小麦族StH基因组遗传变异及其分化研究

禾本科小麦族中，含StH基因组组成的植物表现出不同的形态特征。一些重要的形态性状，如颖、外稃、每穗轴节着生小穗数等均存在明显差别。含相同StH基因组的物种具有不同的地理分布和生境，在分类上常被组合到不同的属中。为探讨含StH基因组小麦族植物物种之间的亲缘关系及StH基因组变异和分化，本研究通过形态特征和地理分布比较、种间杂交及繁育资料、细胞学和细胞遗传学、基因组原位杂交和分子生物学等手段探讨：（1）StH基因组的遗传变异及其分化；（2）StH基因组物种的二倍体供体及母本来源；（3）地理隔离对StH基因组分化的作用。为小麦族StH基因组的遗传多样性、植物多倍体的起源与演化研究、以及遗传资源保护和利用提供理论依据。

三年来野外考察四川、青海、内蒙古、宁夏等地，收集和保存披碱草属16种365份和近缘属12属106种1100份种子。研究了4个种间杂种F1染色体配对，表明披碱草属物种所含的StH基因组具有高度的同源性。4个属间杂种F1染色体配对表明：同一地理分布的披碱草属物种与其二倍体供体的基因组同源性较高，来自于北美和亚洲的StH基因组物种发生了一定程度的分化。进行了12个物种基因组原位杂交分析，结果证明披碱草属物种含StH基因组组成，但无法区分StH基因组的变异和分化。分析了24个种ITS、trnL-F、CoxII、Acc1、DMC1基因序列，进行分子系统发育研究。结果表明：（1）形态不同的披碱草属物种含有相同的StH基因组；（2）不同地理分布的含StH基因组物种发生了遗传分化；（3）StH基因组物种母本来源为St基因组；（4）不同St基因组供体参与了StH基因组物种的形成；（5）亲本供体不同以及长期的地理隔离，使得含相同StH基因组的物种出现较大形态差异。在《BMC Evol Biol》、《PLoS ONE》、《Genes Genom》、《Biochem Syst Ecol》等发表论文21篇，SCI收录16篇。培养博士5名，硕士5名。