44个紫花苜蓿品种的酸铝适应性与耐受性评价

为了解紫花苜蓿在贵州地区的适应性及耐酸铝胁迫机理，以44份紫花苜蓿品种为研究对象，研究紫花苜蓿处于酸铝胁迫下的生理变化，并揭示其生理变化与耐酸铝胁迫间的关系。利用基因与环境互作模型对两个地点1年的紫花苜蓿进行产量分析，筛选出阿尔冈金、新疆大叶苜蓿、Trifecta、Vernal和中牧1号苜蓿5个耐酸铝强适应品种。利用敏感型UC-1465和耐受型阿尔冈金进行酸铝胁迫试验。结果表明：相同处理下，耐受型紫花苜蓿的电导率、相对铝含量、死亡率显著低于敏感型；紫花苜蓿对酸铝胁迫的响应主要通过柠檬酸、苹果酸、乙酸、酒石酸、反丁烯二酸和草酸的显著（P<0.05）增加来体现，其中苹果酸的合成和分泌增多可能是其耐酸铝胁迫的重要原因。     

紫花苜蓿耐铝的分子基础研究进展

紫花苜蓿Medicago sativa由于其对酸性土壤上植物铝毒害的敏感性而大大限制了其种植范围.要在占世界耕地40%的酸性土壤上进行推广种植,根本方法是培育耐高酸铝性的紫花苜蓿新品种.就近几年国内外在紫花苜蓿耐铝遗传分析,耐铝转基因苜蓿和其相关蛋白的分离鉴定等方面的研究进行综述,并介绍了亲缘性植物截形苜蓿M.truncatula的相关研究进展,基本明确了当前紫花苜蓿耐铝的研究方向、热点及存在的不足.     

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。     

南方耐铝毒紫花苜蓿遗传育种研究进展

紫花苜蓿为全世界所推广的优质牧草。在我国北方大部分地区已广泛种植，但其产量已远远不能满足市场需求。因此，挖掘南方种植紫花苜蓿的生产潜力成为必然趋势。目前，南方土壤中的铝毒是妨碍其高产的重要原因。本文通过近年来国内外铝毒对作物的影响以及紫花苜蓿耐铝毒育种研究进行评述，为今后培育出耐铝毒、高产量的南方紫花苜蓿新品种以及加快我国畜牧业发展提供指导。     

紫花苜蓿GDP解离抑制蛋白基因cDNA的克隆、分析及烟草转化

采用RT-PCR方法,克隆得到紫花苜蓿(Medicago sativa L.)GDP解离抑制蛋白基因cDNA核心区域序列,命名为MsGDI1。序列分析结果表明,该cDNA核心区域全长1575 bp,包含一个1332 bp的最大开放阅读框,编码444个氨基酸。半定量RT-PCR分析结果表明,在盐胁迫和铝胁迫条件下,MsGDI1基因的表达随着胁迫时间的增加而上升,该基因可能与紫花苜蓿抗盐耐铝机理有关。借助于新构建的该基因超表达载体,用农杆菌介导方法转化烟草(Nicotiana tabacum L.)。转基因烟草植株PCR检测的结果表明,MsGDI1基因已经成功插入到烟草基因组中,为进一步研究该基因的功能奠定了基础。     

铝胁迫对紫花苜蓿不同种质材料的影响及综合评价

铝毒是紫花苜蓿（Medicago sativa）在南方酸性土壤地区种植的主要限制性因素之一。筛选能够在酸性富铝化土壤中生长优良的苜蓿材料,对于紫花苜蓿在南方大面积推广具有重要意义。本研究选用27份云南紫花苜蓿为材料,研究100 mg·kg^-1浓度铝胁迫处理下供试材料株高、脯氨酸、根系活力以及有机酸含量的变化。结果表明,铝对苜蓿生长具有明显的抑制作用,且不同材料反应敏感性不同。铝对供试苜蓿株高和根系活力有明显抑制作用;铝处理下苜蓿叶片中游离脯氨酸、有机酸含量显著积累（P<0.05）,所有供试材料的相对脯氨酸含量均大于100%,但不同材料相对有机酸含量表现差异较大。采用聚类分析及隶属函数法综合评价供试苜蓿材料的耐受性,以15,12,14,13号材料表现较优,可用于选育适应酸性富铝化土壤的苜蓿品种。     

紫花苜蓿品种在石灰改良酸性土壤的筛选初报

紫花苜蓿(Medieigo saliva L)是一种营养价值高、适口性好、各类畜禽都喜食的优质牧草,有“牧草之王”之称。紫花苜蓿喜温暖、半湿润半干旱的条件,适宜在疏松的沙质中性土壤生长。我国南方地区的土壤多呈酸性,适合在北方生长的紫花苜蓿品种在南方往往不能正常生长,这主要是因为酸性土壤中的铝离子毒害限制了作物的生长。当土壤呈中性或碱性时,铝以硅酸盐和氧化铝形式存在,对植物无毒害;而当土壤呈酸性时,铝以离子形式存在,抑制植物根系生长,从而使植物出现干旱和营养缺乏的症状,导致植物减产。     

铝和酸胁迫对苜蓿根瘤菌生长和抗氧化酶系的影响

在铝和酸胁迫下,比较分析了天蓝苜蓿和紫花苜蓿根瘤菌的生长及SOD(超氧化物歧化酶)、CAT(过氧化氢酶)、POD(过氧化物酶)、及GR(谷胱甘肽还原酶) 等抗氧化酶系响应特点。铝胁迫设5个梯度,即0,25,50,75,100 μmol/L;酸胁迫设4个pH水平,即4,5,6,7。结果表明,铝和酸胁迫下,2种苜蓿根瘤菌的OD_A600均显著降低,生长受到抑制,且天蓝苜蓿根瘤菌的OD_A600显著高于紫花苜蓿根瘤菌。在pH水平为4和5时,紫花苜蓿根瘤菌没有生长。在铝毒胁迫下,天蓝苜蓿根瘤菌的SOD酶活性一定程度减小后缓慢上升,而CAT、POD和GR酶活性随铝浓度增大显著下降;紫花苜蓿根瘤菌的SOD,CAT及GR酶活在低Al胁迫下无显著变化,在高铝胁迫下显著下降。随着pH水平的下降,天蓝苜蓿和紫花苜蓿根瘤菌均表现为SOD、CAT、POD、GR酶活性的显著下降。在不同铝及酸胁迫下,天蓝苜蓿根瘤菌各抗氧化酶活性显著高于紫花苜蓿根瘤菌。综合分析认为天蓝苜蓿根瘤菌较之紫花苜蓿根瘤菌有较强的耐酸、耐铝性。     

黄土高原主要土壤污染物对紫花苜蓿的影响

紫花苜蓿是一种富含各种营养成分的优质饲草,其抗病性强,利用年限长,黄土高原一带是我国紫花苜蓿种植面积最大的地区。近年来随着油田的开发及农、工业活动的加强,大量的污染物进入土壤系统,主要土壤污染物(石油、镉、锌、铅)改变紫花苜蓿的细胞代谢、生长发育以及形态结构,降低了紫花苜蓿的产量和品质。本文对土壤污染物的特点、污染物对紫花苜蓿的作用机理、防治和应对的措施进行了论述。     

基于GGE双标图分析紫花苜蓿根瘤菌的抗盐性

为准确评价紫花苜蓿根瘤菌的抗盐性,采用GGE双标图对来自兰西地区、哈尔滨地区的6个紫花苜蓿根瘤菌(Rhizobium)菌株分别进行耐盐性、耐酸碱及其泌酸碱能力的评价研究,结果表明:哈尔滨地区紫花苜蓿根瘤菌株Hmx c耐盐性极强,在10％ NaCl培养基上生长正常;兰西地区紫花苜蓿根瘤菌株Lmx-a和哈尔滨地区紫花苜蓿根瘤菌株Hmx-b耐酸性最强,能在pH4.0的培养基上正常生长;耐碱性最强的是兰西地区菌株Hmx-c,可以在pH12.0的培养基上正常生长.进一步试验表明,菌株Hmx-a既能抗pH4.0的酸逆境,又能抗pH11.0的碱逆境.同时,菌株耐碱性的强弱与其泌酸能力相关.GGE双标图为研究紫花苜蓿根瘤菌的抗逆性提供了更为直观有效的分析手段.     

紫花苜蓿基因工程改良研究进展

紫花苜蓿(Medicago sativa)具有适应性强、蛋白含量高、适口性好和营养价值丰富等特点,是全球栽培面积最大的优良牧草。随着生物技术的快速发展,利用基因工程改良紫花苜蓿已成为国内外研究的热点。本文就紫花苜蓿载体介导法、DNA直接导入法和种质系统介导法三类转化方法和抗生物胁迫、抗非生物胁迫、抗除草剂、品质改良及生物反应器开发五方面的转基因与遗传改良研究进行了全面的综述与分析,并对其应用前景及相关安全性等问题进行了展望,以期为紫花苜蓿基因工程改良的后续研究提供参考与借鉴。     

镁对铝胁迫紫花苜蓿幼苗生长和光合系统的影响

以紫花苜蓿WL525为试验材料,研究水培条件下Mg~(2+)处理对铝胁迫紫花苜蓿幼苗生长和光合特性的影响,以期揭示Mg~(2+)对紫花苜蓿幼苗光合系统适应铝胁迫的作用和机制。结果表明:铝胁迫明显抑制了紫花苜蓿幼苗的生长,根长、地上生物量和地下生物量明显低于对照;光合作用系统受到影响,叶绿素含量、净光合速率、Fv/Fm、光系统Ⅰ(PSⅠ)与光系统Ⅱ(PSⅡ)的光能利用效率(α)和最大相对电子传递速率(rETRmax)等明显下降;而Mg~(2+)处理明显缓解了铝对紫花苜蓿幼苗的毒害作用,根长、地上生物量和地下生物量明显高于铝胁迫处理,叶绿素含量、植株Fv/Fm、RUBP酶活性和净光合速率明显增加,PSⅡ的光利用效率(α)以及PSⅠ和PSⅡ的相对电子传导速率和半饱和光强(Ik)都明显增加,其中,PSⅠ对Mg~(2+)的敏感性更强,低浓度Mg~(2+)(25μM)处理即明显提高了PSⅠ的rETRmax和Ik,增加幅度远高于PSⅡ,本研究结果说明Mg~(2+)通过提高铝胁迫苜蓿PSⅠ和PSⅡ对光能的吸收、传递和形成化学能的效率而提高其净光合速率。     

利用基因工程对紫花苜蓿进行遗传改良的应用及研究进展

紫花苜蓿是重要的牧草作物,培育优质苜蓿对于畜牧业的发展具有十分重要的意义。随着分子生物学的不断发展,利用基因工程技术对紫花苜蓿进行遗传改良已成为培育优良品种的重要途径。本文从苜蓿品质改良、提高抗逆性、抗病虫害、抗除草剂及转抗原基因等方面对基因工程在紫花苜蓿遗传改良研究中的应用及最新进展进行综述,阐述了基因工程在紫花苜蓿遗传改良中应用的优缺点并就紫花苜蓿基因工程遗传改良今后的发展方向做出展望。     

四川省亚热带湿润气候区紫花苜蓿的生产特点

分析了四川亚热带湿润区的气候,土壤和地形特征,指出了紫花苜蓿在这一地区的主要受限因素,并提出在四川湿润地区推广种植紫花苜蓿要注重抗湿、抗热、耐酸品种的选育,同时要提高田间管理水平。在紫花苜蓿的利用上,要以饲草利用为基础,采用菜用、蜜用相结合的方式,提高经济收益,以解决紫花苜蓿在南方地区生产,管理和运输成本高的问题,扩大紫花苜蓿在四川的种植规模。     

紫花苜蓿耐热性研究进展

紫花苜蓿(Medicago sativa L.)被称为"牧草之王",因其产量高、品质好、适口性优、适应性强,是奶牛饲养业和草食畜禽的主要饲草来源。在我国南方地区,高温热害是紫花苜蓿推广利用的主要限制因子,对紫花苜蓿的正常生长、产量和品质造成严重影响。本文综述了高温胁迫对紫花苜蓿细胞膜系统、渗透调节系统、抗氧化防御系统及光合系统的影响,并对紫花苜蓿耐热机制的研究方向进行了展望,以期为进一步探究紫花苜蓿的耐热性提供参考。     

紫花苜蓿多组学研究进展

紫花苜蓿是最重要的饲草作物之一,近几年其组学研究进展迅速,极大推动了紫花苜蓿品种的遗传改良和种质资源创新。随着高通量测序技术的发展,基因组拼接、比较基因组学、转录组学和表型组学等多组学研究日渐深入,在紫花苜蓿逆境响应机理探究、重要功能基因挖掘、优良性状选育等方面得到了广泛应用。综合阐述了紫花苜蓿基因组进化、基因家族鉴定、重要农艺性状功能基因挖掘、非生物胁迫分子响应机制和种子多光谱表型组学检测等方面的研究进展,并对未来苜蓿多组学研究的方向和热点作了展望。     

两种策略分别克隆紫花苜蓿光敏色素A、B基因

短日照是苜蓿秋眠性的主要影响因子,故苜蓿秋眠被认为是一种光周期反应。光敏色素是光周期反应的主要受体,因而探究光敏色素与苜蓿秋眠性之间的关系可能是揭示苜蓿秋眠性机理的有效途径之一。紫花苜蓿光敏色素A、B基因尚未被克隆,本研究采用2种不同的试验策略,分别以mRNA和基因组DNA为起点,根据比较基因组学原理和生物信息学方法,利用RACE和染色体步移等手段,克隆得到了紫花苜蓿光敏色素A 全长和光敏色素B近全长基因序列,为进一步探讨两者在苜蓿生长发育,特别是苜蓿秋眠性的光周期调控机制中的作用奠定了基础, 并为克隆紫花苜蓿其他未知基因等研究提供思路和参考。     

草类植物耐铝性的研究进展

酸土在全世界热带、亚热带及温带地区广泛存在,酸雨的频繁沉降,加速了土壤酸化。酸性土壤中铝毒害是植物生长发育的主要限制因子。笔者综述了国内外关于铝毒害对草类植物生长发育的影响、草类植物耐铝机理以及草类植物耐铝性遗传育种的研究进展。最后分析了目前草类植物耐铝性研究存在的问题,并对草类植物耐铝性研究前景进行展望。     

紫花苜蓿耐热性研究进展

紫花苜蓿(Medicago sativa L.)被称为"牧草之王",因其产量高、品质好、适口性优、适应性强,是奶牛饲养业和草食畜禽的主要饲草来源。在我国南方地区,高温热害是紫花苜蓿推广利用的主要限制因子,对紫花苜蓿的正常生长、产量和品质造成严重影响。本文综述了高温胁迫对紫花苜蓿细胞膜系统、渗透调节系统、抗氧化防御系统及光合系统的影响,并对紫花苜蓿耐热机制的研究方向进行了展望,以期为进一步探究紫花苜蓿的耐热性提供参考。     

转紫花苜蓿MsLEA2基因提高拟南芥耐铝毒性研究

MsLEA2基因是从紫花苜蓿中克隆到的胚胎晚期富集蛋白基因,属于LEA_2家族。以转基因拟南芥T_3代植株的3个株系为材料,从表型、生理和分子生物学三个方面研究铝胁迫下转MsLEA2基因拟南芥的耐铝毒性能。结果表明:铝胁迫下转基因株系的脯氨酸含量高于对照(野生型),丙二醛含量和电导率则低于对照且差异显著(P0.05),CAT、POD和SOD活性显著高于对照。初步证明转MsLEA2基因拟南芥的耐铝毒性能明显高于对照,紫花苜蓿的MsLEA2基因具有提高植物耐铝毒胁迫的能力。