长穗偃麦草与中间偃麦草杂种成熟胚离体培养与再生体系的建立

以长穗偃麦草(Elytrigia elongata)和中间偃麦草杂交种(Elytrigia hybrid;E. elongata×E. intermedia)的成熟胚为外植体,进行组培再生体系的研究。结果表明:诱导愈伤组织的适宜培养基为MS+CH(500 mg/L)+2,4-D(1.0 mg/L)+6-BA(0.2 mg/L),其诱导率为73%,适宜分化培养基为MS+6-BA(4.0 mg/L)+NAA(0.5 mg/L),分化率最高,为37.8%。本研究建立了一套有效的以成熟胚为外植体偃麦草杂种组织培养再生体系。     

偃麦草属3种植物种子形态解剖结构研究

采用体视显微镜和常规石蜡切片的方法,对偃麦草属3种植物(偃麦草、中间偃麦草和长穗偃麦草)的种子形态特征和解剖结构进行测定分析。结果表明:偃麦草属3种植物的种子形态均呈舟形,顶端均具毛;颜色略有不同,主要以黄色、土黄色及深褐色为主;种子长,宽和厚度差异显著(P<0.05),种子长的顺序为:长穗偃麦草>中间偃麦草>偃麦草,种子宽和厚度均为中间偃麦草>长穗偃麦草>偃麦草;长穗偃麦草种子千粒质量较大,平均为0.564 g,而偃麦草种子千粒质量仅为0.269 g。偃麦草属3种植物的种子胚位于种子基部,呈侧生型,胚乳占绝大部分比例;中间偃麦草种子的种皮厚度最大,长穗偃麦草种子的最小;偃麦草种子的种胚长度、胚根长、胚芽长和盾片均小于长穗偃麦草。通过对偃麦草属3种植物种子长度、宽度、厚度、千粒质量和种皮厚度等的比较分析,可为其分类保存和遗传特性的系统研究提供科学依据。     

中间偃麦草、长穗偃麦草及其杂种F1代同工酶研究

通过对过氧化物酶(POD)、酯酶(EST)、超氧化物歧化酶(SOD)和多酚氧化酶(PPO)同工酶谱的分析,探讨中间偃麦草(Elytrigia elongata(Host)Nevski)、长穗偃麦草(E.intermedia(Host)Nevski)及其杂种F₁代的酶谱特征和亲缘关系。结果表明:亲本同工酶酶带数目、迁移率、着色程度等差异不大,二者亲缘关系较近。与亲本相比,杂种F₁代存在POD、SOD、PPO酶带丢失现象,但正、反交植株中均产生了一些亲本没有的新生带。杂种F₁代EST酶谱与亲本基本相同,仅着色程度略有差异。杂种F₁代植株的POD、PPO酶谱特征有偏向中间偃麦草的倾向,而SOD酶谱特征倾向于长穗偃麦草。杂种F₁代同工酶具有多态性,可作为遗传标记用于杂种鉴定和后代株系目标性状的选择。     

中间偃麦草和长穗偃麦草解剖结构的扫描电镜观察

运用扫描电镜观察了中间偃麦草Elytrigia intermedia和长穗偃麦草E. elongata的根、茎、叶以及根茎的形态解剖结构,结果显示：2种植物的根形态均由表皮、皮层和中柱组成,表皮着生大量根毛,内皮层细胞壁5面加厚,在横切面上呈马蹄形;茎与根茎的维管束分内外两圈分布,中央有髓腔;叶片形态由表皮、叶肉和叶脉3部分构成,表皮细胞包括长细胞、附属物、气孔器细胞和泡状细胞。中间偃麦草和长穗偃麦草的叶片表皮微形态上存在显著差异,其中长穗偃麦草叶脉上分布3～4列乳突,而中间偃麦草叶脉上则分布3～4列刺毛,另外在根皮层细胞中发现了发达的类似通气组织的结构,产生原因亟待进一步研究。     

4种小麦族牧草种子耐盐补偿生长特性研究

在不同浓度单盐(NaCl)与复盐(NaCl:CaCl_2:MgSO_4:K_2SO_4=71:3:4:22)土壤中对冰草、中间偃麦草、长穗偃麦草Alker及Tyrell种子萌发时的耐盐补偿生长特性进行了研究.结果表明,单盐胁迫下仅长穗偃麦草Alker表现出耐盐补偿生长现象;复盐胁迫下4种牧草种子均表现出耐盐补偿生长现象,冰草仅在0.4%盐浓度下表现耐盐补偿生长,中间偃麦草在0.2%及0.6%盐浓度下表现耐盐补偿生长,长穗偃麦草Tyrell与Alker的耐盐补偿生长范围为0.2%～0.8%.耐盐补偿生长点除冰草为0.4%外,中间偃麦草、长穗偃麦草Alker及Tyrell种子的耐盐补偿生长点相同,均为0.2%.4种材料种子的耐复盐能力高于耐单盐能力. Alker及Tyrell种子萌发时的耐盐补偿生长特性进行了研究.结果表明,单盐胁迫下仅长穗偃麦草Alker表现出耐盐补偿生长现象;复盐胁迫下4种牧草种子均表现出耐盐补偿生长现象,冰草仅在0.4%盐浓度下表现耐盐补偿生长,中间偃麦草在0.2%及0.6%盐浓度下表现耐盐补偿生长,长穗偃麦草Tyrell与Alker的耐盐补偿生长范围为0.2%～0.8%.耐盐补偿生长点除冰草为0. %外,中间偃麦草、长穗偃麦草     

中间偃麦草和长穗偃麦草染色体核型分析

选用从国外引进的中间偃麦草(Elytrigia intermedia)和长穗偃麦草(E.elongata)种子为材料,采用根尖压片法进行细胞染色体核型分析。结果表明,中间偃麦草染色体数目为2n=6x=42,染色体相对长度组成为：10L+10M2+12M1+10S,核型公式为：K(2n)=6x=42=34m+8sm,属于“2B”类型。长穗偃麦草染色体数目为2n=10x=70,染色体相对长度组成为:10L+22M2+30M1+8S,核型公式为：K(2n)=10x=70=38m+22sm+8st+2t,属于“2B”类型。本研究结果可以为中间偃麦草和长穗偃麦草的细胞学特性和遗传机制的研究提供理论依据。     

一种耐盐碱牧草——长穗偃麦草研究进展

长穗偃麦草是一种耐盐碱、耐旱、耐涝的多年生冷季型牧草，已在美国、加拿大、澳大利亚等国大面积种植。自1954年起，作为小麦遗传改良的重要资源，在我国长期被用作小麦远缘杂交的亲本。尽管1980-1990年代我国曾引进长穗偃麦草用于防风固沙和牧草生产，但鲜有大面积种植的报道。全世界已审定推广了10个以上的长穗偃麦草品种，而我国目前还没有自主选育的长穗偃麦草品种。2012年起中国科学院遗传与发育生物学研究所李振声组先后在北京、曹妃甸、南皮、海兴、东营等地进行多年多点种植试验，再次证实其耐盐碱高产特性。于是，2020年1月李振声提出了利用环渤海盐碱荒地种植耐盐碱牧草（如长穗偃麦草）建立“滨海草带”的设想。为此，需建立适合长穗偃麦草大面积种植的栽培技术、选育耐盐高产新品种。本研究综述了国内外有关长穗偃麦草耐盐碱、耐涝、耐旱等特点及牧草品质、品种选育、栽培技术与长穗偃麦草“滨海草带”方面的研究进展，以期为长穗偃麦草研究利用与示范推广提供参考。     

苜蓿与禾草混播对海流图盐碱地土壤改良效果研究

为探求不同混播组合和混播比例对盐碱土壤的影响，筛选最适合海流图盐碱地的混播方式，本研究以杂花苜蓿(Medicago varia)分别与新麦草(Psathyrostachys juncea)、缘毛雀麦(Bromus ciliatus)和长穗偃麦草(Elytrigia elongata)混播建植草地，连续三年测定土壤养分含量和pH,结果表明，建植混播草地对土壤有机质、全氮、速效磷、速效钾积累都有显著促进作用，降低土壤pH效果显著。苜蓿与新麦草混播最有利于土壤速效钾的积累，苜蓿与缘毛雀麦混播最有利于土壤有机质、氮素、速效磷的积累，苜蓿与长穗偃麦草混播降低土壤pH效果最显著。对于该地区同类型盐碱地综合改良效果而言，短期以苜蓿-长穗偃麦草1∶2混播土壤改良效果最好，长期以苜蓿-缘毛雀麦1∶2混播土壤改良效果最好。     

偃麦草优良无性系及其光合特性日变化规律研究

多年来利用优良单株选择法对采自新疆天山北坡的野生偃麦草开展无性系的选育研究,经过两次单株选择,初步选育并确定了生态生物学性能稳定、生产潜力大的偃麦草优良无性系。以原始群体为对照,开展了分蘖时期叶片单位面积的净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)、胞间CO2浓度(Ci)、水分利用率(WUE)、光能利用率(LUE)等光合生理特性日变化规律的研究。研究结果显示,无性系和对照的Pn、Tr、Gs、Ci和WUE均呈现较一致的“双峰型”变化趋势,且存在明显的“光午休”现象,而LUE日变化进程表现为“U”字型。无性系的Pn、Tr、Gs、WUE出现第一次高峰的时间均在100∶0左右,而出现第二次高峰时均较对照由160∶0提前到140∶0左右。     

栽培型多年生香豌豆不同生育期的光合日动态

通过活体测定3年生香豌豆(Lathyrus pratensis L.)分枝期和初花期的光合蒸腾日变化特征,分析其与生理生态因子间的关系,以期阐明生理生态因子在多年生香豌豆光合蒸腾中的作用机制。结果表明:分枝期与初花期多年生香豌豆叶片净光合速率(P_n)日变化均呈"双峰"型,存在明显的光合"午休"现象,分枝期的光合"午休"主要受气孔因素限制,初花期的光合"午休"主要受非气孔因素限制;分枝期和初花期叶片P_n均与大气湿度(RH)(r=0.7695,r=0.6955)显著正相关,分枝期叶片蒸腾速率(T_r)与大气CO₂浓度(C_a)(r=-0.6643)显著负相关;初花期叶片T_r主要影响因子是大气温度(T_a)(r=0.9362);气孔的自我调节能力成为多年生香豌豆光合能力强弱的决定因素。     

不同叶型丹参光合特性研究

为了研究大叶型丹参和小叶型丹参(栽培变种)光合特性,为其合理栽培提供依据,使用LI-6400XT便携式光合仪测定了2种叶型丹参光合速率对光强的响应曲线及光合日变化情况。结果表明,大叶型丹参的光补偿点和光饱和点低于小叶型丹参;2种叶型丹参表观量子利用率均在0.06以上,对弱光利用率高;净光合日变化均为双峰型,光合峰值出现在11:30和14:30,13:00前后出现“午休”现象,大叶型丹参“午休”更为剧烈;大叶型丹参的“午休”属非气孔限制型,小叶型丹参的“午休”属气孔限制型;气孔导度和蒸腾速率日变化均呈单峰型。大叶型丹参午间蒸腾作用剧烈造成局部水分亏缺是其光合“午休”的重要因素,栽培中应考虑与适当高秆作物间作或套作,降低其蒸腾速率,缓解光合“午休”,提高产量。     

紫花苜蓿和无芒雀麦叶片光合生理特性研究

用便携光合系统测定仪对美国无芒雀麦和肇东苜蓿叶片动态光合生理特性进行了研究,结果表明:5月苜蓿单播与混播净光合速率日变化幅度不大,无芒雀麦净光合速率呈双峰型;6月2种牧草的光合速率日动态曲线均为双峰型,有明显的午休现象,而7月为单峰型,没有午休现象。2种牧草单播与混播蒸腾速率变化趋势相似,苜蓿盛花期、无芒雀麦抽穗期的光合速率、蒸腾速率和水分利用效率单混播均最高,苜蓿和无芒雀麦混播叶片光合速率、水分利用效率略高于单播叶片,但在光合午休期间差异不明显。     

桑树叶片光合生理性状对土壤水分含量和光照强度的响应

用CIRAS-2便携式光合仪测定不同土壤水分含量条件下2年生桑树叶片净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、水分利用效率(WUE)、光能利用效率(LUE)等光合生理参数,分析桑叶光合生理特性对土壤水分含量和光照强度的响应规律,为建立桑树的节水高产栽培技术提供理论依据。结果表明:随着土壤相对含水量(RWC)的降低(由94.3%梯度降至28.7%),桑叶的Pn、表观量子效率(Φ)、LUE先升高后降低,暗呼吸速率(Rd)、光补偿点(LCP)先降低后升高,Tr、光饱和点(LSP)一直呈降低趋势。综上认为,桑树叶片的光合生理参数对光照强度、土壤水分含量的变化具有明显的阈值响应,有利于桑树进行高光合作用和维持高水分利用效率的适宜土壤相对含水量为44.8%～77.8%,最适土壤相对含水量为52.0%左右,适宜的光照强度为800～2 000μmol/(m2·s)。     

不同叶型紫花苜蓿不同茬次光合效率的差异

为分析各茬初花期多叶型和三叶型紫花苜蓿Medicago sativa影响光能利用和水分利用的各因子的差异性及其对产量的影响,试验在自然条件下,利用LI-6400光合测定系统对前3茬初花期的两类叶型紫花苜蓿的叶片净光合速率、蒸腾速率及相关的生理生态因子的日变化进行测定后计算均值。结果表明两类紫花苜蓿的各光合性状均存在极显著差异(P0.01),且两类紫花苜蓿产量受到光合速率、气孔限制值、蒸腾速率、光能利用率和水分利用率等因素的共同作用;由于多叶型紫花苜蓿品系的光合能力强,光能利用效高,更具有高产优势,除第1茬外,多叶型品系紫花苜蓿各茬产量明显高于三叶型品种(P0.01)。     

5份西南野生马蹄金材料的光合特性比较

以5份西南野生马蹄金Dichondra repens(SD09、SD10、YD03、GD03、SD11)为材料,用美国LI-6400便携式光合测定系统测定其光合日变化,比较5份西南野生马蹄金材料光合特性差异。试验结果显示:1)在自然光照条件下,5份材料的净光合速率(Pn)日变化均呈双峰型,高峰和次峰分别出现在12:00和16:00,有典型的"午休"现象。2)5份材料的单位面积蒸腾速率(Tr)和有效水分利用率(WUE)日平均值均存在差异,其中,SD10 Tr日平均值远高于其他材料,属于强蒸腾材料;SD11的WUE最高,该材料能在吸收等量水分的情况下,比其他材料生产出更多的生物量。5份野生马蹄金材料对光适应性不同,其中GD03的光饱和点(LSP)和光补偿点(LCP)分别为1 051和28.2μmol/(m2.s),为高LSP、低LCP植物,既具备优越的耐荫能力,又能适应较强的阳光辐射,且其坪用特性优异,可作为优良草坪草种质资源进一步研究。     

北京地区公农1号紫花苜蓿叶片光合作用日变化特征

在自然状态下,利用Licor-6400便携式光合测定系统观测了公农1号紫花苜蓿Medicago sativa在北京地区的光合作用日变化规律.结果表明:公农1号叶片的净光合速率日变化呈典型双峰曲线,表现出明显的光合"午睡"现象,光合效率午间明显降低;蒸腾速率日变化趋势与净光合速率相似,胞间CO2浓度的日进程基本与净光合速率相反;气孔导度日变化与净光合速率日变化相似但并不完全同步,两者最大值出现的时间相同,但最低值出现的时间气孔导度较净光合速率晚约2h.经分析,公农1号紫花苜蓿表现出的光合"午睡"现象属于非气孔限制.     

单播与混播下的杂花苜蓿与无芒雀麦光合生理生态特征分析

对无芒雀麦Bromus innermis和甘农1号杂花苜蓿Medicago varia cv.Gannong NO.1叶片光合生理生态特性进行了初步分析.结果表明,杂花苜蓿初花期、无芒雀麦抽穗期光合速率、蒸腾速率和水分利用效率较高.混播无芒雀麦的光合速率、水分利用效率大于单播,但在光合"午降"期间差异不明显.牧草生育时期、环境因子(温度、湿度和土壤水分)对杂花苜蓿和无芒雀麦的光合速率有明显影响,植物个体的生理生态特性与群落稳定性的维持有密切关系.研究单播与混播下的杂花苜蓿与无芒雀麦群落光合生理生态特性,对于维持混播草地群落的稳定性,探寻种间竞争机理,科学地经营与管理草地具有十分重要的理论与现实意义.     

干旱胁迫下本氏针茅光合特性和水分利用效率日动态研究

采用盆栽和人工控制土壤水分的方法,使用Li-6400便携式光合测定系统观测本氏针茅(Stipa bungeana)光合生理生态特征的日变化.结果表明:在不同土壤水分状况下,本氏针茅净光合速率日变化曲线均呈"双峰"型,并有不同程度的"午休"现象,且上午的净光合速率明显高于下午,随着土壤水分的升高而增加;蒸腾速率日变化曲线也呈"双峰"型,表现为较高土壤水分处理针茅具有较高的蒸腾速率;气孔导度受水分和光热胁迫的影响,日变化曲线呈凹型;胞间CO₂浓度受空气CO₂浓度和气孔导度的双重影响,呈现早晚高,正午低的日变化进程;水分利用效率最高值出现在上午较早的时段,随着土壤水分的增加,水分利用效率却降低.     

镇江河漫滩草地虉草光合特性研究

对虉草(Phalaris arandinacea)光合特性的研究表明:不同生长阶段虉草净光合速率日变化均呈双峰曲线,光合"午休"现象明显,但5月下旬主、次峰均滞后于4月初1 h,净光合速率后期大于前期,导致光合"午休"的原因不同,4月初为气孔限制因素,而5月下旬为非气孔限制因素。不同时期各生理生态因子间的相关系数不同。虉草净光合速率季节动态呈单峰曲线,4月中下旬最高。虉草的光补偿点为45.6μmol·m^-2·s^-1,光饱和点为1825μmol·m^-2·s^-1,表观光量子效率为0.047 mol·mol^-1,暗呼吸速率为2.1429μmol·m^-2·s^-1;CO₂补偿点为76μmol·mol^-1,饱和点为923μmol·mol^-1,羧化效率为0.0556。数据显示,虉草是一种高光效C₃阳性植物,对草地生态系统的稳定意义重大。     

干旱地区紫花苜蓿光合日变化规律研究

自然条件下,采用PP system公司生产的CIRAS光合作用仪,研究了干旱胁迫下新疆阜康地区一年生紫花苜蓿Medicago sativa的光合日变化规律。结果表明：1）苜蓿光合速率日变化曲线呈现双峰曲线,在北京时间14:00、15:00,苜蓿的净光合速率出现明显的“午休”现象;2）苜蓿的光合速率(Pn)日平均为15.60[μmol/(m2·s),CO2],12:00达到最高值21.1[μmol/(m2· s),CO2],21:00达到最低值1.16[μmol/(m2·s),CO2];3）逐步多元回归和通径分析表明,光合有效辐射、蒸腾速率和胞间CO2浓度是直接影响光合速率日变化的主要因子。