牛鞭草属种质资源及育种研究

牛鞭草属植物分布较广,种类较多,全世界有近20个种,我国有4个种,即:扁穗牛鞭草(Hemarthria compressa)、牛鞭草(H.altissima)、长花牛鞭草(H.longiflora)、小牛鞭草(H.protensa).牛鞭草属资源大多数是优良牧草,在许多国家都开展了资源收集和新品种培育工作,中国育成了"广益" 、"重高"2个品种,美国育成了著名的Redalta, Greenalta, Bigalta, Floralta等4个品种,这些品种在亚热带湿润区草地畜牧业中发挥着重要作用.笔者结合多年的研究工作,对国内外牛鞭草种质资源的分类、分布、杂交育种、遗传多样性研究进展情况和新品种培育工作进行了总结和探讨,以便为牛鞭草资源的进一步研究利用提供参考依据.     

16种山蚂蝗属种质资源营养价值评价

山蚂蝗属(Desmodium)是世界上重要的热带豆科牧草，目前国内仅有一个国审品种，无法满足南方草牧业发展对种质资源品种多样化的需求。国外安全引种是增加我国南方牧草品种多样化的有效途径。本研究以国审品种‘热研16号’卵叶山蚂蝗(D. ovalifolium ‘Reyan No.16’)为对照，从粗蛋白、粗脂肪、粗纤维含量等10个指标评价了从国际热带农业中心引进的16个山蚂蝗种质资源的营养品质。结果表明，光滑山蚂蝗、变色山蚂蝗、乳突叶山蚂蝗、楔叶山蚂蝗、威格斯山蚂蝗、斜茎山蚂蝗、粗毛山蚂蝗、木豆叶山蚂蝗、柳叶山蚂蝗9份山蚂蝗资源的综合评分高且单宁含量显著低于(P<0.05)对照或者与对照无显著差异(P>0.05)，可作为优质的山蚂蝗牧草品种资源；其余7份单宁含量较高且资源综合评分不高，可作为绿肥或者覆盖作物品种资源。本研究为南方山蚂蝗属牧草资源培育提供了新的种质材料，有利于满足我国南方草牧业发展对优质牧草的多样化需求。     

扁穗牛鞭草染色体数目及核型分析

采用常规根尖压片法,对扁穗牛鞭草栽培品种‘广益’和野生扁穗牛鞭草材料T003染色体数目和核型进行研究,结果表明:(1)扁穗牛鞭草染色体基数x=9;(2)‘广益’扁穗牛鞭草为六倍体,核型公式为2n=6x=54=34m+10sm(2SAT)+6st+2t+2T,核不对称系数为61.43%,核型属于2B类型;(2)野生扁穗牛鞭草材料T003为四倍体,核型公式为2n=4x=36=14m+10sm(2SAT)+8st+4T,核不对称系数为65.67%,核型属于2C类型。     

柱花草EST-SSR标记在山蚂蝗中的可转移性与应用

为鉴定山蚂蝗(Desmodium)种质资源的遗传背景及亲缘关系,选取92对柱花草(Stylosanthes spp.)EST-SSR标记和来自8个种的16份山蚂蝗材料,分析柱花草EST-SSR标记在山蚂蝗中的通用性,并对8种山蚂蝗进行亲缘关系分析。研究结果表明,柱花草EST-SSR标记在8种山蚂蝗种的可转移率为63.04%~73.91%,其中50对可在全部8种山蚂蝗中进行有效扩增。16对多态性EST-SSR标记在16份山蚂蝗种质中共检测到等位基因35个,平均2.19个。聚类分析表明,16份山蚂蝗种质可分为5类,与形态学划分结果相似。可见,柱花草EST-SSR标记在山蚂蝗上具有较高的可转移性,可应用于山蚂蝗种质资源评价及亲缘关系研究。     

40份不同种质资源山蚂蝗有机肥品质评价

为筛选出优质的山蚂蝗(Desmodium Desv.)种质，本研究分析了40份山蚂蝗种质资源的有机物与矿质养分含量，并在此基础上进行了有机肥分级评价。结果表明：40份山蚂蝗粗有机物含量均较高，平均为92.4%，达一级水平，其中有2份种质含量显著高于对照(‘热研16号’卵叶山蚂蝗)(P<0.05)；氮含量平均为2.36%，达二级水平，其中有16份种质含量显著高于对照(P<0.05)；钾含量平均为1.69%，达三级水平，其中有28份种质含量显著高于对照(P<0.05)；磷的含量较低，平均仅为0.22%，为四级水平，其中仅有5份种质含量显著高于对照(P<0.05)。有机肥评价结果表明，40份山蚂蝗种质均为二级以上有机肥，其中斜茎山蚂蝗(CIAT13753)和山蚂蝗(CIAT23537)为一级有机肥，是新品种培育的优良育种材料。     

水淹和密度配置对牛鞭草与狗牙根扦插苗光合作用的影响

为探究狗牙根(C)与牛鞭草(H)当年生扦插苗在不同水淹地区较优的密度配置,于2016年4月29日在盆栽控制条件下设置3种不同水分条件(对照组—CK组、浅淹组—SF组、全淹组—TF组)、7种牛鞭草与狗牙根配置比例(每盆牛鞭草与狗牙根株数分别按2株进行递增与递减),具体配比分别为H0C12、H2C10、H4C8、H6C6、H8C4、H10C2和H12C0,对混植条件下牛鞭草与狗牙根在水淹环境中的生长及光合作用进行了比较研究。结果表明:水淹和密度配置对狗牙根、牛鞭草的净光合速率有极显著的影响(P<0.01)。CK条件下,牛鞭草在密度H2C10下的净光合速率显著高于牛鞭草单植条件下的净光合速率(P<0.05),狗牙根在混植条件下的净光合速率与单植相比显著降低(P<0.05);SF条件下,牛鞭草在密度H8C4下的净光合速率显著大于其他密度下的净光合速率,而狗牙根单植下的净光合速率与混植相比显著降低(P<0.05);与对照组相比,牛鞭草在TF组的净光合速率显著降低(P<0.05)。综合考虑混植体系的整体光合效率,建议在三峡库区无水淹地区混植牛鞭草与狗牙根的最佳密度配置为H2C10;在浅水淹地区,采取最佳密度配置为H8C4;在较低海拔的全淹地区,采取单植牛鞭草的方式将是更为理想的选择。     

四川野生扁穗牛鞭草过氧化物酶同工酶分析

对四川的22份野生扁穗牛鞭草进行过氧化物酶同工酶分析,结果表明:(1)与品种“广益”、“重高”相比,野生材料有较丰富的遗传多样性;(2)Rf=0.069、0.610、0.937三条带是所有材料共有的,但是否为扁穗牛鞭草的特征带尚需要进一步研究;(3)聚类分析结果表明,来源相同、生境相似的野生材料的亲缘关系较近,但来源相同、生境不同的材料的酶谱有较大差异。     

三个牛仔草品种的季节性产量及品质

本研究的目的是比较刈割频率和施氮水平对三个不同的牛仔草品种——Bigalta牛仔草、Redalta牛仔草和Floralta牛仔草的季节产量和品质的反应。实验结果表明牛仔草可以产生大量的干物质,特别是施浓氮肥时更是如此,增加两次刈割周期可以提高干物质产量但是却降低了有机质的体外消化率和粗蛋白质浓度。Bigalta牛仔草的品质要优于Redalta牛仔草和Floralta牛仔草。     

水淹和密度配置对牛鞭草与狗牙根扦插苗光合作用的影响

为探究狗牙根(C)与牛鞭草(H)当年生扦插苗在不同水淹地区较优的密度配置,于2016年4月29日在盆栽控制条件下设置3种不同水分条件(对照组—CK组、浅淹组—SF组、全淹组—TF组)、7种牛鞭草与狗牙根配置比例(每盆牛鞭草与狗牙根株数分别按2株进行递增与递减),具体配比分别为H0C12、H2C10、H4C8、H6C6、H8C4、H10C2和H12C0,对混植条件下牛鞭草与狗牙根在水淹环境中的生长及光合作用进行了比较研究。结果表明:水淹和密度配置对狗牙根、牛鞭草的净光合速率有极显著的影响(P0.01)。CK条件下,牛鞭草在密度H2C10下的净光合速率显著高于牛鞭草单植条件下的净光合速率(P0.05),狗牙根在混植条件下的净光合速率与单植相比显著降低(P0.05);SF条件下,牛鞭草在密度H8C4下的净光合速率显著大于其他密度下的净光合速率,而狗牙根单植下的净光合速率与混植相比显著降低(P0.05);与对照组相比,牛鞭草在TF组的净光合速率显著降低(P0.05)。综合考虑混植体系的整体光合效率,建议在三峡库区无水淹地区混植牛鞭草与狗牙根的最佳密度配置为H2C10;在浅水淹地区,采取最佳密度配置为H8C4;在较低海拔的全淹地区,采取单植牛鞭草的方式将是更为理想的选择。     

山蚂蝗饲料资源研究进展

山蚂蝗属(Desmodium)植物适应性强,生长快,草产量高,粗蛋白含量高,氨基酸含量丰富,钙磷比适宜,且富含多种微量元素;单宁是其主要抗营养因子,单宁可与蛋白质生成络合物,降低蛋白质利用率,影响干物质、纤维等养分消化率,降低动物采食量,但适量的单宁可降低蛋白质在瘤胃内的降解率,缓解动物臌胀病,提高动物生产性能和抗病能力。将山蚂蝗属植物作为蛋白补充料与粗饲料配合饲喂动物,可提高粗饲料利用价值,降低生产成本。因此,山蚂蝗属植物是我国热带亚热带地区极具潜力的植物性蛋白饲料资源。     

扁穗牛鞭草种植观察

扁穗牛鞭草(Hemarthria compressa(L.f.)R.Br.)又名“牛仔草”、“马鞭草”。原产于两广及云南等省区。一九八○年以来,有些省如四川、福建等作栽培利用,已成为重要牧草品种,种植面积逐年扩大,对发展畜牧业效益显著。一九八四年春,我所引用四川扁穗牛鞭草培植,两年多来经试种获得成功,这种牛鞭草适应于平原、山区种植,是一种具有发展前途的优良牧草。据试验观察表明,该草的主要优点有: 1.粗生易繁,用茎移植。在运输并经     

8种山蚂蝗种子萌发期耐盐耐旱性差异分析

为比较不同山蚂蝗（Desmodium Desv.）种子萌发期耐盐耐旱性差异,本研究选用8种山蚂蝗种子为材料,采用培养皿纸上发芽法观测了NaCl和聚乙二醇（Polyethylene glycol,PEG）处理对其发芽率、发芽势、发芽指数、胚根和胚芽的影响,并探讨了8种山蚂蝗种子在萌发期耐盐耐旱性能差异。结果表明山蚂蝗种子对NaCl胁迫较敏感。当NaCl浓度为50 mmol·L^-1时,发芽指数均明显下降;当NaCl浓度为100 mmol·L^-1时,胚根和胚芽生长均受到明显抑制;当NaCl浓度≥150 mmol·L^-1时,胚根胚芽均不能正常生长,甚至出现腐烂。低浓度的PEG胁迫对山蚂蝗种子发芽无显著影响,但可促进胚根和胚芽生长。在PEG浓度≤15%时,山蚂蝗种子均能正常萌发且生长良好;当PEG浓度为20%时,种子萌发和生长均显著受到抑制;当PEG浓度为25%时,仅糙伏山蚂蝗发芽率为86.00%,其它种子不能萌发。在8种山蚂蝗种子中,山蚂蝗、赤山绿豆和异果山绿豆耐盐性较好,糙伏山蚂蝗和异叶山蚂蝗抗旱能力较强,南美山蚂蝗耐盐性和抗旱均较差。     

山蚂蝗属植物DNA提取方法研究

山蚂蝗属植物(Desmodium Desv.)部分种如绒毛山蚂蝗(D.velutinum (Willd) DC.var.velutinum),在基因组DNA提取过程中易降解,影响了基因组DNA的纯度.本文分析了引起绒毛山蚂蝗基因组DNA降解的可能原因,并采用改良的SDS法解决了部分山蚂蝗属植物的DNA降解问题,提高了DNA的质量.对采用该方法提取的基因组DNA进行AFLP分析,得到条带清晰、多样性丰富的图谱.结果表明改良的SDS法适宜绒毛山蚂蝗基因组DNA的提取.     

~(60)Co-γ辐射扁穗牛鞭草剂量筛选及表型变异研究

以牧草型‘雅安'扁穗牛鞭草(Hemarthria compressa‘Ya'an')和草坪型‘H055'扁穗牛鞭草(H.compressa‘H055')为材料,用~()60Co-γ射线分别照射种茎,研究其形态变异及变异的适宜射线剂量.旨在为扁穗牛鞭草辐射诱变育种提供基本信息。结果表明:诱变材料的存活率随辐照剂量增加而降低,‘雅安'扁穗牛鞭草种茎适宜诱变剂量为80~1 00 Gy,‘H055'扁穗牛鞭草种茎适宜诱变剂量为70~90 Gy;辐射当代材料在植株形态性状上发生了较明最变异,其变异频率分别为47.5%和37.5%。并获得75%叶片变小、株高变矮、茎变细的草坪型‘H055'扁穗牛鞭草优异种质和10%植株变高的牧草型‘雅安'扁穗牛鞭草突变体,表明辐射育种方法更适合于草坪型扁穗牛鞭草的选育。     

固氮性能强的豆科牧草——绿叶山蚂蝗

<正> 绿叶山蚂蝗固氮性能强、产草产籽量高、适口性佳,为我国南方栽培的重要豆科牧草之一。兹简介如下: 一、特征特性绿叶山蚂蝗为多年生草本,直立上倾或攀缘,多分枝,茎蔓常显淡红褐色。三出复叶、卵圆形,长2—7厘米,     

模拟林(竹)-草种植模式遮荫对扁穗牛鞭草的光合速率、生长的影响及其经济效益分析

在模拟遮荫条件下对扁穗牛鞭草的净光合速率、生长指标和经济效益进行了分析。结果表明,扁穗牛鞭草在自然光强1 200μmol/(m2.s)左右时达到饱和点,遮荫48%~79%的光强下很难达到光饱和状态;在中、低光强辐射时,遮荫16%~79%的净光合速率仅为全光下的33.8%~86.4%,高光强辐射下,不同遮荫度下的净光合速率为其全光照的35.0%~94.7%;不同光照强度或者同一光照强度的不同遮荫梯度下,扁穗牛鞭草净光合速率都表现出显著差异[F遮荫=44.09>F0.05(3.84),Pv<0.05;F光照=11.72>F0.05(4.46),Pv<0.05];遮荫改变了光照条件,影响光合产物的合成,进而抑制了扁穗牛鞭草的茎粗生长、植株萌发以及生物量的积累,对株高生长则表现为抑制和促进2个方面;不同遮荫梯度下扁穗牛鞭草产值下降幅度为35.0%~83.1%,年产出0.512 3万元/hm2为扁穗牛鞭草种植的临界值,林(竹)-扁穗牛鞭草模式的冠层遮荫度需等于或小于43%,才能有一定的经济效益。     

萘乙酸对扁穗牛鞭草生长发育及地上部生物量的影响

以 “雅安”扁穗牛鞭草(Hemarthria compressa)为试材,研究不同的萘乙酸(NAA)浓度和浸泡时间对其生长发育及地上部生物量的影响。结果表明,NAA浓度对扁穗牛鞭草的生长速度、产量及第一茬刈割时的株高影响显著,其中低浓度NAA对上述性状有促进作用,高浓度则有抑制作用。此外,NAA浓度和浸泡时间对上述各性状的互作效应显著,以NAA浓度200 mg·L^-1,浸泡20 min处理后其生长表现最好,且增产效应持久,该处理为扁穗牛鞭草扦插繁殖最适宜的化学调控方法。     

水分胁迫下扁穗牛鞭草根系保护酶活性变化

在水分胁迫下,以国审扁穗牛鞭草品种广益和重高为材料,研究2种牧草根系超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性和丙二醛(MDA)含量变化情况。结果表明,在水分胁迫期间,广益和重高扁穗牛鞭草根系MDA含量和SOD、POD、CAT活性迅速升高,在14d时达到最大值,之后MDA含量和3种保护酶活性均出现大幅度下降。研究还表明,初期MDA含量上升主要是由水分胁迫引起的,而3种保护酶活性的上升则主要是MDA含量上升所致。14d后MDA含量和3种保护酶活性的下降可能是由于2种扁穗牛鞭草在渡过干旱阈值期后,表现出一定耐受性和适应性。在研究期间,重高扁穗牛鞭草根系MDA含量始终高于广益,综合2种扁穗牛鞭草萎蔫和枯萎状况,表明广益扁穗牛鞭草抗旱能力大于重高扁穗牛鞭草。     

扁穗牛鞭草的主要特征及利用

扁穗牛鞭草[Hemar thria compress(Lf)RBr],俗名马鞭稍、扁担草,是禾本科牛鞭草属的多年生刈割型牧草。该草原产印度,在我国云南、两广山地广有野生分布。经栽培驯化后的扁穗牛鞭草,在日均温16.8℃,年降雨量1501毫米,海拔高度516米的四川洪雅县阳坪草坡种植,据1980—1983年四年的试验观察和大面积栽培利用的结果,扁穗牛鞭草表现适应     

扁穗牛鞭草的水肥耦台效应研究

在牛鞭草人工栽培过程中,水肥管理是重要的农艺措施。试验设置不同的水分(正常供水、轻度干旱、中度干旱)和施肥(无肥、低肥、中肥、高肥)组合,盆栽研究了水肥耦合对牛鞭草生长、产量、品质及有关生理指标等的影响。结果表明,供水减少,牛鞭草叶片脯氨酸含量倍增,施肥对叶片脯氨酸含量无显著影响。在中旱无肥处理中,脯氨酸含量最高,牛鞭草生长最差,说明干旱危害严重,不支持“脯氨酸积累有益于提高植物抗旱性”的观点。施肥提高叶片相对含水量,增强硝酸还原酶活性和根系活力,增加植株氮、磷、钾含量和吸收量以及在土壤中的生物有效性,有益于减轻干旱危害,提高产量品质。在轻度干旱条件下,牛鞭草根冠比增加,氮、钾含量提高,叶绿素、硝酸还原酶活性、植株含磷量和土壤有效氮、磷、钾无显著降低。因此,在轻旱高肥组合的处理中,牛鞭草生长最好,产量最高,品质最佳;在不同水分与无(低)肥组合的处理中,牛鞭草生长不佳,产量低,品质差。在三峡库区牛鞭草的人工栽培过程中,频繁的短时干旱可能对产量品质无显著影响,施足肥料有益于高产优质。