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老芒麦(Elymus sibiricus L.)是禾本科(Poaceae)小麦族(Triticeae)披碱草属(Elymus)多年生禾草,含有StStHH基因组。该物种广泛分布于欧洲东部、中亚、东亚地区,生长在潮湿草地以及疏林灌木,对干旱、寒冷、盐碱等不良环境具有良好的适应性。目前老芒麦的研究多集中于栽培品种、分子生物学机理、披碱草属物种的系统分类与进化等方面,对老芒麦细胞学以及各居群间的亲缘关系等报道较少。本研究采用核型分析、基因组原位杂交(genome in situ hybrydization,GISH)、45SrDNA FISH、ITS 序列分析,对来自东亚、中亚、欧洲、青藏高原的15份老芒麦进行分析,结果如下:1、15份老芒麦染色体核型主要由中部和近中部着丝粒染色体组成,核型变异分析显示:染色体长度比变化范围1.3862～1.8635,不对称系数的变化范围54.85%～59.33%,具有1A和2A两种类型,大多为2A。核型进化趋势分析表明:中亚地区的居群内差异性最大,进化趋势最高;东亚居群的居群内差异性较大,进化趋势较高;青藏居群的居群内差异性较小,进化趋势不高。2、不同居群中45SrDNA信号位点具有明显差异。在东亚居群和青藏居群中45S rDNA信号位点为8个和10个;中亚居群中45S rDNA信号位点为6个;欧洲居群45S rDNA信号位点只有4个。45SrDNA位点多分布于染色体短臂端部(tS),在短臂的节间近端部(itS),长臂节间近端部(itL)和近侧区(ipL)也有分布,不同居群的位点数目和分布位置存在差异。我们推测:45S rDNA信号位点丢失或获得,可能与物种环境生长条件相关。3、比较老芒麦与二倍体供体属种(Pseudoroegneria libanotica(Nevski)Love.和Hordeum bogdanii Wilensky.)45SrDNA信号位点和数目发现:与二倍体供体属种相比,异源四倍体老芒麦中45SrDNA的位点和数目发生较大的变化。除了欧洲居群的45S rDNA信号位点在St和H基因组上均有保留外,其余材料45S rDNA位点仅存在St基因组上,且数目发生了变化,H基因组上的45S rDNA位点完全消失,故在进化的过程中老芒麦更偏向于在St基因组的保留,H基因组上有丢失。导致这种现象可能的原因:基因加倍以及部分同源染色体之间的重组可能导致45S rDNA位点数发生变异。4、对15份老芒麦nrDNAITS序列进行系统发育分析,结果表明:14份老芒麦(ZY2024、ZY2027、ZY11040、ZY11035、15029、15018-6、ZY11120、PI499590、PI435088)的一个拷贝与来自Pseudoroegneria(St)的二倍体物种聚为一支;仅有一个来自欧洲居群的PI442485的拷贝与来自Hordeum(H)的二倍体物种聚为一支。此结果与45SrDNAFISH结果相一致。由于致同进化的不完全导致绝大多数(中亚、东亚和青藏居群)老芒麦nrDNAITS序列向St基因组发生偏向,欧洲居群nrDNAITS进化方向偏向于H基因组类型。因此,不同居群老芒麦ITS序列进化方向不同。