效率、耐荫性和耐旱性;并通过对其表型性状和染色体核型进行分析,以了解野古草的表型性状多样性和细胞学多样性,最后总结各野古草居群的生物学特性、生态适应性和遗传多样性,筛选出优良的种质,为进一步的品种选育、栽培及园林应用提供科学依据和技术支持。主要结果如下:(1)于2013的4月至10月对8个野古草居群在沈阳地区的生长发育特点进行了研究,结果表明:不同居群之间存在较大差异,P7、P6的整个物候期比P3、P4、P5、P1、 P2、P8的早;居群P3的株型较高大,居群P7的叶片又短又窄,株型较紧凑,居群P4的叶片最宽(2.5cm),在营养生长期观叶效果最好。随着季节的更替,野古草的叶色均是从绿色逐渐加深,变成深绿,至8月大幅度变红,再变黄,具有丰富的颜色变化,观赏性较强。各野古草居群的观赏价值是随季节的变化而变化。利用灰色关联分析法进行观赏价值评价,结果表明野古草在不同的季节观赏价值发生较大的变化,野古草观赏价值综合排名为P3>P8>P7>P1>P2>P6>P5>P4。野古草各居群的花期长短不同,居群P7花期也最短(15d),并于6月底最早进入盛花期,其他居群则在7月中下旬至8月初。花序为圆锥花序,花朵由顶端向基部开放,开花时间集中在17:00-19:00,单花开放时间大约为40-60min,单个花序完全开放所需时间为9-19d,居群P5需时最长,居群P4需时最短。居群P4的小花开放数量和结实率均是最少(38%),居群P6、P,、P8的小花开放数量多且结实率高(80%-90%)。居群P3的千粒重(0.613g)显著高于其他几个居群外,野古草居群之间的千粒重差异不显著,为0.293-0.430g。野古草花粉形状为近球形-卵圆形,居群P7的花粉极轴和赤道轴显著高于其它5个居群(P<0.05),居群P4的赤道轴长度最小,居群之间的极轴/赤道轴比值差异性不显著。(2)对野古草种子在不同的PEG胁迫、温度和光照强度的种子萌发特性进行研究,结果表明,在温度和光照强度对野古草种子萌发的影响下,随着温度的增加,野古草各居群的种子发芽特征指数和幼苗生长有显著的促进作用(P<0.05),居群P,、P2、P3和P8发芽率的最适温度分别为20℃和居群P6、P,的为25℃。光照强度对种子萌发影响较小,仅对发芽势和茎叶长有显著促进作用(P<0.05);温度和光照强度的互作效应对种子发芽特征指数的影响较小,但是对幼苗生长的影响较为显著(P<0.05)。在PEG模拟干旱胁迫下,野古草居群的各项发芽指标均与PEG浓度呈显著的负相关关系,其中,居群P1、P6的发芽率对水分敏感,说明其抗旱性较差;而P2、P3、P4、P5、P8在0-50g·L-1PEG浓度范围内的发芽率差异不显著;P4、P5的发芽率整体下降幅度较小,分别为14.5%和24.5%,尤其是P4在25-50g·L-1PEG浓度范围内的发芽率显著高于对照;P7对高浓度干旱胁迫具有很好的适应性。居群P4、P5、P7的根系生长在25g.L-轻度的干旱胁迫下具有一定的促进作用,刺激了初生根系的生长发育。随着PEG胁迫浓度的增加,野古草幼苗在干旱胁迫处理后,其叶片相对含水量都呈显著下降趋势,居群P7在各个PEG浓度下的相对含水量都非常高,相对含水量的下降幅度仅为11.5%,居群P2、P5、P6、P8的在胁迫中后期才显著下降;居群P2、P4、P7的叶绿素含量在轻度胁迫下低于对照,随着浓度的继续增加,叶绿素含量一直呈上升趋势,分别于为10%(P2、P7)和20%(P4)时达到最大,而居群P3、P5、P6、P8为20%;随着PEG胁迫浓度的增加,各居群POD活性变化显示P3的胁迫极限为15%、P5为10%、P2、P4、P6、P7、P8为20%;居群P6、P7叶片的MDA含量变化比较平稳,增幅较小居群P2、P4、P5于PEG浓度为15%时回到对照水平,之后再次上升;随着PEG浓度的增加,居群P7的脯氨酸含量呈稳步上升的趋势,居群P3、P4、P8在PEG浓度为中度胁迫时达到极限,居群P2、P5、P6的分别在轻度和重度胁迫下呈现两个高峰;居群P2、P3、P4、P6和P7叶片的可溶性糖含量在10%时达到最大,居群P5、P8在PEG浓度为5%和15%时各呈现一个高峰。采用隶属值函数法对野古草苗期PEG模拟干旱胁迫下的抗旱性进行综合评价,从强到弱的顺序是:P7> P6> P5> P3> P8> P4>P2。(3)对种植在相同环境下的4个野古草居群对不同光照辐射强度和CO2浓度的生理响应进行比较,结果表明,野古草光合速率对光强和CO2浓度的光合响应特征参数在居群间多数存在显著差异,居群P1、居群P3具较高的光饱和点(分别为1782和1690μmol·m-2·s-1)、表观量子效率(分别为0.0553和0.0564)及羧化效率(分分别为0.0568和0.0783),较低的CO2补偿点(分分别为14和12μmol·mol·-1),具有较高的光能生产潜力。居群P6、居群P7的气孔导度低(分别为0.1227和0.1176mol·m-2·s-1),蒸腾速率低(分别为2.67和2.68mmol·m-2·s-1),持水能力强。(4)对8个野古草居群的10项表型性状进行多样性分析,结果表明,这10个表型性状在居群间的差异均达到极显著水平,各性状特征在居群间存在广泛的变异,变异系数由大到小依次为小穗总数(42.01%)>旗叶厚度(27.94%)>旗叶长度(26.83%)>旗叶宽度(20.98%)>叶数(19.64%)>茎基粗(19.70%)>花序长(19.30%)>单枝干重(18.62%)>株高(10.19%)>花序重(8.16%)。10个形态特征可归成为3个主成分因子,累计贡献率达到79.44%,最大程度上反映了所有材料的表型性状特征,不同种群之间的差异主要来源于花序长、花序干重、单枝干重、小穗总数。采用欧氏距离系统聚类法将8个野古草居群依据10个表型性状分为3类:株型高大,旗叶长而宽,生物量大;株高中等,茎基粗壮,旗叶长而窄,小穗数量多,生物量较大;植株矮,叶片短、窄,生物量最小。表型性状与地理因子的相关性分析表明,部分表型性状的变化与地理因子呈显著或极显著相关性。(5)从6个野古草居群的制片中观察根尖体细胞的染色体,显示染色体数均为2n=28。其中居群P1、P2、P5的核型公式相同2n=2x=12m+2sm,居群P3的核型公式为2n=2x=28=6m+8sm,P6的核型公式为2n=2x=28=8m+6sm、P8的核型公式为2n=2x=28=7m+7sm。核型类型均为2B,核型不对称性为P1>P2>P5>P6>P8>P3。利用5个染色体特征参数进行聚类分析将6个野古草居群分为两大类:居群P3、P8、P5被聚为一类;居群P1、P2、P6被聚为一类。