豆科牧草种子硬实特性及其破除方法

为了解豆科牧草种子的硬实特性及其破除方法,以30份豆科牧草种子为材料,研究硬实特性及划破种皮、浓硫酸处理、热水浸泡3种处理方法对种子硬实率、发芽率和发芽指数的影响。结果表明,30份豆科牧草种子的硬实率为0.00%~96.67%,平均为50.18%,不同豆科牧草种子间的硬实率存在较大差异,且与发芽率呈显著负相关关系(P0.05)。对于大部分豆科牧草种子,浓硫酸和热水的最佳处理时间与硬实率呈正相关关系,当硬实率大于70%时,浓硫酸和热水的最佳处理时间分别为15~30和7~15 min,而当硬实率小于30%时,浓硫酸和热水的最佳处理时间分别为5~10和1~3 min;浓硫酸处理和划破种皮对种子硬实的破除效果较好,热水处理效果较差,但经热水处理后的乳豆(Galactia elliptifoliola)和猪屎豆(Crotalaria pallida)种子发芽率要高于浓硫酸处理。因此,对于不同物种的种子,要选择不同的处理方法,并根据其硬实率大小预测不同处理时间。     

圭亚那柱花草新EST-SSR标记验证及其在柱花草属上的转移

柱花草(Stylosanthes spp.)是我国南方热带地区优良豆科牧草。为获得高效的柱花草分子标记，本课题组利用热研5号圭亚那柱花草（Stylosanthes guianensis）转录组测序数据开发了2008个EST-SSR标记。为验证新EST-SSR标记的有效性及在柱花草属中的通用性，本研究从中随机挑选117个EST-SSR标记并分析了其在圭亚那柱花草中的有效性及其在其他8种柱花草中的可转移性。结果表明，有98个EST-SSR标记可获得有效扩增，其中96个在不同柱花草种质间有多态性，每个标记检测出的等位基因2～11个，共检测到等位基因456个。98个EST-SSR标记在其他8种柱花草间的可转移率为82.2％～100％，其中69个标记在8种柱花草间都能有效扩增。     

低温贮藏年限对柱花草种子活性的影响

为确定柱花草种子在低温条件下的安全贮藏年限,本研究以低温环境(5~7℃)下贮藏1~8 a的9份柱花草种子为实验材料,通过测定其发芽率、发芽指数、活力指数,对不同贮藏年限柱花草种子的萌发特性进行研究。结果表明:在5~7℃条件下,柱花草种子活力(发芽率、发芽指数、活力指数)随贮藏时间的增加而降低,西卡柱花草种子耐贮藏能力显著低于圭亚那柱花草,而圭亚那柱花草中TPRC90105柱花草种子最耐贮藏,TPRC90144柱花草种子最不耐贮藏。据试验结果确定,圭亚那柱花草种子低温条件下的贮藏年限应不超过5 a,而西卡柱花草种子应不超过4 a。该研究结果为柱花草种子的长期、安全贮藏提供了有力的理论依据。     

木豆遗传多样性及抗逆机制研究进展

木豆是世界第六大食用豆类,用途非常广泛。木豆遗传多样性非常丰富,植物种质资源特性与其抗逆性密切相关。本综述重点介绍国内外木豆种质资源遗传多样性、抗逆生理生化指标及机制研究进展,同时对木豆产业化研究提出展望,为后期开展木豆抗逆研究及抗逆育种提供参考依据。     

光强对耐荫差异普通钝叶草（Stenotaphrum helferi）种质的形态与生理差异分析

对2个耐荫性具有显著（P<0.05）差异的普通钝叶草（Stenotaphrum helferi）品系S17（耐荫强）与S34（耐荫弱）设置3个不同程度（自然光照、70%自然光照、25%自然光照）遮光处理,对其形态及生理生化差异进行分析。结果表明,经遮荫处理后耐荫性强的S17相对叶长、相对叶宽、相对绿色覆盖度、相对草坪密度、相对坪用质量、相对地上干物重及相对光合色素含量均显著（P<0.05）高于耐荫性弱的S34,且重度胁迫显著（P<0.05）高于轻度胁迫;遮荫后S17的相对叶绿素a/b逐渐增加,而S34逐渐降低;重度遮荫后,相对可溶性糖及相对可溶性蛋白含量显著（P<0.05）低于轻度胁迫,其中S17显著（P<0.05）高于S34。本研究对今后开展普通钝叶草耐荫新品种选育和QTL定位提供参考。     

糙柱花草遗传多样性SSR分析

为鉴定糙柱花草种质的遗传背景和亲缘关系,提高其利用效率,利用来自不同柱花草种中的16个SSR标记对14份糙柱花草种质进行遗传多样性和聚类分析。结果表明：在16个SSR标记中,10个SSR标记在14份糙柱花草种质间具有多态性。10个多态性SSR标记共检测到32个等位基因,每个标记可检测到2～8个等位基因,平均为3.20个;每个SSR标记的Shannon信息指数(I)和多态性信息含量(PIC)分别为0.191～0.796和0.173～0.769,平均为0.474和0.411。14份糙柱花草种质间的遗传相似系数为0.438～0.938,平均为0.733。聚类分析结果显示,在遗传相似系数为0.74处,14份供试糙柱花草种质可明显被分为3类,其中III类中的CPI 93116柱花草与其他种质遗传关系较远。     

NaCl胁迫对不同来源木豆种子发芽及幼苗生长的影响

为研究NaCl胁迫对木豆种子发芽及幼苗生长的影响,采用不同质量分数NaCl溶液对5份分别来源于印度（YD1）、缅甸（MD1）、云南（YN1）、广西（GX1）和广东（GD1）的木豆种子和幼苗进行胁迫处理。分别采用培养皿发芽法和水培法,设置不同质量分数的NaCl处理,通过观测木豆种子萌发特性和幼苗生长状况,分析NaCl胁迫对木豆种子萌发和幼苗生长的影响,并通过隶属函数分析对木豆耐盐性进行综合评价,计算木豆NaCl胁迫的临界值。结果表明:在萌发期,NaCl胁迫抑制种子萌发及生长,5份木豆种质资源耐盐能力强弱次序为MD1>GX1>YD1>GD1>YN1。幼苗期,随NaCl质量分数增大,木豆幼苗地上及地下部生长均被显著抑制,5份木豆耐盐能力强弱次序为MD1>GX1>GD1>YD1>YN1。在种子萌发期和幼苗期,5份不同木豆耐盐能力强弱次序并不完全一致,MD1和GX1为耐盐种质,YN1为盐敏感种质。萌发期和幼苗期,5份木豆NaCl胁迫临界值范围分别为0.377%～0.748%和0.275%～0.510%。     

海雀稗种质资源的耐盐性评价

对海雀稗耐盐体系进行优化,并通过测定坪用质量和枯黄率对27份海雀稗种质资源进行了耐盐性评价。结果表明,7个不同NaCl浓度（0,5,10,15,20,25,30 g·L?1）处理下,坪用质量、枯黄率和叶色各指标之间存在显著差异（P<0.05）。随着NaCl处理浓度的增加,坪用质量显著下降（P<0.05）,枯黄率显著增加（P<0.05）,叶色显著变浅（P<0.05）。建立回归方程,以枯黄率50%为标准,确定海雀稗最适盐处理浓度为25 g·L?1。利用25 g·L?1 NaCl对27份海雀稗种质资源进行耐盐性评价,筛选出2种极端耐盐种质:USA17-18（耐盐）和USA17-26（敏盐）。对海雀稗耐盐极端材料的钠钾离子含量进行测定,发现盐处理后,地上和地下Na+含量均显著增加,但K+含量和K/Na值都显著下降。减少Na+的摄入,维持较高的K+含量,可能是海雀稗耐盐的机制。     

不同磷效率柱花草基因型对外源DNA活化利用能力的比较分析

本研究以不同磷效率的4个柱花草基因型L6、L8、L10和Y3为材料,分析不同磷源处理对柱花草生物量、全磷含量、根系酸性磷酸酶活性和紫色酸性磷酸酶基因Sg PAPs表达的影响。结果表明,相对于不加磷处理(-P),添加外源DNA(+DNA)和速效磷处理(+P)均显著增加了柱花草的干重和全磷含量,但是,在添加外源DNA处理下,磷高效基因型L10与Y3的干重和全磷含量显著高于磷低效基因型L6与L8。在不加磷和添加外源DNA处理下,柱花草的根系内源和分泌酸性磷酸酶活性均显著增加,但L10和Y3的根系分泌酸性磷酸酶活性显著高于L6和L8。Sg PAP7和Sg PAP10在4个柱花草基因型的根系中均受低磷胁迫(不加磷和添加外源DNA处理)诱导上调表达,且在L10和Y3中的相对表达量显著高于L6和L8。以上结果表明,磷高效柱花草基因型L10和Y3具有较高的根系分泌酸性磷酸酶活性和较强的活化利用外源DNA能力。当体内磷缺乏时,柱花草通过增加Sg PAP7和Sg PAP10的表达来调控酸性磷酸酶活性,从而增加对外源DNA的活化利用。本研究为磷高效柱花草的选育和遗传改良提供了理论依据和候选基因资源。     

低温贮藏年限对柱花草种子活性的影响

为确定柱花草种子在低温条件下的安全贮藏年限,本研究以低温环境(5～7℃)下贮藏1～8 a的9份柱花草种子为实验材料,通过测定其发芽率、发芽指数、活力指数,对不同贮藏年限柱花草种子的萌发特性进行研究。结果表明：在5～7℃条件下,柱花草种子活力(发芽率、发芽指数、活力指数)随贮藏时间的增加而降低,西卡柱花草种子耐贮藏能力显著低于圭亚那柱花草,而圭亚那柱花草中TPRC90105柱花草种子最耐贮藏,TPRC90144柱花草种子最不耐贮藏。据试验结果确定,圭亚那柱花草种子低温条件下的贮藏年限应不超过5 a,而西卡柱花草种子应不超过4 a。该研究结果为柱花草种子的长期、安全贮藏提供了有力的理论依据。