海滨雀稗60Co-γ辐射诱变突变体筛选

海滨雀稗具有耐盐、对灌溉水质要求不高的特性。 用它建植的草坪可以降低淡水资源的消耗和浪费,但目前我国还没有自己育成的海滨雀稗品种,只能通过国外引进。本实验以海滨雀稗4个品种Sea Isle 2000、Platinum、Supreme、Salam为材料,利用⁶⁰Co-γ射线以0.12 Gy/min 的强度在0,40,45,50,55 Gy 5个剂量下分别照射种茎,从辐照群体中寻找突变材料,对突变材料从叶宽、叶长、株高、匍匐茎节间长度和直径以及密度等坪用性状进行观测分析,研究其植株形态变异的诱变效应,并从中选育性状优良的突变材料。结果表明,材料经辐射后,不同海滨雀稗品种对⁶⁰Co-γ辐射的敏感性不同。经过3个阶段的扩繁、筛选,Sea Isle 2000选出3个突变体,Platinum选出3个突变体,Supreme选出1个突变体,Salam选出2个突变体,初步共选育出9个突变材料。所有突变材料的植株叶宽、叶长、株高、匍匐茎节间长度和直径以及密度等指标均不同程度地优于各自对照。综合来看,突变材料“SI-50-1”、“PL-40-2”、“SLM-45-1”叶片短细、节间缩短、株高矮化、成坪密度高,辐射诱变效果最明显,为新品种选育提供了优异的育种新材料。     

~(60)Co-γ射线诱导结缕草性状变异的研究

结缕草是我国重要的草坪草种质资源,但我国十分缺乏结缕草新品种。辐射诱变是草坪草育种的重要手段。研究以兰引3号结缕草(Zoysia japonica‘Lanyin No.3')匍匐茎为试验材料,通过设置~(60)Co-γ射线20,50,80,110和0 Gy(CK)5个剂量对其进行辐射处理,分析各辐射剂量下的成活率,确定适合兰引3号结缕草变异的辐射诱变剂量;通过测定各疑似突变株性状的叶宽、株高、匍匐茎节间直径和节间长度,以及坪用性状密度、盖度、色泽、均一性、绿期、综合质量,确定性状优良突变体。结果表明,兰引3号结缕草成活率随着辐照剂量的增加而显著降低,其适宜辐射诱变剂量约为53 Gy。突变株"80-1"叶宽、株高、匍匐茎节间直径和节间长度都显著低于对照,而密度则显著高于对照;突变株"110-1"越冬能力强,绿期长达315 d,比对照延长了13 d。综合分析,突变株"80-1"和"110-1"产生了良性突变,坪用性状得到改善。     

海滨雀稗栽培品种的形态特征与AFLP分子标记分析

为解决海滨雀稗(Paspalum vaginatum)大面积营养扩繁过程中品种纯度问题,本研究利用AFLP分子标记技术,结合形态学特征,对海滨雀稗品种"Salam","SeaSpray","SeaDwarf","SeaIsle 2000"和一个"SeaDwarf"粗茎变异株系进行遗传差异分析,旨在探讨海滨雀稗品种的快速鉴别方法。结果表明:海滨雀稗的形态学遗传距离与AFLP分子标记相似系数的聚类结果一致,均表明Salam和SeaSpray之间的遗传差异较小,可以聚为一类,SeaD-warf和SeaIsle2000的亲缘关系较近,可以聚为另一类。另外,SeaDwarf粗茎变异株系与SeaDwarf之间的AFLP分子标记的遗传相似系数为0.5281,形态学遗传距离是4.8570,均表明二者之间遗传差异较大,无论是形态特征、还是AFLP分子标记均证实SeaDwarf粗茎株系确实已经变异。因此,AFLP分子标记的方法可用于海滨雀稗品种或者突变体的辅助鉴定。     

龙爪茅与海滨雀稗抗寒性比较

以海南野生海滨雀稗和海滨雀稗育成品种Salam作对照,对龙爪茅的抗寒性进行了评价。在实验室模拟秋冬季温度条件下,测定了龙爪茅及海滨雀稗的相对电导率（REC）,氧化物歧化酶（SOD）活性和二醛（MDA）含量的变化,并在南京田间条件下观测了各材料越冬期间的枯黄率。结果显示,25～5℃温度处理,各材料基本不受伤害,REC,SOD活性和MDA含量变化不明显。5-0℃条件下,各材料REC基本不变,但SOD活性下降,MDA含量增加。0--16℃条件下,各材料随温度的降低,REC迅速增加,SOD活性迅速降低,而MDA含量升高。通过拟合Logistic方程分析,龙爪茅,海南野生海滨雀稗和Salam的LT5。分别为-4．2,8．0和-8．1℃。田间自然条件下各材料自10月26日开始逐渐表现出枯黄,其枯黄速度龙爪茅最快,海南野生海滨雀稗次之,Salam最慢。结果表明,龙爪茅耐寒性逊于海滨雀稗,其草坪利用需要进行耐寒性方面的驯化选育。     

海滨雀稗体细胞突变体SP2008-3的特异性分析

以海滨雀稗体细胞突变体SP2008-3和Adalayd(对照)为材料,对其植物学特征和叶片表皮气孔特性进行了比较,结合染色体鉴定和RAPD技术,探索了海滨雀稗体细胞突变体SP2008-3的特异性。结果表明,与对照Adalayd相比,SP2008-3匍匐茎节间长、茎直径分别显著减小34.77%和11.76%,叶片长度、宽度分别显著增加22.55%和11.11%,而直立茎节间长、茎直径无显著差异;叶片上表皮气孔器密度显著增加20.58%,气孔器长度和宽度分别显著减小9.64%和6.31%;叶片下表皮气孔器密度显著增加40.62%,气孔器长度和宽度分别显著减小6.73%和5.33%。SP2008-3体细胞染色体数目为2n=20,与对照Adalayd染色体数目相同。RAPD结果显示,采用随机引物S369扩增,SP2008-3缺失1条约1 100 bp的条带,表明其在DNA水平上与Adalayd存在差异。     

低温驯化对海滨雀稗抗寒生理的影响

海滨雀稗Supreme(SP)品种为供试材料,通过测定叶片叶绿素含量、相对含水量、电导率、丙二醛、过氧化氢、超氧阴离子等指标,探明了低温驯化对海滨雀稗抗寒性相关生理指标的影响。结果表明,海滨雀稗在低温胁迫下电导率、丙二醛、过氧化氢、超氧阴离子含量明显升高,相对含水量和叶绿素含量明显下降。经过低温驯化后,能够有效减少电导率、丙二醛、过氧化氢、超氧阴离子含量的升高,缓解叶绿素含量和相对含水量的下降,从而提高海滨雀稗对低温胁迫的耐受程度。     

~(60)Co-γ射线对新农1号狗牙根辐射诱变初探

利用不同剂量的60Co-γ射线对新农1号狗牙根种子与匍匐茎进行处理,结果表明:新农1号狗牙根干种子诱变半致死剂量为308.6 Gy,匍匐茎的诱变半致死剂量为60.7 Gy;146.1 Gy辐射剂量促进新农1号狗牙根干种子萌发,且随着剂量的增加,对种子萌发的抑制作用加强。匍匐茎经辐射处理后,新农1号狗牙根的叶长、节间长度变短,降幅分别为17.60%~32.10%、17.40%~28.60%,叶宽与茎粗变幅分别为-5.40%~12.20%与-7.00%~28.10%。色泽上,辐射能够使叶色变深,且接近半致死剂量辐射狗牙根匍匐茎,可以获得优良的变异。     

海滨雀稗自交结实突变体及野生型幼穗组织的转录组分析

二倍体海滨雀稗Adalayd作为自交不亲和的暖季型草坪草,在环境保护及修复上发挥着重要的作用,但由于自身自交不亲和性减缓了其大面积推广。至今海滨雀稗自交不亲和的机制尚且未知并且基因数据库资源十分匮乏。为了研究海滨雀稗自交不亲和的机制,以二倍体海滨雀稗自交亲和体细胞突变体SP2008-3和自交不亲和野生型Adalayd为材料,采用Illumina Hiseq 2000高通量测序技术进行转录组测序。获得2个材料幼穗组织的表达谱,共获得68175654个Raw reads片段,测序结果de novo拼接获得117619个单基因簇(Unigene),其中50%的Unigene被注释。比较两个基因表达谱,发现1303个差异表达基因并对这些差异基因进行了基因本体论(gene ontology, GO)和京都基因与基因组百科全书(kyoto encyclopedia of genes and genomes, KEGG)分类,筛选出了22个与植物自交不亲和反应相关的基因,其中14个钙离子信号通路(钙调素、钙依赖蛋白激酶、类钙调素互作蛋白激酶)、3个F-box和5个硫氧还蛋白(thioredoxin)基因在体细胞突变体SP2008-3和野生型Adalayd之间存在差异表达,测序结果获得了很多与海滨雀稗自交不亲和相关的遗传资源信息。本研究首次将转录组学研究应用于海滨雀稗自交不亲和研究,为海滨雀稗自交不亲和进一步研究提供了宝贵且有价值的基因信息基础。     

海滨雀稗自交结实突变体及野生型幼穗组织的转录组分析

二倍体海滨雀稗Adalayd作为自交不亲和的暖季型草坪草,在环境保护及修复上发挥着重要的作用,但由于自身自交不亲和性减缓了其大面积推广。至今海滨雀稗自交不亲和的机制尚且未知并且基因数据库资源十分匮乏。为了研究海滨雀稗自交不亲和的机制,以二倍体海滨雀稗自交亲和体细胞突变体SP2008-3和自交不亲和野生型Adalayd为材料,采用Illumina Hiseq 2000高通量测序技术进行转录组测序。获得2个材料幼穗组织的表达谱,共获得68175654个Raw reads片段,测序结果de novo拼接获得117619个单基因簇(Unigene),其中50%的Unigene被注释。比较两个基因表达谱,发现1303个差异表达基因并对这些差异基因进行了基因本体论(gene ontology, GO)和京都基因与基因组百科全书(kyoto encyclopedia of genes and genomes, KEGG)分类,筛选出了22个与植物自交不亲和反应相关的基因,其中14个钙离子信号通路(钙调素、钙依赖蛋白激酶、类钙调素互作蛋白激酶)、3个F-box和5个硫氧还蛋白(thioredoxin)基因在体细胞突变体SP2008-3和野生型Adalayd之间存在差异表达,测序结果获得了很多与海滨雀稗自交不亲和相关的遗传资源信息。本研究首次将转录组学研究应用于海滨雀稗自交不亲和研究,为海滨雀稗自交不亲和进一步研究提供了宝贵且有价值的基因信息基础。     

海滨雀稗体细胞突变体犛犘SP２００８-３的特异性分析

 以海滨雀稗体细胞突变体ＳＰ２００８-３和Ａｄａｌａｙｄ（对照）为材料,对其植物学特征和叶片表皮气孔特性进行了比较,结合染色体鉴定和ＲＡＰＤ 技术,探索了海滨雀稗体细胞突变体ＳＰ２００８-３的特异性。结果表明,与对照Ａｄａｌａｙｄ相比,ＳＰ２００８-３ 匍匐茎节间长、茎直径分别显著减小３４．７７％ 和１１．７６％,叶片长度、宽度分别显著增加２２．５５％和１１．１１％,而直立茎节间长、茎直径无显著差异;叶片上表皮气孔器密度显著增加２０．５８％,气孔器长度和宽度分别显著减小９．６４％和６．３１％;叶片下表皮气孔器密度显著增加４０．６２％,气孔器长度和宽度分别显著减小６．７３％和５．３３％。ＳＰ２００８-３体细胞染色体数目为２n＝２０,与对照Ａｄａｌａｙｄ染色体数目相同。ＲＡＰＤ 结果显示,采用随机引物Ｓ３６９扩增,ＳＰ２００８-３缺失１条约１１００ｂｐ的条带,表明其在ＤＮＡ 水平上与Ａｄａｌａｙｄ存在差异。     

狗牙根辐射诱变后代外部性状变异分析

对1997-2002年经过辐射诱变得到的狗牙根诱变后代的6个坪用性状指标的统计分析结果表明,1)不同的辐射诱变剂量处理的后代间坪用性状有显著差异,尤其在节间直径和密度上,6 800 rads处理的后代节间都比9 000 rads处理的后代粗,而密度是前者低于后者,2种剂量处理都可以显著降低草层高度;2)不同辐射诱变代数的后代间存在着差异,原始种源进行多代的辐射诱变,可以使得叶片显著变窄,草层高度显著降低,节间变细变长; 3)同一材料在相同辐射剂量诱变处理后匍匐茎不同节之间也存在显著的差异.     

盐胁迫对海滨雀稗生长和生理特性的影响

本研究采用不同浓度NaCl溶液(0,100,200,300,400和500 mmol/L)对海滨雀稗进行盐处理,测定了生长势、生物量、叶片相对含水量、质膜透性、叶绿素含量、渗透调节物质含量以及抗氧化酶活性等指标,分析不同程度盐胁迫对海滨雀稗生长和生理特性的影响,并且对其耐盐性进行了评价。结果表明,NaCl胁迫对海滨雀稗的株高、叶长、叶宽和直立茎茎粗产生了抑制作用,对根、茎和叶的干物质积累产生显著影响,并且随着盐浓度的增加呈逐渐降低的趋势;海滨雀稗叶片相对含水量随着NaCl浓度的增加呈下降趋势,而质膜透性、叶绿素(Chl)、丙二醛(MDA)和可溶性糖含量则呈升高趋势;海滨雀稗叶片脯氨酸含量、过氧化物酶(POD)活性和超氧化物歧化酶(SOD)活性均在300 mmol/L NaCl浓度下达到最大值,而且都随NaCl浓度的增加呈先升高后降低的趋势,表明海滨雀稗具有较高的耐盐能力,在盐胁迫下可采取自我保护机制以适应盐逆境,其耐盐阈值为300 mmol/L NaCl浓度。以上生理指标的动态变化反映出海滨雀稗对盐逆境的适应性变化,是抵御盐胁迫的一种积极调节机制。     

4个海滨雀稗对低温胁迫的生理响应及抗寒性比较

为比较不同品种海滨雀稗的抗寒性,以4个品种的海滨雀稗为供试材料,探讨低温胁迫（4℃）对海滨雀稗的生理影响,并对4个品种的海滨雀稗的抗寒性进行了比较。结果表明低温胁迫能够使海滨雀稗的叶绿素含量增加,处理28d后,PL和Sa的叶绿素含量最高。低温胁迫能够使海滨雀稗的相对电导率和MDA含量增加,在处理第28 d时,Sa的相对电导率和MDA含量显著低于其他品种。海滨雀稗的H₂O₂和O₂^-含量随着低温处理而增加,处理28 d后4个品种间的O₂^-含量没有显著差异,PL和SP品种的H₂O₂含量显著低于其他两个品种。低温使海滨雀稗的SOD活性呈现先升后降,然后再升高的趋势,处理后第28 d,4个品种间没有显著差异;低温胁迫能够使海滨雀稗的POD活性升高,但品种间没有显著差异;低温可以降低海滨雀稗CAT和APX的活性,其中CAT活性4个品种之间没有显著差异,而SI品种的APX活性显著高于其他品种。综合各项生理指标,Sa品种的抗寒性较好。     

四种暖季型草坪植物的盐胁迫反应及其耐盐阈值

以百慕大‘Tifdwarf’、假俭草、海滨雀稗‘Salam’和结缕草4种暖季型草坪植物为材料,研究了不同盐(NaCl)浓度处理对草坪植物生长和生理的影响。结果表明,海滨雀稗耐盐性最好,海滨雀稗的目测质量、相对生长率、叶片相对含水量、叶绿素指数、光化学效率在600 mmol/L盐浓度处理36 d时分别下降了52.2%,76.2%,62.1%,59.4%和72.9%,相对电导率上升至71.5%,与其他3个草种相比,海滨雀稗各指标仍能维持较高的水平,膜伤害程度相对较小;结缕草耐盐性次之,600 mmol/L盐处理36 d时目测质量、相对生长率、叶片相对含水量、叶绿素指数、光化学效率分别下降了85.2%,85.3%,70.5%,73.9%和49.3%,相对电导率上升至81.8%,表现出较好的耐盐性;耐盐性表现很差的为百慕大和假俭草,在600 mmol/L盐浓度处理36 d时,2种草的各指标皆下降至0,膜伤害程度达到最大,草坪草已枯死。盐处理36 d时,将生长量与盐处理浓度建立回归方程,以生长量下降50%作为耐盐阈值的确定指标,求得4个草种的耐盐阈值分别为为:假俭草222.4 mmol/L,百慕大232.4 mmol/L,结缕草374.8 mmol/L和海滨雀稗474.0 mmol/L。     

自交结实海滨雀稗新品系生长特性及坪用质量评价

为了探究自交结实海滨雀稗新品系SP2008-2和SP2008-3的生长特性和坪用质量,以自交不亲和海滨雀稗Adalady和海滨雀稗杂交种Sea Spray为对照,对新品系SP2008-2和SP2008-3开展了三年大田品比试验,从物候期、植物学特性、自交结实性、草坪密度、质地、色泽、均一性等指标进行观察、测定、分析。结果表明:SP2008-2和SP2008-3自交结实率分别为20.65%和37.67%,种子千粒重分别为0.4691g和0.4959g;叶色深绿,草坪密度较高,分别为2.66个分蘖/cm~2和2.83个分蘖/cm~2;质地细腻,叶片平均宽度分别为2.83mm和3.03mm;抗旱性、耐热性、抗寒性、抗杂草侵占能力强,全年无明显病虫危害;成坪速度较快,以1∶5比例进行草茎条播,80~90d即可成坪,在南京地区绿色期250d。     

海滨雀稗耐逆性研究进展

海滨雀稗（Paspalums vaginatium）作为最耐盐的暖季型草坪草,具有耐盐性强、景观效果佳、耐粗放管理等优点,被广泛应用于高尔夫球场、足球场和景观绿地的建植中,在盐碱地的植物修复改良中具有巨大的应用潜力。海滨雀稗的耐盐性极强,但品种间的耐盐性存在较大差异。在耐盐机理研究方面,主要集中于盐胁迫下的形态学、离子吸收、渗透调节和光合作用影响等方面,对关键耐盐基因在耐盐调控中的研究较少。海滨雀稗的耐寒性和耐旱性相对较差,且不同品种间存在较大差异,这严重限制了海滨雀稗在我国北方干旱盐碱地区的推广应用。本文就海滨雀稗的耐逆性评价及耐逆机理等方面的研究进行综述,旨在为海滨雀稗耐逆机理研究和耐逆新品种选育工作提供借鉴,以期为农作物的耐盐性研究提供理论基础和基因来源。     

关注高尔夫球场“杂草坪”

根据1999-2009年在中国102个高尔夫球场调查,发现有15种"杂草坪"危害栽培草坪:即百慕大(Cynodon dactylon×C.transvaalensis)中的野草坪(weedy turf),海滨雀稗(Paspalum vaginatum)中的百慕大,结缕草(Zoysiaspp.)中的百慕大,百慕大中的高羊茅(Festuca arundinacea),百慕大中的海滨雀稗,海滨雀稗中的黑麦草(Lolium perenne),百慕大中的黑麦草,结缕草中的海滨雀稗,高羊茅中的草地早熟禾(Poapratensis),百慕大中的匍匐剪股颖(Agrostis stolonifera),草地早熟禾中的高羊茅,高羊茅中的百慕大,海滨雀稗中的匍匐剪股颖,海滨雀稗中的高羊茅,草地早熟禾中的匍匐剪股颖,阐明了"杂草坪"的发生、分布并分析高尔夫球场"杂草坪"危害公众健康、破坏球场景观、妨碍竞技发挥、增加养护成本和缩短草坪更换期的危害和生物入侵、生态选择、抗药性产生、滥用化学品及气候变化是高尔夫球场"杂草坪"形成的可能成因,提出了管理控制、检疫控制、生态控制、生物控制、替代控制、预测监控和化学控制相结合的应对高尔夫球场"杂草坪"的策略。     

秋水仙素诱导获得自交结实的海滨雀稗体细胞突变体

以海滨雀稗Adalayd幼穗离体诱导获得的胚性愈伤组织为材料,在愈伤组织继代培养基中添加500~2000 mg/L秋水仙素,诱变处理24,48和72 h后,离体筛选得到浅黄色颗粒状愈伤组织在分化培养基上再生出植株,再生植株结实性调查结果显示,获得的1960株不同秋水仙素处理的再生植株和688株原始对照组织培养再生植株中,经1000 mg/L秋水仙素诱变处理24 h获得的2个单株上分别收获了4和3粒种子,500 mg/L秋水仙素诱变处理24 h获得的1个单株上收获到1粒种子;3个单株上收获的M₁种子各取1粒播种于盆体,均可发芽成坪,分别记为SP2008-1、SP2008-2 和SP2008-3,M₁种子苗上分别收获到了自交结实的M₂代种子253,38和45粒,种子千粒重分别为0.471,0.440和0.496 g。染色体计数结果表明,SP2008-1和SP2008-2染色体数2n=20,与原始对照Adalayd染色体数目相同,为二倍体;SP2008-3的染色体数为20和40条的分别占86.7%和13.3%,是二倍体和四倍体的嵌合体。RAPD检测结果表明,SP2008-1、SP2008-2和SP2008-3在分子水平上均与对照Adalayd存在差异,为自交结实型海滨雀稗体细胞突变体。     

~(60)Co-γ辐射扁穗牛鞭草剂量筛选及表型变异研究

以牧草型‘雅安'扁穗牛鞭草(Hemarthria compressa‘Ya'an')和草坪型‘H055'扁穗牛鞭草(H.compressa‘H055')为材料,用~()60Co-γ射线分别照射种茎,研究其形态变异及变异的适宜射线剂量.旨在为扁穗牛鞭草辐射诱变育种提供基本信息。结果表明:诱变材料的存活率随辐照剂量增加而降低,‘雅安'扁穗牛鞭草种茎适宜诱变剂量为80~1 00 Gy,‘H055'扁穗牛鞭草种茎适宜诱变剂量为70~90 Gy;辐射当代材料在植株形态性状上发生了较明最变异,其变异频率分别为47.5%和37.5%。并获得75%叶片变小、株高变矮、茎变细的草坪型‘H055'扁穗牛鞭草优异种质和10%植株变高的牧草型‘雅安'扁穗牛鞭草突变体,表明辐射育种方法更适合于草坪型扁穗牛鞭草的选育。     

2种暖季型草坪草抗性生理指标的对比研究

对华南地区冬季枯黄的暖季型草坪草杂交狗牙根Cynodon dactylon×C.transvaanesis品种天堂草419(Tifgreen 419)和少枯黄的暖季型草坪草海滨雀稗Paspalum vaginatum的一些与抗性有关的生理指标进行了比较研究,以揭示其对冬季低温的抗性。结果表明,与海滨雀稗相比,天堂草419超氧阴离子产生速率较高,生物膜脂质过氧化产物丙二醛含量较高,电解质外渗率较高,导致其在气温较低的冬季叶片容易枯黄。而海滨雀稗则不同,在华南地区秋冬季节,叶片大多仍然青绿,表现为冬季少枯黄。但是海滨雀稗活性氧保护系统较弱,超氧化物歧化酶活性、过氧化氢酶活性、过氧化物酶活性及游离脯氨酸含量均低于天堂草419,隆冬季节温度过低时,容易出现冻害,且休眠后返青迟,因此华中地区要慎用海滨雀稗。