超氧化物歧化酶在苜蓿抗寒锻炼过程中的作用

对苜蓿Medicago sativa抗寒锻炼过程中膜透性和超氧化物歧化酶(SOD)活性进行测定,通过苜蓿组织冰冻半致死温度(LT50)说明在抗寒锻炼过程中苜蓿抗寒性的变化。结果表明,在不同低温处理下,苜蓿叶片和根茎组织电解质透出率呈现出S型曲线变化。抗寒锻炼过程中,苜蓿组织LT50从9月初的-6.9℃下降到11月初的-15.6℃,下降了8.7℃。随着秋季气温的下降,苜蓿叶片SOD活性显著增加,11月上旬达到最高峰,此后显著下降。这说明SOD在抗寒锻炼过程中起着重要的保护作用,当苜蓿获得抗寒能力后,SOD活性逐渐下降。在抗寒锻炼过程中,苜蓿根茎SOD活性的变化与叶片中SOD活性的变化规律不一致,苜蓿根茎中SOD活性水平显著高于叶片中的SOD活性水平。聚丙烯酰胺凝胶电泳分析结果显示,不同苜蓿品种具有6条共同的SOD同工酶酶带。适应高寒地区气候条件的当地材料同德杂种苜蓿表现出与其他苜蓿品种较大的特异性。抑制试验表明苜蓿SOD为CuZn-SOD。     

苜蓿抗寒性研究进展

在国内外大量研究成果的基础上,系统阐述了苜蓿在低温胁迫下形态、生理和生化方面适应性的变化及苜蓿秋眠性与抗寒性的关系,并对苜蓿抗寒基因工程方面的研究进展作了报道。     

根瘤共生对紫花苜蓿抗寒性的影响

以保定紫花苜蓿（Medicago sativa L.‘Baoding’）幼苗为试验材料,分别进行接种根瘤菌处理并确认结瘤固氮（activated-nodules,AN）和不接种根瘤菌处理（non-nodules,NN）。将生长120 d的植株放在-6℃培养箱低温胁迫12 h。通过测定叶片电导率、丙二醛MDA、渗透势、过氧化氢H₂O₂、超氧阴离子自由基O₂^·-、还原性谷胱甘肽GSH、抗坏血酸VC、叶绿素a、叶绿素b、叶绿素总量等10个指标,研究根瘤共生对紫花苜蓿抗寒性的影响。结果表明：与不接种根瘤菌苜蓿相比,低温胁迫导致根瘤固氮苜蓿较轻的细胞膜损伤和氧化损伤,并且根瘤固氮苜蓿在低温胁迫中叶绿素破坏较不接种根瘤菌苜蓿缓慢,说明根瘤与紫花苜蓿共生可以提高苜蓿抗寒性。     

紫花苜蓿苗期抗寒敏感性生理生化指标的筛选

通过测定俄罗斯杂花苜蓿和3个紫花苜蓿抗寒品系苗期的叶部及茎部的生理生化指标,研究了供试材料苗期的抗寒性生理生化指标对低温的响应并筛选出紫花苜蓿苗期抗寒性敏感生理生化指标。结果表明,紫花苜蓿苗期叶部GPX、FP、APX、SOD、MDA为最敏感性指标,CAT,SS和SP为较敏感性指标;茎部SP,MDA和FP为最敏感性指标,CAT,SS和SOD为较敏感性指标;苗期叶部、茎部APX、GPX为不敏感性指标。采用最敏感性指标和较敏感性指标综合评价了供试材料的抗寒性,其抗寒能力强弱顺序为:抗寒2号抗寒3号抗寒1号俄罗斯杂花苜蓿。     

苗期低温胁迫下烯效唑对红小豆根系抗寒生理及产量的影响

为探讨烯效唑(S3307)在寒地红小豆生长中缓解低温伤害、保护根系的作用,建立红小豆抗冷生产技术体系,达到保产增产的目的,在盆栽条件下,以两个红小豆品种宝清红(耐冷型品种)和天津红(冷敏型品种)为材料,于苗期在人工气候室进行低温(15℃,分别持续1,2,3,4,5d)和叶面喷施20mg·L^-1S3307处理,对红小豆根系抗寒生理指标、产量及不同温度敏感性红小豆品种的S3307响应差异进行测定和分析。结果表明,幼苗期低温导致红小豆根系逆境生理指标发生变化,低温诱导SOD、POD和CAT活性的增强,引起可溶性糖和脯氨酸含量的提高,同时也促使MDA含量上升,最终导致红小豆产量下降。与常温条件相比,喷施清水的宝清红和天津红,低温处理3d时,可溶性糖含量分别提高了59.21%和52.57%;脯氨酸含量分别提高了10.12%和25.39%;SOD、POD和CAT活性分别提高了14.92%和11.01%、5.93%和0.75%、53.33%和13.33%。低温处理5d时,可溶性蛋白含量分别提高了6.27%和3.15%;MDA含量分别显著提高了45.41%和51.08%、产量分别显著下降了19.39%和41.69%。低温条件下,喷施S3307与喷施清水的宝清红和天津红相比较,处理3d时,可溶性糖和脯氨酸含量分别提高了22.01%和0.46%、8.55%和1.40%;SOD活性分别提高了13.45%和24.06%、POD活性分别显著提高了23.60%和15.95%,CAT活性分别提高了4.35%和5.88%。处理5d时,MDA含量分别降低了9.05%和4.37%;产量分别显著提高23.06%和43.88%。综上,S3307通过增加可溶性物质和脯氨酸的含量,提高保护酶活性,降低MDA含量,从而缓解低温伤害,进而降低低温对红小豆造成的产量影响。     

晚秋刈割对苜蓿抗寒性能的影响

本文利用国内外5个不同苜蓿品种为试验材料,以秋季刈割1次为对照组,刈割两次为试验组。通过人工控温试验和大田试验以人工冷冻胁迫后各再生长指标为衡量指标,比较两组抗寒性能的差异。结果表明,晚秋刈割明显削弱了各品种的抗寒性能。     

紫花苜蓿抗寒生理指标的比较研究

低温寒害是限制物种分布及农业生产的重要因素。不同植物对温度的敏感程度不同,即使是同一作物的不同品种对寒冷的抵抗力也有显著的差异。试验旨在通过紫花苜蓿不同抗寒品种的4项生理指标比较研究,找出评价紫花苜蓿抗寒性更合理有效的条件和生理指标,为苜蓿抗寒品种的选择及生产实践提供依据。1材料与方法1·1材料试验选择了6个抗寒性不同的苜蓿品种,国外品种3个,国内品种3个,分别为龙牧801、敖汉、中苜1号、阿尔冈金、金皇后、驯鹿。1·2方法1·2·1苜蓿幼苗的培养每个苜蓿品种设2个处理组,Ⅰ组为对照组,正常温度培养;Ⅱ组为试验组,进行低…     

覆雪对不同秋眠型紫花苜蓿生理特性及抗寒基因表达的影响

为明确田间覆雪对不同秋眠型紫花苜蓿生理特性及抗寒基因表达的影响,选择秋眠型紫花苜蓿肇东(1级)、半秋眠型紫花苜蓿Archer(5级)及非秋眠型紫花苜蓿WL903(9级),测定越冬期间苜蓿的越冬率、根部渗透调节物质(可溶性糖、脯氨酸)含量、抗氧化物酶(超氧化物歧化酶、过氧化物酶)活性以及抗寒相关基因(CAS15A、DRE...     

桑树抗寒生理的探析

为了解不同桑品种的抗寒性,笔者对寒害后的桑树进行调查分析。结果表明:早生桑品种的抗寒能力不及中晚生桑,各品种抗寒能力的大小依次为湖桑32号〉蚕桑4号〉育2号〉农桑8号〉育151〉塘10×109。我们用人工低温刺激幼叶,用DDS-IIA型电导仪测其细胞电导率、膜透性(Rt)和膜伤害率(MIP),根据膜伤害率大小推测各品种抗寒能力的强弱,结果与田间调查情况基本吻合。引起这种差异的原因可能是:体内可溶性糖、含水量、矿质元素等共同调节细胞质浓度,改变细胞渗透压,使细胞冰点降低。所以,在桑园管理时,增施有机肥或配施磷、钾肥,对增加树体的抗寒性具有重要作用。     

紫花苜蓿和短花针茅根系分布与土壤水分研究

以陕北农牧交错带人工草种紫花苜蓿(Medicago sativa L.)和天然草种短花针茅(Stipa breviflora Griseb.)为对象,采用根钻法调查两个草种的根系垂直分布以及刈割后苜蓿根系变化特征,并通过定位观测研究土壤水分动态变化。结果表明:紫花苜蓿和短花针茅根系密度随土壤深度增加而减少,而且均以直径小于等于1 mm的须根为主;0~50 cm土层紫花苜蓿和短花针茅根系量分别占0~100 cm剖面总量的67%和84%。紫花苜蓿和短花针茅根系分布与土壤水分消耗特征吻合。生长旺盛期苜蓿大量消耗0~140 cm土层土壤水分,5-9月平均有效土壤储水不足10 mm;生长季末深层(140~280 cm)土壤储水也逐渐降低,约为裸地储水量的50%。短花针茅0~280cm剖面土壤水分状况明显好于苜蓿地,比苜蓿地多储水100 mm左右;主要消耗浅层(0~50 cm)土壤水分,深层水分利用较少。     

基于Meta-analysis研究中国北方苜蓿土壤水分和养分效应

以中国北方为研究区域,检索已发表的相关文献田间试验数据,采用整合分析方法(Meta-analysis)系统探究种植年限对苜蓿地土壤水分和养分的时空效应.结果表明,与1～2龄苜蓿相比,随种植年限延长,土壤含水量和速效磷含量显著降低(P＜0.05),变化率在-38.0％～-24.0％和-46.5％～-20.2％之间,土壤有...     

不同苜蓿的抗寒性差异及其与糖类物质含量的相关性研究

为探讨苜蓿(Medicago sativa L.)种类和品种的抗寒性差异及其与根颈糖类物质含量的关系,本研究在越冬前期挖取科尔沁沙地种植的黄花苜蓿(Medicago f alcata L.)和'骑士T'、'北极熊'、'草原3号'、'巨能3010'紫花苜蓿的越冬器官,在程序式低温处理箱进行模拟低温处理,检测苜蓿根颈相对电...     

苜蓿抗寒性研究进展

综合近些年国内外对苜蓿抗寒性研究的概况，系统阐述了苜蓿的形态特征、生理生化特征及秋眠性与抗寒性之间的关系，并提出了一些尚待进一步研究的问题。     

六种紫花苜蓿在高寒地区抗寒生理特性差异比较研究

试验对6种紫花苜蓿（Medicago sativa L.）在高寒地区越冬前后根系生理指标及越冬率进行测定。结果表明：‘公农1号’和‘草原3号’的可溶性糖、可溶性蛋白及游离脯氨酸含量在越冬最冷月含量高于其他品种,其次是‘龙牧806’和‘Wega7F’,均具有较高的越冬能力,而‘敖汉’和国外引进品种‘WL319 HQ’的各项指标略低,抗寒能力较弱。     

寒区苜蓿品种选育及推广在奶业发展中的作用

苜蓿是牧草之王，是奶牛的优良饲料，发展奶业，草业必先行，而选育及推广适宜的苜蓿品种尤为重要。本文系统地阐述了苜蓿在奶业、农业种植结构调整中所起的重要作用和意义，提出了黑龙江省苜蓿研究和发展的方向，使我省奶业得以可持续地发展。     

根瘤菌共生对低温胁迫下紫花苜蓿抗寒生理变化的影响

为研究根瘤菌共生对紫花苜蓿(Medicago sativa)在低温胁迫下抗寒生理指标变化的影响,对低温胁迫下接种和不接种根瘤菌的紫花苜蓿的地上部分及地下部分的相对电导率、丙二醛(MDA)、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)、脯氨酸、可溶性蛋白、可溶性糖等指标进行测定。结果显示:低温胁迫下,根瘤菌共生紫花苜蓿的相对电导率(-6℃,4~6 h)显著低于不接种紫花苜蓿(P < 0.05),且其MDA含量低于不接种紫花苜蓿;根瘤菌共生紫花苜蓿的SOD比活力、CAT活性、POD活性以及脯氨酸、可溶性蛋白、可溶性糖含量均高于不接种根瘤菌紫花苜蓿。根瘤菌共生紫花苜蓿在低温胁迫下具有更强的膜稳定性、活性氧防御以及渗透调节能力,具有更强的抗寒能力。     

基于KEGG通路分析紫花苜蓿的冷适应过程

低温是影响我国苜蓿(Medicago stavia L.)种植推广的限制性因素,且苜蓿对低温的冷适应机制亦不完全清楚。本研究利用高通量测序技术,测定‘肇东’和‘WL440HQ’苜蓿在冷适应前后的基因表达。筛选差异表达基因后,分析与冷适应低温环境和苜蓿抗寒性提高有关的生物通路以及造成冷适应后苜蓿抗寒性出现差异的可能原因。结果表明：细胞信号转导和物质代谢(包括糖、蛋白质和脂等)等通路,不仅是苜蓿对冷适应低温环境的响应,还可能与其抗寒性的提高有关,如植物激素信号转导、淀粉和蔗糖代谢和植物MAPK信号通路等。冷适应后苜蓿抗寒性出现差异是多种生物通路共同作用下的结果,其中主要涉及物质代谢(包括脂肪酸和氨基酸等)和能量代谢等通路,特别是氨基酸和脂肪酸代谢。本研究将为苜蓿抗寒机制的深入研究提供数据支持。     

苜蓿抗寒性与根系抗氧化酶活性相关性分析

为探究不同苜蓿材料的抗寒性与低温胁迫下苜蓿根颈抗氧化酶活性变化的关系,本研究在科尔沁沙地种植黄花苜蓿(Medicago falcata L.)和4个紫花苜蓿(Medicago sativa L.)品种,越冬前挖取越冬器官并进行-10℃,-15℃,-20℃,-25℃,—30℃低温胁迫处理,以低温(4℃)贮藏为对照,测定苜...     

水分胁迫对紫花苜蓿根系吸水与光合特性的影响

变水条件下(利用PEG-6000模拟水分胁迫48 h,ψs=0.2MPa,之后复水48 h),测定紫花苜蓿(Medicago sattva L,品种阿尔冈金和陇东苜蓿)幼苗根系水力学导度与光合参数变化规律,旨在研究变水条件下紫花苜蓿光合作用的响应机制、植株水分吸收能力的变化规律及地上与地下部可能的相关关系.结果表明:干旱胁迫使得紫花苜蓿根系水力学导度(Lpr)受到显著影响.随着水分胁迫时间的延长,根系吸水能力呈现快速--缓慢下降趋势,即根系水力学导度逐渐下降,气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)、净光合速率(Pn)和叶片水势亦随之而显著降低,胞间二氧化碳浓度(Ci)先随之降低但最终上升而累积.复水后,根系水导呈现缓慢--慢速的恢复趋势,Pn、Gs、Tr、叶片水势随着根系水导速率的增加而逐渐恢复;Ci则随复水时间的延长而逐渐下降.但各参数除Ci外,均没有恢复到胁迫前水平.紫花苜蓿根系水导与光合参数在复水后的恢复程度说明,紫花苜蓿对干旱逆境的抵御与适应能力相对较弱,但陇东苜蓿对水分胁迫的忍耐能力强于阿尔冈金.