结缕草品种抗寒性和抗寒机理研究

通过低温胁迫处理兰引3号结缕草(Zoysia japonica Steud. cv. Lanyin No.3)、青岛结缕草(Zoysia japonica Steud. cv. Qingdao)和交大1号结缕草(Zoysia japonica Steud. cv. Jiaoda No.1),分别测定27~-17℃3个品种的叶片、茎电解质渗透率(EL)、丙二醛(MDA)含量和超氧化物歧化酶(SOD)活性并进行地下茎恢复生长试验,得出生理指标的动态变化规律。结果表明:低温胁迫下,兰引3号结缕草抗寒性最强,EL、MDA和SOD三者显著相关。该研究可为结缕草的推广和应用提供重要理论依据。     

低温胁迫下结缕草品种的抗寒性差异

低温胁迫兰引3号结缕草、青岛结缕草和交大1号结缕草3个品种,分别测定3个品种的叶片、茎、根茎的可溶性糖含量、游离脯氨酸含量,并进行了地下茎恢复生长试验.结果表明:低温胁迫下,叶片、茎、根茎的可溶性糖含量以交大1号最高,兰引3号最低;游离脯氨酸含量以兰引3号最高,交大1号最低;-12℃低温处理后兰引3号存活率为12%,青岛和交大1号全部死亡,-10℃低温处理后兰引3号存活率57%、青岛7%、交大1号8%;可溶性糖和游离脯氨酸二者有补偿作用;游离脯氨酸积累多抗寒性强,兰引3号结缕草抗寒性最强.     

结缕草3个品种抗寒性的综合评价

跟踪测定了田间自然降温过程中,结缕草3个品种叶片、茎、根茎的电解质渗透率、可溶性糖含量、游离脯氨酸含量、丙二醛含量、可溶性蛋白质含量和叶绿素含量6个抗寒指标的变化。根据指标测定值的变化趋势,采用加权法对结缕草3个品种的抗寒能力进行综合评价。结果表明,兰引3号抗寒力最强,交大1号次之,青岛最差。通过试验测定,选出了能够较好地反映结缕草抗寒性的指标,包括电解质渗透率、可溶性糖含量、游离脯氨酸含量、丙二醛含量、可溶性蛋白质含量和叶绿素含量。     

暖季型草坪草不同营养器官耐寒力的动态变化

于2008年10月-2009年5月,应用改良电导法测定模拟低温处理下3种暖季型草坪草(兰引3号结缕草Zoysia japonica Lanyin No.3、阳江狗牙根Cynodon dactylon Yangjiang、假俭草E126Eremochloaophiuroides E126)的叶片、地上茎和地下茎电解质渗透率的变化,并拟合Logistic方程求冰冻半致死温度(LT50),比较分析3种暖季型草坪草LT50季节性动态变化以及不同营养器官间的抗寒性差异。结果表明,随着田间气温季节变化,3种暖季型草坪草的叶片、地上茎和地下茎的LT50呈现出先降低后升高的趋势,且兰引3号结缕草地下茎、阳江狗牙根地下茎、假俭草E126地上茎表现出较强的耐低温能力。通过LT50的动态变化分析并结合田间物候期观测,发现兰引3号结缕草抗寒性最强,假俭草E126次之,阳江狗牙根最差。     

结缕草属植物蒸散量评价

以‘兰引3号’结缕草(Z077)(Zoysia japonica cv.Lany in No.3)、青岛结缕草(Z081)(Z.japonica cv.Qing dao)和马尼拉(Z014)(Z.matrella)为对照,研究结缕草属5个种48份种源的蒸散量。结果表明:供试材料的蒸散量变异范围为1.78-2.74mmol·m^-2·s^{- 1},变异系数9.01%;蒸散量显著低于3个对照的有12份;蒸散量在供试材料间差异极显著(P<0.01);5个种的蒸散量排序为:细叶结缕草>中华结缕草>结缕草>沟叶结缕草=大穗结缕草,其中结缕草的变异系数最大;结缕草和中华结缕草种内蒸散量差异极显著;中华结缕草的蒸散量与经度呈极显著线性负相关,而与纬度的相关不显著;结缕草的蒸散量与经度和纬度均呈显著线性负相关。     

狗牙根和结缕草草坪土壤呼吸对践踏胁迫的响应

本试验对Tifgreen杂交狗牙根（Cynodon dactylon×Cynodon transvaalensiscv. Tifgreen）、普通狗牙根（Cynodon dactylon）、兰引Ⅲ号结缕草（Zoysia japonica cv. Lanyin No. 3）和青岛结缕草（Zoysia japonica cv. Qingdao）草坪进行践踏处理,动态监测其地上和地下生物量以及土壤温度、含水量和土壤呼吸速率变化,明确影响土壤碳排放的主要因素并探讨土壤呼吸速率与各因素间的关系。结果表明：践踏胁迫增加了草坪的土壤温度,显著降低了土壤含水量、地上/地下生物量,从而极大降低草坪土壤呼吸速率及温度敏感性（Q10）,其中兰引Ⅲ号结缕草的土壤呼吸速率及温度敏感性受践踏胁迫的影响最小。对照处理与践踏处理下4个草坪草的土壤呼吸速率与0～10 cm土壤温度（T）均具有显著的相关性,践踏胁迫降低了土壤呼吸速率与土壤温度的相关性;提升了土壤呼吸速率与土壤含水量、地上/地下生物量的相关性。本试验明确了4个草坪草土壤碳排放对践踏胁迫的响应,从土壤呼吸的角度为草坪草种的选择和管理提供理论依据。     

不同建植方式对兰引3号结缕草无土草皮质量的影响

采用撒茎覆盖法、开沟植茎法、栽植法和撒茎镇压法4种方式建植兰引3号结缕草(Zoysia japonica‘Lanyin No.Ⅲ’)无土草皮,通过观测草皮生长过程中坪用性状,分析不同建植方式对草皮质量的影响,以期为兰引3号结缕草无土草皮生产提供技术参考。结果表明,撒茎覆盖法的盖度为93.67%、密度为9 844株·m-2、均一性8.17、色泽7.6、生长速度4.63 mm·d-1、草屑生物量38.91 g·m-2均高于其余3种建植方式,且整体表现为撒茎覆盖法栽植法撒茎镇压法开沟植茎法。综合分析认为,撒茎覆盖法适合兰引3号结缕草无土草皮生产,而开沟植茎法成坪慢、盖度低,均一性较差,不适合作为兰引3号结缕草无土草皮的建植方式。     

结缕草属杂交后代抗寒性评价

以结缕草(Zoysia Willd.)杂交后代为材料,以Z014(马尼拉)、Z129(青岛结缕草)及Z077(“兰引3号”结缕草)为对照,以电解质外渗法和地下茎恢复性生长评价其抗寒性,分析抗寒性、枯萎期及青绿期的回归关系。结果表明:叶片电解质外渗率半致死温度(LT₅₀)的变化范围为-5.78~-8.26℃,其中22-2、40-2和40-8的半致死温度均低于对照;叶片半致死温度由低到高,即抗寒性由强到弱依次为22-2>40-2>40-8>Z077>Z129>Z014>40-5>31-3>18-1>18-4>37-1>22-3;地下茎恢复生长试验结果表明,杂交后代在-6℃时全部致死,在-2℃处理后均可以恢复生长,恢复生长的百分率变异较大(14.7%~100%),其中31-3与40-2超过Z014与Z077,22-2超过Z077;供试材料间叶片和地下茎抗寒性的测定结果一致;回归分析结果表明,叶片的半致死温度、青绿期及枯萎期相关不显著。     

使它隆对结缕草的安全性研究

通过对马尼拉Zoysia matrella和兰引3号Z.japonica cv．Lantai NO．32种结缕草叶面喷雾使它隆溶液,测定了部分生理指标。结果表明：0．1％使它隆对马尼拉安全。兰引3号比马尼拉对使它隆敏感,0．1％使它隆显著降低其叶片叶绿素含量,0．4％使它隆使兰引3号叶片含水量、可溶性糖和可溶性蛋白含量显著降低,膜透性显著增加。     

‘兰引3号’结缕草足球场丛枝菌根真菌多样性及菌群结构分析CSCD

为筛选合适的AMF菌剂,以解决华南地区常见的‘兰引3号’结缕草(Zoysia japonica‘Lanyin No.3’)足球场草坪养护管理过程中存在的水肥浪费和潜在的环境问题。本研究运用扩增子技术对4个以‘兰引3号’结缕草建植的足球场草坪AMF进行群落结构和物种鉴定。结果表明,4个足球场的‘兰引3号’结缕草均与AMF形成了共生结构,侵染形式以菌丝侵染为主。通过多样性分析发现,在管理强度较低的英东体育场(YD)中,‘兰引3号’结缕草根际土壤和根内AMF多样性均高于其他管理强度较高的场地。草坪中的AMF大部分属于球囊霉属(Glomus),其次为盾巨孢囊霉属(Scutel⁃lospora)以及无梗囊霉属(Acaulospora);可见,球囊霉属真菌是组成高效AMF菌剂的重要菌种资源,能为‘兰引3号’结缕草足球场草坪保水、保肥等菌根技术的发展提供保障。     

新型草坪模拟践踏器的研制及暖季型草坪草耐践踏性评价

根据足球运动员不同运动状态对草坪造成的践踏强度不同,研制出一种新型草坪模拟践踏器。选择狗牙根属、雀稗属、结缕草属和蜈蚣草属共20份草坪草材料为研究对象,使用自主研发的新型草坪模拟践踏器进行耐践踏性初步评价。践踏处理后,通过观测草坪表观质量和生物量发现,结缕草属和蜈蚣草属草坪在盖度、颜色和地上生物量方面相对优于狗牙根属和雀稗属草坪。Tifgreen、SeaIsle、兰引Ⅲ号结缕草和华南假俭草优于同属其他品种,耐践踏性较好。普通狗牙根、Salam、青岛结缕草和三水假俭草在同属中耐践踏表现最差。上述8个品种中,仅有兰引Ⅲ号结缕草和青岛结缕草纤维素含量差异显著(P<0.05), 而木质素含量测定结果表明各属材料间差异不显著(P>0.05)。兰引Ⅲ号结缕草和华南假俭草细胞排列最为紧密,角质层厚度大且连续,泡状细胞数量多,木质化程度高,耐践踏性最强。普通狗牙根和Salam角质层薄或无角质层,维管束木质化程度较低,泡状细胞数量少,不耐践踏。主成分分析表明,草坪盖度、颜色和地下生物量可作为草种耐践踏性评价的重要指标。该研究为暖季型草坪草种的开发利用提供参考依据。     

几种暖季型草坪草对低温的生理反应

在佛山市对低温下台湾草(Zoysia tenuifolia Willd. ex Trin.)、地毯草(Axonopus compressus (Swartz) Beauv.)、夏威夷草(Paspalum vaginatum Sw.)、假俭草(Eremochloa ophiuroides(Munro)Hack.)、结缕草(Zoysia japonica Steud.)和钝叶草(Stenotaphrum secundatum (Walt.) Kuntze)等6个暖季型草种的生理反应进行了比较研究。田间种植的草坪草材料在受到2004年12月份的寒潮袭击后,假俭草5号未受到伤害,地毯草和兰引3号受到的伤害较严重;台湾草、兰引3号和钝叶草的光合速率大大降低,而夏威夷和假俭草5号的光合速率变化不大;地毯草和兰引3号的叶片可溶性糖含量变化不大,而其它几种暖季型草坪草的叶片可溶性糖含量升高,各草种的根系可溶性糖含量降低。结果表明,耐寒的假俭草5号在低温下光合速率受抑制较小与叶片可溶性糖含量积累较多有关,而对低温敏感草种的叶片可溶性糖积累较少。     

兰引3号结缕草组织培养研究

以兰引3号结缕草茎段为外植体,采用正交试验方法,研究了植物激素GA3,IBA和6-BA对兰引3号结缕草匍匐茎带芽茎段发芽,生根和生长的影响,结果表明:MS+GA30.5 mg/L+IBA 0.1mg/L是促进兰引3号结缕草试管苗茎段发芽,生根及生长的最优组合培养基,MS+GA31.0 mg/L+IBA 0.1 mg/L是适宜兰引3号结缕草试管苗茎段发芽,生根和生长的较优组合培养基。     

结缕草属优良品系SSR指纹图谱的构建

采用非变性聚丙烯酰胺凝胶电泳结合快速银染检测,从45对Xgwm系列SSR引物中筛选出2对产物清晰、稳定的引物,建立了11个结缕草优良品系的DNA指纹图谱,并借鉴常规植物分类法,以品系的特征带为依据,从分子的角度将它们与生产上的主栽品种‘马尼拉’、‘青岛结缕草’和‘兰引3号’结缕草区分开来。最后利用统计软件SPSS 10.0通过欧氏平方距离法进行聚类分析,将14份参试材料分为3组。     

结缕草属植物的抗旱性初步评价

以目前生产上广泛应用的‘兰引3号’结缕草、‘青岛结缕草’和马尼拉为对照,对48份结缕草种源的表征永久萎蔫系数(APWI)进行了测定并分析,结果如下:1)各种源的APWI的变异范围为8.7 8%~1 3.4 1%,变异系数为9.10%。在48份供试种源中,APWI显著低于‘兰引3号’结缕草的有6份种源;APWI显著低于马尼拉的有2份种源;APWI显著低于‘青岛结缕草’的有15份种源;APWI同时显著低于3份对照的有2份种源。结缕草属植物的APWI存在极显著的差异。2)结缕草属植物不同种的APWI不同,其排序为:中华结缕草>大穗结缕草>结缕草>沟叶结缕草=细叶结缕草,其中变异系数最大为结缕草。3)APWI在结缕草、中华结缕草种内存在着极显著的差异,且结缕草种内抗旱性差异明显高于中华结缕草种内差异。4)结缕草属植物的APWI与经度和纬度均未发现显著相关;结缕草、中华结缕草种内的APWI与经纬度也未发现显著的线性相关。     

不同抗旱性结缕草品种在土壤干旱及复水过程中的生理差异

通过对结缕草的2个品种(抗旱性强的兰引3号和抗旱性弱的马尼拉)在土壤干旱及复水过程中的几项生理指标(游离脯氨酸、相对电导率、超氧化物歧化酶)的测定和对这些生理指标的变化规律的分析发现:兰引3号耐旱性强,干旱条件下草坪质量较高,叶片水势较大;干旱胁迫下抗旱性相对较弱的马尼拉叶片游离脯氨酸含量及相对电导率增加幅度较大;胁迫期间2品种超氧化物歧化酶活性均先升后降,兰引3号超氧化物歧化酶高峰期出现早且含量高;复水后2个品种恢复程度不同,兰引3号由于复水前持续干旱没有造成严重伤害,所以游离脯氨酸、相对电导率恢复快,而马尼拉各项指标恢复较慢。