4份苜蓿材料根系形态特征的初步分析

研究了直根型陇东苜蓿、根蘖型甘农2号杂花苜蓿,野生黄花苜蓿和根茎型清水苜蓿在甘肃半湿润、半干旱和干旱3个不同生态区的根系形态特征.结果表明:根茎型清水苜蓿在天水半湿润区和兰州半干旱区主根长度较长,适应性较强;直根型陇东苜蓿在兰州半干旱区主根长度、主根直径、侧根数、根颈直径、根颈入土深度及分枝直径均最大,生长最为适宜;根...     

根茎型清水苜蓿鲜草产量及营养价值评价

以根茎型清水紫花苜蓿为材料,以根蘖型野生黄花苜蓿和甘农2号杂花苜蓿、直根型陇东紫花苜蓿为对照,在甘肃天水、兰州和武威3个生态区比较不同根型苜蓿的产量和品质,为根茎型苜蓿在生产中的应用提供科学依据。结果表明,根茎型苜蓿粗蛋白质含量最高,两年平均为20.36%;粗纤维含量最低,两年平均为39.47%;产草量低,三年平均产量为4.05kg/m2;株丛高度相对较低,叶量丰富,叶茎比较高,更适合培育优质牧草。生态区域对苜蓿产量和营养成分有着显著影响。各根型苜蓿的株高、叶茎比、产草量在天水均最高,兰州次之,武威最低;各根型苜蓿粗蛋白质含量在兰州地区最高。同一生态区不同年份对苜蓿营养成分亦有影响,除天水地区各材料第一年NFE含量低于第二年外,其余材料第一年头茬草苜蓿的CP、EE、NFE含量均高于第二年头茬草;而CF、CASH、Ca、P含量第二年头茬草高于第一年头茬草。     

4份苜蓿材料在3个生态区的营养成分含量比较

对生长在武威、榆中、天水3个生态区的4份苜蓿材料清水紫花苜蓿、陇东紫花苜蓿、野生黄花苜蓿和甘农2号杂花苜蓿营养成分进行测定,结果表明,同一苜蓿材料的营养成分含量在不同生态区呈显著差异。武威生态区的粗蛋白、粗纤维、粗脂肪、镁、P等指标含量都较其他2个生态区高,说明外界环境因素对苜蓿的营养成分含量的高低具有主导作用;4份苜...     

干旱胁迫对不同根型苜蓿根系生理特性及解剖结构的影响

【目的】揭示不同根型苜蓿幼苗根系对干旱胁迫的响应和调控机制。【方法】采用沙培盆栽法，以根茎型清水紫花苜蓿、直根型陇东紫花苜蓿、根蘖型公农 4 号杂花苜蓿为试验材料，设置对照 （CK）、中度（M）和重度（S）3 种干旱处理，研究干旱胁迫对不同根型苜蓿根系生理特性和解剖结构的影响。【结果】随干旱胁迫加剧，各根型苜蓿根系可溶性蛋白、可溶性糖、脯氨酸和 MDA 含量及 SOD、 POD、CAT 活性绝大部分显著升高，其中清水紫花苜蓿根系 MDA 含量增幅相对较小，这与增加渗透调节物质（脯氨酸、可溶性糖、可溶性蛋白）和抗氧化保护酶系统（POD、SOD、CAT）有关，且各根型苜蓿幼苗期对脯氨酸、可溶性糖、POD 和 SOD 的响应更敏感；各根型苜蓿根系木质部面积、韧皮部面积、木质部导管数量、导管面积、导管直径均随干旱胁迫程度加剧显著增加，而皮层厚度大多显著减小。 【结论】各根型苜蓿幼苗期根系通过对渗透调节物质、抗氧化保护酶和根系内部解剖结构的调节来维持自身的正常生理代谢功能，抵抗一定的水分亏缺。     

干旱胁迫对不同抗旱性苜蓿品种根系形态及解剖结构的影响

以强抗旱陇中苜蓿、中抗旱陇东苜蓿和弱抗旱甘农3号紫花苜蓿为试验材料,采用营养液沙培法,以-1.2 MPa PEG-6000模拟干旱胁迫,比较不同胁迫时间(0、3、6、9、12和15 d)对不同抗旱性苜蓿品种幼苗根系形态及解剖结构的影响。结果表明:随胁迫时间的延长,陇中苜蓿的根尖数、根系干重、根系总长度、根系总表面积和木质部面积不断增大;陇中苜蓿和陇东苜蓿的维管束直径、维管束面积和韧皮部面积均不断增大;甘农3号的根系总长度、根系总表面积及皮层占根系直径比例不断增大,而其根系干重、原生和次生木质部导管直径、维管束直径及维管束面积不断减小。胁迫6 d后,陇中苜蓿和陇东苜蓿的根系总长度、根系总表面积和根体积均显著高于甘农3号;胁迫9 d后,陇中苜蓿根系平均直径、根体积、根系干重、维管束面积、木质部面积和次生木质部导管数目均显著高于陇东苜蓿和甘农3号。供试苜蓿均可通过增加根系总长度及次生木质部导管数目响应干旱胁迫。此外,陇中苜蓿可通过增加根体积、根尖数和改善根系解剖结构来适应干旱;陇东苜蓿通过增加维管束直径、维管束面积和韧皮部面积来适应干旱。相比之下,胁迫时间超过9 d时,甘农3号内部输导组织结构的变化削弱了其输导水分的能力。     

干旱胁迫对不同抗旱性苜蓿品种根系形态及解剖结构的影响

以强抗旱陇中苜蓿、中抗旱陇东苜蓿和弱抗旱甘农3号紫花苜蓿为试验材料,采用营养液沙培法,以-1.2 MPa PEG-6000模拟干旱胁迫,比较不同胁迫时间(0、3、6、9、12和15 d)对不同抗旱性苜蓿品种幼苗根系形态及解剖结构的影响。结果表明:随胁迫时间的延长,陇中苜蓿的根尖数、根系干重、根系总长度、根系总表面积和木质部面积不断增大;陇中苜蓿和陇东苜蓿的维管束直径、维管束面积和韧皮部面积均不断增大;甘农3号的根系总长度、根系总表面积及皮层占根系直径比例不断增大,而其根系干重、原生和次生木质部导管直径、维管束直径及维管束面积不断减小。胁迫6 d后,陇中苜蓿和陇东苜蓿的根系总长度、根系总表面积和根体积均显著高于甘农3号;胁迫9 d后,陇中苜蓿根系平均直径、根体积、根系干重、维管束面积、木质部面积和次生木质部导管数目均显著高于陇东苜蓿和甘农3号。供试苜蓿均可通过增加根系总长度及次生木质部导管数目响应干旱胁迫。此外,陇中苜蓿可通过增加根体积、根尖数和改善根系解剖结构来适应干旱;陇东苜蓿通过增加维管束直径、维管束面积和韧皮部面积来适应干旱。相比之下,胁迫时间超过9 d时,甘农3号内部输导组织结构的变化削弱了其输导水分的能力。     

陇东野生紫花苜蓿的生态特征

陇东野生紫花苜蓿Medicago sativa为根茎-平卧型多年生苜蓿,分布于甘肃清水、定西半阴湿山脚地带,经植物学、生物学特征特性观察,结果表明:陇东野生紫花苜蓿与栽培紫花苜蓿相比,其生长速度慢,叶片小且数量少,根系为根茎型,无主根,茎纤细且平卧或半平卧生长,分枝能力强,耐践踏,抗寒、抗旱,有许多栽培苜蓿所没有的植物学和生物学特征特性.     

18个苜蓿品种根系特征及与地上生物量关系的研究

对播种当年18个苜蓿品种材料根系特征和地上生物量进行了研究,分析苜蓿根系特征和地上生物量的相关性,探讨苜蓿根系特征对地上生物量的影响,结果表明:单株地上部干重以中苜1号最大,以呼盟黄花苜蓿最小;不同类型苜蓿根系形态指标差异明显;利用根系特征的10个指标对18个实验材料进行聚类,可分为4类;株高与分枝数、芽数呈负相关,地上部干重与根颈直径、主根直径、侧根直径、侧根数、根干重极显著相关,与入土深度呈显著相关;根据根系形态指标对地上生物量的主成分分析表明,根颈直径、主根直径、侧根数、分枝数、根干重对其影响最大;建议在苜蓿选种时,选取根颈直径大、入土深度深、主根长度长、侧根直径大、侧根发达、根干重重的材料。     

不同苜蓿地方品种根系发育能力的评价与筛选

运用Ｖｉａｎｄｓ（１９８８）的方法评价了我国１０个苜蓿地方品种根系发育能力的强弱，结果表明，无棣和准噶尔苜蓿侧根发育能力较强，淮阴苜蓿主根直径增粗能力增高，关中，肇东，陇东和新疆大叶苜蓿的根系发育能力处于中等水平，天水，敖汉和北疆苜蓿对伤害主要根的抗性相对较弱，主根被切断后，侧根大多发生于主根以下０～１ｃｍ区域内，主根被切断处会产生１～２条侧根以代替生根的部分功能，但这些侧根不具有原有主根的生长优     

苜蓿抗寒性及根蘖性状的表现与过氧化物酶同工酶关系的研究

测定了根蘖型和直根型苜蓿根、茎、芽的过氧化物酶同工酶的变化。结果表明,两类根系苜蓿同工酶谱带数目的变化均与季节温度变化相一致,但根蘖型苜蓿的数值明显大于直根型苜蓿,说明前者抗寒越冬力强于后者。变温处理后,４种抗寒性不同的苜蓿品种同工酶谱带数目及活性下降的顺序是：根蘖型苜蓿＜陇东苜蓿＜晋南苜蓿＜猎人河苜蓿。根蘖型苜蓿和直根型苜蓿根组织过氧化物酶谱明显不同,说明苜蓿根组织过氧化物酶同工酶的变化可能与控制根蘖性状的基因表达相关。     

美国引进苜蓿品种半湿润区栽培试验

苜蓿王、菲尔兹苜蓿、金字塔苜蓿、里奥苜蓿、辛普劳2000苜蓿、诺瓦苜蓿、霍普兰德苜蓿、多叶苜蓿、大叶苜蓿,是中国农业科学院兰州畜牧与兽药研究所从美国引进的9个优良苜蓿品种,其中有8个苜蓿品种属于美国拟于近几年内投放亚洲市场的新品种。以国产优良苜蓿品种中兰1号为对照,2002-2004年在兰州半干旱地区、张掖干旱地区区域试验后,于2008年开始在半湿润区天水继续开展栽培试验。结果表明,引种的9个美国苜蓿品种,在半湿润区天水均能正常生长生活,完成生育周期的全过程,无异常表现,未发现病虫害侵染;通过对其生育期观察记载、营养成分、生长速度、茎叶比等指标测定分析得出,菲尔兹苜蓿日生长量最高,为1.47 cm/d,茎叶比较小,为0.7,叶片丰富,出苗早,种子成熟早;苜蓿王日生长量为1.39 cm/d,粗蛋白含量在引进品种中最高,为17.57%;中兰1号日生长量其次,为1.22 cm/d,粗蛋白含量最高为19.58%;鲜草产量兰州点在20 001.0～69 196.5 kg/hm²,天水点在29 214.6～125 642.8 kg/hm²,相比较鲜草产量天水点比兰州点高46.1%～81.6%。各指标综合评价得出,菲尔兹苜蓿、苜蓿王、多叶苜蓿和对照中兰1号苜蓿是相对优良品种,建议在我国干旱地区、黄土高原半干旱地区及半湿润区,可作为推广种植品种,北方类似地区亦可参考使用。     

苜蓿与3种多年生禾草混播效应研究北大核心CSCD

以紫花苜蓿分别与草地早熟禾、无芒雀麦和苇状羊茅按混播比例为7∶3、5∶5和3∶7建立的人工草地群落为研究对象,以4个草种单播处理为对照,通过对生物量、植物形态特征以及种间关系的测定分析,探讨种间关系对混播草种和比例的响应以及植物生长特征和生物量对种间关系的响应,为建植高产、优质的混播草地提供理论基础。研究结果表明3种混播组合中紫花苜蓿相对产量(RY)值均大于1.0且大于禾草,紫花苜蓿较禾草均具有竞争优势,紫花苜蓿+草地早熟禾和紫花苜蓿+无芒雀麦混播组合中,紫花苜蓿对禾草的生长具有压迫作用,紫花苜蓿+苇状羊茅组合表现为两种牧草协同生长。随紫花苜蓿比例的下降和禾草比例的提高,紫花苜蓿RY值表现为豆禾比例3∶7>5∶5>7∶3,禾草RY值表现为豆禾比例3∶7>7∶3>5∶5,混播系统通过降低紫花苜蓿株高、增加茎粗和叶面积,禾草通过提高株高,降低茎粗以及先增大再减小叶面积来响应种间关系的变化,使得各混播比例下相对产量总和(RYT)值均大于1.0,进而使两种牧草达到协同生长,最终达到增产的目的。3种混播组合中,紫花苜蓿与苇状羊茅混播增产效果好于其他混播组合,并且以3∶7混播增产率最高,紫花苜蓿与草地早熟禾、紫花苜蓿与无芒雀麦以7∶3混播增产效率最高。     

10个紫花苜蓿品种根系形态特征的研究

对国内外10个紫花苜蓿（Medicago sativa）品种在黄土高原半干旱区根系的发育能力进行了研究,结果表明,杜普梯表现为主根最长,德福表现为主根直径最大,牧歌表现为最粗侧根直径、根干重最大,Spred表现为侧根数最多,巨人表现为根体积最大,且单项指标值最大品种与其他品种差异显著（P〈0．05）。根据根系形态特征的7个指标对10个紫花苜蓿品种进行聚类分析,可分为3类,巨人、阿尔刚金、陇东表现出在黄土高原半干旱区具有较强的根系发育能力。     

蒺藜苜蓿耐酸铝性状的全基因组关联分析

铝毒害是酸性土壤耕种的主要限制因素,每年造成大量作物减产。蒺藜苜蓿是紫花苜蓿的一年生近缘种,广泛分布于世界各地,是紫花苜蓿遗传改良的重要基因资源。本研究利用蒺藜苜蓿群体的耐酸铝性状差异,进行全基因组关联分析,筛选蒺藜苜蓿耐酸铝性状相关的遗传位点,共得到58个与蒺藜苜蓿耐酸铝性状相关的SNP标记。对其周围基因进行功能注释分析,发现这些SNP位点主要参与苜蓿的细胞壁、脂质代谢、环境胁迫响应过程、氧化还原反应过程以及小分子转运等过程。最后,通过基因组选择方法将发掘SNP标记应用到蒺藜苜蓿耐酸铝性状的预测,预测准确性达到0.80,这说明本研究发掘的SNP标记可以用于蒺藜苜蓿及其近缘物种紫花苜蓿耐酸铝性状的遗传改良。     

中国苜蓿产量及水分利用效率对种植年限响应的Meta分析

为探究种植年限对苜蓿产量和水分利用效率(WUE)的影响,确定不同生境下苜蓿最适宜的种植年限,本研究以中国为研究区域,以3~5年生苜蓿为对照,通过检索文献整合已发表的相关田间试验数据,截至2019年5月共获得80篇文献、1496组苜蓿产量和220组WUE试验数据,将数据按照年降水量(<200 mm,200~400 mm,400~800 mm和≥800 mm)、施肥措施(施肥和不施肥)、水分管理(灌溉和雨养)进行分组,采用整合分析方法(Meta-analysis,包括异质性检验、综合效应量计算、发表偏倚检验和亚组分析),系统探究了种植年限对苜蓿产量和水分利用效率的时空效应与影响因素,并定量分析了环境因子与不同种植年限苜蓿产量以及WUE的关系。本研究结果表明,随种植年限的延长草产量和WUE呈现先升后降的趋势,3~5龄为苜蓿盛产期,而6~8龄苜蓿WUE最高。苜蓿种植年限受环境因素及水肥措施影响,干旱、半干旱区,苜蓿最适宜的种植年限为3~5年;半湿润区,苜蓿最适宜的种植年限可延长至6~8年,但湿润区由于温湿度过高,使得苜蓿最适宜的种植年限缩短至3~5年。施肥可适当延长苜蓿种植年限,但灌溉并不能有效延长苜蓿种植年限。     

刈割强度对不同根型苜蓿营养器官化学计量特征的影响

刈割对苜蓿的生长、形态、生理特征及植被更新有显著影响.以根茎型、直根型、根蘖型苜蓿为研究对象,分别设置距离上次刈割恢复生长为20、27、34、41d的4个刈割强度,研究了刈割强度对各根型苜蓿叶、茎、根器官氮、磷、钾化学计量特征的影响.结果 表明:不同刈割强度下各根型苜蓿叶、茎、根器官氮、磷、钾含量及氮磷比存在显著差异....     

翻埋与覆盖林木枝条对干旱区沙化土壤及紫花苜蓿根系丛枝菌根真菌的影响

沙化是全球干旱半干旱地区土壤退化的主要类型之一，而该地区的生态防护林、农田防护林及城市森林的林木修剪物为沙化土壤的改良提供了丰富的资源。本研究以宁夏易得的杨树枝条为材料，设置了覆盖（M）、翻埋（W）、翻埋+覆盖（WB）及无任何枝条添加的对照（CK）4种处理，测定了土壤理化性质、土壤酶活性、紫花苜蓿地上生物量及菌根侵染率等指标，并利用Illumina Miseq高通量测序技术研究了土壤与根系丛枝菌根（AM）真菌群落结构，分析了影响AM真菌侵染率及群落结构的主要驱动因子。研究结果表明，翻埋与覆盖处理均不同程度改善了土壤性质，提高了紫花苜蓿地上生物量，但总体以WB处理效果较佳；相比CK，处理WB还显著提高了紫花苜蓿根系总侵染率、丛枝侵染率、菌丝侵染率、泡囊侵染率及土壤孢子数（P<0.05），同时亦显著提高了根系AM真菌Chao1和ACE指数，但所有林木枝条施用方式对土壤α多样性影响均不显著（P>0.05）。此外，NMDS和PERMANOVA分析结果显示，处理WB对土壤与根系AM真菌群落结构存在显著响应（P<0.05）。相关分析和dbRDA分析结果进一步表明，AM真菌的侵染状...     

花苜蓿内生放线菌多样性及群落结构

为了了解药用植物花苜蓿内生放线菌的多样性和群落结构,将采自四川省甘孜地区的药用植物花苜蓿进行严格的表面消毒灭菌后,运用变性梯度凝胶电泳(denaturing gradient gel electrophoresis, DGGE)技术对其根茎叶花等样品的内生放线菌进行分析。结果表明,花苜蓿不同组织中内生放线菌多样性和群落结构存在明显差异。其内生放线菌的多样性指数(H)和丰富度(S)均是花>根>茎>叶,而均匀度(E_H)则是叶>根>茎>花。不同组织样品之间的放线菌群落结构相似性差异明显,其中茎与叶的相似性最高,根与叶之间相似性最低,其他组织之间相似性均很低。DGGE条带回收测序结果显示,大部分克隆条带属于链霉菌属(Streptomyces),但仍有超过43%的条带属于稀有放线菌,且主条带A23和共有条带A12属于稀有放线菌,说明部分稀有放线菌在花苜蓿样品内是优势放线菌。该研究表明了花苜蓿根茎叶花组织的内生放线菌存在丰富的多样性,且不同组织内生放线菌多样性存在明显差异,其中花组织多样性最丰富。说明甘孜地区的药用植物花苜蓿可作为一种较理想的分离内生放线菌的植物资源。     

两种紫花苜蓿苗期耐盐生理特性的初步研究及其耐盐性比较

为研究2种紫花苜蓿:肇东苜蓿和农菁1号苜蓿的耐盐程度及其在盐胁迫处理下的生理反应规律,在1/2 Hogland营养液水培条件下,用0,50,100,200,300,400 mmol/L NaCl溶液模拟盐胁迫处理2种紫花苜蓿幼苗,观察记录各处理的盐害情况,分别测定胁迫前和胁迫3,6,9,12,15,21 d的丙二醛(MDA)、叶绿素(Chl)和脯氨酸(Pro)含量,分析了不同胁迫程度和胁迫时间下相关生理指标的变化情况,并采用隶属函数法对二者的耐盐性进行了综合评价。结果表明,低浓度盐胁迫对其生长无显著影响,2种苜蓿具有较强的耐盐性,能够抵抗一段时间较高浓度(200 mmol/L)的盐胁迫。随着浓度的增加,MDA含量逐渐升高,但随胁迫时间的延长,在200,300 mmol/L处理下,2种苜蓿的MDA含量表现出先增加,后下降,然后又上升的动态变化趋势。随着胁迫浓度的增加和时间的延长,二者受到的盐害逐渐增大,Chl含量逐渐降低,Pro含量大量累积,但二者的Pro累积程度与它们的耐盐表现并不完全一致。综合评价结果表明,在100,200 mmol/L NaCl胁迫下,农菁1号苜蓿比肇东苜蓿更耐盐;而300,400 mmol/L NaCl处理时,肇东苜蓿的耐盐性大于农菁1号苜蓿。