豆科牧草对多花黑麦草化感作用的种间差异

实验室砂培法检测了红三叶、白三叶、杂三叶、黄花草木樨、紫花苜蓿、红豆草和毛苕子等7种豆科牧草茎叶及根的10%水浸提液处理对多花黑麦草种子萌发和幼苗生长的化感作用,结果表明:供试豆科牧草茎叶和根的水浸提液处理对多花黑麦草种子发芽势和幼苗根的生长均有显著(p<0.05)的化感抑制作用;10%水浸提液处理对多花黑麦草幼叶伸长无显著(p>0.05)影响,但对幼叶的干物质积累具有抑制作用;豆科牧草对多花黑麦草幼苗生长的化感作用在作用强度和作用机制两方面存在显著的种间差异。     

青藏高原燕麦人工草地营养体农业生产潜力的探讨

燕麦在青藏高原地区自然环境条件下有着独特的适应能力,并具有丰产、稳产的特征,在放牧牲畜冷季补饲中发挥着其它饲草饲料作物品种不可替代的作用,是解决冷季缺草、确保高寒草地畜牧业生产可持续发展的最佳品种。农业栽培技术措施的科学化、合理化应用对燕麦营养体农业生产蕴藏着巨大的潜力。     

过氧化氢提高燕麦幼苗耐碱性的活性氧代谢和渗透调节

为探明过氧化氢(H₂O₂)提高燕麦耐碱性的作用,以‘定莜6号’幼苗为材料,采用珍珠岩栽培方法,在幼苗三叶一心期根部浇灌75 mmol·L^-1 NaHCO₃或添加二甲基硫脲(DMTU,H₂O₂淬灭剂)或抗坏血酸(ASA,H₂O₂清除剂)模拟碱胁迫,通过叶面喷施0.01 mmol·L^-1 H₂O₂来观测H₂O₂对碱胁迫下幼苗生长、活性氧代谢和渗透溶质积累的影响。结果表明:喷施H₂O₂ 能够缓解NaHCO₃胁迫对燕麦幼苗生长的抑制,降低幼苗叶片O2·-、H₂O₂和丙二醛含量,提高超氧化物歧化酶、抗坏血酸过氧化物酶等抗氧化酶活性和非酶抗氧化剂抗坏血酸、谷胱甘肽含量;使过氧化氢酶、过氧化物酶活性及渗透溶质可溶性糖、游离氨基酸和脯氨酸含量显著降低,有机酸和叶绿素含量明显提高,而可溶性蛋白质含量则变化不大;添加DMTU和ASA后有效逆转了喷施H₂O₂对NaHCO₃胁迫燕麦生长受抑和生理响应的调节。采用主成分和隶属函数分析显示,喷施H₂O₂显著提高了NaHCO₃胁迫下燕麦幼苗的综合评价值,添加DMTU和ASA完全或部分逆转了H₂O₂的作用。因此,外源H₂O₂是通过调控活性氧代谢和渗透调节来缓解碱胁迫导致的氧化伤害和生长抑制,从而增强燕麦幼苗的耐碱性。     

野榆钱菠菜三种异型种子幼苗的生长特性

野榆钱菠菜是新疆重要的荒漠野生牧草资源,具有褐色(非休眠类型)、黑色大、黑色小(休眠类型)3种异型种子。以种子异型性植物野榆钱菠菜为材料,对3种异型种子在自然条件下进行培育,对比观察研究3种异型种子的萌发物候及幼苗的生长特性。结果表明:1) 异型种子萌发物候不同步,萌发策略不同,褐色种子集中萌发,出苗率为74.30%,萌发期为3 d;两种黑色种子萌发期长,分散萌发,出苗率分别为6.58%(黑色大种子)和1.55%(黑色小种子),萌发期分别为21和17 d。2) 异型种子子叶存留时间长,但存留时间有差异,种子越小子叶存留时间越短。3) 褐色种子幼苗在初期其子叶长宽、根长、地上地下生物量均显著大于黑色种子幼苗,但随着幼苗的生长,3种异型种子幼苗在这些指标方面的差异逐渐缩小。4) 异型种子幼苗具有不同的生物量分配策略,褐色种子幼苗主要将养分输送到地上部分,两种黑色种子幼苗主要将养分输送到地下部分,这种不同的生物量分配策略能够使种子异型性植物在面对荒漠异质环境时具有不同的应对方式,是种子异型性植物能够长期适应荒漠异质环境的重要生态适应机制。研究结果为揭示种子异型性植物长期适应荒漠异质环境提供新的科学依据,也为“两头下注”对策理论提供新的理论基础。     

盐胁迫对菘蓝幼苗生长和抗性生理的影响

以“定蓝1号”为试验材料,采用不同浓度NaCl溶液(0,30,60,90,120和150 mmol·L^-1)对菘蓝幼苗进行处理,胁迫14 d后测定了其生长指标、生物量积累、叶片相对含水量、根系活力、根质膜透性、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菘蓝幼苗生长和抗性生理的影响。结果表明:NaCl胁迫对菘蓝幼苗株高和根长都有抑制作用,对根和叶的物质积累也有显著影响,并随浓度的递增呈降低的趋势;菘蓝幼苗叶片相对含水量和根系活力均随NaCl浓度的增加呈现下降趋势,而根质膜透性、叶片脯氨酸含量则呈升高趋势;丙二醛(MDA)含量、组织自动氧化速率(RAD)、过氧化物酶(POD)活性和超氧化物歧化酶(SOD)活性都随NaCl浓度的增加呈先升高后降低的趋势。但当NaCl浓度低于90 mmol·L^-1时,菘蓝幼苗的生长没有受到盐胁迫的明显抑制,根系活力降低不明显,脯氨酸、丙二醛含量和保护酶活性也未显著升高,说明菘蓝幼苗对低浓度盐环境具有一定的耐受性。     

空心莲子草浸提液对苜蓿、菊苣和燕麦的潜在化感效应

空心莲子草(Alternanthera philoxeroides)是全球难以根除的恶性杂草,遍布我国20多个省(市)的陆地和水域,造成巨大的生态灾难和经济损失,研究它对牧草的化感作用可为有效防除和选种牧草提供科学依据。本研究以苜蓿(Medicago sativa)、菊苣(Cichorium intybus)和燕麦(Avena sativa)为受体植物材料,采用培养和盆栽试验,研究了空心莲子草地上部(ESA)和根系浸提液(ERA)对牧草种子发芽和幼苗生长的影响。结果表明,用ESA和ERA浸种,抑制牧草胚乳蛋白质、淀粉和肌醇磷酸盐水解,降低种子游离氨基酸、可溶性糖和水溶性无机磷含量,破坏种子细胞膜结构,从而抑制牧草种子萌发,其发芽率、发芽指数和活力指数的最大降幅依次为95.66%、96.15%和98.63%。用ESA和ERA浇灌幼苗,会降低牧草根系活力、硝酸还原酶活性和叶绿素含量,减少植株氮、磷、钾吸收,抑制幼苗生长,生物量的最大降幅分别为52.27%(ESA)和63.74%(ERA)。此外,ESA和ERA对3种牧草的化感指数和化感综合效应均为负值,其绝对值随浸提液浓度增加而增大,且表现为ERA大于ESA,燕麦大于苜蓿和菊苣。因此,空心莲子草浸提液对3种牧草均有化感抑制作用,ERA的化感效应大于ESA,燕麦种子发芽和幼苗生长受到的抑制程度大于苜蓿和菊苣。在牧草栽培中,选种较不敏感的菊苣和苜蓿有益于减轻危害和减少损失。     

假臭草幼苗生长对水氮耦合效应的响应

为揭示入侵植物假臭草(Praxelis clematidea)幼苗生长对不同水、氮养分耦合模式的响应机制,探讨其与入侵性的关系,以假臭草为供试材料,设计3个供水量水平、4个供氮量水平共12个处理,比较假臭草的形态、生物量分配和叶绿素含量等生长指标对不同水氮耦合效应的可塑性反应。结果显示,假臭草幼苗生长受水氮耦合影响显著(P0.05),在适宜水分和养分条件,如中水中氮处理(沙土饱和含水量60%~70%,供水量60 mL·kg~(-1),供氮量0.30g·kg~(-1))处理下,假臭草幼苗株高、茎粗、叶面积、总根长度和根表面积等根、茎、叶形态指标表现较好,生物量积累较多,植株生长较好。低水处理(沙土饱和含水量30%~40%,供水量30 mL·kg~(-1))和高水处理(沙土饱和含水量90%~100%,供水量90mL·kg~(-1))的各个氮含量处理的假臭草植株的各项根、茎、叶形态及生物量指标均差于中水处理。假臭草叶绿素对氮素较为敏感,随着氮素增加其积累量也相应增多。研究结果表明,假臭草入侵植物喜好一定的水、氮环境,过多或不足的水分或养分则不利于假臭草的生长发育,但仍有一定的分布,这与其入侵性密切相关。     

高寒牧区两个燕麦品种的产量与品质比较

在我国青藏高原高寒牧区,栽培草地种植主要以燕麦(Avena sativa)为主,但当地现有的品种产草量较低,缺乏高产优质的燕麦品种。为了进一步提高高寒牧区燕麦产量和品质,满足当地的生产需要,于2013-2016年期间从青海省引进燕麦新品种"林纳"在碌曲县进行试验种植,并和当地现有品种"陇燕1号"的农艺性状及营养价值进行比较研究。结果表明,"林纳"燕麦生育期短,成熟快;其鲜、干草产量显著高于当地现有燕麦品种"陇燕1号"(P0.05),分别增产41%和38%。"林纳"粗蛋白(CP)、钙(Ca)和磷(P)含量较高,但差异不显著(P0.05);而粗脂肪(EE)含量显著高于当地品种(P0.05);酸性洗涤纤维(ADF)和中性洗涤纤维(NDF)低于当地品种,其中,中性洗涤纤维(NDF)含量差异显著(P0.05)。总之,"林纳"燕麦的生产力和营养品质均优于当地品种,具有良好的应用前景,可作为该地区乃至整个高寒牧区的优质燕麦品种推广种植。     

燕麦萌发耐盐性及指标筛选

为了探索燕麦(Avena spp.)种子的耐盐萌发特性和盐胁迫下品种间的耐盐差异,本研究以国内推广面积较大的8个皮燕麦(Avena sativa)和2个裸燕麦(A.nuda)品种种子为研究对象,对不同NaCl浓度胁迫条件下种子的萌发指标进行测定并分析。结果表明,燕麦品种间耐盐胁迫差异显著(P0.05),皮燕麦耐盐性高于裸燕麦,皮燕麦以青海444和贝勒耐盐性最高,裸燕麦花早2号优于坝莜1号。主成分分析结果表明,主成分1主要包括平均萌发时间、萌发指数、活力指数、根长和苗高,代表萌发速率综合指标(59.96%),主成分2主要包括发芽率和萌发整齐性指数,代表比率综合指标(18.27%),二者共同可解释盐胁下6个萌发指标的78.20%方差变异。因此,评价盐胁迫下燕麦萌发特征时,首选萌发速率综合指标。在高盐地区燕麦种植时,首选为皮燕麦种子,其次选择耐盐性强的裸燕麦品种。     

不同燕麦品种耐盐性差异及其生理机制CSCD

在水培条件下,以加拿大引进燕麦(Avena sativa)品种加1(Tybor naked oat)、加8(Marion oat 2002)、加9(Nova oat 2003)和白燕6号为试验材料,从盐害外观症状、生理指标及离子吸收方面综合评价不同基因型燕麦对盐胁迫浓度和胁迫时间的生理适应性。结果表明,各燕麦品种不同盐浓度处理间叶绿素含量、丙二醛含量、脯氨酸含量、Na+、K+吸收及K+/Na+达到差异显著水平(P<0.05)。随着胁迫浓度的升高和时间的延长,4个品种盐害症状逐渐明显且有逐渐加重的趋势,叶绿素含量逐渐降低,丙二醛含量不断增加,Na+含量增加而K+含量降低,整体K+/Na+呈现降低的趋势。加8的盐害指数最低、叶绿素含量降低较少、丙二醛积累相对较低,脯氨酸累积能力强且具有较高的K+/Na+,耐盐能力综合评价值最高;白燕6号在中高盐胁迫下盐害指数稍高于前者、叶绿素含量降低较少、丙二醛积累相对较低,在中高盐浓度下脯氨酸积累能力强,但K+/Na+较低,耐中高盐胁迫下能力次之;加1和加9在中高盐胁迫下盐害指数较高、叶绿素含量降低显著、丙二醛积累较高,脯氨酸积累能力相对弱,且降低较早,同时K+/Na+较低,对盐胁迫相对较敏感。研究表明,加8耐盐性高于其他品种的主要原因在于盐胁迫下有着较强的持K+能力,能够保持较高的K+/Na+,而白燕6号耐盐性强可能与其在Na+区隔化或脯氨酸渗透调节能力具有一定的优势有关。