6份川西北短芒披碱草种质苗期的抗旱性综合评价

为了探明来自川西北的6份短芒披碱草(Elymus breviaristatus)种质材料的苗期抗旱性差异,采用室内盆栽法对种质进行为期21d的干旱处理,分别于停止浇水第0、7、14和21天取植株叶片,研究了不同水分胁迫条件下各种质的相对含水量(RWC)、相对电导率(REC)、脯氨酸(Pro)含量、叶绿素(Chl)含量、丙二醛(MDA)含量和超氧化物歧化酶(SOD)活性、过氧化物酶(POD)活性7个生理特征指标的变化,并采用隶属函数法对6份短芒披碱草种质材料的抗旱性进行综合评价。结果表明,干旱胁迫对不同抗旱短芒披碱草种质材料的各生理指标有显著的影响(P0.05),其各表型值与对照差异显著(P0.05),且各种质间差异显著(P0.05)。随着干旱胁迫时间的延长,6份短芒披碱草材料的相对含水量和叶绿素含量呈显著下降趋势(P0.05),而丙二醛含量、相对电导率、脯氨酸含量和POD活性表现出上升趋势,SOD活性呈现先上升后下降的趋势。由隶属函数分析7个生理指标得到供试材料苗期抗旱性强弱顺序依次为205176205133红10-5204290红6-5205104。     

8份披碱草属牧草苗期抗旱性综合评价

本试验对室内盆栽的8份披碱草属（Elymus L.）牧草进行干旱处理,通过分析干旱胁迫和复水下各种质资源叶片的相对电导率、相对含水量、丙二醛、叶绿素等8项生理指标的干旱胁迫指数,探究各种质资源间苗期抗旱性的差异。结果表明,在干旱及复水处理下,各种质表现出了不同程度的干旱适应性,其中E05的干旱适应性较强,表现为各项指标在干旱处理下变化较小,且在复水处理下恢复较明显。对各种质资源相对含水量、叶绿素含量、相对电导率和丙二醛四项生理指标进行隶属函数分析,得出其抗旱性从强到弱依次为：E05 > E08 > E06 > E01 > E03 > E07 > E02 > E04。综上所述,采集地年均降水量较少（319.25 mm）的垂穗披碱草（E. nutans,编号E05）在长期适应干旱少雨的过程中,表现出更强的抗旱能力。     

10份新疆狗牙根种质抗旱性评价

以新疆南北疆10份狗牙根为材料,测定其在干旱胁迫下的再生速度、叶绿素含量、相对电导率、叶片相对含水量、枯黄率,了解新疆南北疆狗牙根种质资源的抗旱性差异,筛选抗旱种质。结果表明,随干旱持续时间延长,供试狗牙根叶片枯黄率、相对电导率均呈增加趋势,而再生速度、叶绿素含量及叶片相对含水量均呈降低趋势。不同材料响应干旱胁迫存在一定差异,材料C138、C7在干旱条件下维持较低的枯黄率和相对电导率、较高的叶片相对含水量,为抗旱种质;而材料C17、C20则呈相反趋势,表明这两份材料抗旱性较差。初步分析认为新疆狗牙根抗旱性与其来源地气候条件无明显相关性。     

15份垂穗披碱草种质资源苗期抗旱性比较

为了筛选出适宜川西北高寒牧区干旱环境下生长的垂穗披碱草(Elymus nutans)种质资源,采用室内盆栽法,对15份21 d龄的种质资源进行8 d的自然干旱处理,测定胁迫后各种质的叶绿素荧光参数、光合色素积累及相对电导率的干旱胁迫指数(DRI),并采用隶属函数法比较了15份不同垂穗披碱草种质资源抗旱性的差异。结果表明:干旱胁迫后,15份种质资源的最大光化学效率(F_v/F_m)、潜在光化学效率(F_v/F_0)、表观电子传递速率(ETR)、光化学淬灭系数(qP)、叶绿素a(Chla)、叶绿素b(Chlb)及类胡萝卜素(Car)的含量均下降;而相对电导率(REC)与非光化学淬灭系数(qN)则有不同程度升高。15份垂穗披碱草种质资源苗期的抗旱性强弱依次为:E15>E10>E5>E14>E1>E2>E13>E9>E8>E11>E4>E7>E6>E3>E12。筛选出的抗旱性突出的材料为康北垂穗披碱草、I-1-1-14、11-22,其中康北垂穗披碱草作为国审品种,表现出的很强的优势,适合在干旱、半干旱地区普及推广,I-1-1-14、11-22可作为抗旱牧草新品种选育的备选材料。     

14份新麦草种质材料苗期抗旱性差异

采用温室模拟干旱胁迫-复水方法,对14份新麦草种质材料苗期的叶片相对含水量、叶绿素的SPAD值、相对电导率、丙二醛和脯氨酸含量等5个抗旱生理指标进行了测定,综合评价其抗旱性能.采用欧氏距离法进行聚类分析,将14份新麦草种质材料的抗旱性划分为3个级别,相对抗旱的材料包括XMC01、XMC06、XMC10,XMC11,中度抗旱的包括XMC02、XMC04、XMC08、XMC09、XMC12、XMC13,相对敏感的包括XMC03、XMC05、XMC07、XMC14.     

15份马蔺材料苗期抗旱性比较

采用温室模拟旱境胁迫-复水方法,对采自我国北方不同生境条件下的15份野生马蔺(Iris lactea Pall.var.chinensis(Fisch.))种质材料苗期的形态学和生理生化指标进行测定与分析,综合比较其抗旱性能。结果显示:随干旱胁迫时间延长,其叶片相对含水量、叶绿素含量、植株相对生长率均呈下降趋势,相对电导率、丙二醛含量与游离脯氨酸的含量则有增加趋势,复水后均有不同程度恢复。采用欧氏距离法进行数学聚类分析,可将15份马蔺种质材料的抗旱性划分为3个抗旱级别,即相对抗旱包括ML008、ML007、ML015、ML009和ML006;中度抗旱包括ML014、ML012、ML011、ML013、ML010、ML005、ML004和ML003;相对旱敏感包括ML002和ML001。各种质材料抗旱生理指标间显著相关(P<0.05)。     

20份无芒雀麦种质材料苗期抗旱性综合评价及光合特性分析

在温室条件下,采用反复干旱法,对引进的20份无芒雀麦(Bromus inermis Leyss.)种质材料,以存活率、株高、绿叶数、地上生物量、地下生物量和根冠比6个指标的抗旱系数值,采用聚类分析法、标准差系数赋予权重法进行综合评价。结果表明:20份无芒雀麦苗期抗旱性划分成3个级别,其中抗旱性较强的有9份材料,抗旱性较弱有6份材料,抗旱性居中的有5份材料。20份无芒雀麦种质材料苗期抗旱性排序结果为ZXY06P-1621抗旱性最强,ZXY05P-1171最弱。不同抗旱级别种质材料的光合特性表现为:随着持续干旱胁迫延续,其光合速率(P_n)、蒸腾速率(T_r)和气孔导度(G_s)均呈下降趋势,复水后迅速上升;而CO₂浓度的变化趋势则呈相反变化趋势,且在整个胁迫过程中变化差异不显著。干旱胁迫下抗旱性强的材料能够保持较高的光合性能。     

新疆不同生境狗牙根种质抗旱性综合评价

以2份国外品种(对照)和41份来自不同生境的新疆狗牙根种质为供试材料,设置干旱处理和对照处理,在30 d干旱处理后测定叶绿素含量、绿叶率、相对电导率、叶片相对含水量、脯氨酸含量、丙二醛含量、生长速度和地上生物量的基础上,采用相关分析、主成分分析构建综合评价指标,进一步结合隶属函数分析、聚类分析、灰色关联度分析及判别分析方法对其抗旱性进行综合评价,筛选抗旱鉴定关键指标,明确种质抗旱性与其生境气候带间关系。结果表明,干旱胁迫后供试种质的相对电导率、脯氨酸及丙二醛含量呈显著增加,叶片相对含水量、叶绿素含量、地上生物量、生长速度和绿叶率显著降低,各指标对抗旱性的响应存在一定差异。主成分分析将8个指标转换为6个综合指标,代表种质抗旱性87.34%的数据信息;依据抗旱性度量值(D)、综合抗旱系数(CDC)、加权抗旱系数(WDC)的隶属函数分析及聚类分析结果,认为C_(118)、C_(138)、C_(24)抗旱性较强,C_(10)、C_(134)、C_(32)抗旱性较弱。灰色关联度分析认为相对电导率、叶绿素含量及丙二醛含量可作为狗牙根种质抗旱评价的关键指标,且判别分析认为新疆狗牙根种质抗旱性与其生境气候带间无明显相关性。综合分析发现C_(118)、C_(138)、C_(24)等种质抗旱性优于Tifway,其为狗牙根抗旱新品种选育提供可用优异种质,也为进一步研究狗牙根抗旱生理及分子机制提供可用材料。     

鸭茅优异种质材料苗期抗旱性鉴定及综合评价

为掌握南方地区主要栽培的9份鸭茅（Dactylis glomerata）种质材料抗旱性差异,通过干旱胁迫-复水法对其苗期 9个抗旱指标进行测定,综合评价其抗旱性。结果表明：以欧式距离法可将9份种质材料划分为3个抗旱等级,抗旱性相对较强的是宝兴、02-116、斯巴达,中等抗旱性的是金牛、古蔺、川东、德娜塔,对干旱胁迫相对敏感的是波特、01998。     

新疆不同生境狗牙根种质抗旱性综合评价

以2份国外品种(对照)和41份来自不同生境的新疆狗牙根种质为供试材料,设置干旱处理和对照处理,在30 d干旱处理后测定叶绿素含量、绿叶率、相对电导率、叶片相对含水量、脯氨酸含量、丙二醛含量、生长速度和地上生物量的基础上,采用相关分析、主成分分析构建综合评价指标,进一步结合隶属函数分析、聚类分析、灰色关联度分析及判别分析方法对其抗旱性进行综合评价,筛选抗旱鉴定关键指标,明确种质抗旱性与其生境气候带间关系。结果表明,干旱胁迫后供试种质的相对电导率、脯氨酸及丙二醛含量呈显著增加,叶片相对含水量、叶绿素含量、地上生物量、生长速度和绿叶率显著降低,各指标对抗旱性的响应存在一定差异。主成分分析将8个指标转换为6个综合指标,代表种质抗旱性87.34%的数据信息;依据抗旱性度量值(D)、综合抗旱系数(CDC)、加权抗旱系数(WDC)的隶属函数分析及聚类分析结果,认为C₁₁₈、C₁₃₈、C₂₄抗旱性较强,C₁₀、C₁₃₄、C₃₂抗旱性较弱。灰色关联度分析认为相对电导率、叶绿素含量及丙二醛含量可作为狗牙根种质抗旱评价的关键指标,且判别分析认为新疆狗牙根种质抗旱性与其生境气候带间无明显相关性。综合分析发现C₁₁₈、C₁₃₈、C₂₄等种质抗旱性优于Tifway,其为狗牙根抗旱新品种选育提供可用优异种质,也为进一步研究狗牙根抗旱生理及分子机制提供可用材料。     

干旱胁迫对2种不同抗旱性老芒麦幼苗ROS积累及抗氧化系统的影响

为探究不同抗旱性老芒麦（Elymus sibiricus L.）材料对干旱胁迫下幼苗活性氧（Reactive oxygen species，ROS）积累和清除的影响，从而为老芒麦抗旱生理机制的研究及抗旱材料的选育提供一定的理论基础，本试验选用抗旱性差异明显的2份老芒麦材料（抗旱性强的材料，记为Q，处理组QD，对照组QC；抗旱性弱的材料，记为S，处理组SD，对照组SC），采用砂培法培养材料，待幼苗长到2叶1心时，用含有20% PEG 6000（W/V）的1/2 Hoagland营养液进行胁迫处理，2份材料的对照正常培养。在处理7 d、14 d和21 d取样，分别测定各项指标。试验结果表明，在整个胁迫过程中，QD的株高、叶片相对含水量（Relative Water Content，RWC）降幅及ROS和丙二醛（Malondialdehyde，MDA）增幅均低于SD，但是抗氧化酶活性的增幅以及抗氧化物质的比值高于SD。与各自的对照相比，干旱胁迫21 d后，QD和SD的株高分别下降39.11%和55.20%；RWC分别下降78.34%和84.52%；O₂^·-含量分别增加235.71%和323.03%；H₂O₂含量分别增加126.19%和234.88%；MDA含量分别增加318.99%和434.81%；超氧化物歧化酶（Superoxide dismutase，SOD）活性分别增加156.20%和83.83%；过氧化氢酶（Catalase，CAT）活性分别增加32.39%和30.50%；抗坏血酸过氧化物酶（Ascorbate Peroxidase，APX）活性分别增加58.10%和172.89%；脱氢抗坏血酸还原酶（Dehydroascorbate Reductase，DHAR）活性分别增加66.54%和11.38%；谷胱甘肽还原酶（Glutathione Reductase，GR）活性分别增加227.07%和130.29%；抗坏血酸（Ascorbic Acid，ASA）和脱氢抗坏血酸（Dehydroascorbic acid，DHA）比值（ASA/DHA）的降幅分别为52.51%和73.69%；谷胱甘肽（Glutathione，GSH）和氧化型谷胱甘肽（Glutathiol，GSSH）比值（GSH/GSSH）的降幅分别为40.94%和61.43%。综上可得，干旱胁迫下抗旱性强的材料株高和RWC降幅、ROS积累和膜脂过氧化程度显著低于抗旱性弱的材料；抗旱性强的老芒麦响应干旱胁迫时以SOD、CAT和GR为主，抗旱性弱的老芒麦响应干旱胁迫时以SOD、CAT和APX为主；但是整体来看，抗旱性强的老芒麦表现出更强的抗氧化防御系统。     

野生老芒麦苗期耐旱性研究

为探索川西北高原乡土植物老芒麦的耐旱性，以野生老芒麦为研究对象，采用盆栽控水法模拟干旱胁迫环境，分析了苗期老芒麦在干旱胁迫下的形态和生理指标的变化特点，为其抗旱性育种提供了重要的理论基础，并对利用其有效防治川西北高原高寒草地退化、沙化等生态灾害具有重要的现实意义。结果表明，随着干旱胁迫天数的增加，野生老芒麦株高、叶面积和地上部分生物量积累增长减缓，根系干重和相对电导率不断上升，相对存活率、叶绿素含量持续下降。干旱胁迫已对苗期老芒麦产生了不同程度的伤害，抑制了生长，并降低了存活率。干旱条件下，为汲取更多水分，老芒麦将更多的生物量分配到根部，同时，降低生长高度和叶面积，以促进水分有效运输和防止水分过度蒸发。经耐旱隶属度分析，供试的8份野生老芒麦材料耐旱性强弱顺序为：14-001>14-165>14-235>14-065>14-251>14-115>14-189>14-021。     

76份老芒麦种质资源的农艺性状综合评价

为客观评价老芒麦(Elymus sibiricus L.)种质资源农艺性状的遗传多样性及筛选核心种质,本试验对76份老芒麦种质资源的9个农艺性状连续两年开展评价分析。结果表明：9个性状在两年间均呈正态分布,7个性状变异系数大于10%,说明种质资源具有丰富的遗传多样性;相关性分析发现,牧草产量性状间和种子产量性状间存在显著的正相关(P<0.05);因子分析结果显示,长穂因子、种子数因子和叶片数因子特征值均大于1。通过隶属函数综合评价,筛选出3份牧草产量性状优异的种质,5份种子产量性状综合评价高的种质。聚类分析将76份种质分为优势类、良好类及后备类3大类群,最终筛选出编号为8,13,20,27及41的种质可以作为育种的候选亲本或后备核心种质。     

异龄老芒麦根际土壤中脂肪酸类物质检测及根际土壤的自毒效应研究

本研究以3，4，5和8龄老芒麦根际土壤为研究对象，利用气质联用（Gas chromatography-mass spectrometry，GC-MS）技术，分析不同种植年限土壤中脂肪酸酯类化感自毒物质种类及其含量的差异，同时探究不同年限不同浓度（50，100，200，500 g·L^-1）老芒麦根际土壤浸提液对其种子萌发及幼苗生长的影响。结果表明：4个不同年限老芒麦根际土壤中共检测出10种脂肪酸酯类物质，且相对含量随种植年限增长呈先升高后降低趋势，其中5龄老芒麦根际土壤中相对含量较高，为50%，而8龄较低，为41%。3龄老芒麦根际土壤中棕榈油酸甲酯较4，5和8龄分别高出98%，62%和58%，5龄土壤中硬脂酸甲酯分别较3，4和8龄高出12%，10%和23%。5和8龄老芒麦根际土壤浸提液对其种子发芽率具有明显的“低促高抑”浓度效应。由双因素方差分析可知，年限对种子发芽率影响极显著，对胚芽长影响较显著。总体来看，随着老芒麦种植年限的增长，土壤中会积累自毒物质，从而导致连作障碍。     

聚乙二醇模拟干旱胁迫对老芒麦幼苗生长及次生代谢部分产物的影响

本研究采用不同浓度的聚乙二醇（polyethylene glycol，PEG-6000）溶液对老芒麦（Elymus sibiricus L.）幼苗进行模拟干旱胁迫，研究干旱胁迫对老芒麦幼苗生长、次生代谢相关酶活性和相关产物含量的影响。结果表明：与对照相比，干旱胁迫抑制了老芒麦幼苗生长，叶片不同程度萎蔫，显著降低了叶片相对含水量（Relative water content，RWC）、株高、根长、叶和根鲜重，且中度干旱的降幅大于轻度干旱；干旱胁迫下，过氧化物酶（Peroxidase，POD）活性在中度干旱胁迫中响应比轻度干旱更迅速；苯丙氨酸解氨酶（L-phenylalanine ammonia-lyase，PAL）活性在轻度干旱20 d和中度干旱15 d时最强；两种干旱处理第15 d时，老芒麦叶片的总酚、类黄酮和单宁含量显著高于对照（P<0.05），且中度干旱胁迫下的增幅较大。综上所述，干旱胁迫导致老芒麦幼苗生长减缓，幼苗叶片POD快速响应，表现较为敏感，POD和PAL相互协作，促进部分次生代谢产物积累，从而使老芒麦适应干旱胁迫。     

野生老芒麦种质资源鉴定与基部叶鞘绒毛变异分析

为更好地利用老芒麦(Elymus sibiricus L.)野生资源,本研究从我国青藏高原、西北、华北、东北地区以及国外部分地区共采集了1 723份野生披碱草属种质资源,通过表型特征观测和流式细胞仪检测,共鉴定出了990份野生老芒麦种质,246份垂穗披碱草种质,并测得老芒麦的DNA含量在5.86～7.30 Gb之间,平均DNA含量为6.66 Gb;垂穗披碱草材料的DNA含量在9.50～10.36 Gb之间,平均DNA含量为9.97 Gb。研究结果显示,在西北、华北以及东北地区的部分野生老芒麦材料在苗期基部叶鞘出现了绒毛,分析发现该表型出现的概率与经度和纬度呈极显著正相关关系(P<0.01),与海拔、年年均气温以及年平均降雨量呈极显著负相关关系(P<0.01)。表明老芒麦苗期基部叶鞘绒毛的有无与环境因子之间存在着必然的联系,可能是老芒麦种质应对不同环境类型的适应性机制之一。本研究为老芒麦的形态鉴定提供了新的依据,为老芒麦种质资源挖掘和育种应用提供了材料基础。     

中国野生老芒麦形态多样性研究与种质利用潜力分析

为揭示野生老芒麦形态变异特征和遗传背景，对我国野生老芒麦主要分布区域不同生态类型的104个居群520份野生老芒麦种质进行了23个形态指标测定和遗传多样性分析。结果表明：不同生境老芒麦材料的形态特征存在显著差异，数量性状变异系数为9.49%～49.56%；聚类分析将104个居群分为具有各自明显特征和开发利用潜力的4类；形态特征与地理环境因子的相关性分析发现，野生老芒麦抽穗早晚及茎秆叶鞘基部小刺等特殊性状与其海拔呈显著相关；主成分分析发现，株高、抽穗、茎节数、单株干鲜重、旗叶长宽等指标代表了老芒麦67.79%形态多样性，是造成老芒麦形态特征变异的主要因素，可作为老芒麦形态分化的重要参考指标。     

利用年限对老芒麦生物学特性及群落结构特征的影响

老芒麦生物学特性及群落结构特征随着利用年限的增加而发生明显的变化。结果表明,入侵植物种数随着利用年限的增加呈逐渐增加的趋势。老芒麦在草地群落中相对生物量、相对多度和相对盖度随着利用年限增加而明显下降,而入侵植物相对生物量、相对多度和相对盖度则明显增加。老芒麦的重要值随着利用年限的增加而急剧降低,老芒麦在利用的第2、3年占绝对优势,在第5、6年入侵植物占重要地位,到第9年才逐渐沦为次重要地位。老芒麦的草地物种多样性指数和均匀性指数随着利用年限的增加而逐渐增加,而生态优势度则逐渐降低。     

外源赤霉素和吲哚乙酸对老芒麦生长、生理特性及染色体端粒的调控

本研究以‘川草2号’老芒麦(Elymus sibiricus‘Chuancao No.2’)为材料,采用砂培法,通过测定幼苗形态、生理特性和端粒酶活性,研究喷施不同浓度(30,75和150 mg·L^-1)赤霉素(Gibberellin, GA₃)和吲哚乙酸(Indole acetic acid, IAA)后对老芒麦幼苗生长发育过程的影响,以期为促进老芒麦生长、提高产量甚至防止早衰提供理论依据。结果表明,各处理提高了株高、叶长、叶面积和地上生物量,150 mg·L^-1 GA₃和30 mg·L^-1IAA处理利于老芒麦植株生长和生物量积累。GA₃各处理降低了10～15 d的叶绿素含量和第15 d的丙二醛(Malondialdehyde, MDA)含量,显著提高了0～5 d的超氧化物歧化酶(Superoxide dismutase, SOD)活性、0～15 d的过氧化物酶(Peroxidase, POD)活性、第10 d过氧化氢酶(Catalase, CAT)活性...