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猬草属HystrixMoench是禾本科Poaceae小麦族Triticeae的一个多年生小属，全世界约10余种，主要分布于北美和中亚、西亚。Moench(1794)把Linneus(1753)描述的ElymushystrixL.因为其颖强烈退化甚至缺失的特点而建立了猬草属Hystrix，其模式种为H.patulaMoench。迄今为止，报道的Hystrix物种约11个种，中国有3种。Badenetal.(1997)认为Hystrix有6种3变种：H.patula，H.californica，H.duthieissp.duthiei，H.duthieissp.longearistata，H.duthieissp.japonica，H.komarovii，H.coreana和H.sibirica。Church(1967a，1967b)报道H.patula与加拿大披碱草复合群物种具有较近的亲缘关系。Dewey(1982，1984)认为H.patula含有StH基因组，将猬草属物种合并到披碱草属Elymus中。Jessen和Wang(1997)通过染色体组分析以及基因组特异RAPD标记表明Elymuscoreanus(H.coreana)和E.californicus(H.californica)具有赖草属Leymus的NsXm染色体组，将E.coreanuS组合到Leymus中。
目前关于猬草属的界限和它的分类地位一直处在争论中，主要是把这些物种置于Hystrix(郭本兆1987；Watson&Dallwitz1992；Badenetal.1997)；还是作为披碱草属Elymus(s.lat)的一部分(蔡联炳等1997；L(o)ve1984；Dewey1984；Barkworth1993)以及还是放在赖草属Leymus中(Jensen1993；Jessen&Wang1997)。本研究通过属间、种间杂交，形态学、细胞学和细胞遗传学等特征分析，结合繁育学资料、基因组原位杂交(GISH)、基因组特异性的RAPD标记分析和细胞核rDNA的ITS区序列分析，探讨猬草属物种的染色体组组成、种间关系、种内分化变异，解决长期争议的猬草属的系统地位、物种分类处理疑虑。主要结果如下：
1.通过观察猬草属物种属间和种间杂种F1减数分裂中期Ⅰ花粉母细胞染色体配对，结果表明：(1)模式种H.patula(2n=4x=28)与H.duthieissp.longearistata(2n=4x=28)的种间杂种平均每细胞形成25.36个单价体，表明它们具有不同的基因组组成；(2)H.patula×Pseudoroegneriaspicata(2n=2x=14，St)和H.patula×Pse.libanotica(2n=2x=14，St)平均每个细胞形成6.53和5.62个二价体，表明H.patula具有一组St基因组；(3)Elymussibiricus(2n=4x=28，StH)×H.patula和H.patula×E.wawawaiensis(2n=4x=28，StH)平均每细胞形成10.08和12.83个二价体，表明H.patula具有StH基因组组成;(4)Roegneriaciliaris(2n=4x=28，StY)×H.patula和H.patula×R.grandis(2n=4x=28，StY)平均每细胞形成3.57和3.98个二价体，表明H.patula的基因组与鹅观草属的StY基因组的同源性较低；(5)H.duthieissp.duthiei(2n=4x=28)×Psathyrostachysjuncea(2n=2x=14，Ns)和H.duthieissp.longearistata×Psa.juncea平均每细胞形成6.26和6.13个二价体，表明它们具有一组Ns基因组；(6)Leymusmulticaulis(2n=4x=28，NsXm)×H.duthieissp.duthiei和L.multicaulis×H.duthieissp.longearistata平均每细胞形成11.81和10.15个二价体，表明H.duthieissp.duthiei和H.duthieissp.longearistata具有与赖草属相似的NsXm基因组组成；(7)R.ciliaris×H.duthieissp.duthiei和R.ciliaris×H.duthieissp.longearistata平均每细胞形成0.50和0.46个二价体，表明H.duthieissp.duthiei和H.duthieissp.longearistata的基因组与鹅观草属的StY基因组不存在同源性关系。
2.对4个猬草属物种和11个近缘属物种，包括2种含St基因组的Pseudoroegneria、含H基因组的Hordeumbogdanii、2种含Ns基因组的Psathyrostachys、含Eb基因组的Thinopyrumbessarabicum、2种含StH基因组的Elymus、3种含NsXm基因组的Leymus进行Giemsa-C带核型分析，结果表明：(1)模式种H.patula的C-带与Elymus物种的C-带相似，支持细胞学染色体组分析结果，H.patula含有StH基因组；(2)H.duthieissp.duthiei和H.duthieissp.longearistata的C-带型与L.multicaulis的C-带型存在较大的一致性，表明它们与L.multicaulisNsXm基因组相近；(3)H.coreana显示非常明显的末端带，与L.arenarius和L.racemosus的C-带型一致，表明H.coreana与Leymus的一些物种关系近。
3.对3个猬草属物种：H.patula、H.duthieissp.duthiei和H.duthieissp.longearistata进行单色和双色基因组原位杂交(GISH)分析。利用具不同基因组的4个二倍体物种分别作为探针DNA和封阻DNA.Pse.spicata(St)、H.bogdanii(H)、Psa.huashannica(Ns)和Lophopyrumelongatum(Ee)。结果表明：(1)H.patula具有StH基因组组成；(2)H.duthieissp.duthiei和H.duthieissp.longearistata具Ns基因组，与Ee基因组存在重复片段的同源。GISH可以清楚的鉴别出猬草属三个物种的基因组组成，且与染色体组分析结果一致，表明GISH是一种物种基因组组成分析的有效实验方法，可以作为染色体组分析方法的一种有效补充方法，尤其是当属间或种间杂交不能够正常进行时。
4.对3个猬草属物种和13个近缘属物种进行基因组特异性RAPD标记研究。选用5个基因组特异的RAPD引物(st、H、Ns、Ee和Eb)进行PCR扩增，结果显示：(1)H.patula具有St和H基因组特异的RAPD标记，而没有Ns、Ee和Eb特异的RAPD标记;(2)H.duthieissp.duthiei和H.duthieissp.longearistata具有Ns基因组特异的RAPD标记，而没有St、H、Ee和Eb特异的RAPD标记。RAPD特异性标记与染色体分析和基因组原位杂交结果一致，表明基因组特异的RAPD分析可以作为染色体分析组分析的一种有效辅助方法。
5.对4个猬草属物种及18个其近缘属物种的nrDNAITS序列进行分析，构建了ITS系统发育树。
6.通过染色体配对、基因组原位杂交、Giemsa-C带核型、基因组特异性的RAPD分子标记和细胞核rDNA的ITS区序列分析。
7.H.patula在形态上呈现出明显的多样性，包括外稃毛的有无、小穗与穗轴的角度(30°-90°)、颖的有无、大小等特征。为了研究H.patula的形态变异，我们将不同形态类群进行种内杂交，通过形态特征比较、染色体配对行为、花粉育性以及杂种结实率等分析，结果表明：(1)H.patula分为三个类群，类群Ⅰ为正常的具有垂直张开的小穗和退化的颖特征；类群Ⅱ为外稃密被纤毛和具线状颖的类群；类群Ⅲ为具有披针形颖和外稃光滑的类群;(2)H.patula不同类群之间的杂种F1染色体配对程度很高，花粉育性和结实率也较高，表明H.patula不同形态的类群为H.patula种内居群间的变异，而不是不同的生物学物种；(3)建议将外稃被柔毛的H.patula类群作为H.patulavar.bigeloviana(Fern.)Deam处理。