坪用野牛草种质资源搜集及品种选育研究进展

野牛草是一种抗逆性强、管理粗放的草坪植物,非常适合我国一些缺水城市水土保持和园林绿化的需要,但也存在绿期较短、颜色较浅、雄株坪用景观不好等缺点。近年来,通过对野牛草种质资源进行鉴定和评价,从中选择了大量优良的种质材料,使其坪用缺点逐步改善,并利用有性杂交和生物技术等育种手段培育出了许多优良坪用品种。     

2006年度全国草品种审定委员会审定通过的草品种名录（二）

中坪1号野牛草Buchloe dactyloidiescv.Zhongping No.1品种登记号:327草种名称:野牛草品种名称:中坪1号登记日期:2006年12月13日育种者:中国农业科学院北京畜牧兽医研究所。李敏、杨青川、方唯、吕会刚、张玉发。品种来源:以1996-2000年从美国搜集的46份野牛草种质材料为原始材     

野牛草种质资源评价与分析

本研究对29份野牛草(Buchloe dactyloides(Nutt.) Engelm.)种质资源的7个形态特征指标和7个坪用特性指标进行多样性研究分析。结果表明，形态特征和坪用特征普遍存在变异，形态指标变异幅度为8.70%~23.44%，坪用特性指标变异幅度为1.88%~25.27%。形态特征与坪用特性之间存在相关性。主成分分析表明，叶长、株高、匍匐茎节间长、茎节数、密度、颜色、绿期等因子载荷较大，综合评价BD003，BD007，BD0013，BD019，BD022，BD026，BD027，BD029这8份材料整体表现优良。根据不同利用目标分别进行聚类分析，可依据扩展性分为3个类群，其中，第Ⅱ类群扩展性最强；依据观赏用指标聚类分为3个类群，第Ⅰ类群属植株低矮型，第Ⅱ类群属植株高大型。本研究结果可为野牛草的品种应用和选育提供理论参考。     

‘桂南’狗牙根的选育

中国野生狗牙根(Cynodon dactylon)种质资源非常丰富，但育成品种较少。为选育更多优良狗牙根新品种以供草坪建植应用，中国热带农业科学院热带作物品种资源研究所自2000年起开展了狗牙根新品种的选育研究，从国内外收集的狗牙根种质资源中筛选出坪用性状优良的种质，经过连续多次单株选择和扩繁、坪用价值系统评价、品种比较试验、区域试验及生产性试验，选育出坪用性状优良的狗牙根新品种‘桂南’狗牙根，于2020年审定通过。‘桂南’狗牙根具有质地细腻、草坪密度大、均一性好、绿色期长、成坪速度快等特点。适于在我国长江中下游及以南地区作为景观绿化和水土保持草坪建植。本研究对‘桂南’狗牙根的选育过程、品种特征特性、栽培技术要点等进行总结，为‘桂南’狗牙根新品种的推广利用提供科学依据。     

30份野牛草种质的遗传多样性

以从美国及中国收集的30份野牛草（Buchloe dactyloides）种质为研究对象,对供试材料的基本坪用性状如叶长、叶宽、株高、茎粗、分蘖数、匍匐茎数量、匍匐茎长度、匍匐茎节数、叶色、叶片枯黄程度等进行田间观测。利用简单重复序列（ISSR）分子标记技术,对供试野牛草的遗传多样性进行分析。研究结果显示,1）供试材料的叶色呈现显著差异（P<0.05）,叶长、叶宽、茎粗、株高、匍匐茎长度和匍匐茎节数差异极显著（P<0.01）,分蘖数、匍匐茎数目和叶片枯黄程度没有显著差异;2）7个ISSR引物对30份不同地理来源的野牛草进行扩增,共检测到108个扩增位点,其中多态性位点90个,多态性比率（PPB）为82.6%,平均每条引物可以扩增出15.6条带,说明供试的野牛草材料间遗传差异较大;3）30份野牛草的遗传相似系数（GS）值变化范围为0.546~0.880,表明了供试材料具有丰富的遗传多样性;4）在遗传距离的基础上进行UPGMA聚类分析,30份野牛草可被分为5组,该结果表明遗传距离的差异是导致供试野牛草材料整体遗传差异较大的主要原因。     

野牛草种子休眠原因分析

以＂中坪一号＂野牛草〔Buchloe dactyloide（Nutt.）Engelm〕为试验材料,通过硝酸钾、赤霉素引发试验、种子解剖、电镜扫描、能谱分析等手段,分析限制野牛草试验材料发芽率低下的原因。种子引发试验参照碱蓬（Suaeda glauce Bge.）种子解除休眠的赤霉素（GA3）和硝酸钾（KNO3）浓度,分设0.5%硝酸钾和20,40,60,100 mg/kg赤霉素等处理。结果表明：野牛草种子休眠类型属机械休眠与生理休眠同时存在,且生理休眠占主导地位的综合休眠;野牛草种球外部的颖苞对种子的强烈束缚引起了机械休眠,而生理后熟是野牛草种子生理休眠的直接原因;赤霉素对休眠程度较深的去颖苞种子引发效果最好,且以60mg/kg浓度为最佳。     

野牛草种子休眠原因分析

以"中坪一号"野牛草[Buchloe dactyloide(Nutt.) Engelm]为试验材料,通过硝酸钾、赤霉素引发试验、种子解剖、电镜扫描、能谱分析等手段,分析限制野牛草试验材料发芽率低下的原因.种子引发试验参照碱蓬(Suaeda glauce Bge.)种子解除休眠的赤霉素(GA3)和硝酸钾(KNO3)浓度,分设0.5%硝酸钾和20,40,60,100 mg/kg赤霉素等处理.结果表明:野牛草种子休眠类型属机械休眠与生理休眠同时存在,且生理休眠占主导地位的综合休眠;野牛草种球外部的颖苞对种子的强烈束缚引起了机械休眠,而生理后熟是野牛草种子生理休眠的直接原因;赤霉素对休眠程度较深的去颖苞种子引发效果最好,且以60 mg/kg浓度为最佳.     

野牛草属植物新品种DUS测试指南研制

野牛草(Buchloe dactyloides)是原产于北美草原的多年生暖季型牧草，自引种至我国后一直广泛栽植于我国西北及华北地区，其种属资源丰富，育种潜力巨大，但国际植物新品种保护联盟(International Union for the Protection of New Varieties of Plants, UPOV)及我国均无野牛草特异性、一致性和稳定性(Distinctness, uniformity, stability, DUS)测试指南。为了合理利用与保护野牛草种质资源，本研究依据UPOV以及我国相关文件规定标准，经过连续多年对8个进口商业品种、7个自主培育新品种、41个多年稳定品系共56份野牛草种质资源性状进行观测，系统性研究了野牛草表型性状的分布特点，确定了28个测试性状，包括雄花长度、种包千粒重等24个必测性状和枯黄期等4个辅助测试性状的判定标准，并在此基础上研制适应我国野牛草的DUS测试指南内容。本指南为我国野牛草性状测试、新品种的授权提供了测试技术的支撑，对今后野牛草新品种选育具有重大意义。     

野牛草育种材料有性繁殖及坪用特性

研究10份野牛草(Buchloe dactyloides)育种材料及其3个F 1代杂交种的物候期、营养器官及花器官形态、雄株花粉质量、雌株种子产量、F1代性别分化比例、草坪质量、匍匐茎扩展速率等有性繁殖及坪用特性指标。结果表明:1号雌株种子质量好,产量较高,可作为选育种子生产的母本材料;1号雄株花粉数量多,质量好,可以作为杂交育种的父本材料;3号、5号、6号雌株及雌雄同株的坪用性状突出,可作为无性繁殖和生产草皮卷的新种质;3个F1代杂交种的杂种优势均较明显,但性别分化比例有所不同。     

野牛草种子休眠原因分析

以＂中坪一号＂野牛草（Buchloe dactyloide（Nutt.）Engelm）为实验材料,通过硝酸钾、赤霉素引发实验、种子解剖、电镜扫描、能谱分析等手段,分析限制野牛草试验材料发芽率低下的原因。种子引发试验参照碱蓬（SuaedaglaucaBge.）种子解除休眠的赤霉素（GA3）和硝酸钾（KNO3）浓度,分设0.5%硝酸钾和20 mg/kg4、0 mg/kg、60mg/kg、100 mg/kg赤霉素等处理。结果表明：野牛草种子休眠类型属机械休眠与生理休眠同时存在,且生理休眠占主导地位的综合休眠;野牛草种球外部的颖苞对种子的强烈束缚引起了机械休眠,而生理后熟是野牛草种子生理休眠的直接原因;赤霉素对休眠程度较深的去颖苞种子引发效果最好,且以60 mg/Kg浓度为最佳。     

野生结缕草坪用性状的综合评价

以湖南省普遍用于城市绿化的杂交狗牙根天堂草328(Cynodon dactylon×C.transadlensis Tifdwarf328’)为对照,对野生结缕草(Zoysia japonica)的坪用性状进行综合评分,以确定其应用范围。结果表明:野生结缕草草坪优于对应类型的杂交狗牙根草坪。但由于其存在种子收集困难,生长速度慢等缺点,不宜用于水土保持草坪,建议在观赏草坪、游憩草坪和运动场草坪中推广应用;杂交狗牙根适用于水土保持草坪、游憩草坪和运动场草坪,但由于其密度小、绿色期短等缺点,不是观赏草坪的理想草种。     

草坪草引种观察与筛选

为满足绿化和水土保持对优良草坪草的需求，引进了草坪草种进行田间种植，并对其生物性状和抗逆性能进行观察，以从中筛选出优良的草坪草种。经过２年的观察，初步筛选出优良草坪草种－台湾草坪草；既可饲用、又可固土的优良草种－百喜草；饲用、草坪兼用的优良草种－早熟禾；饲用、草坪、固土多用型的优良草种－苇状羊茅。这几种草坪草种均具有绿化和水土保持作用。     

硅对植物的有益作用及其对草坪草研究的启示

作为地壳中含量第二的元素,硅对植物的生长发育具有显著积极作用。通过分析硅在植物体内的分布、植物吸收硅的途径以及硅在植物抗逆过程中的积极作用,指出硅对草坪草和草坪管理的研究中具有如下几点启示:硅能够促进草坪草生长,缩短建植时间;提高植物水分利用效率,节约灌溉量;提高草坪草抗非生物胁迫能力,扩大建植区域;减少草坪和绿地管理中氮磷使用量,缓解土壤劣化;提高草坪绿地抗生物胁迫能力,减少农药使用量。     

再生水灌溉对冷季型草坪草生长的影响

再生水用于草坪绿地灌溉对拓宽再生水的应用范围、缓解城市用水危机具有重要意义。本研究采用自来水和再生水两种水源灌溉供试草坪，分析其在再生水灌溉条件下的生长、生理指标的变化。供试草种为冷季型草坪草多年生黑麦草(Lolium perenne)品种潘多拉(Panterra)、首相(Premier)，高羊茅(Festuca arundinacea)品种凌志（Barlexas）、易凯（Easy care），草地早熟禾(Poa pratensis)品种百胜(Barvictor)、百斯特（Barrister），研究结果表明，再生水灌溉使各草坪草的再生量提高，叶绿素含量也显著提高，灌溉后期草坪草叶宽显著提高，但对叶片细胞膜透性和根系活力没有显著影响。再生水用于草坪灌溉在兰州市具有良好的应用前景。     

4份偃麦草资源对干旱胁迫的生理响应

为了解偃麦草(Elytrigia repens (L.) Nevski)的抗旱生理机制,在盆栽控水条件下,对抗旱性不同的4份偃麦草种质资源进行干旱胁迫生理响应研究。结果表明:干旱后土壤含水量呈下降趋势,且胁迫后0 d,5 d,10 d,15 d间土壤含水量差异显著(P<0.05);干旱胁迫过程中偃麦草叶片水分饱和亏缺(WSD)、电导率、丙二醛(MDA)含量、脯氨酸(Pro)含量呈上升趋势,超氧化物酶(SOD)活性与可溶性蛋白含量呈现先升高后降低趋势,而过氧化物酶(POD)活性则表现降低趋势;与其他材料相比,抗旱性强的材料E01的WSD值上升慢、增加率低,SOD活性峰值出现时间晚且峰值最高,可溶性蛋白含量变化小,脯氨酸积累少,且MDA积累慢、含量低。     

不同水质灌溉对冷季型草坪草生长特性的影响

在鄂尔多斯地区,利用再生水、雨水和自来水对草坪草进行等量和等时灌溉,研究不同灌溉水源对草地早熟禾、多年生黑麦草、高羊茅、匍匐翦股颖的地上生物量、光合速率、叶绿素含量、根系活力等的影响,通过灰色关联分析进行综合评价。结果表明,再生水和雨水灌溉对草地早熟禾、多年生黑麦草、高羊茅、匍匐翦股颖的生长具有一定促进作用,测定指标综合评价最优的是再生水灌溉下的高羊茅,其次是雨水灌溉下的草地早熟禾,这两者更适宜在鄂尔多斯地区应用。     

野牛草耐寒性研究进展

随着我国城市草坪绿化事业的发展,对水资源的需求逐年加大,但我国的人均水资源占有量处于世界平均水平以下,开发节水耐旱型草坪对我国草坪发展来说是非常必要和可行的.野牛草Buchloe dactyloides是以耐旱著称的暖季型草坪草种,但由于其对冷胁迫较敏感而导致绿期缩短,同时也限制了其在我国北方地区的使用范围,所以耐寒育种已成为野牛草选种的首要目标.综述了国内外在野牛草耐寒性研究方面取得的研究进展,并总结了影响耐寒力的主要因素.     

干旱地区草坪的水分管理

草坪建设是人们对生态环境、休闲健身的要求 ,是生活水准提高的重要标志。在干旱地区建设草坪具有与其它地区所不同的特点和要求 ,主要表现在冷季型草种播种、蒸发强烈、夏季需水量大、有防尘淋洗需水量和冬灌要求。从水量平衡原理出发 ,以节水型草坪建设为目标 ,提出了干旱地区草坪坪床土壤水分平衡模型 ,并根据干旱地区草坪水分管理特点 ,应用坪床土壤水分平衡模型制定了草坪水分管理的一般性策略和不同类型草坪的水分制管理模式。     

基于主成分回归的草坪蒸散量与其影响因素的研究

本试验历时3年（2015-2017）定位跟踪监测了已建植10多年成熟草坪的蒸散量及其地上生物量、地表枯落物和地下不同层位土壤含水量等11个影响因子,通过主成分回归分析以期探讨影响草坪蒸散量的主要因素,为北方半干旱地区制定精准节水灌溉制度提供理论依据。研究结果表明：经主成分分析,依据其选取原则将所测试的11个影响因子归类得到3个主成分,按其贡献率大小依序为第1主成分（50.64%）、第2主成分（34.40%）和第3主成分（11.56%）,三者累积贡献率为96.59%;其次对它们与草坪蒸散量进行回归分析,得出枯落物对草坪蒸散的影响程度最大,且为负相关,地上生物量和0～15 cm深度土层含水量的影响次之,为正相关。