多花黑麦草品种间杂交F2代分子标记遗传分析

运用序列相关扩增多态性(SRAP)和微卫星标记(SSR)技术对6个多花黑麦草亲本品种及其9个杂交F₂代组合80份材料进行遗传分析。筛选出具有多态性的15对SRAP引物、16对SSR引物,SRAP标记平均每对引物扩增出16.7条带,多态性位点百分率为68.88％。SSR标记平均每对引物扩增出14.75条带,多态性位点百分率为58.05％。通过聚类树状图分析得出结论,杂交F₂代内同一组合基本聚为一类,长江2号×剑宝和长江2号×阿伯德组合除外;父本和母本与其杂交F₂代遗传距离与聚类结果基本一致。同时还发现SRAP标记对杂交F₂代及亲代聚类分析可靠性高于SSR标记。     

连续混合选择下多花黑麦草杂交群体的SSR多样性变化

本研究利用SSR分子标记对2个多花黑麦草杂交组合5轮改良群体进行遗传变异分析。20对SSR引物在12个育种群体中共扩增出217个条带,多态性条带比率为92.2%。2个杂交群体的不同选择世代中,分别有72.3%和75.2%的遗传变异存在于群体内,27.7%和24.8%的遗传变异存在于各群体间,群体内的遗传变异大于群体间的遗传变异。从带型分析来看,杂交改良群体中双亲共有的条带比例增多,同时缺失双亲特异性条带的比例减少。随着混合选择世代的增加,多态性条带百分率、Shannon遗传多样性指数及Nei’s基因多态性都呈递减趋势,表明群体内的遗传差异随着选择世代的增加呈下降趋势。研究结果将为多花黑麦草杂交选择育种提供基本信息。     

灰色关联度分析在多花黑麦草品种综合评价中的运用

运用灰色系统理论中关联度分析的基本原理和方法对引进的多花黑麦草7个品种的8个性状进行综合评价。结果表明:赣选一号多花黑麦草、YA-97-2多花黑麦草及YA-97-17多花黑麦草关联度最高,综合性状好,适合在四川省洪雅县种植。     

与多花黑麦草株高性状相关的RAPD标记分析

用4个多花黑麦草品种进行株高性状相关的RAPD标记分析。结果表明:用基因组DNA作为RAPD检测多花黑麦草株高性状位点的方法是可行的。从110条引物中筛选出23条引物对4个多花黑麦草品种的基因组DNA进行扩增,共扩增出174条带,其中166条带为多态性带,标记率为95.4%;检测出4个多花黑麦草品种基因组DNA的6个株高性状的标记(分布在5条引物中)。     

利用苇状羊茅改良黑麦草越夏性的初步研究

本试验通过黑麦草和苇状羊茅的杂交、杂种和黑麦草的回交以及杂种细胞遗传学的研究表明:四倍体多花黑麦草和苇状羊茅杂交所获种子发芽率极低,只有通过幼胚培养才能获得较多的杂种苗。苇状羊茅和黑麦草间种质的转移是有细胞学基础的;[L.multiflorum(4x)×F.arundinacea(6x)]F_1杂种植株与四倍体多花黑麦草回交以及与二倍体多年生黑麦草杂交时,可育雌配子染色体数分别约是n=28-35和n=13-24;从黑麦草育种的角度出发,四倍体多花黑麦草和苇状羊茅F_1杂种用四倍体多花黑麦草回交的效果比F_1杂种自交、F-1杂种和二倍体多年生黑麦草杂交的效果好;二倍体黑麦草和苇状羊茅F_1杂种回交结实率与回交后代的自交结实率极低不可能获得较大的群体,就这点而论,通过这种F_1(2n=28)和黑麦草回交进行黑麦草育种的途径效率较低。二倍体多花黑麦草×苇状羊茅和二倍体多年生黑麦草×苇状羊茅F_1杂种经秋水仙素处理后均获得了双二倍体(2n=56)。多花黑麦草(2n=28,14)和苇状羊茅F_1杂种植株田间越夏情况介于双亲之间。     

多花黑麦草不同品种在达州浅丘地区生产性能比较研究

就7个多花黑麦草品种在达州浅丘地区的生产性能进行比较研究,比较分析各品种物候期、生长速度、产草量及茎叶比等性状。结果表明:长江2号(0. 625cm/d)和川农1号(0. 622cm/d)冬季生长速度相对较快,具有明显的冬季生长优势。总鲜草产量和总干草产量剑宝最高,长江2号和川农1号表现较好,各品种第3茬鲜草产量为主要产量。茎叶比最高的为长江2号,最低的为杰特。综合分析,剑宝、长江2号和川农1号在生长速度、产量、株高、分蘖数等性状上表现较好,适合在达州浅丘地区推广。     

不同氮磷条件下施加促生菌对多花黑麦草生长的影响

为进一步筛选适于田间条件的根际促生菌(PGPR),从豆科和禾本科植物根际分离出活性较强的3株固氮菌(C1、C2、C3)和3株溶磷菌(P1、P2、P3),经16S rRNA基因序列分析后,接种于多花黑麦草品种邦德,并探讨在单一固氮菌替代50%氮肥、单一溶磷菌替代全磷以及固氮菌和溶磷菌的不同组合替代50%氮肥+无磷三种条件下多花黑麦草生物量、氮磷含量的变化。结果表明:分离的溶磷菌为肠杆菌属和假单胞菌,固氮菌为伯克霍尔德氏菌和芽孢杆菌,都是较好的益生菌种,固氮酶活性在131.20~135.48IU/L之间,溶磷量在239.84~287.44μg/mL之间。施入单一菌剂的多花黑麦草生物产量、氮磷含量以C2和P2表现最佳;施组合菌肥的多花黑麦草生物量、全N及全P含量比无菌肥组对照显著提高(P<0.05),比施单一菌肥效果好,综合分析表明P3+C1和P1+C1促生效应最佳,应用潜力最大。     

不同播种量对晋中地区多花黑麦草产量的影响

在山西晋中地区对长江2号、邦德、特高、海湾、安哥斯5个多花黑麦草品种进行不同播种量（高22．5kg／hm^2,中15kg／hm^2和低7．5kg／hm^2）试验,结果表明：5个多花黑麦草品种均能在山西省晋中地区完成的生育期,干草产量以中等播种量的邦德产量最高。5个品种干草量由低到高依次为：邦德〈海湾〈特高〈安哥斯〈长江2号,3个播种量条件下的干草产量依次为：低播种量〈高播种量〈中播种量。     

马尔康县多花黑麦草引种试验

采用小区试验的方法,在马尔康县进行多花黑麦草品种引进试验。结果表明:参试的4个多花黑麦草在该地区能够完成生育史,其中多花黑麦草长江2号的产量最高,年均鲜草产量为79800kg/hm2,干物质产量可以达到18700kg/hm2,与其他3个品种的产量相比,并异达到显著水平(P<0.05)。     

不同品种多花黑麦草的生产性能评价

为了解不同品种多花黑麦草在不同生态区域的生产性能,本试验在达州、德阳和阳平3个试验点对12个多花黑麦草品种的生产性能进行了评价。结果表明:同一品种在不同试验点的开花期株高、分蘖数和产量差异较大,同一个试验点不同品种的草产量差异显著(P0.05)。因此,在不同地区进行适宜的品种选择是提高草产量的主要手段之一。在川东地区(达州)应主推"长江2号""杰威"和"冬青"多花黑麦草,在川南地区(阳平)主推"冬青""绿岛"和"长江2号"多花黑麦草,在川北地区(德阳)主推"绿色长廊""特高"和"海湾"多花黑麦草。     

广西冬季牧草混播试验

为探讨合理的亚热带地区冬季牧草高产、高品质种植模式,本研究通过将多花黑麦草(Lolium multiflorum)分别与4种豆科牧草苕子(Vicia dasycarpa)、豌豆(Pisum sativum)、紫云英(Astragalus sinicus)、白三叶(Trifolium repens)进行混播,测定不同组合的生产性能和营养特性指标。结果表明,混播组合均表现出较好的适应性和鲜草产量以及良好的营养特性;在刈割3次的情况下,多花黑麦草+紫云英、多花黑麦草+豌豆、多花黑麦草+白三叶、多花黑麦草+苕子和多花黑麦草+苕子+紫云英组合的鲜草总产量分别为44 863.33、43 923.33、47 003.33、46 470.00和37 970.00 kg·hm-2,豆禾比分别为0.076、0.198、0.085、0.116和0.137;在品质方面,多花黑麦草+苕子和多花黑麦草+白三叶组合的营养产出量较优,但前者粗蛋白总产量最高,各项营养产出量中,多花黑麦草+豌豆组合与多花黑麦草+紫云英组合较接近,但稍低于多花黑麦草+苕子和多花黑麦草+白三叶两个组合。综合分析比较不同种植模式下的产量和品质,以多花黑麦草+苕子和多花黑麦草+豌豆两个组合为最佳。     

多花黑麦草根际微生物研究

采用选择性培养基平板梯度稀释培养,测定了不同肥力不同品种多花黑麦草(特高、长江2号和沃土)根际细菌、真菌、放线菌和三类促生细菌的数量,并根据真菌的培养形态和显微形态等,参考相关资料进行了真菌的分类和鉴定。结果表明:肥沃土壤中多花黑麦草根际细菌、真菌和放线菌及三类促生细菌的数量均高于贫瘠土壤;肥沃土壤中多花黑麦草不同品种间根际细菌、放线菌数量差异较大,而贫瘠土壤中多花黑麦草品种间差异不显著,不同肥力土壤中的真菌数量品种间均差异不显著。多花黑麦草根际三类促生细菌中溶磷细菌的数量最多,其次是自生固氮菌,硅酸盐细菌的数量最少;溶磷细菌中,有机磷细菌的数量远远多于无机磷细菌的数量。不同品种对根际微生物数量分布也有影响,不同品种间细菌和放线菌的数量差异较大,真菌数量差异不显著。从多花黑麦草根际分离到的真菌分别属于11个属,根际真菌的种类、多样性、丰富度、均匀度及优势度指数也随土壤肥力及品种不同而有差异。     

高丹草品种及新品系的SSR分析

为了明确13个蒙农系列高丹草品种及新品系之间在DNA水平上的遗传学差异性,利用SSR分子标记技术进行了比较分析。试验筛选出13个SSR适宜引物,对13份高丹草材料的基因组DNA进行PCR扩增共得到307个位点条带,其中多态性SSR位点条带285个,占92.8%,平均每对引物扩增出多态性条带位点22个,表明材料间遗传差异相对较大。用引物AH46建立了能明确区分13份高丹草材料的SSR指纹图,为高丹草品种和品系鉴定及知识产权保护提供了分子依据。13份蒙农系列高丹草材料的遗传距离(GD)变幅为0.1818～0.9167,平均值为0.6358。以GD值0.62为基准将13份材料分为五类:蒙农1号及新品系10、13和12为第一类;蒙农2号、4号、5号、9号和7号为第二类;蒙农6号和8号为第三类;新品系11和蒙农3号各单独为一类。这为高丹草作为中间材料进一步杂交改良利用提供了依据。     

利用SSR标记分析一年生黑麦草遗传多样性的取样策略

一年生黑麦草(Lolium multiflorum)为异花授粉植物,其DNA多态性研究的取样策略与遗传多样性分析的可靠性和效率直接相关。从一年生黑麦草国家审定品种“长江2号”和“特高”中,分别提取50个单株DNA,同时提取5、10、15、20、25和30个单株叶片混合样本的DNA,利用SSR标记进行遗传多态性分析。研究结果表明,取样梯度间多态性信息含量指数(PIC)差异不显著(P>0.05),但当混合单株样本为20株时,PIC达到最高值;SSR平均等位基因数和单个SSR座位上等位基因种类随样品内单株混合数目增加而增加,当取样量在20株及以上时,等位基因数和等位基因种类趋于稳定,电泳图谱表现基本一致;不考虑稀有等位基因（基因频率≤10%）的漏检,采用20株混合样本能够最大限度保持检出较高频率（＞10%）等位基因,且重演性较好。鉴于此,利用SSR标记分析一年生黑麦草遗传多样性时采用20个单株混合样提取的DNA样本能够有效反映群体间差异。     

多花黑麦草品种筛选研究

在广泛引进118个试验材料的基础上,通过系统的引种试验,筛选出适应性比较好的31个多花黑麦草品种开展品种比较试验和区域试验,最终确定出适应性强、产量高、抗性强的阿伯德、长江2号、杰威和特高德4个多花黑麦草品种作为四川农区当家品种。     

NaCl胁迫对长江2号多花黑麦草种子发芽及幼苗生长的影响

以长江2号多花黑麦草种子为材料,设置5个NaCl浓度梯度(0.1%,0.2%,0.3%,0.4%,0.5%),通过测定发芽率、发芽势、幼苗生长速度及幼苗的SOD活性、MDA含量,分析盐胁迫对长江2号多花黑麦草种子发育及幼苗生长的影响。结果表明:种子的发芽率和发芽势,幼苗的株高和生长速度均受NaCl浓度影响。浓度大于0.1%时显著降低了种子发芽势,盐浓度大于0.2%时显著降低了种子发芽率。含盐量≤0.3%时显著降低了幼苗的相对生长速率。盐胁迫对幼苗鲜重和干重有显著影响,对幼苗含水量影响较小。0.1%NaCl处理下幼苗叶中SOD活性和CK差异显著(P0.05),NaCl浓度大于0.2%时,叶中SOD活性和MDA含量逐步上升,0.5%NaCl胁迫下幼苗全部死亡。长江2号多花黑麦草的耐盐性较差,适宜在含盐量小于0.1%的土壤上种植和推广。     

利用形态性状以及SSR标记鉴定4个川西北老芒麦品种（系）

基于23个形态性状和SSR分子标记,对在川西北推广应用的老芒麦(Elymus sibiricus)3个国审品种(‘川草2号’、‘阿坝’和‘康巴’)及1个新品系(‘雅江’)进行了鉴定研究。各品种表型性状与遗传背景差异较明显。新品系‘雅江’表现出优良的农艺性状,株高、叶长、叶宽、茎粗等形态性状均值显著优于3个对照品种(P0.05)。13对多态性好、特异性强、条带清晰的SSR引物在4个品种(系)中共扩增出90条条带,其中具有多态性的条带共68条,引物多态性条带比例(PPB)、多态性信息含量(PIC)及Shannon多样性指数(H)的平均值分别为76.32%、0.309及0.451,在供试品种(系)中均表现出较高的多态性。基于形态数据的欧氏距离和基于SSR数据的遗传距离矩阵之间具有较强的相关性(r=0.696,P=0.08),表明联合形态学标记和遗传标记能很好地用于品种鉴定,并且基于形态数据以及SSR分子标记的UPGMA聚类结果基本一致。筛选出4对引物可用于供试品种鉴定,并绘制了DNA指纹图谱。新品系‘雅江’具有明显区别于其它3个主推品种的形态特征和遗传背景,这为川西北高原老芒麦主要品种的遗传关系分析及品种的知识产权保护提供了数据支撑。     

氮肥水平对多花黑麦草产量和品质的影响

以"长江2号"、"特高"、"F4N"3个多花黑麦草品种为材料,研究不同氮肥水平对多花黑麦草产量和品质的影响。结果表明,多花黑麦草的株高随施氮量的提高显著增加(第2茬除外);各品种前三茬的产量均随施氮量的增加而增加,但300kg/hm2与450kg/hm2施氮水平下的产量差异不显著(第2茬除外),二者均显著高于150kg/hm2施氮水平的产量。多花黑麦草的粗蛋白(CP)和粗脂肪(EE)含量均随施氮量的增加而增加,各处理间CP含量差异极显著。可溶性碳水化合物(WSC)、酸性洗涤纤维(ADF)和中性洗涤纤维(NDF)含量均随施氮量的增加而降低,且各氮肥水平下的WSC含量差异极显著,中、高施氮水平下的NDF含量均极显著低于低氮水平。施氮量及品种与氮肥水平互作效应对多花黑麦草的CP、NDF和ADF含量的影响极显著。因此,从产量和品质及肥料成本综合考虑,3个品种多花黑麦草均以施用300kg/hm2纯氮较好,"长江2号"多花黑麦草在该区的表现优于"特高"和"F4N"。     

多花黑麦草新品系产量及农艺性状研究初探

试验对多花黑麦草新品系的植物学性状、农艺性状、生长动态及拔节期营养物质含量进行了研究。结果表明,多花黑麦草新品系生育期为234 d,生长发育迅速,特别是冬春季生长优势明显;年产草量(DM)可达15 469kg/hm2;植株高大,叶量丰富、叶片宽大,拔节期粗蛋白含量达16.17％,表现出明显的优良牧草性状;在南方亚热带地区生长良好,是优良的多花黑麦草新品系。     

氮肥种类对多花黑麦草产量与品质的影响

为充分利用西南地区牧草资源,完善牧草营养施肥技术,本试验以‘长江2号’、‘特高’、‘F4N’3个品种多花黑麦草(Lolium multiflorum L.)为材料,研究不同氮肥种类对其产量和品质的影响。结果表明:施用尿素的多花黑麦草的株高和产量均为最高,其中尿素处理的多花黑麦草第2茬鲜草产量为7 023kg·hm~(-2),显著高于碳铵和硝基复合肥处理(P0.05);硝基复合肥处理的前3茬多花黑麦草的粗蛋白(CP)含量均最高,但施用尿素的多花黑麦草的蛋白质产量(2 054.10kg·hm~(-2))显著高于碳铵和硝基复合肥处理(P0.05);尿素处理前3茬多花黑麦草的中、酸性洗涤纤维(NDF、ADF)含量均显著低于碳铵和硝基复合肥处理(P0.05);施用尿素和碳铵的多花黑麦草粗脂肪(EE)含量差异不显著,但均显著高于硝基复合肥处理(P0.05)。碳铵处理的多花黑麦草的可溶性碳水化合物(WSC)含量显著高于硝基复合肥和尿素(P0.05),但硝基复合肥和尿素处理间差异不显著。因此从产量和品质综合考虑,3个品种多花黑麦草均以施用尿素较好。