紫花苜蓿国家审定品种的产量、再生性、秋眠性及持久性测定分析

测定了33个中国紫花苜蓿国家审定品种的秋眠性、再生性、持久性和产量。结果表明:33个品种中除新疆大叶属于秋眠类型品种,其余品种均为半秋眠类型;供试品种中新疆大叶、甘农3号、晋南苜蓿、中苜1号、关中苜蓿、龙牧801和公农2号属于快速生长类型,内蒙准格尔、河西、草原1号和中兰1号属于慢速生长类型,其余各品种均为中速生长类型;中国紫花苜蓿国家审定品种中高产类型较少,仅占15.2%,中低产类型占大多数;各品种的持久性差异不大,均属于持久性强的类型。建议今后要在我国中南地区增加半秋眠、秋眠类型苜蓿品种的培育,在北方地区加强再生性的选择,培育持久性强的高产紫花苜蓿品种。     

不同秋眠级苜蓿品种数量性状的相关分析

对25个不同秋眠级苜蓿品种的11个农艺性状和5个生殖性状进行相关分析,并对其鲜草产量和种子产量的构成进行回归分析。结果表明:受秋眠级直接影响的性状有鲜草产量、株高、主茎长、茎节数、叶面积、叶长、叶宽和越冬率等8个性状,其中产草量与秋眠级呈显著正相关,相关系数0.806,越冬率与秋眠级呈极显著负相关,相关系数-0.957,其余6个性状与秋眠级均呈极显著正相关,相关系数依次为叶面积0.995、主茎长0.987、叶长0.983、株高0.940、茎节数0.900、叶宽0.885;所测苜蓿的5个生殖性状,均与秋眠级呈极显著负相关,相关系数依次为生殖枝数-0.959、种子产量-0.958、荚果数/生殖枝-0.954、千粒重-0.943、种子数/荚果-0.859。     

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。     

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。     

不同秋眠级数苜蓿品种根颈变化特征分析

对秋眠级数分别为2,3,4和6的休眠和半休眠苜蓿品种生长前3年的根颈特性进行了连续研究.结果表明,不同休眠类型苜蓿品种间根颈特性差异明显,苜蓿根颈入土深度随着秋眠级数的降低而增加,其中,苜蓿播种后至第1次刈割是苜蓿根颈人土速率最大的时期.在温度较高的夏季,根颈增粗较快,而地上产草量较低.秋眠型苜蓿的二级根颈早于半秋眠类型苜蓿发生,在数量上多于半秋眠类型苜蓿.二级根颈主要产生于生长第2年及以后的第2和3茬生长期,在种植第1年及第1茬生长期并无二级根颈发生.品种间根颈分枝直径和根颈分枝数差异极显著.根颈直径、分枝数、分枝直径与苜蓿休眠性的关系未呈现规律性.     

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.     

渍水胁迫对不同秋眠级紫花苜蓿苗期根系形态的影响

为明确渍水胁迫对不同秋眠级紫花苜蓿（Medicago sativa）根系形态的影响,本研究以30个秋眠级为2~10.2的紫花苜蓿品种为材料,分析了渍水胁迫下苜蓿总根长、根系表面积和体积、根平均直径和根尖数的变化以及秋眠级与根系形态及耐渍性的相关性。结果表明：渍水胁迫下不同秋眠级苜蓿根系生长均受到抑制,总根长、根系体积和表面积以及根尖数呈下降趋势,而根平均直径呈上升趋势;苜蓿品种的秋眠级与总根长和根系表面积呈显著负相关;总根长与根系表面积、根系体积和根尖数呈极显著正相关,而根系平均直径与总根长、根系表面积和体积均呈极显著负相关。聚类分析表明耐渍性较强品种其秋眠级中等和较低,根的数量、表面积和体积均相对较高,而秋眠级较大的品种耐渍性较弱,其根系形态各参数较低,表明在渍水胁迫下,侧根生长旺盛,根数较多,有利于提高紫花苜蓿的耐渍性。     

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。     

北疆10个不同秋眠级紫花苜蓿引进品种产量与营养品质研究

以10个秋眠级(1~10级)的紫花苜蓿品种为试供材料,观测其在新疆石河子的生产性状与营养品质表现。结果表明:秋眠级4和7级的苜蓿干草总产量(HY)显著(P0.05)高于秋眠级8和10级外的所有苜蓿品种。秋眠级5级苜蓿的粗蛋白(CP)含量显著(P0.05)高于秋眠级9和10级的苜蓿;其平均酸性洗涤纤维(ADF)含量显著(P0.05)低于除秋眠级10级外的所有苜蓿品种。秋眠级3和4级苜蓿的平均中性洗涤纤维(NDF)含量显著(P0.05)低于秋眠级1、6、7和9级的苜蓿。秋眠级2、5和6级苜蓿的RFV值显著(P0.05)高于秋眠级8级的苜蓿。将HY、CP、NDF和ADF含量4项指标进行综合评价,结果表明:新疆石河子绿洲区最为适宜种植的苜蓿为秋眠级4级(WL343HQ)和5级(巨能551)的苜蓿。苜蓿秋眠级与CP含量呈极显著负相关。     

不同秋眠类型紫花苜蓿根际与非根际土壤理化性质及化学计量特征

为探究不同秋眠类型紫花苜蓿根际与非根际土壤理化性质,本研究调查了关中地区种植5年不同秋眠类型紫花苜蓿再生期和休眠期根际与非根际土壤有机碳(Soil organic carbon,SOC)、全氮(Total nitrogen,TN)、全磷(Total phosphorus,TP)及土壤酶活性。结果表明:根际SOC、TN、土壤酶活性及化学计量比显著高于非根际土壤(P<0.05);TP在根际与非根际土壤中无显著差异(P>0.05);休眠期土壤SOC、TN、TP含量整体变化趋势表现为随着秋眠级数递增,养分含量逐渐升高,即强秋眠(D)<半秋眠(SD)<非秋眠(ND),而再生期的表现趋势正好相反。根际与非根际SOC与TN、蔗糖酶活性呈正相关;根际土壤TN与蔗糖酶、蛋白酶活性呈正相关,与脲酶活性呈负相关;非根际土壤TN与蔗糖酶活性呈正相关,与蛋白酶活性呈负相关。本研究结果将有助于进一步探究不同秋眠类型紫花苜蓿土壤营养物质循环与生产力之间的关系及根际土壤的微生态。     

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。     

不同秋眠级苜蓿品种在海河平原区的适应性评价

2013~2017年在海河平原区对35个不同秋眠级紫花苜蓿品种,从生育期、越冬率、枝条数、冬前株高、株高、茎叶比、草产量、饲用品质等方面开展了适应性评价。结果表明:在海河平原区,随着苜蓿秋眠级数的降低,有返青期提前的趋势,秋眠级越高,返青期越晚;大多数品种第4~6茬开花现象不明显。高秋眠级品种越冬率、单位面积枝条数、干草产量显著低于其他品种(P<0.01);株高和冬前株高表现相反:秋眠级8级以上苜蓿品种秋播第1年越冬率仅有40%左右,这类品种越冬存在较大风险。相关性分析表明,秋眠级与冬前株高、株高极显著正相关(P<0.01),与越冬率、枝条数、CP、RFV极显著负相关(P<0.01),其中越冬率和冬前株高相关系数分别达到了0.90、0.86,相关性最强。综合分析在海河平原区适宜秋眠级为3~5级,该试验中适应性较好的苜蓿品种为甘农3号、甘农6号。     

洞庭湖区5个紫花苜蓿品种高温期刈割后的表现

为探讨洞庭湖区紫花苜蓿(Medicago sativa)在夏季高温刈割后的生长状态及再生产量及品质的品种间差异,对种植一年的5个紫花苜蓿品种于2015年8月1日进行全年第5茬刈割测产,9月21日进行第6茬刈割测产。研究结果发现,秋眠级较高的苜蓿品种WL656、WL903第5茬刈割后再生植株长势和第5茬刈割鲜草产量显著优于秋眠级低的苜蓿品种WL363(P0.05)。第6茬刈割WL903的鲜草产量显著高于其它品种,粗蛋白、中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维含量在品种间存在显著差异,但没有明显变化规律。高秋眠级的WL903和WL712综合表现较好,是可进一步研究的耐热型苜蓿品种。     

苜蓿秋眠型与其超氧化物歧化酶和过氧化物酶关系的研究

为进一步研究苜蓿Medicago sativa秋眠性的生理机制,提高苜蓿的抗寒性和生产性能,研究了短日照（8 h光照/16 h黑暗）条件下,不同秋眠型对苜蓿超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）活性的影响。结果表明：苜蓿SOD、POD的活性随着秋眠性的增强而升高,呈现秋眠型苜蓿Vernal最高,半秋眠型苜蓿CW502次之,非秋眠型苜蓿CUF101最低的趋势;3种不同秋眠型苜蓿的SOD、POD活性均随着生长期的延长而升高。     

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。     

晚秋刈割对不同秋眠类型苜蓿根系游离脯氨酸含量的影响

对三种不同秋眠类型9个苜蓿品种进行晚秋的最后1次刈割试验，研究不同刈割时间对苜蓿根系游离脯氨酸含量的影响。结果表明，在不同日期刈割的不同秋眠类型的苜蓿，其根系游离脯氨酸含量一直呈上升趋势，在11月20日达到峰值，但在此时不同秋眠类型苜蓿根系游离脯氨酸含量没有显著差别，此后游离脯氨酸含量开始下降，到翌年苜蓿开始返青时再次上升，低秋眠类型苜蓿根系游离脯氨酸含量显著地高于高秋眠类型苜蓿。     

苜蓿SKU5基因的表达调控及其在秋眠中的作用

为了探索SKU5基因在紫花苜蓿（Medicago sativa L.）中表达调控规律和在苜蓿秋眠中的作用,本研究拟检测春、夏、秋季和人工条件下不同温度、不同日照长度下秋眠型和非秋眠型苜蓿叶片中SKU5基因mRNA相对表达量,分析同一秋眠型苜蓿品种不同时期SKU5基因mRNA相对表达量差异和不同时期2种秋眠型苜蓿品种间SKU5基因mRNA相对表达量的差异,以及SKU5基因mRNA相对表达量与苜蓿株高、叶面积、日照长度、温度的相关性。结果表明：SKU5基因的表达受日照长度极显著负调控,受温度极显著正调控;2种苜蓿叶片中SKU5基因的表达受日照长度和温度的调控结果不一致;秋眠型苜蓿叶中SKU5基因mRNA相对表达量与株高、叶面积呈显著负相关。因此,随着日照长度的缩短,SKU5基因高表达很可能促进秋眠型苜蓿的秋眠。