扁穗冰草脱水素基因的克隆和表达特性分析

扁穗冰草(Agropyron cristatum(L.)Gaertn)生长于干旱、半干旱地区,具有耐旱、耐寒、抗病等特性。采用RT-PCR技术从扁穗冰草叶片中克隆3个脱水素基因Acwcor410,Acwzy2和Acwcs120)和1个肌动蛋白β-actin基因(Acβ-actin)。半定量RT-PCR分析表明,Acwcor410基因对温度敏感,对干旱胁迫不敏感;Acwzy2基因对温度不敏感,而对干旱胁迫敏感;Acwcs120基因则对冷胁迫及干旱胁迫均有响应。Western blot表明,扁穗冰草含有40kD脱水素,该蛋白的表达随冷胁迫和干旱胁迫程度的变化而变化,对干旱胁迫的响应比冷胁迫更为明显,推测该脱水素属于干旱敏感型。     

桉树间作豆科牧草适应性筛选试验

研究13种豆科牧草与桉树(Eucalyptus spp.)间作的适应性筛选.结果表明:产草量以GC1581柱花草(Stylosanthes guianensis (Aubl.) Sw. cv. GC1581)最高(376.73 kg/hm²),与其他参试品种间差异极显著(P<0.01);大翼豆(Macroptilium atropurpureum (DC.) Urb.)、有钩柱花草(Stylosanthes hamata (L.) Taub. cv. Verano)和热研12号平托落花生(Arachis pintoi Krapov.et W.C. Greg.)不适合在桉树林间种植;参试品种的抗旱等级相差不大,其中以GC1581柱花草(Stylosanthes guianensis (Aubl.) Sw. cv. GC1581)最耐旱,抗旱等级为1.16;在6龄桉树林间种植豆科牧草,抗病性和抗虫性表现较好.     

水分胁迫对6种禾草叶绿体、线粒体超微结构及光合作用的影响

利用透射电镜技术,研究了水分胁迫下柳枝稷(Panicum virgatum L.)、巴哈雀稗(Paspalum notatum Flugge)、毛花雀稗(Paspalum dilatatum Poir)、羊茅黑麦草(×Festulolium Asch.et Graebn.)、草芦(Phalaris arundinnacea L.)及多年生黑麦草(Lolium perenne L.)6种禾本科牧草叶肉细胞叶绿体和线粒体超微结构的变化,并结合对叶绿素含量和光合速率的测定,分析了其生理功能对水分胁迫的响应,旨在为耐旱草种的选择、引种和选育提供形态学和生理学依据。结果表明,经过8 d水分胁迫后,6种牧草的叶绿体均膨大变圆并向细胞中央移动;叶绿体内分布有一定数量的嗜锇颗粒和少量淀粉粒,受伤害严重的叶绿体中的基粒和被膜破损;线粒体数目均增加,且对水分胁迫的耐受性强于叶绿体;光合速率的高低与叶绿体的结构变化相关。可将6种牧草分为3个不同的抗旱等级:柳枝稷和巴哈雀稗抗旱性较强,羊茅黑麦草和草芦抗旱性中等,多年生黑麦草和毛花雀稗抗旱性较弱。     

氯化钠胁迫下3种披碱草属牧草生理特性的研究

为研究披碱草属(Elymus Linn.)3种优良牧草在盐胁迫下生理指标的变化,用浓度为0%,0.5%,1.0%,1.5%,2.0%的氯化钠溶液分别处理老芒麦(Elymus sibiricus L.)、披碱草(Elymus dahuricus Turcz.)和加拿大披碱草(Elymus canadensis L.)的幼苗,处理7 d后测定叶片组织相对含水量(RWC)、细胞膜透性、超氧化物歧化酶(SOD)活性、丙二醛(MDA)含量及游离脯氨酸(Pro)含量等抗性指标。结果表明:在盐胁迫下,随着盐浓度的增加,各材料的RWC,SOD活性呈下降趋势;电导率,MDA含量随盐浓度增加呈上升趋势;Pro含量为先上升后下降的单峰曲线。     

黄土高原旱地苹果园生草对果园小气候的影响

研究黄土高原旱地苹果园行间种植白三叶(Trifolium repens L.)和多年生黑麦草(Lolium perenne L.)对果园小气候的影响。采用定位观测的方法,对渭北旱地生草苹果园空气温度、相对湿度、土壤温度等小气候因子进行了测定,同时以清耕果园为对照进行同步观测。结果表明:生草调节了苹果园近地层的大气温度,提高了果园相对湿度,调节土壤温度,降低风速和相对照度;在牧草的不同发育阶段上述调节作用不同,且调节程度与草的种类密切相关,灰色关联度分析结果表明渭北旱地苹果园种植白三叶小气候综合效应优于种植多年生黑麦草。     

黄土母质生土上4种豆科牧草根系生长特征的研究

以黄土母质生土为供试土壤,采用根管土柱栽培方法,研究了苜蓿(Medicago sativa L.)、草木樨(Melilotus officinalis Desr.)、小冠花(Coronilla buxifolia Hance.)和红三叶(Trifolium pratense L.)4种豆科牧草根系生长规律的差异。结果表明:4种豆科牧草根系各项指标的增长随生育期变化(时间构型)皆呈"S"型增长模型,可划分为缓增期、速增期和顶峰期,在一个生长季内,根系不存在衰老死亡生物量急剧减少的现象;4种豆科牧草根系垂直分布存在很大差异,根系生物量空间呈"T"型分布,其垂直递减率符合指数递减方程Y=A·e^-bx;4种豆科牧草根冠生长模式分属于4类:根苗增长同步型(小冠花)、苗强持久增长型(草木樨)、根强持久增长型(苜蓿)和苗弱根弱增长型(红三叶草),豆科牧草根系峰值常出现在生育后期晚于冠层。本研究结果对建立黄土母质生土上牧草高产栽培技术体系以及促进根苗系统的协调生长提供了依据。     

东方山羊豆4香豆酸:辅酶A连接酶(4CL)基因的克隆和荧光定量表达分析

东方山羊豆(Galega orientalis L.)是20世纪末引种到我国的牧草品种,为发掘其基因资源,本实验克隆出东方山羊豆4 CL基因,并深入研究4 CL基因对东方山羊豆抗逆性的影响,为今后东方山羊豆在我国的种植和应用奠定基础。结果表明:采用RACE技术结合RT-PCR方法从东方山羊豆中获得一个编码4 CL基因的cDNA全长序列,命名为Go4CL。该序列全长1916 bp,开放阅读框1653 bp,编码510个氨基酸。利用Real-Time PCR方法检测发现,Go4CL基因在东方山羊豆的根中表达量最高,叶中表达量最少。在PEG、ABA、MeJA、SA胁迫处理下Go4CL基因的表达量均有不同程度的上调,说明此基因在植物抵御干旱、病菌侵袭和机械损伤等胁迫过程中能够起到调控作用。     

9种豆科牧草总黄酮和总皂苷积累规律的研究

黄酮和皂苷不仅是植物中重要的防御性次生代谢产物,而且具有显著的药理和生理活性,对于植物的抗性研究和工业化应用具有重要意义。对鹰嘴紫云英(Astragalus cicer L.)、红豆草(Onobrychis viciaefolia Scop)、百脉根(Lotus corniculatus L.)、小冠花(Coronilla varia L.)、黄花草木樨(Melilotus officinalis(L.)Desr.)和苜蓿(Medicago L.)多种豆科牧草中总黄酮和总皂苷的周年积累规律和分布特点进行研究,以期为豆科牧草建立科学的牧刈制度和合理应用提供理论依据。结果表明:总黄酮和总皂苷在不同属间和品种间的动态变化各不相同;在不同组织中的分布也不同,在整个生育时期,均为叶片中的含量多于茎秆中的。前5种豆科牧草的总黄酮含量显著高于苜蓿,是提取总黄酮的优质材料;红豆草、鹰嘴紫云英、黄花草木樨及苜蓿的总皂苷含量均高于小冠花和百脉根,是提取皂苷产品的优质材料。     

豆科牧草水浸提液的酚酸物质含量及化感潜力

酚酸是豆科牧草水浸提液中一类重要的化感物质。试验采用高效液相色谱法(HPLC)测定了紫花苜蓿(Medicago sativa L.cv.Alfaking)、毛苕子(Vicia rillosa Roth.)、黄花草木樨(Melilotus of ficinalis Desr.)、白三叶(Trifolium repens L.cv.Haifa)、红三叶(Trifolium pretense L.)和杂三叶(Trifolium hybridum L.)地上部分水浸提液中对羟基苯甲酸、绿原酸、咖啡酸、香豆酸、阿魏酸、原儿茶酸、丁香酸、香草酸和肉桂酸9种酚酸的含量,并检测了这6种豆科牧草水浸提液处理以及不同浓度的酚酸纯品溶液处理对多花黑麦草(Lolium multiflorum Lam.cv.Tetragold)幼苗根生长的影响。结果表明:豆科牧草水浸提液处理能显著地抑制多花黑麦草幼苗根生长,抑制率达59.6%～97.7%;所测9种酚酸在供试豆科牧草水浸提液中普遍存在;酚酸类物质的化感作用强弱因种类而有显著差异,但均随浓度升高而加强;豆科牧草水浸提液中酚酸类物质的化感潜力存在相互作用。     

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。     

结缕草属植物抗旱形态机理(简报)

草坪草的抗旱性包括避旱性和耐旱性,而避旱性是指草坪草通过自身的形态变化来适应短期的干旱。对草坪草的避旱机理已有很多研究,多集中在两个方面,一是减少草坪草的蒸散失水,二是增加草坪草根系吸水。草坪草主要通过其叶片的蒸腾作用失水。草坪草在长期的进化过程中,形成了对干旱逆境的适应性,有些草坪草叶表面有蜡质层和叶毛以减少水分蒸散;而有些草坪草叶片具有泡状细胞,使叶片在干旱时卷曲,减少水分蒸散^[1]。发达的根系已经被认为是草坪草避旱的一个重要特征^[2,3]。Marcum等^[4]通过对25个结缕草的研究认为:在水分限制条件下,最大根深密度(MRD)、根系总重(TRW)和根长密度(RLD)与草坪盖度呈正相关。     

轮作豆科牧草对连作马铃薯田土壤微生物菌群及酶活性的影响

本试验研究了轮作不同种类豆科牧草对连作马铃薯田土壤微生物菌群、数量分布及酶活性的影响。结果表明,通过轮作箭筈豌豆、天蓝苜蓿和陇东苜蓿3种豆科牧草,对连作马铃薯田土壤可培养细菌和真菌数量分布,微生物活性,土壤脲酶活性,碱性磷酸酶活性及过氧化氢酶活性均有明显的促进作用,与种植牧草前相比,轮作牧草后土壤中真菌/细菌最高可降低50.72%,说明真菌数量下降,通过轮作不同连作年限马铃薯田土壤微生物菌群从真菌型向细菌型转化;与种植牧草前相比好气型固氮菌数量最高增加283.69%;脲酶活性最高增加6.4倍;碱性磷酸酶活性和过氧化氢酶活性均显著提高。但是对连作土壤的改良作用高低还与豆科牧草种类及土壤连作年限有关,不同连作年限的土壤对不同种类的豆科牧草表现出不同的敏感性。     

川西北天然草地野生饲用植物资源及饲用价值评价

为给川西北草地畜牧业发展提供更多具有较高饲用价值的植物资源,本研究以四川省第二次草地资源清查工作结果为基础材料,从川西北天然草地（高寒草甸和山地草甸）植物群落优势种和豆科（Leguminosae）植物中筛选和分析饲用价值较高的野生植物资源。研究发现,川西北饲用价值较高的主要野生植物有10科27属104种。通过查询资料获取其中禾本科（Gramineae）、莎草科（Cyperaceae）和豆科共计17种主要饲用植物的营养成分,计算各植物的总能量和营养比,用模糊隶属函数法综合评价各植物的营养价值。结果表明,广布野豌豆（Vicia cracca）、小叶锦鸡儿（Caragana microphylla）、高山嵩草（Kobresia pygmaea）、四川嵩草（Kobresia setchwanensis）和冷地早熟禾（Poa crymophila）总能量较高,小叶锦鸡儿、高山嵩草、四川嵩草、广布野豌豆和西藏嵩草（Kobresia tibetica）的营养价值较高。这17种饲用植物的适口性均在中等及以上,均可用于饲喂羊,其中多种植物可用于建植刈割或放牧草地。因此,可知川西北天然草地中,禾本科多种植物的营养价值较高且选育推广比较可行,豆科的小叶锦鸡儿和广布野豌豆有很好的饲用植物开发利用前景;莎草科植物开发利用存在较大难度。     

坝上农牧交错区一年生饲草与主要农作物水分利用效率比较研究

为探究河北坝上地区饲草与作物对水资源的利用程度，本研究在河北省察北管理区种植3种一年生饲草(燕麦Avena sativa L.、箭筈豌豆Vicia sativa L.、玉米Zea mays L.)和4种主要农作物(莜麦Avena chinensis Metzg.、小麦Triticum aestivum L.、胡麻Linum usitatissimum L.、马铃薯Solanum tuberosum L.)，通过种植试验比较一年生饲草和农作物水资源利用效率的差异，得出以下结论：一年生饲草产量高于农作物，其平均水分利用率(52.93%)比农作物水分利用率(36.33%)高出16.60%，玉米产量(63.92t·hm^-2)最高，水分利用率最高(141.80%)，马铃薯(19.53%)水分利用率最低；一年生饲草水分利用率由植株磷含量、植株钾含量、温度、细胞间CO₂浓度、鲜干比共同解释；农作物水分利用率由茎叶比、植物氮含量和细胞间CO₂浓度共同解释。     

遮阴对三种豆科牧草光合特性和叶绿素荧光参数的影响

为了探讨豆科牧草在遮阴条件下生态适应性及寻求适度的遮阴比例,系统研究了不同程度的遮阴处理(0%,48%,70%,95%)对3种豆科牧草的光合特性和叶绿素荧光参数的影响。结果表明,随着遮阴强度的提高,白三叶的光补偿点和光饱和点减小,紫花苜蓿与草木樨在适度遮阴条件下可维持较低的光补偿点和光饱和点;3种豆科牧草叶片叶绿素a、叶绿素b和叶绿素a+b的含量逐渐降低,且相同遮阴处理下白三叶均高于其他2种豆科牧草,紫花苜蓿在Y3处理条件下表现为叶绿素a/b值最大;3种豆科牧草PSⅡ受到损伤的程度为紫花苜蓿＞草木樨＞白三叶;遮阴会使白三叶与草木樨的ΦPSⅡ和qP略有降低,但在Y3处理条件下,白三叶的ΦPSⅡ和qP会略有增加,而紫花苜蓿随着遮阴强度的提高,其ΦPSⅡ和qP呈先增加后减小的趋势。3种豆科牧草的耐阴强度顺序为:白三叶＞草木樨＞紫花苜蓿,其中,白三叶在70％以上的遮阴强度下仍然可以长势良好,而草木樨在48％的遮阴强度下有利于生长,紫花苜蓿则受遮阴影响较大。     

若干禾本科牧草在荒漠草原区的适应性及其生产性能和营养价值评价

于2000-2004年,采用小区试验法研究了来源于中国、美国和加拿大的23个禾本科牧草材料在内蒙古高原锡林郭勒盟苏尼特右旗小针茅荒漠草原的适应性、产草量和营养价值。结果表明:内蒙沙芦草、沙生冰草、沙芦草、蒙古冰草新品系、新麦草P2、新麦草P3和错行新麦草的越冬率大于80%,生产性能好,根量大,水平根幅大,垂直入土深,粗蛋白含量高,可作为荒漠草原地区推广种植的优质牧草。     

紫花苜蓿γ-生育酚甲基转移酶(γ-TMT)基因的克隆与逆境下的表达分析

紫花苜蓿是目前全国乃至世界上种植最多的牧草,在畜牧业生产中发挥着重要的作用。γ-生育酚甲基转移酶(γ-TMT)是维生素E合成途径中一种重要的合成酶,催化γ-生育酚向α-生育酚的转化,改变维生素E组成,利于动物和人体的吸收。本实验通过RACE-PCR技术,得到紫花苜蓿γ-TMT基因的全长cDNA序列,命名为MsTMT。测序和生物信息学分析表明,此序列全长1 306 bp,包含1个长为939 bp的完整开放阅读框(ORF),编码312个氨基酸。MsTMT属于甲基转移酶家族(AdoMet-MTases),有1个腺苷脱氨基酶信号(SLSTDDP),包含有2个保守的S-腺苷甲硫氨酸结合结构域(XXDXGCGIG,VXXPGGXXIX)。Real-time PCR检测结果表明MsTMT基因在紫花苜蓿各组织中均有表达,叶片中表达量最高。受NaCl、PEG以及黑暗诱导后,该基因表达上调;低温胁迫后该基因表达下降;外源ABA不影响该基因的表达。     

2酸度水平下亚铁离子对苜蓿幼苗生理特性的影响

为探明酸环境和亚铁离子胁迫对紫花苜蓿(Medicago sativa L.)幼苗各生理特性指标的影响,寻求酸性土壤中适宜紫花苜蓿生长发育的环境亚铁离子浓度区间,于2007年2月以苜蓿品种W525为试验材料,采用砂培的方法研究了酸性(pH=4.5)和弱酸性(pH=6)环境中Fe²⁺(10 mg/kg、50 mg/kg、100 mg/kg,150 mg/kg和200mg/kg)对苜蓿幼苗生理特性的影响。结果表明:酸铁胁迫共存的环境中,叶绿素含量变化主要由环境酸度引起;根系活力对Fe²⁺浓度变化更为敏感;而光系统Ⅱ光化学效率(Fv/Fm)和潜在活性(Fv/Fo)、可溶性糖含量和膜透性同时受酸环境和Fe²⁺浓度的共同影响;酸性环境(pH=4.5)中100 mg/kg的Fe²⁺含量已达到苜蓿幼苗的耐受极限;弱酸环境(pH=6)下150 mg/kg的Fe²⁺含量才达到苜蓿幼苗的耐受极限,而50 mg/kg的Fe²⁺浓度尚能促进的苜蓿生长;10 mg/kg~50 mg/kg的Fe²⁺含量是苜蓿在两种酸度土壤中共同的最适生长区间,两种酸度环境下该Fe²⁺浓度范围内的根系活力、光化学效率(Fv/Fm)和光系统Ⅱ潜在活性(Fv/Fo)均显著高于100 mg/kg~200mg/kg的Fe²⁺处理(P<0.05)。     

异龄苜蓿土壤浸提液对3种植物种子萌发的影响

采用自甘肃庆阳和定西地区不同年龄紫花苜蓿(Medicago sativa L.)土壤制备浸提液,应用纸上发芽法检测其对苜蓿、萝卜(Raphanus sativus L.)和小麦(Triticum aestivum L.)种子萌发的影响.结果表明:不同生长年龄苜蓿土壤浸提液对苜蓿种子萌发以及胚根和胚芽的抑制程度为年>3年>9年,在庆阳龄苜蓿土壤浸提液(00 g干土/L)中苜蓿发芽率下降18%,其胚芽和胚根显著受抑(P<0.0),比对照分别降低69%和80%.在平均降水391mm的定西,4年以下苜蓿土壤无明显自毒性;苜蓿秋季翻耕休闲有利于3个供试种的萌发及胚根和胚芽的生长,有效解除了年龄以上苜蓿土壤的自毒效应,苜蓿-小麦轮作系统中,苜蓿后茬小麦建植不受苜蓿毒性的影响.     

不同刈割时期与刈割高度对苜蓿品质的影响

为研究不同刈割时期与刈割高度对苜蓿品质的影响,开展不同刈割时期和刈割高度对紫花苜蓿干草质量影响的研究,以1：1比例种植的金皇后（Golden Empress）与三得利（Sanditi）紫花苜蓿为试验材料,于不同生育时期与刈割高度进行干草产量和营养成分测定。结果表明：与初花期收获的苜蓿相比,苜蓿生长高度80 cm（现蕾期）左右时刈割,鲜草产量和干草产量比初花期分别高2510.4 kg·hm^-2和807.3 kg·hm^-2,粗蛋白（Crude Protein,CP）量和相对饲用价值（Relative Feed Value,RFV）值分别高2.45%、1.35,差异极显著（P<0.01）。综合得出,在赤峰地区,以生长高度为刈割标准,株高在80 cm左右时刈割可以得到质量兼优的苜蓿草。