红麻被看作是未来派植物,其多用途利用作为保护森林资源,防止全球变暖对策之一,引人关注。本研究通过植物学和分子生物学等手段系统分析世界红麻资源的遗传多样性,揭示红麻资源的遗传关系和分布格局;明确红麻植株束纤维强度的分布及影响因子;评价红麻资源束纤维强度的遗传变异,发掘束纤维强度高的资源;探讨红麻资源遗传多样性与束纤维强度之间的关系,提出红麻资源的利用策略;对红麻资源的可持续再利用及产业化开发具有重要的理论意义和应用前景。
锦葵科木槿属植物红麻是高强度植物纤维的理想材料之一,对其开展遗传多样性及高强度束纤维资源的评价及利用研究。基于形态特征、农艺性状可将红麻资源分成早中熟类型、中迟熟类型和迟熟类型;基于AFLP分子标记和红麻资源的系谱及来源,红麻资源可分为野生和半野生类型组及栽培类型组,数据栽培类型红麻资源可分成"亚洲和非洲分支"和"新派生分支";从遗传关系上证实了红麻起源于非洲,并推断了红麻从非洲-印度-亚洲其它国家-中北美洲的传播途径。红麻韧皮部束纤维抗拉强度随着植株大小、高度及束纤维层次的变化在横向和纵向分布上呈现一定的变化规律;红麻资源的束纤维抗拉强度等指标在种质之间的遗传变异很大,且与农艺性状及纤维直径和长度相关不显著,红麻农艺性状的优劣并不能反映红麻资源韧皮部纤维的强度特性。本研究测得的红麻资源的束纤维平均抗拉强度在240.7-764.6MPa之间,其中高强度的束纤维红麻资源达到通用级碳纤维强度值的下限。综合红麻资源的亲缘关系和分布格局及韧皮部纤维强度特性,发现高强度的红麻资源主要集中在"新派生分支"中,因此筛选纤维强度特性优的红麻资源对红麻纤维品质改良及其多用途产业化开发具有重要的现实意义。