不同秋眠型紫花苜蓿对北京地区自然光周期的生长反应

通过对4个秋眠型不同标准秋眠级美国苜蓿品种生长高度的测定,研究了北京地区苜蓿春季第一茬草和秋季再生草的生长性状与自然光照时间的关系.结果表明:4个秋眠型品种均存在明显的自然光周期规律,春季长日照条件下生长发育迅速,秋季短日照下再生趋缓,并呈不同程度的休眠.春季第一茬草盛花期前,各秋眠型品种生长速度逐步加快,增长趋势相同,株高与日照长度呈极显著正相关,各秋眠型间株高和生长速度的差异均不显著.在秋季日照缩短过程中,不同秋眠型品种再生株高与H照长度极显著负相关,4个秋眠型品种的再生株高差异极显著(P＜0.01);再生株高顺序为极非秋眠型(UC- 1465)＞非秋眠型(Pierce)＞半秋眠型(Archer)＞秋眠型(Maver-ick);其再生速度曲线与春季的曲线不同.     

3种秋眠类型苜蓿对不同CO2浓度的生理响应

利用开顶式气室(open-top chamber,OTC)研究了3种秋眠类型苜蓿(Medicago sativa)(秋眠型苜蓿Maverick、半秋眠型苜蓿ABI700和极非秋眠型苜蓿UC-1465)在700、550和350μmol·mol-1(CK)3种CO_2浓度处理下整个生育期的生理变化。结果表明,整个生育期CO_2浓度越高,苜蓿叶绿素和可溶性糖含量越高。700和550μmol·mol-1处理下,3种秋眠类型的苜蓿平均叶绿素含量较对照平均分别提高了约11.49%和6.00%,可溶性糖含量平均分别提高了约52.01%和38.82%。CO_2浓度升高能够降低苜蓿的丙二醛含量,700和550μmol·mol-1处理下,丙二醛含量较照平均分别下降了约18.20%和17.93%。盛花期时,CO_2浓度升高对脯氨酸合成量有显著的正效应(P0.05),其余时间呈抑制状态。综合来说,CO_2浓度升高在初花期时对苜蓿各生理指标均有显著影响(P0.05)。高CO_2浓度处理下,极非秋眠型苜蓿UC-1465的叶绿素累计合成量高于秋眠型苜蓿Maverick和半秋眠型苜蓿ABI700,而高CO_2浓度大大促进了秋眠型苜蓿Maverick、半秋眠型苜蓿Maverick合成可溶性糖、降低丙二醛,有利于增强其缓解胁迫以及渗透调节能力。     

CO2浓度升高对不同秋眠类型苜蓿生长发育的影响

为了分析3种秋眠类型苜蓿(Medicago sativa)(秋眠型苜蓿Maverick、半秋眠型苜蓿ABI700和极非秋眠型苜蓿UC-1465)在不同CO_2浓度下的生长发育情况,本研究运用人工气候箱和开顶式气室动态观测了3种秋眠类型苜蓿的种子发芽特性、生长发育和产量大小。主要结果:1)550、700μmol·mol-1 CO_2浓度处理能显著提高3种秋眠类型苜蓿种子的发芽率、发芽势和发芽指数(P0.05),缩短平均发芽天数(P0.05)。其中550μmol·mol~(-1)浓度处理下苜蓿种子的发芽率、发芽势最高。2)高CO_2浓度促进3种秋眠类型苜蓿生育期提前3~6d,且CO_2浓度越高生育期越提前。3)高CO_2浓度能显著促进3种秋眠类型苜蓿株高、叶面积和单株干重增加(P0.05)。高CO_2浓度处理后UC-1465的单株鲜重比Maverick高19.33%~21.76%,比ABI700高12.74%~13.11%;单株干重比Maverick高14.85%~26.77%,比ABI700高12.31%~14.58%,高CO_2浓度处理后极非秋眠型苜蓿UC-1465生长优势进一步提高。4)CO_2浓度对苜蓿茎粗无显著影响(P0.05),但促进秋眠型苜蓿Maverick、半秋眠型苜蓿ABI700茎粗增大。上述结果表明,在一定浓度范围内,苜蓿种子的发芽率、发芽指数、发芽势、株高、叶面积、生物量等对CO_2的响应存在浓度效应。可以预测,未来大气CO_2浓度升高的对苜蓿生长有一定的促进作用,具有一定的应用潜力。     

低温胁迫对紫花苜蓿叶片叶绿素荧光特性的影响

以经过抗寒锻炼的盆栽不同抗寒紫花苜蓿(Medicago sativa L.)品种为材料,分别在室温和低温处理后(-8℃)测定不同秋眠型紫花苜蓿品种的叶绿素荧光参数,分析低温对不同苜蓿品种的冷害指数和叶绿素荧光参数的影响。结果表明:在低温胁迫后非秋眠型Dona Ana和Pierce的PSⅡ最大光化学效率(F_v/F_m)显著降低,电子传递速率(ETR)减慢,实际光化学量子产量(Y)下降,叶片受低温胁迫较重;秋眠型Vernal和5246各荧光参数变化不大,而非秋眠型CUF101、极非秋眠型UC-1465非光化学淬灭(NPQ)值显著升高(P<0.05),其他的参数变化较小。低温胁迫很轻时,非光化学淬灭系数NPQ升高,说明耗散过剩的光能具有保护光合机构的作用。因此紫花苜蓿各荧光参数的变化与其抗寒特性密切相关。     

凉山亚热带区紫花苜蓿引种筛选试验

2005-2006年通过对11个不同秋眠级紫花苜蓿Medicago sativa品种的生长特性及生产性能等方面的观察测定,结果表明,不同秋眠级品种在凉山亚热带地区能顺利越冬越夏,3-5月能顺利开花结实,种子成熟率高;其生长速度和产草量均是非秋眠级＞半秋眠级＞低秋眠级,主要差异表现在秋冬季,再生速度和生物量差异极显著(P＜0.01).在凉山亚热带地区宜种植非秋眠性的苜蓿品种(如四季绿、WL414、盛世)及部分适应性好、产量高的半秋眠级品种(如威可),低秋眠级品种在该地高海拔区的适应性有待进一步研究.     

不同秋眠级苜蓿品种在贵州的适应性研究

对美国11个秋眠级苜蓿(Medicago sativa L.)品种地上、地下部生长表现和9个农艺性状进行对比研究及相关性分析。结果表明:不同秋眠级苜蓿品种在贵州地区生长中,受秋眠级直接影响的性状有叶长、叶宽、叶面积、越夏率,均呈极显著正相关(P<0.01),相关系数分别为0.907,0.901,0.947,0.772;与年产量、根干重呈正相关,相关系数分别为0.611,0.637;与茎叶比呈显著负相关(P<0.05),相关系数分别为-0.667;Dona Ana,Pierce,CUF101和UC-1887在地上、地下部生长表现较其他品种具有优势,整体适应性较好,在贵州地区适宜推广和种植的苜蓿品种秋眠级为7~10。     

不同苜蓿品种秋眠级评定及产量性状的初步分析

以美国11个秋眠级标准苜蓿品种为对照,按照Teuber的方法在内蒙古土左旗和五原县评定国内和国外引进的45个苜蓿品种的秋眠级,测定其越冬率和返青后第一茬的株高、分枝数和单株鲜重,并对秋眠性与越冬率和株高、分枝数、单株鲜重等农艺性状做相关分析,以期为苜蓿品种的适应性推广提供理论依据。结果表明,土左和五原两个试验点苜蓿秋季刈割后第21d的自然再生高度与原秋眠级存在真实的线性回归关系,R2为0.993和0.995;两个试验点11个标准对照品种的实际秋眠级与原秋眠级之间相关系数为0.993和0.995,存在极显著正相关。22个国内苜蓿品种多数为极秋眠型和秋眠型,中兰1号为半秋眠型,区试品种凉苜1号和国审品种甘农5号为非秋眠型;23个国外引进品种秋眠级梯度层次广,秋眠类型多样。相关分析表明,秋眠性与抗寒性具有高度表型相关,土左试验点极秋眠型和秋眠型苜蓿的秋眠性和农艺性状均不相关,而半秋眠型苜蓿的秋眠性和单株分枝数和单株鲜重显著相关(P0.05);五原试验点不同苜蓿的秋眠性与株高极显著相关(P0.01),不同秋眠类型的秋眠性与各农艺性状不相关。     

北京地区不同秋眠级苜蓿品种生长动态比较

对不同苜蓿Medicago sativa品种生长动态的研究表明,不同秋眠级苜蓿达到某个生育期的早晚顺序是极非秋眠型、非秋眠型、半秋眠型、秋眠型。在一个生育期内,苜蓿自然高度的动态变化符合Logistic曲线,相关指数都在0.954 1以上,相关极显著。不同秋眠级苜蓿的快速生长期都处于相应的分枝期与现蕾期之间,生长量占总生长量的比例均超过50%。灰色关联度分析表明,不同秋眠级苜蓿的生长在自然条件下受空气温度、光照强度、相对湿度等气候因素影响,其影响程度排序为空气温度>光照强度>相对湿度。     

半秋眠和非秋眠紫花苜蓿生长规律及再生性研究

研究了半秋眠和非秋眠紫花苜蓿在上海的生长规律。结果表明:半秋眠和非秋眠紫花苜蓿月产草量呈现"双峰"型变化趋势,第一个高峰值在5月,非秋眠苜蓿的峰值持续到6月;4～6月是两类苜蓿生长较快的时期,期间的累计产草量占全年总产量的53.46%～65.2%;第二个生长高峰值出现在8月份,但明显小于第一个高峰值(p<0.05);7月份两类苜蓿的产量降至谷底,出明显的"夏眠"阶段;非秋眠品种的耐热能力高于半秋眠品种,月株高持续增长期比半秋眠品种长一个月,并且在"夏眠"后株高增加的幅度也高于半秋眠品种。     

北京地区不同秋眠级苜蓿品种适应性评价

对14个紫花苜蓿Medicago sativa品种在北京地区的表现进行观测,并对主要性状指标进行分析.结果表明:参试各品种秋眠级不同其春季生长速度、秋季生长速度、产草量及越冬率都有明显的差异,秋眠级高的品种生长速度快、产草量高,但越冬率低、秋眠级低的品种与之相反;地温也影响苜蓿生长速度;茎叶比与鲜干比各品种之间无明显变化,但与茬次有显著变化.     

不同光周期条件下PhyB和ABA对不同苜蓿品种的秋眠性调控

短日照和低温是导致苜蓿秋眠的主要环境因子。本研究检测了3个不同秋眠型苜蓿在8,12和16 h光照光周期条件下叶片和顶芽中PhyB和ABA的含量,并探讨其对秋眠的影响机制。结果表明,1)和非秋眠苜蓿相比,秋眠苜蓿叶片中PhyB含量高,PhyB作为绿色植物主要光受体可能通过光周期调控或参与了苜蓿的秋眠;并且3个品种均是在8 h光照下PhyB合成量高,暗示长暗期利于其合成。2)和12,16 h光照相比,8 h处理顶芽和第一展开叶中ABA含量最高,显然短日照利于ABA的合成;8 h光照处理时,秋眠型苜蓿品种Vernal ABA含量分别比半秋眠型CW5 0 2和非秋眠型CUF1 0 1高2.1 2和2.0 3倍,1 2 h光照处理ABA含量Vernal比CW5 0 2和CUF1 0 1分别高3 6.2 4%和46.46%,但16 h光照处理ABA含量并不表现上述规律,说明8和12 h光照程度不同地为苜蓿创造了逆境效应,ABA可能是调控或诱导秋眠的激素。3)8 h光照下苜蓿秋眠特征明显,生长严重受抑,不开花;12 h光照下苜蓿秋眠特征比8 h光照处理轻,生长受抑但抑制程度低于8 h光照处理,不开花;16 h光照下3个品种生长、开花正常。可能是PhyB含量多寡程度不同地调控了光周期反应,进而影响了ABA合成,而ABA在不同光周期诱导下通过合成量不同调控了不同秋眠基因表达,诱发了秋眠。     

45个苜蓿品种秋眠级初步评定

以美国11个苜蓿秋眠性标准品种为对照,依据Teuber等方法连续两年(2013年和2014年)在内蒙古西部干旱地区评定国内和国外引进的共45个苜蓿品种的秋眠级,建立了11个标准品种秋眠级与秋季再生株高的回归关系。结果表明,苜蓿秋季刈割后第21天的再生自然株高与原秋眠级存在真实的线性回归关系,R²分别为0.9643和0.9867。相关性分析表明,11个标准对照品种的实际秋眠级与原秋眠级之间相关系数为0.994,存在极显著正相关;13个已知原秋眠级的引进品种的实际秋眠级与原秋眠级之间的相关系数为0.969,存在显著正相关。聚类分析表明,21个国内苜蓿品种中90%的为秋眠和极秋眠类型,其中渝苜1号、甘农5号和凉苜1号实际秋眠级评定结果分别为6.8,7.4和8.5,属于非秋眠类型,国外引进品种秋眠类型多样性高,各种类型均有分布。     

六措施提高紫花苜蓿生产综合效益

1因地制宜．选择优质高产的品种 一般来说紫花苜蓿品种的秋眠级数有9个级别，不同秋眠级数品种对气候要求差异较大。秋眠级数越低的品种越冬能力越强，但其春季返青迟，收割后的再生速度也慢，生产潜能也就越低：而秋眠级数越高的品种，其越冬能力则相对越差，但其春季返青早，刈割后的再生速度也快，生产潜能明显高于秋眠级数低的品种。因此，如气候较寒冷的北方宜选择秋眠级数较低的品种，而气候相对较为暖和的南方就该选择秋眠级数较高的品种。     

苜蓿幼苗生长特性对播期的响应及其与秋眠性的关系

为了研究不同环境条件下苜蓿幼苗生长特性与秋眠性的关系,试验选择不同秋眠级数的苜蓿品种在4个播期播种,测定了不同品种苜蓿幼苗的株高和生物量,分析了不同品种苜蓿株高、生物量与秋眠级数的相关性。结果表明:品种、播期以及它们的交互作用均对苜蓿幼苗的株高和生物量有极显著影响(P0.01);随着温度降低、日照时间减少等秋季环境条件的改变,苜蓿秋眠性开始表达,幼苗生长减慢;4个播期下苜蓿幼苗株高均与秋眠级数呈显著或极显著相关(P0.05或P0.01),除第2播期外其他播期的苜蓿幼苗生物量也与秋眠级数呈显著或极显著相关(P0.05或P0.01);8月28日播种的苜蓿幼苗株高、生物量与秋眠级数的相关系数较大,随着品种秋眠性增加,幼苗株高和生物量均显著减小。说明在秋季适宜时期播种可以对不同秋眠型的紫花苜蓿群体进行有效区分。     

光周期对不同秋眠型苜蓿SOD、POD活性的影响

短日照是导致苜蓿(Medicago sativa L.)秋眠的主要环境因子,同时也可能是苜蓿生长的一种逆境。本文研究了光周期对不同秋眠型苜蓿超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)的活性的影响,以及两种抗氧化物酶活性与苜蓿秋眠性的关系,为进一步研究秋眠性的生理机制奠定基础。结果表明:无论是秋眠型苜蓿Vernal,半秋眠型苜蓿CW502,还是非秋眠型苜蓿CUF101,其叶片中SOD和POD的活性均呈现出8h光照最高,12h次之,16h最低的趋势,暗示SOD、POD的活性与长日照苜蓿的光周期有关,短日照可提高SOD、POD的活性;在同一光周期下,不同秋眠类型苜蓿品种之间并未在SOD活性上表现出规律性,而POD活性则有随着秋眠性增强而增强的趋势;在同一苜蓿品种中POD活性多随生长期延长而升高。     

光周期与温度对紫花苜蓿phyA和phyB mRNA表达的影响

通过探讨不同温度和不同光周期对紫花苜蓿(Medicago sativa L.)phyA和phyB mRNA含量的影响,以期为揭示调控苜蓿秋眠性的分子机理提供科学依据。试验采用FQ-PCR SYBR-Green I方法,测定了每天8,12和16h光照处理条件下3种秋眠类型苜蓿WL-232(秋眠型,FD2)、ArcherⅡ(半秋眠型,FD5)、WL-525(非秋眠型,FD8)的phyA和phyB mRNA表达水平;采用半定量RT-PCR,测定了5℃,15℃,25℃和35℃条件下秋眠型苜蓿Vernal(FD2)的phyA和phyB mRNA表达水平。结果表明:苜蓿存在光周期效应,短日照条件下秋眠型苜蓿phyB mR-NA表达量最大,相同光照条件下不同秋眠型苜蓿的表达规律为秋眠型>半秋眠型>非秋眠型,且相对于phyA,在紫花苜蓿绿叶中phyB对光周期的变化反应更敏感。在不同温度条件下秋眠型苜蓿Vernal的phyA和phyB合成规律不一致,低温条件下,phyB表达量较高,phyA表达量较低;高温条件下,phyA表达量较高,phyB表达量较低。上述结果表明phyB在调控苜蓿秋眠中发挥了更重要的作用。     

北京地区不同秋眠型苜蓿叶片光合色素的比较研究

以美国4个不同秋眠型标准秋眠级紫花苜蓿Medicago sativa品种为材料,对其秋季刈割后生育期植株叶片的光合色素进行测定。结果表明：4种秋眠型苜蓿的叶绿素、类胡萝卜素在整个秋季生育期均呈现先增加达到峰值后减少的规律。FD5的叶绿素含量高于其它秋眠型,说明半秋眠型较适应北京气候。 4种秋眠型苜蓿叶绿素a/b含量在整个秋季生育期波动不大,且叶绿素a/b的变化规律与叶绿素含量相似。不同秋眠型苜蓿类胡萝卜素含量为FD5＞FD1＞FD11＞FD8。4种秋眠型苜蓿叶片光合色素吸收光谱基本相同,差别是FD1和FD5在440 nm处光密度值较FD8和FD11低。     

播种量和品种对紫花苜蓿植株动态变化、产量及品质的影响

本研究在河南农业大学科教试验园区进行,采用裂区设计,以播量(15.0,22.5,30.0kg/hm2)为主区,8个不同秋眠级苜蓿品种为副区,研究其对植株数量动态、干物质产量、营养品质的影响,旨在为苜蓿生产确定最佳播量和适宜品种,发展精准苜蓿产业提供科学依据。结果表明,(1)3种播量的越冬率无显著性变化(P0.01);但不同苜蓿品种的越冬率有差异,在85.53%~98.24%之间,其中秋眠和半秋眠苜蓿品种的越冬率都显著高于非秋眠品种,从安全越冬考虑,在河南省宜栽培秋眠和半秋眠品种。(2)播种量对植株数量动态变化有极显著影响(P0.01),随着播种量的增加,植株数量不断增加,这种变化趋势在第一生长年非常明显,但随着生长年限的延长,3种播种量的植株数量均呈现出第一生长年急剧下降、第二生长年缓慢下降、第三生长年趋于平稳一致的变化态势;植株数量随生长时间的延长尤其是在年际间变化的规律不因品种而改变。(3)播种量对年干物质产量无显著影响(P0.01),但干物质产量有随播种量增加不断提高的趋势;播种量对营养品质有一定影响,随着播种量的增加,其粗蛋白质(crude protein,CP)和粗脂肪(ether extract,EE)含量、相对饲喂价值(relative feed value,RFV)有上升的趋势,中性洗涤纤维(neutral detergent fiber,NDF)、酸性洗涤纤维(acid detergent fiber,ADF)含量有下降趋势。(4)不同品种对干物质产量和营养品质有一定的影响,从高产和品质综合考虑,以先行者最适合在郑州地区种植;播量在22.5~30.0kg/hm2情况下,有利于提高苜蓿的产量和品质。综上,在河南以种植半秋眠品种为宜,不同播量的苜蓿品种其植株数都有随生长期的延长而减少最后恒定的趋势,在适宜播量范围内,有利于提高苜蓿的产量和品质;在生产实践中,可根据生产目的和播种量选择适宜的品种。     

南京地区冬闲田播种紫花苜蓿生产性能的品种间差异

为了筛选适宜我国南方农区冬闲田种植的高产速生紫花苜蓿Medicago sativa品种,试验在南京冬闲田播种条件下对8个半秋眠和非秋眠型紫花苜蓿品种的产量影响因子与干物质积累特性进行了比较。结果表明:在春季收获两茬的短期栽培利用时,紫花苜蓿干物质产量可达730.26~1 460.25 g/m2。植株生长性状中,株高、一级分枝数和干物质生长速率对两茬草干物质产量的贡献率均较大。其中,第1茬草的干物质产量与株高、主茎节数、一级分枝数和干物质生长速率呈显著正相关(P0.05),再生草的干物质产量依次与干物质生长速率、单株叶面积、单茎茎粗、一级分枝数、株高、株高生长速度和单茎分枝数呈显著正相关(P0.05)。WL-414、WL-525HQ、四季旺和德宝4个品种因在株高、一级分枝数和干物质生长速率方面表现优异,产量较高,在南方农区冬闲田有较大的栽培利用潜力。     

苜蓿秋眠性及其与抗寒性和产量的关系

秋眠性是苜蓿对日照缩短的一种生长反应,用苜蓿在秋季的再生高度来唯一划分.由于传统苜蓿品种的秋眠性与抗寒性之间存在表型相关,秋眠性被普遍用于抗寒性的预测.但许多研究表明,秋眠性和抗寒性是苜蓿适应不同的环境因素、为了不同的原因、同时而又独立进化的.与非秋眠品种相比,秋眠品种在夏末和秋季生长下降,导致全年刈割次数减少,故全年产草量较低.在深入认识秋眠性和抗寒性之间的遗传独立性的基础上,美国育种家致力于非秋眠而又抗寒、高产的苜蓿品种培育,使得新品种的抗寒性超过其秋眠级所预测的水平.随着我国引进苜蓿品种的增加,国内产业界人士有必要对苜蓿秋眠性的科学内涵及在品种改良和适应性选择的意义上有更进一步的认识.