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稗属植物为中国农田危害最为严重的杂草,每年给农业带来巨大损失。由于耕作和除草等方式的不同,稗属植物具有丰富的变异,这给农田稗属植物的鉴定和防除工作增加了困难。本研究收集了我国主要农区稗属植物共计206份,通过形态标记与ISSR标记技术,分析了稗属植物的多样性,为稗属植物的鉴定与农田稗属植物的防除工作提供理论依据。主要结果如下:(1)从206份样本中可以鉴别出形态性状相对稳定的8组,分别对应于湖南稗子QEchinochbarfumentaceae,2份样本)、水田稗(Echinochloa oryzoides,5份)、细叶旱稗(Echinochloa crusgalli vai. praticola,6份)、硬梓稗(Echinochloa glabrescens)~,?4份、光头稗(Echinochloacolona,2份)、长芒稗(fc/i/nof/i/oacawcote,16份)、孔雀稗(^cWhocWocicruspavonis,8份)和包括稗原变种(£c/2/?ocWoa crusgalli var. crusgalii)及无芒稗(EchinocMoacrusgalli var. mitis)、短芒稗CEchinochloa crusgalli var. breviseta)和西来稗(Echinochloacrusgalli var. zelayensis)(150份),有3份样本没有聚合成组,分别占总样本量的0.97%、0.97%、2.42%、2.91%、3.88%、7.77%、6.80%、72.81%和1.46%,这反映出中国主要稻区稗草属植物主要稗及其变种为主:(2)单因素方差分析表明,叶长、叶宽、圆锥花序长、总状花序长、芒长、小穗长、第一颖长/小穗长度、主茎直径、株高、小穗颜色、总状花序分枝、穗立形状、穗型、总状花序贴/不贴向主轴、植株基部狭展情况、茎基部颜色这16个形态指标在以上8组之间有显著差异,这些性状应该是稗属植物分类的重要性状;(3)根据8个组之间的形态差异特点,给出了区别这8个种及变种的检索表。确定了8个类群的主要区分形态特征。其中湖南稗子小穗不易脱落,小穗无芒,常为紫色,总状花序向内侧弯曲;水田稗的小穗较大,长度超过4_,叶片较短6-〗8cm;硬稃稗的小穗外稃革质化突起,坚硬明亮;光头稗的小穗在总状花序上呈四列排列,小穗无芒,第一颖较长约为小穗长度的1/2;细叶旱稗植株粗壮高大(约150cm),小穗短于3mm、呈紫黑色:孔雀稗具长芒,芒长超过15mm,且总状花序由明显的小枝组成;长芒稗具长芒,芒长约20mm,总状花序简单;稗及其变种小穗无芒或部分具芒,芒长短不一。(4)分类上,虽然前人将细叶旱稗作为稗的变种,但是该类群总状花序简单、小穗无芒、叶较宽、植株高大、小穗紫黑色等特点,在聚类图上单独聚成一组,建议将细叶旱稗作为独立的种处理。(5)通过正交设计的方法建立与优化了稗属植物ISSR扩增体系,确定了稗属植物最佳反应体系(20叫):10Xbuffer2nK dNTP0.2mmol/L, LATaq酶0.5U/20ul、模板150ng/20^K引物0.1jimol/L;得到适宜扩增程序:94X:预变性4min,随后进行35个循环包括94C变性30S、52‘C退火30S、72’C复性1min,72卩延伸10min,4r保存,根据哥伦比亚大学设计并公布的ISSR随机引物,筛选出了9条适合稗属植物ISSR扩增的引物:UBS808、UBS826、UBS827、UBS856, UBS857、UBS888、UBS889、UBS89和UBS891,并通过温度梯度确定了每条引物的最佳退火温度。(6)利用筛选出的引物,使用最佳反应体系和扩增程序对选定的53份样本DNA进行扩增。9条引物共计扩增出137条条带,其中多态性条带达136条,多态性比率(PPB)高达99.3%。通过聚类分析和主成分分析,可将53份样本分为8个类群。