温度对不同秋眠型紫花苜蓿光敏色素和内源激素的影响

为探讨温度对不同秋眠型苜蓿(Medicago sativa)光敏色素表达量和内源激素含量的影响,以3个不同秋眠型紫花苜蓿品种为材料,设计5个不同的温度梯度(6,12,18,24和30℃)处理35d,测定叶片中光敏色素和植物激素的含量,分析温度与苜蓿秋眠的关系。结果表明:与半秋眠、非秋眠型苜蓿相比,秋眠型苜蓿Norseman(FD1)叶片中的PHYA表达量低,且有随着温度升高而升高的趋势;非秋眠品种CUF101(FD9)在低温(6℃)和较高温度(24和30℃)时PHYA表达量较低,12和18℃时含量较高;Dupuils(FD5)在各个温度条件下变化不大。温度对苜蓿品种Dupuils(FD5)和CUF101(FD9)中PHYB含量无规律性影响,但Norseman(FD1)从低温到高温的PHYB表达量呈明显的递减趋势,低温有利于PHYB基因的表达。在适合于苜蓿生长的温度条件下,叶片中GA3,ZR和IAA含量较高,低温(6℃)和高温(30℃)时上述生长激素含量下降。因此,苜蓿的秋眠性受温度影响,PHYA和PHYB对苜蓿的秋眠有调控作用,低温和高温不利于生长激素的合成。     

光周期与温度对紫花苜蓿phyA和phyB mRNA表达的影响

通过探讨不同温度和不同光周期对紫花苜蓿(Medicago sativa L.)phyA和phyB mRNA含量的影响,以期为揭示调控苜蓿秋眠性的分子机理提供科学依据。试验采用FQ-PCR SYBR-Green I方法,测定了每天8,12和16h光照处理条件下3种秋眠类型苜蓿WL-232(秋眠型,FD2)、ArcherⅡ(半秋眠型,FD5)、WL-525(非秋眠型,FD8)的phyA和phyB mRNA表达水平;采用半定量RT-PCR,测定了5℃,15℃,25℃和35℃条件下秋眠型苜蓿Vernal(FD2)的phyA和phyB mRNA表达水平。结果表明:苜蓿存在光周期效应,短日照条件下秋眠型苜蓿phyB mR-NA表达量最大,相同光照条件下不同秋眠型苜蓿的表达规律为秋眠型>半秋眠型>非秋眠型,且相对于phyA,在紫花苜蓿绿叶中phyB对光周期的变化反应更敏感。在不同温度条件下秋眠型苜蓿Vernal的phyA和phyB合成规律不一致,低温条件下,phyB表达量较高,phyA表达量较低;高温条件下,phyA表达量较高,phyB表达量较低。上述结果表明phyB在调控苜蓿秋眠中发挥了更重要的作用。     

光周期对不同秋眠型苜蓿光敏色素和内源激素的影响简

 本试验研究了不同光周期对３种秋眠型苜蓿光敏色素和植物体内源激素含量的影响,为揭示苜蓿秋眠性的调控机理提供科学依据。试验采用ＦＱ-ＰＣＲＳＹＢＲ-ＧｒｅｅｎＩ方法,在人工气候室,以美国苜蓿秋眠级标准对照品种Ｎｏｒｓｅｍａｎ（ＦＤ_１,秋眠型苜蓿,秋眠１级）、Ｄｕｐｕｉｌｓ（ＦＤ_５,半秋眠型苜蓿,秋眠５级）和ＣＵＦ１０１（ＦＤ_９,非秋眠型苜蓿,秋眠９级）为材料,设计４个不同的日照长度梯度（７,１０,１３和１６ｈ／ｄ）,对其植株处理３５ｄ,测定叶片中光敏色素（PHYA 、PHYB）ｍＲＮＡ 表达量,采用（ＥＬＩＳＡ）试剂盒法测定内源激素生长素（ＩＡＡ）、脱落酸（ＡＢＡ）、玉米素核苷（ＺＲ）、赤霉酸（ＧＡ_３）的含量。结果表明,３种不同秋眠型紫花苜蓿PHYA 和PHYB 在短日照条件下合成量大,其中以Ｎｏｒｓｅｍａｎ表现最为明显。不同秋眠类型苜蓿叶片中的ＧＡ_３／ＡＢＡ、ＺＲ／ＡＢＡ和ＩＡＡ／ＡＢＡ均随着光照时间延长而增大;短日照条件下３种秋眠型苜蓿ＡＢＡ的合成量均为最大,ＧＡ_３的含量最低,生长严重受到抑制。可能PHYA 和PHYB 直接或间接影响了内源激素ＧＡ３、ＺＲ、ＩＡＡ、ＡＢＡ合成量,进而调控了苜蓿的秋眠。     

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。     

苜蓿SKU5基因的表达调控及其在秋眠中的作用

为了探索SKU5基因在紫花苜蓿（Medicago sativa L.）中表达调控规律和在苜蓿秋眠中的作用,本研究拟检测春、夏、秋季和人工条件下不同温度、不同日照长度下秋眠型和非秋眠型苜蓿叶片中SKU5基因mRNA相对表达量,分析同一秋眠型苜蓿品种不同时期SKU5基因mRNA相对表达量差异和不同时期2种秋眠型苜蓿品种间SKU5基因mRNA相对表达量的差异,以及SKU5基因mRNA相对表达量与苜蓿株高、叶面积、日照长度、温度的相关性。结果表明：SKU5基因的表达受日照长度极显著负调控,受温度极显著正调控;2种苜蓿叶片中SKU5基因的表达受日照长度和温度的调控结果不一致;秋眠型苜蓿叶中SKU5基因mRNA相对表达量与株高、叶面积呈显著负相关。因此,随着日照长度的缩短,SKU5基因高表达很可能促进秋眠型苜蓿的秋眠。     

北京地区不同秋眠型苜蓿叶片光合色素的比较研究

以美国4个不同秋眠型标准秋眠级紫花苜蓿Medicago sativa品种为材料,对其秋季刈割后生育期植株叶片的光合色素进行测定。结果表明：4种秋眠型苜蓿的叶绿素、类胡萝卜素在整个秋季生育期均呈现先增加达到峰值后减少的规律。FD5的叶绿素含量高于其它秋眠型,说明半秋眠型较适应北京气候。 4种秋眠型苜蓿叶绿素a/b含量在整个秋季生育期波动不大,且叶绿素a/b的变化规律与叶绿素含量相似。不同秋眠型苜蓿类胡萝卜素含量为FD5＞FD1＞FD11＞FD8。4种秋眠型苜蓿叶片光合色素吸收光谱基本相同,差别是FD1和FD5在440 nm处光密度值较FD8和FD11低。     

温度和光照时间对3个秋眠型紫花苜蓿品种形态特征的影响

短日照和低温是导致紫花苜蓿（Medicago sativa）秋眠的主要环境因子。本研究分析了降温与缩短光长对不同秋眠型紫花苜蓿品种形态特征的影响机制,并探讨其与秋眠性之间的关系。结果表明,光长缩短和降温互作处理对于苜蓿各项形态指标的影响显著（P<0.05）大于单一处理;降温和互作处理使非秋眠型与秋眠型苜蓿品种的分枝数减少;非秋眠型与秋眠型苜蓿品种分别在降温和光长缩短处理下叶片变狭长,茎秆生长较弱,匍匐生长明显,不同处理下苜蓿品种牧草产量和品质显著（P<0.05）降低,且光长缩短的影响大于降温处理。     

紫花苜蓿蓝光受体CRY2B过表达载体构建及转化

短日照是影响苜蓿秋眠性的主要因素,即光周期效应。根据转录组测序的结果,对主要的蓝光受体隐花色素CYR2 B基因和苜蓿秋眠性之间关系的研究可以从光受体途径来揭示苜蓿秋眠性调控机制,本试验首先克隆紫花苜蓿1级品种‘驯鹿'隐花色素CRY2B基因的完整开放阅读框(696~2553 bp),设计1对含有酶切位点的特异性引物CRY2 B-F,CRY2 B-R,通过多次酶切和连接,将克隆目的片段连接到植物表达载体p CAMBIA3301上得到重组载体p CAMBIA3301-CRY2B,成功地构建了紫花苜蓿CRY2B的过表达载体,并利用农杆菌介导p CAMBIA3301-CRY2 B成功转化苜蓿植株,为进一步研究CRY2 B调控苜蓿秋眠性分子机制奠定基础。     

石河子地区不同秋眠级紫花苜蓿生产性能和营养品质比较

试验旨在研究石河子地区不同秋眠级紫花苜蓿的营养品质和生产性能，以获得适宜当地种植的优良休眠型苜蓿品种。选择10个不同秋眠级紫花苜蓿品种为试验材料，测定紫花苜蓿初花期的营养品质、生产指标和越冬率，并进行综合评价。结果表明，以渝苜1号为代表的第一类群非秋眠型和极非秋眠型苜蓿的生产性能和营养品质均为优，但越冬能力较差，半秋眠型（新疆大叶、Victoria和Archer）苜蓿的越冬性较强且综合性能表现良好，秋眠型（肇东、新牧2号和骑士2）苜蓿的越冬能力强，但综合性能较差。研究表明，综合考虑当地气候及苜蓿多年生的特性，应优选综合性能较好且越冬能力较强的半秋眠苜蓿（新疆大叶、Victoria和Archer）进行种植。     

不同光周期条件下PhyB和ABA对不同苜蓿品种的秋眠性调控

短日照和低温是导致苜蓿秋眠的主要环境因子。本研究检测了3个不同秋眠型苜蓿在8,12和16 h光照光周期条件下叶片和顶芽中PhyB和ABA的含量,并探讨其对秋眠的影响机制。结果表明,1)和非秋眠苜蓿相比,秋眠苜蓿叶片中PhyB含量高,PhyB作为绿色植物主要光受体可能通过光周期调控或参与了苜蓿的秋眠;并且3个品种均是在8 h光照下PhyB合成量高,暗示长暗期利于其合成。2)和12,16 h光照相比,8 h处理顶芽和第一展开叶中ABA含量最高,显然短日照利于ABA的合成;8 h光照处理时,秋眠型苜蓿品种Vernal ABA含量分别比半秋眠型CW5 0 2和非秋眠型CUF1 0 1高2.1 2和2.0 3倍,1 2 h光照处理ABA含量Vernal比CW5 0 2和CUF1 0 1分别高3 6.2 4%和46.46%,但16 h光照处理ABA含量并不表现上述规律,说明8和12 h光照程度不同地为苜蓿创造了逆境效应,ABA可能是调控或诱导秋眠的激素。3)8 h光照下苜蓿秋眠特征明显,生长严重受抑,不开花;12 h光照下苜蓿秋眠特征比8 h光照处理轻,生长受抑但抑制程度低于8 h光照处理,不开花;16 h光照下3个品种生长、开花正常。可能是PhyB含量多寡程度不同地调控了光周期反应,进而影响了ABA合成,而ABA在不同光周期诱导下通过合成量不同调控了不同秋眠基因表达,诱发了秋眠。     

光周期对不同秋眠型苜蓿SOD、POD活性的影响

短日照是导致苜蓿(Medicago sativa L.)秋眠的主要环境因子,同时也可能是苜蓿生长的一种逆境。本文研究了光周期对不同秋眠型苜蓿超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)的活性的影响,以及两种抗氧化物酶活性与苜蓿秋眠性的关系,为进一步研究秋眠性的生理机制奠定基础。结果表明:无论是秋眠型苜蓿Vernal,半秋眠型苜蓿CW502,还是非秋眠型苜蓿CUF101,其叶片中SOD和POD的活性均呈现出8h光照最高,12h次之,16h最低的趋势,暗示SOD、POD的活性与长日照苜蓿的光周期有关,短日照可提高SOD、POD的活性;在同一光周期下,不同秋眠类型苜蓿品种之间并未在SOD活性上表现出规律性,而POD活性则有随着秋眠性增强而增强的趋势;在同一苜蓿品种中POD活性多随生长期延长而升高。     

晚秋温度对苜蓿地上部游离脯氨酸、可溶性糖和POD活性的影响

通过对9个不同苜蓿Medicago sativa品种地上部游离脯氨酸、可溶性糖和POD活性的研究,揭示晚秋温度变化对上述指标变化的影响,结果表明：9月10日-10月10日,随着温度的降低,3种不同秋眠类型的苜蓿地上部游离脯氨酸含量都呈上升趋势,其中高度秋眠类型苜蓿的变化幅度最大;不同秋眠类型苜蓿地上部可溶性糖变化趋势有所不同,低度和高度秋眠类型苜蓿变化幅度比较剧烈,说明在贮藏类营养物质方面,低度和高度秋眠类型苜蓿更为敏感,二者变化趋势恰好相反,中度秋眠类型苜蓿介于二者之间;不同秋眠类型苜蓿地上部过氧化物酶（POD）活性都经历逐步上升的趋势,中度和高度秋眠类型苜蓿POD活性变幅相对于低度秋眠类型大,说明中度和高度秋眠类型苜蓿地上部对于气温的变化更敏感。     

紫花苜蓿越夏期的生理生化反应及评价

高温胁迫会致使植物发生一系列生理、生化及形态上的变化,为了研究在自然高温条件下不同紫花苜蓿（Medicago sativa）品种的生理生化变化情况,本研究选取22个紫花苜蓿品种,采用随机区组设计,测定在夏季高温期不同自然温度下叶片的相对含水量、相对电导率、可溶性蛋白含量、SOD和POD活性的动态变化,并通过聚类分析的方法,初步评价不同紫花苜蓿品种对夏季高温的耐受力,秋眠级与抗热性之间以及各评价指标之间的相关性。结果表明,1）随着温度由低－高－低的变化,相对含水量、可溶性蛋白含量、SOD和POD活性先升高后降低,叶片相对电导率逐渐上升,第4次样品平均相对电导率是第1次样品的3.36倍;2）通过层次聚类将参试品种对高温的耐受力分为3类,其中耐热类品种为赛特、德宝、皇冠、皇后2000、8925MF、金皇后和WL414,中等耐热品种为赛迪7号、南霸天、丰宝、WL 525HQ、阿尔冈金、猎人河、苜蓿王、牧歌401和四季旺,其余参试品种耐热性较差;3）相关性分析表明,秋眠级与相对含水量极显著负相关（P＜0.01）,与可溶性蛋白含量和POD活性显著负相关（P＜0.05）,与电导率和SOD活性之间相关系数为0.138和-0.405;测定5个生理生化指标之间呈现极显著相关关系。     

不同秋眠级苜蓿在辽宁地区生产性能的比较分析

针对辽宁地区现有苜蓿品种秋眠性强、抗寒能力强但产量低的现状,引进了12个国内外不同秋眠级苜蓿品种进行田间试验,测定其生长第2年各项生长指标。结果表明:从株高和产量角度考虑,秋眠级数为3的爱乐高和柏拉图最适合该环境条件,而草原2号、润布勒等秋眠级较低的品种不适合该环境条件;不同苜蓿品种再生性有较大差异,爱乐高(FD3)、WL323(FD4)再生性较好,LoBo(FD3)再生性相对较弱;综合分析各项指标,表现最好的为爱乐高(FD3),柏拉图(FD3)和WL323(FD4)。综合性状最差的为草原2号(FD1),其余品种的性状表现为中等,部分半秋眠品种也可在辽宁地区安全越冬。     

苜蓿秋眠性及其与抗寒性和产量的关系

秋眠性是苜蓿对日照缩短的一种生长反应,用苜蓿在秋季的再生高度来唯一划分.由于传统苜蓿品种的秋眠性与抗寒性之间存在表型相关,秋眠性被普遍用于抗寒性的预测.但许多研究表明,秋眠性和抗寒性是苜蓿适应不同的环境因素、为了不同的原因、同时而又独立进化的.与非秋眠品种相比,秋眠品种在夏末和秋季生长下降,导致全年刈割次数减少,故全年产草量较低.在深入认识秋眠性和抗寒性之间的遗传独立性的基础上,美国育种家致力于非秋眠而又抗寒、高产的苜蓿品种培育,使得新品种的抗寒性超过其秋眠级所预测的水平.随着我国引进苜蓿品种的增加,国内产业界人士有必要对苜蓿秋眠性的科学内涵及在品种改良和适应性选择的意义上有更进一步的认识.     

上海地区紫花苜蓿生产特点及主要保健营养成分的变化

选用EUREKA(FD8)和DERBY(FD5)2个不同秋眠级别紫花苜蓿Medicago sativa品种,于2001年10月-2003年10月在上海地区进行系统考察和研究.结果表明:以上海为代表的过渡带地区,就年累计鲜草产量而言,半秋眠型品种DERBY极显著高于非秋眠型品种EUREKA;2年各刈次鲜草产量分布特点表明,2个不同秋眠级别品种产量高峰都在入夏之前;EUREKA品种与DERBY品种相比,突出的产量优势表现在高温高湿、高温干旱的不利气候条件期间;2个不同秋眠级别品种,每年3月中下旬的第1刈次鲜草产量的高低都与越冬期间低温阴湿强度和持续时间密切相关;决定上海地区苜蓿年累计鲜革产量高低的关键是有利气候条件下的再生力和生长势;上海地区生产的苜蓿草粉,其主要保健营养成分及含量与西北地区草粉相近或略有超过,2个品种叶蛋白和粗多糖含量,年份间、刈次间都有较大波动.     

播期、品种对沙地紫花苜蓿抗氧化特性与越冬率的影响

为探讨不同播种时期紫花苜蓿（Medicago saliva L.）根颈抗氧化特性变化规律及其与越冬的关系,本试验选择3个紫花苜蓿品种（骑士T、公农1号、擎天柱）,于2017年7月1日开始,每5天播种一期,播种至8月15日。2017年10月11日（土壤冻融交替期）、11月11日（土壤封冻期）取样测定紫花苜蓿根颈中超氧化物歧化酶（Superoxide dismutase,SOD）、过氧化物酶（Peroxidase,POD）、过氧化氢酶（Catalase,CAT）活性和丙二醛（Malondialdehyde,MDA）含量,翌年春季调查越冬率。结果表明：随着播种时期的推迟,3个紫花苜蓿品种的越冬率均明显下降,紫花苜蓿根颈中CAT,POD,SOD酶活均呈下降趋势;越冬率与10月11日紫花苜蓿根颈的SOD酶活性及11月11日根颈的POD酶活性呈显著正相关关系,与10月11日和11月11日根颈的MDA含量呈负相关关系。研究认为,紫花苜蓿根颈中SOD,POD,CAT 3种抗氧化酶是其适应低温的关键酶,在阿鲁科尔沁地区,7月21日之前播种可有效提高紫花苜蓿越冬率。