紫花苜蓿GPAT基因家族鉴定及在盐碱胁迫下的表达模式分析

甘油-3-磷酸酰基转移酶(Glycerol-3-phosphate acyltransferase, GPAT)是甘油生物合成的限速酶，参与多种脂类的生物合成途径，在植物生长发育和抗逆过程中具有重要作用。为了解GPAT基因在紫花苜蓿(Medicago sativa)应对非生物胁迫过程中的作用，本研究利用生物信息学方法共鉴定出73个紫花苜蓿MsGPATs基因。研究表明，MsGPAT基因在染色体上不均匀分布，大多数基因存在大片段复制现象。系统进化树分析将其分为3个亚组。基因结构和蛋白质保守基序分析表明MsGPAT基因家族成员多数含有2～3个外显子或11～12个外显子，至少含有1个保守基序。顺式作用元件分析表明不同MsGPATs基因含有不同的光、生长素和胁迫应答元件。基因表达谱分析显示，分别有10,5,18个MsGPATs基因积极响应高盐、高碱和混合盐碱胁迫，可作为紫花苜蓿耐盐碱研究的候选基因。     

苜蓿与禾草混播对海流图盐碱地土壤改良效果研究

为探求不同混播组合和混播比例对盐碱土壤的影响，筛选最适合海流图盐碱地的混播方式，本研究以杂花苜蓿(Medicago varia)分别与新麦草(Psathyrostachys juncea)、缘毛雀麦(Bromus ciliatus)和长穗偃麦草(Elytrigia elongata)混播建植草地，连续三年测定土壤养分含量和pH,结果表明，建植混播草地对土壤有机质、全氮、速效磷、速效钾积累都有显著促进作用，降低土壤pH效果显著。苜蓿与新麦草混播最有利于土壤速效钾的积累，苜蓿与缘毛雀麦混播最有利于土壤有机质、氮素、速效磷的积累，苜蓿与长穗偃麦草混播降低土壤pH效果最显著。对于该地区同类型盐碱地综合改良效果而言，短期以苜蓿-长穗偃麦草1∶2混播土壤改良效果最好，长期以苜蓿-缘毛雀麦1∶2混播土壤改良效果最好。     

新麦草细胞分裂素调控基因CKX4克隆及表达分析

分蘖数是影响新麦草饲草和种子产量的关键因素，其关键基因CKX4的克隆及表达分析可为新麦草产量的提高奠定基础。研究克隆了新麦草(Psathyrostachys juncea(Fisch.) Nevski)CKX4基因全长序列，对新麦草及其近缘物种的CKX4进行生物信息学分析；以多分蘖和少分蘖新麦草不同组织为材料，采用qRT-PCR及RNA-Seq方法研究CKX4的相对表达量；利用烟草瞬时转染和蛋白质印迹法分析CKX4-YFP的表达情况及CKX4蛋白的亚细胞定位。结果表明：克隆的新麦草CKX4基因全长为1 596 bp, 11个近缘物种的CKX4均有相同的结构域；系统发育树显示新麦草与小麦等麦类作物的亲缘关系最近；CKX4蛋白存在GHS组氨酸残基和Leu(亮氨酸)残基的功能位点；CKX4基因在少分蘖材料中表达量显著高于多分蘖材料；亚细胞定位显示CKX4定位于细胞内。新麦草CKX4蛋白在调控新麦草生长发育中起关键作用，本研究将为新麦草产量性状精准改良提供理论依据和参考。     

不同种源野生花苜蓿种子特征及萌发特性研究

为探究花苜蓿(Medicago ruthenica L.)种子特征及萌发特性，本研究以21份不同种源野生花苜蓿种子为材料，对其发芽率、发芽势、硬实率、单荚粒数、千粒重等指标进行测定，采用模糊隶属函数法对不同种源花苜蓿材料进行分析，以综合评价其种子质量。结果表明，不同种源花苜蓿种子特征及萌发特性均存在一定差异，千粒重为1.84～3.50 g,单荚粒数为1.95～3.55个，发芽率为69.33%～97.33%,发芽势为41.33%～92.67%,硬实率为88.00%～98.67%。相关性分析表明发芽率与种子厚度呈极显著正相关关系(P<0.01);发芽势与千粒重、种子厚度、经度、纬度均显著相关关系(P<0.05),与种子长度呈极显著正相关关系(P<0.01);千粒重与种子厚度呈显著正相关(P<0.05),与种子长度、宽度均呈极显著正相关(P<0.01)。隶属函数综合评价表明，12号材料种子平均隶属值达0.79,排名第一，质量最好；21号材料种子平均隶属值仅达0.27,质量最差。     

紫花苜蓿白粉病及其抗性机制研究现状

白粉病是由白粉菌侵染引起的一类真菌病害，也是最广泛流行的植物病害之一，可以危害上万种被子植物。紫花苜蓿(Medicago sativa)是最重要的豆科牧草之一，其营养价值高、适口性好、固氮能力强。近年来随着苜蓿种植密度的增加以及肥料的过度使用，使得苜蓿白粉病的发生越来越严重。基于此，本文主要介绍了苜蓿白粉病症状、致病菌、发病条件等内容，为准确识别和诊断苜蓿白粉病，了解苜蓿白粉病的发生规律并及时防治奠定基础；同时，归纳总结了白粉病对苜蓿的危害及苜蓿对白粉病的抗性机制方面的研究，发现苜蓿白粉病发生较为普遍且严重影响苜蓿的产量及品质。但目前苜蓿抗病基因克隆较少、抗病机制的研究仍然处于初级阶段、抗性种质资源缺乏。针对以上问题提出在深入了解苜蓿的白粉病抗性机制的基础上，将传统育种与现代生物技术相结合，不断挖掘抗病新基因，培育更稳定、持久的抗病新种质。本文旨在为苜蓿白粉病的深入研究提供参考。