敖汉和维多利亚紫花苜蓿对低磷环境应激机制的比较

为了探索紫花苜蓿在低磷环境下的表现及响应机制,以期为提高苜蓿磷利用效率及磷吸收效率提供参考。试验以耐低磷较强的敖汉苜蓿和耐低磷较弱的维多利亚苜蓿为研究对象,以正常磷(500μmol·L~(-1) KH2PO4)处理为对照,低磷(5μmol·L~(-1) KH2PO4)胁迫处理10、15、20d后,分别观测其形态特征及生理指标的变化,比较两个品种在低磷胁迫下的差异,综合分析其耐低磷机制。结果表明,低磷胁迫下,敖汉和维多利亚的株高、地上生物量及磷含量有所下降,地下生物量、根冠比、总根长、根表面积及磷利用率有所提高,二者净光合速率、气孔导度和蒸腾速率显著下降(P0.05),但是敖汉的下降幅度都远小于维多利亚;二者的酸性磷酸酶活性都极显著增强(P0.01),但敖汉的酸性磷酸酶活性极显著高于维多利亚(P0.01)。综合表明,低磷胁迫抑制了苜蓿的地上部分生长,促进了地下部分生长,敖汉较维多利亚耐低磷主要表现在光合作用受低磷影响较小、磷酸酶活性增强幅度较大。通过两个品种在低磷胁迫下的不同表现,为紫花苜蓿的耐低磷机制研究提供一定的理论依据。     

紫花苜蓿对低磷酸盐和亚磷酸盐胁迫响应机制的比较分析

为了阐明紫花苜蓿对低磷酸盐和亚磷酸盐胁迫响应机制的差异,采用正磷酸盐(正磷,0.5mmol/L KH2PO4)、低磷酸盐(低磷,5μmol/L KH2PO4)和亚磷酸盐(亚磷,0.5mmol/L KH2PO3)分别处理苜蓿幼苗,分析不同磷酸盐处理下4、8和12d时苜蓿的形态、生理指标和磷吸收相关基因表达情况.结果显示,...     

不同水分胁迫对紫花苜蓿分枝期光合性能的影响

研究水分胁迫下不同紫花苜蓿品种分枝期光合性能变化和影响因素。结果表明，敖汉苜蓿在不同水分胁迫下分枝期均保持较高的净光合速率，皇后、WL323和Vector苜蓿水分胁迫下的净光合速率较低；WL323的净光合速率随水分胁迫强度的增加而降低，Vector、皇后和敖汉苜蓿分枝期的净光合速率随水分胁迫强度的增加表现先增加后降低的趋势。通过分析水分胁迫紫花苜蓿分枝期叶片气孔导度、蒸腾速率和胞间CO2浓度的变化，认为试验中轻度和中度水分胁迫下光合速率下降的主要因素是气孔因素，重度水分胁迫下光合速率下降的主要因素是非气孔因素。     

6个紫花苜蓿品种根系形态结构对低磷胁迫的响应

为明确低磷胁迫下紫花苜蓿（Medicago sativa L.）根系形态结构的响应差异对磷效率的影响,以6个紫花苜蓿品种为材料,采用营养液砂培法,测定两种磷水平（对照：0.5 mmol·L^-1;低磷：0.05 mmol·L^-1）下苜蓿根系形态、解剖结构和磷效率。结果表明：低磷胁迫下,各苜蓿品种的根系长度、表面积、导管直径、中柱直径及其占根直径比例均降低,其余根系性状则呈现不同的变化趋势。低磷胁迫抑制了各苜蓿品种的生长和磷吸收;除‘赛迪’的磷利用效率显著增加外,其余5个苜蓿品种的磷利用效率均显著降低。‘赛迪’主要通过增加根冠比和磷利用效率,表现出较强的耐低磷能力。总体表明,根系长度、表面积、体积、导管直径、中柱直径及其占根直径比例是苜蓿根系响应低磷胁迫的主要指标,其中根系长度和中柱直径占根直径比例分别是影响6个苜蓿品种磷吸收和利用效率最关键的根系性状。     

低磷胁迫对太空诱变耐低磷柱花草酸性磷酸酶活性和磷效率的影响

低磷胁迫是酸性土壤限制牧草生产的主要障碍因子之一。本课题组前期的研究中,通过太空诱变获得了一个耐低磷柱花草突变体TPRC2001-84,但其适应低磷胁迫的机制仍不清楚。以TPRC2001-84及其亲本热研2号(RY2)为试验材料,通过水培方法,比较正常供磷(+P,250 μmol·L^-1 KH₂PO₄)和低磷(-P,5 μmol·L^-1 KH₂PO₄)处理对TPRC2001-84和RY2生物量、磷吸收效率、磷利用效率、可溶性磷浓度、细胞壁磷含量和酸性磷酸酶(ACP)活性的影响。结果表明,相对于正常供磷处理,低磷处理显著降低了两份柱花草材料的植株干重和磷吸收效率(P<0.05),但显著提高了两份柱花草材料的磷利用效率(P<0.05)。并且,TPRC2001-84在低磷处理下的植株干重和磷利用效率分别是RY2的1.6和1.4倍。在低磷胁迫下,虽然TPRC2001-84叶片和根系的细胞壁磷含量只有RY2的70%左右,但是,TPRC2001-84叶片和根系的可溶性磷浓度分别比RY2高36.8%~42.6%,细胞壁ACP活性分别比RY2高46.6%~53.6%。以上结果说明,柱花草TPRC2001-84在低磷胁迫下具有较高的细胞壁ACP活性,有利于其对细胞壁中贮存磷的活化利用,从而获得较高的磷利用效率。这将为选育磷高效柱花草新品种提供理论依据和种质材料。     

低磷胁迫对崖州硬皮豆生长及酸性磷酸酶活性的影响

本试验为探究硬皮豆（Macrotyloma uniflorum）对低磷胁迫的响应机制,以‘崖州硬皮豆’为材料,采用水培方法,分析了不同磷浓度（5 μM,100 μM和250 μM KH₂PO₄）处理对硬皮豆生长和生理特性的影响。结果表明：与100 μM和250 μM磷处理相比,5 μM低磷处理抑制了硬皮豆株高、复叶数、叶面积、总根长,根表面积和根体积以及植株干重。同时,5 μM磷处理显著降低了地上部和根部磷含量、降低了叶片和根系可溶性磷含量和细胞壁磷含量;与100 μM和250 μM磷处理相比,5 μM磷处理增加了叶片和根系总酸性磷酸酶（Acid phosphatase,ACP）活性和细胞壁ACP活性;5 μM磷处理下叶片和根系总ACP活性是250 μM磷条件下的1.5~1.6倍,而叶片和根系细胞壁ACP活性是250 μM磷条件下的1.2~1.3倍。因此,提高酸性磷酸酶活性可能是硬皮豆响应低磷胁迫的重要机制。     

不同磷水平对紫花苜蓿光合作用和根瘤固氮特性的影响

采用砂培方法,在营养液条件下研究不同磷水平对甘农3号紫花苜蓿(Medicago sativa‘Gannong No.3 ')光合作用和根瘤固氮特性的影响.结果表明:在其他营养充分供应的基础上,适当提高磷水平可以显著增大甘农3号紫花苜蓿叶片的气孔导度和光合速率,减小蒸腾速率,并提高叶片中叶绿素含量,增大叶面积,增加叶片数,同时使根瘤数目增多,根瘤重增加,固氮酶活性显著增强.光合作用在磷水平为1500 μmol·L-1时最强,此时叶片蒸腾速率为4.27mmol·m-2·s-1,气孔导度为347.54 mmol.m-2·s-1,光合速率为10.37 μmol·mol-1,胞间CO2浓度为307.28μmo1·mol-1;叶绿素含量、叶面积和叶片数都随着磷水平的增大而呈现出先增大后减小的趋势,叶面积在磷水平为1500 μmol·L-1时达到最大值1.21 cm2;叶片数在磷水平为250 μmol·L-1时达到最大值26.50个,继续增大磷浓度至1500 μmol·L 1时叶片数仍显著高于对照;根瘤数和根瘤重随磷水平的增大持续增大;固氮酶活性在磷水平为1500 μmol·L-1时最强达57.1 μg·g-1·h-1.综合考虑,磷水平在1500 μmol·L-1时为最佳值,过高或过低的磷水平都不利于甘农3号紫花苜蓿的正常生长发育.     

磷对紫花苜蓿和奶山羊生态系统生产力的影响

在陕西省陇县跃先村生态农业试验区进行了土壤－紫花苜蓿－奶山羊生产系统磷调控的试验。分别测定１－８年生紫花苜蓿人工草地不同条件下土壤，草，根的磷含量，以及根，草产量；测定了用同施磷量处理的紫花苜蓿饲喂奶山羊后的产奶量以及奶，粪和尿中的磷含量，分析表明，系统磷素最大允许输入量为８７．５ｋｇ／亩，最佳输入量为６２．５ｋｇ／亩。使系统保持稳定的磷肥输量为６２．５－７５ｋｇ／亩。在最佳施肥条件下，苜蓿生产效     

渍水胁迫对不同磷水平下紫花苜蓿根系生长的影响

为明确渍水胁迫对不同磷水平下紫花苜蓿生长的影响,本试验通过沙培研究了渍水对低磷（LP,0.1 mmol·L^-1 NaH₂PO₄）、中磷（NP,1.0 mmol·L^-1 NaH₂PO₄）和高磷（HP,2 mmol·L^-1 NaH₂PO₄）下紫花苜蓿根系生长的影响。结果表明：在正常水分下,与NP水平相比LP和HP均抑制了苜蓿的生长;在渍水胁迫下,NP和HP水平下苜蓿的生长速率、地上部干重、总根长、根系表面积、根系体积和根尖数等指标显著低于正常供水,而LP水平下苜蓿的生长速率和地上部干重则高于正常供水,总根长、根系表面积、根系体积和根尖数等指标在短期渍水（2 d）时高于正常供水,在长期渍水（11 d）时则显著低于正常供水。综上所述,渍水能缓解LP对苜蓿的伤害,主要是通过维持根系的生长,而渍水则对HP下苜蓿的生长不利。因此,在我国南方多雨和地下水位高的土壤中栽培苜蓿,适当少施磷肥既可减少磷的流失,又有利于提高苜蓿的耐渍性。     

不同紫花苜蓿品种在均匀与不均匀盐胁迫下的耐盐性评价

土壤中的盐分分布通常存在空间异质性,单株植物的根系区域土壤盐分变化较大。而目前关于植物品种耐盐性的评价都是在均匀的盐胁迫下进行的,研究不均匀盐胁迫下植物品种的耐盐性更接近自然盐分状况,可以为耐盐品种的选育提供重要的参考依据。选取6个紫花苜蓿品种作为研究对象,通过分根装置在均匀(100/100、200/200 mmol·L^-1 NaCl)盐胁迫和不均匀(0/200 mmol·L^-1 NaCl)盐胁迫下分别测定植株生长速率、地上生物量、地下生物量、水分吸收、电导率、丙二醛(MDA)、叶绿素(Chl)、脯氨酸(Pro)含量等指标,对各紫花苜蓿品种进行耐盐性比较;并通过隶属函数法对6个紫花苜蓿品种各盐分浓度下的耐盐性进行综合评价。结果表明,不论在哪种盐胁迫(均匀、不均匀)处理下,各紫花苜蓿品种均表现为生长速率下降,地上、地下生物量降低,水分吸收和叶绿素含量减少,膜透性、MDA和Pro含量增加,盐胁迫抑制了植物生长,且各指标存在品种差异。通过综合评价,均匀和不均匀盐胁迫下各品种的耐盐性不同,在均匀盐胁迫(100/100和200/200 mmol·L^-1 NaCl)处理下各品种的耐盐性为中苜一号>WL354HQ>WL343HQ>WL353LH>阿尔冈金>WL298HQ,而在不均匀盐胁迫(0/200 mmol·L^-1 NaCl)处理下则为中苜一号>WL354HQ>WL298HQ>WL343HQ>WL353LH>阿尔冈金。中苜一号在不同盐胁迫处理下均表现出较高的耐盐性,而阿尔冈金耐盐性较差,WL298HQ在均匀与不均匀盐胁迫下的耐盐性差异较大,其他品种的耐盐性居中。     

转GsbZIP33基因苜蓿的耐盐性分析

本研究以前期获得的耐盐转基因苜蓿(Medicago sativa)的两个株系b32和b77及其受体对照野生型苜蓿品种为材料,经200 mmol·L-1 NaCl处理15 d 后,系统地测定了与耐盐性相关的生理生化指标,包括叶片净光合速率(Pn),抗氧化酶(SOD,CAT,POD)活性、可溶性糖含量,Na+、K+含量等。结果表明,与野生型相比,转基因苜蓿新株系b32、b77的可溶性糖含量分别增加了48.8%和39.6%;SOD活性分别升高了71%和89%;CAT活性分别升高了21%和13%;POD活性分别升高了32.9%和34.1%,Na+含量分别降低了57%和44%, K+含量分别增长了21%和13%;两个转基因株系(b32、b77)的光合速率是对照的2.4倍和2.5倍,以上指标差异均极显著(P0.01),表明转GsbZIP33的两个株系b32和b77提高了耐盐性。     

卫星搭载不同紫花苜蓿品种的生物学特性反应(简报)

太空育种具有变异多、幅度大、高产、优质、早熟及抗病力强等特点,是集航天技术、生物技术、农业育种技术于一体的农业育种新途径。以不同时期株高为指标,对3个紫花苜蓿Medicago sativa品种卫星搭载效应进行研究。结果发现,对于中苜一号,幼苗期卫星搭载株高显著低于地面对照,分枝期和初花期则相反,搭载后株高显著增加;对于龙牧803,卫星搭载后幼苗期和分枝期的株高显著增加,初花期则表现为无显著差异;对于敖汉苜蓿,卫星搭载植株在3个时期的株高都显著高于对照;研究结果表明,卫星搭载的生物学效应因品种和时期而异,这可能是由不同紫花苜蓿品种间诱变敏感性的差异引起的。     

紫花苜蓿响应低温胁迫转录因子的鉴定及表达分析

研究证明,转录因子广泛参与植物的生长发育过程并响应多种生物/非生物胁迫信号途径。低温胁迫可导致紫花苜蓿(Medicao sativa)减产、越冬率降低以及生产年限缩短。利用新一代高通量转录组测序技术,本研究对4℃低温胁迫下紫花苜蓿中响应低温胁迫的转录因子基因进行了鉴定,并对其表达情况进行分析,结果表明,转录组测序共获得78 925条Unigene序列和3 448个差异表达基因。其中,从3 448个差异表达基因中共鉴定出43个转录因子家族,共251个基因被显著地诱导表达。不同转录因子家族基因受低温胁迫诱导表达不同。本研究有助于在整体水平加深了解紫花苜蓿转录因子表达特性,为进一步研究这些响应低温胁迫的转录因子的功能提供参考。     

不同苜蓿品种混播和播种量对牧草产量及品质的影响

以紫花苜蓿品种‘巨能7’、‘三得利’为供试材料,采用混播方式（‘巨能7’单播,‘巨能7’与‘三得利’同行混播,‘巨能7’与‘三得利’间行混播）和播种量（13.5、18.0、22.5 kg·hm^-2）二因素随机区组设计,探究了干旱地区滴灌条件下混播方式和播种量对2017-2019年紫花苜蓿产量及品质的影响,并利用主成分分析方法（principal component analysis, PCA）进行综合评价,以期得到紫花苜蓿适宜混播方式和播种量。结果表明,混播方式和播种量对2017-2019年苜蓿平均株高、一级分枝数、干草产量、粗灰分、中性洗涤纤维含量和相对饲喂价值影响显著（P<0.05）,而对鲜干比、叶茎比、酸性洗涤纤维和粗蛋白含量影响不显著。其中,‘巨能7’与‘三得利’同行混播、播种量为18.0 kg·hm^-2时苜蓿干草产量显著高于间行混播、播种量为22.5 kg·hm^-2组合,高达16.79 t·hm^-2;‘巨能7’与‘三得利’同行混播、播种量为18.0 kg·hm^-2时苜蓿相对饲喂价值为156.87,仅次于同行混播、播种量为13.5 kg·hm^-2组合。经PCA综合分析,‘巨能7’与‘三得利’同行混播、播种量为18.0 kg·hm^-2时苜蓿综合表现最好,可在宁夏引黄灌区推广应用。     

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。     

低温胁迫对紫花苜蓿生理指标的影响

以俄罗斯杂花苜蓿和3个紫花苜蓿抗寒品系为试验对象,通过0℃,4℃低温胁迫处理,以22℃(室温)为对照,测定3个紫花苜蓿抗寒品系茎、叶的可溶性糖(SS)、游离脯氨酸(FP)、丙二醛(MDA)、可溶性蛋白(SP)的含量和超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢梅(CAT)、抗坏血酸地氧化物酶(APX)、谷胱甘肽过氧化物酶(GPX)的活性。以明确低温胁迫对紫花苜蓿的生理影响,及各项生理指标变化有效作用阈值与紫花苜蓿抗寒耐受能力的相关程度,筛选出了对紫花苜蓿抗寒性指示作用较敏感的生理指标及其有效作用阈值。结果表明:温度阈值上限SS为0℃,FP为4℃,SP为0℃,MDA为4℃,SOD、CAT、APX及GPX活性低温处理下的变化差异不显著,表明这些生理指标在低温胁迫时反应不敏感。     

紫花苜蓿对镉胁迫的生理响应及积累特性

采用盆栽的方法研究紫花苜蓿(Medicago sativa)对镉(Cd)胁迫的生理响应及积累特性。结果表明,Cd浓度低于25 mg·kg-1可以促进紫花苜蓿地上部和地下部的生长。随着Cd浓度提高,紫花苜蓿相对电导率和叶绿素含量降低,脯氨酸含量呈现先增大后减小的趋势,且在25 mg·kg-1时达到最高。Cd在紫花苜蓿体内表现为地下部地上部,随着Cd浓度增大,紫花苜蓿地上部和地下部Cd含量逐渐增大,转运指数和耐性指数先增大后减小。Cd浓度为25和100 mg·kg-1时,地上部和地下部Cd积累量最大,每盆分别为42.5和26.11μg。综合分析紫花苜蓿的生长、生理变化及富集能力表明,紫花苜蓿适用于浓度小于25 mg·kg-1的Cd污染土壤修复。     

4种燕麦对NaCl胁迫的生理响应及耐盐性评价

为研究4份燕麦坝莜一号、白燕2号、白燕6号和白燕7号的耐盐程度及其在盐胁迫处理下的生理反应规律,在水培条件下,分别用0,34.2,68.4,102.6,136.8,171.0 mmol/L浓度NaCl溶液模拟盐胁迫处理4种燕麦种子,观察记录各处理的盐害情况,分别测定了胁迫后的种子发芽势、发芽率、株高和根长,以及室温培养的燕麦幼苗叶片过氧化物酶(POD)、超氧化物歧化酶(SOD)和可溶性蛋白含量,分析了不同胁迫程度下各生理指标的变化情况,并且对4种燕麦的耐盐性进行了综合评价。结果表明,NaCl胁迫对4种燕麦种子的发芽势和发芽率均产生显著影响,对株高和根长产生了抑制作用,且均随盐浓度的增大呈逐渐降低的趋势;燕麦幼苗叶片POD活性、SOD活性、可溶性蛋白含量均在102.6 mmol/L 盐浓度下达到最大值,而且都随盐浓度的增大呈先升高后降低的趋势,表明燕麦具有较高的耐盐能力,在盐胁迫下可采取自我保护机制以适应盐胁迫,4种燕麦的耐盐阈值为102.6 mmol/L盐浓度。综合评价,白燕6号耐盐性较好,白燕2号具有高盐耐受性的潜力,这两个燕麦品种可以为耐盐基因挖掘及燕麦耐盐品种的选育提供材料。     

不同施肥量对藤稔葡萄生理生化指标和光合的影响

对五年生滕稔葡萄进行了六个水平的氮磷钾复合肥对果实生理生化指标和光合速率等的影响试验,测定和比较了果实品质相关指标、以及叶柄氮磷钾含量、叶片净光合速率等。结果表明,果实在施肥量为20 kg/667 m2时综合表现较佳,而且有些果实指标如固酸比,随着施肥量的增加反而明显下降;同时,增加施肥量对叶柄氮磷钾含量和叶片净光合速率没有显著影响。所以,对藤稔葡萄来讲,过量施肥有害无益,建议的施肥量应为20 kg/667 m2。