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百里香属(Thymus L.)植物植株矮小、花色艳丽、花期及绿期长、具匍匐茎生长繁育较快、耐旱耐瘠薄耐寒对环境适应能力强,可作为城市园林生态建设中的优良芳香地被植物。本研究以山西省8个种源地(浑源(HY)、泽州(ZZ)、右玉(YY)、左云(ZY)、繁峙(FS)、夏县(XX)、沁源(QY)、蒲县(PX))的野生百里香属植物为试验材料,通过对其叶绿素荧光特性、叶表型性状及分子水平上的遗传多样性进行分析,百里香属植物适应能力和进化潜力,为山西省百里香属植物种质资源的建立、保存、开发利用、引种以及新品种的选育提供坚实的理论基础。主要研究结果如下:(1)不同种源百里香属植物叶绿素荧光参数和光响应曲线测定结果表明:(1)叶绿素荧光光响应曲线随着光强的增强,8个种源地百里香属植物的相对电子传递速率(rETR)均呈先升后降的趋势,当光强为1500μmol·m-2·s-1时,不同种源百里香属植物的rETR值均达最大。(2)不同种源百里香属植物的叶绿素荧光特性存在显著差异(P<0.05),荧光参数Fm、Fv/Fm、Y(II)、ETR、qP、NPQ、Y(NPQ)、Y(NO)的均值分别为1.334、0.772、0.703、5.905、0.916、0.058、0.017、0.280。不同种源百里香属植物叶绿素荧光变异幅度大,变异程度高,具有丰富的多样性。其中,叶绿素荧光的变异范围为1.31%22.95%,NPQ变异最大,Fv/Fm变异最小。FS、XX、QY的变异程度均大于总变异均值,说明这3个种源较其余种源的变异程度大,多样性高。在测定的各指标中仅Fo、Fm、Fv/Fm及qP与地理因素呈显著关系,受地理环境影响较大。聚类分析表明8个种源地百里香属植物分为三大类:第一类为QY、PX、ZZ、ZY、FS、HY等6个种源,其测定的各指标中Fo、Fm、Fv/Fm、Y(II)、qP以及ETR较高,NPQ、Y(NPQ)、Y(NO))值较小,说明其吸收和转化光能的能力强,光合利用效率高。表明此类百里香中优良的荧光性状可用于新品种的选育。第二类为YY,其光合效率中等,光保护能力一般。第三类为XX,与其它种源地百里香相比较其叶片的整体光合能力较弱。(2)利用叶面积仪对叶表型形态指标(叶长、叶宽、叶面积)进行测定,并计算叶型指数。利用石蜡切片法对叶显微形态指标(上下表皮、栅栏组织及海绵组织厚度)进行测定,并计算叶片疏松度及紧密度。不同种源百里香属植物叶形态性状存在显著性差异(P<0.05),且叶形态的遗传变异系数大,变异幅度大,变异程度高,具有丰富的遗传多样性。其中,叶面积的遗传变异系数最大为29.76%,下表皮的最小仅为3.33%;叶形态变异幅度为1.64%12.59%,下表皮变异程度最大,叶片厚度变异最小;种源FS、ZZ、XX的变异系数均高于总变异均值(6.31%),说明这三个种源较其余种源的变异程度大,叶表型的多样性较为丰富。相关性分析表明:叶面积大小与叶长、叶宽及年降水量均呈显著正相关,与经度、年日照时数呈显著负相关;叶紧密度与海拔呈极显著正相关。聚类分析表明,8个种源可划分为三大类:第一类为YY、PX、ZY、FS、HY等5个种源,第二类为QY、XX,第三类ZZ百里香叶片细长、叶面积较大、叶片厚、疏松度大。(3)利用ISSR分子标记对山西省8个种源地的百里香属植物进行遗传多样性研究,共筛选出12条ISSR引物,扩增出123条谱带,多态性条带高达85.37%。百里香属植物等位基因数、有效等位基因数、Nei’s基因多样性、Shannon’s指数、多态位点比率的均值分别为1.4563、1.3063、0.1765、0.2607、45.63%。各种源地百里香属均有丰富的遗传多样性,其大小排序为:QY>PX>XX>FS>YY>ZY>ZZ>HY;百里香属植物总的遗传变异50.86%存在于种源内,49.14%存在于种源间;基于Nei’s遗传距离对8个种源地的百里香属植物的遗传关系进行聚类,将其分为两大类,QY、XX和PX为一类,其余5个种源地为一类;其中QY和ZZ的遗传距离最大为0.3621,遗传差异较大,遗传关系较远。