蒙农红豆草的选育及其特征特性的研究

对从加拿大引进的、经过多年越冬自然淘汰后的麦罗斯红豆草，采用多次混合选择法育成了抗寒型品种蒙农红豆草，并研究了其特征特性及栽培技术要点。     

利用盐酸-正丁醇法测定蒙农红豆草缩合单宁的含量

红豆草在内蒙古种植较多,耐寒耐旱性强,且在畜牧业上有很好的利用价值。本试验旨在测定蒙农红豆草(Onobrychis viciaefolia Scop.cv.Mengnong)所含缩合单宁含量,为将来进一步开发利用红豆草及其单宁(Onobrychis viciaefolia,Sainfoin)提供数据支持和理论依据。试验以蒙农红豆草为原料,经丙酮溶液提取,通过盐酸-正丁醇法进行缩合单宁(total condensed tannin,TCT)含量的测定。结果表明,不论是蒙农红豆草全植株、茎和叶子中缩合单宁的含量均为生长期最高(P0.05);各个生长阶段中均是叶子中含有的缩合单宁含量最高(P0.05),生长期可达156.93 g.Kg-1DM(dry matter)。由此可见,蒙农红豆草所含缩合单宁主要在叶子上,且生长期含量最高。     

两种豆科牧草干草产量正交试验

以蒙农红豆草和草原2号杂花苜蓿为材料，进行牧草播种行距、播种量、施肥量三因素、三水平牧草干草产量正交试验，结果表明，播种量是影响两种供试牧草干草产量的主要因素。影响蒙农红豆草干草产量的试验三因素主次顺序依次为播种量、施肥量、播种行距；影响草原2号杂花苜蓿牧草干草产量的试验三因素的主次顺序依次为播种量、行距、施肥量。蒙农红豆草牧草干草产量的因素水平的最优搭配组合为播种行距30锄，播种量2．5kg／667m^2，施肥量5kg／667m^2；草原2号杂花苜蓿牧草干草产量因素水平的最优搭配组合为播种行距30cm，播种量0．4kg／667m^2，施肥量2．5kg／667m^2。     

不同红豆草材料苗期抗旱性综合评价

探讨不同程度干旱胁迫对苗期红豆草(Onobrychis viciaefolia)的影响及抗旱性差异,为红豆草种质材料抗旱新品种选育、种质资源的开发利用提供理论依据。以7份红豆草材料(5份来自俄罗斯,2份源于中国)为研究对象,盆栽模拟土壤干旱条件,对不同程度干旱胁迫下各材料的株高、地上生物量、叶片相对含水量、叶绿素、MDA、可溶性糖、可溶性蛋白质及脯氨酸含量进行了测定。结果表明:随干旱胁迫程度的加剧,植株高度、叶片相对含水量和叶绿素含量都明显下降,重度胁迫下,蒙农红豆草的株高、地上生物量、叶绿素含量均显著低于其他红豆草材料,甘肃红豆草的叶片保水能力相对较好;MDA、可溶性糖、可溶性蛋白质和脯氨酸含量都明显上升,重度胁迫下,Ⅱ材料的MDA含量、甘肃红豆草的可溶性糖、可溶性蛋白质及脯氨酸含量均显著低于其他红豆草材料。经抗旱隶属函数分析,得出其抗旱性顺序为:ZXY2003p-147ZXY2003p-132=ZXY2005p-623ZXY2007p-3423ZXY2010p-7369甘肃红豆草蒙农红豆草。     

干旱胁迫对红豆草根系生长及生理特性的影响

采用不同浓度PEG-6000模拟干旱胁迫（渗透势分别为0、-0.4、-0.8、-1.2、-1.6和-2.0 MPa）,研究干旱胁迫对5份红豆草材料根系生长及生理指标的影响,并对其苗期抗旱性进行分析和评价。结果表明：随干旱胁迫的加剧,供试红豆草的根冠比、根表面积、根尖数、根系可溶性蛋白、根系可溶性糖、根系活力均先增加后下降,根系平均直径、根体积、叶片相对含水量下降,根长和丙二醛含量增加;重度胁迫下,材料P1的根体积、根表面积、根直径降幅最小、丙二醛含量最低,材料P2的可溶性蛋白含量增幅最大,甘肃红豆草的根冠比降幅最小、可溶性糖含量增幅最大,蒙农红豆草的根系活力、根尖数降幅最低,根长最长。经隶属函数法分析得出供试红豆草的抗旱性顺序为：材料P1>P3>P2>甘肃红豆草>蒙农红豆草,主成分分析显示根直径、脯氨酸、可溶性糖可作为筛选抗旱红豆草的参考指标。     

红豆草新品系的草产量及营养价值研究

本试验通过研究红豆草（Onobrychis viciaefolia）新品系（P1,P2,P3）在2018年和2019年的农艺性状和营养价值以筛选高产、稳产、优质的品系,为红豆草新品种登记奠定基础。结果表明：不同红豆草新品系的农艺性状和营养价值有显著差异,其中P1的平均叶茎比（0.79）、鲜干比（4.52）、粗脂肪（5.46%）、粗灰分（6.75%）及磷（0.04%）含量均最高;P3的平均干草产量（4.87 t·hm^-2）、粗蛋白（15.25%）、相对饲喂价值（151.96%）均最高,中性和酸性洗涤纤维含量（42.83%,28.45%）均最低。综合分析结果显示,新品系P1,P2,P3在武威黄羊镇地区综合表现优异,且P1优于2个对照（甘肃红豆草、蒙农红豆草）,P2和P3不及对照甘肃红豆草,但均优于对照蒙农红豆草。因此,本试验所用红豆草新品系（P1,P2,P3）均可进一步进行区域试验和生产试验,以申报登记红豆草新品种。     

播于土表种子萌发及其幼苗定居研究初探

飞播成功与否,关键问题之一就是适宜飞播种子的选择,不同种子在土壤表面上具有不同的萌发成苗率。为此,以蒙农红豆草（Onobrychis viciifolia cv.Mengnong）、沙打旺（Astragalus adsurgens）、沙鞭（Psammochloa villosa）和沙地雀麦（Bromus ircutensis）种子为试验材料,在25 ℃,土壤含水量20%条件下,对种子在土表上的萌发行为及其幼苗定居进行研究,为选择适宜土表播种的牧草种子提供理论依据。结果表明,1）4种种子中沙鞭全固着型（Ⅰ型）占总发芽种子比例最高（60%）,另外3种均约35%; 2）在3种萌发行为中,蒙农红豆草全固着型（Ⅰ型）发芽指数（沙鞭除外）及活力指数较大,且与其他3种种子有明显差异; 3）4种种子幼根生长阶段,除沙打旺外,全固着型（Ⅰ型）的幼根几乎100%进入土壤,且伸入土壤所需时间表现为蒙农红豆草最短,沙地雀麦与沙鞭较长。综合来看,在此条件下,蒙农红豆草种子较大,萌发后幼根可迅速伸入土壤,躲避不利的环境条件,是较为适宜的表播种子。     

冰草属牧草营养器官解剖学研究

本文对蒙古冰草，伊菲冰草，诺丹冰草和杂种冰草营养器官进行了解剖学研究。结果表明冰草属牧草营养器官剖结构的差异主要表现在叶上，表现以茎，根上的差异并不十分显著，供试冰草均表现出了各自的旱生解剖结构特征，其中蒙古冰草较为突出。     

红豆草种质苗期耐寒性筛选及评价

为筛选抗寒性优异的红豆草（Onobrychis viciaefolia）材料,以国内外22份红豆草为研究对象,探讨4℃下分别处理0、1、3和5 d后其幼苗形态和生理指标对低温的响应差异。结果表明,随低温处理时间延长,供试红豆草株高、叶面积、地上生物量、地下生物量、叶片相对含水量、叶绿素a、叶绿素b、类胡萝卜素、叶绿体色素和根系活力均呈下降趋势,可溶性糖呈增加趋势,脯氨酸、可溶性蛋白、过氧化物酶活性均呈先升后降趋势,丙二醛和过氧化氢酶活性呈先降后升趋势,超氧化物歧化酶活性呈先升后降再升趋势。回归分析表明,地下生物量、过氧化物酶、脯氨酸、可溶性蛋白和叶片相对含水量可作为红豆草苗期耐寒性评价首选指标。隶属函数和聚类分析综合评价表明,甘肃红豆草和材料9155耐寒能力强,蒙农红豆草和新航红豆草耐寒能力次之,材料13709耐寒性最差。研究结果为耐寒红豆草新品种选育提供了种质材料。     

4种牧草幼苗对水分胁迫的响应及其抗旱性

采用盆栽法,在4种牧草苗期水分胁迫下,测定其幼苗的相对含水量、相对电导率、游离脯氨酸含量及丙二醛含量等指标,以期综合评价4种牧草苗期的抗旱性能.研究结果表明,4种牧草的相对电导率(除蒙农杂种冰草外)、游离脯氨酸含量以及丙二醛含量随着水分胁迫时间的增加均呈增加趋势,而叶片相对含水量均为下降趋势.经综合评价,4种牧草苗期抗旱性强弱的顺序为蒙农杂种冰草＞冰草＞红豆草＞百脉根     

4种牧草幼苗对水分胁迫的响应及其抗旱性

采用盆栽法,在4种牧草苗期水分胁迫下,测定其幼苗的相对含水量、相对电导率、游离脯氨酸含量及丙二醛含量等指标,以期综合评价4种牧草苗期的抗旱性能。研究结果表明,4种牧草的相对电导率(除蒙农杂种冰草外)、游离脯氨酸含量以及丙二醛含量随着水分胁迫时间的增加均呈增加趋势,而叶片相对含水量均为下降趋势。经综合评价,4种牧草苗期抗旱性强弱的顺序为:蒙农杂种冰草>冰草>红豆草>百脉根     

红豆草种子形态和营养成分遗传变异分析

为综合评价和筛选红豆草（Onobrychis viciaefolia）优异新品种、鉴定种质,本研究以国内外22份红豆草种质资源为试验材料,对其种子形态特征和营养成分进行了研究。结果表明,22份红豆草种子的形态和营养指标间均差异显著（P<0.05）,且营养成分含量平均变异系数大于形态指标变异系数。相关性分析表明,种子面积与周长、长度、宽度之间呈极显著正相关,种子周长与宽度、长度之间呈极显著正相关,千粒重与种子面积、宽度之间呈极显著正相关,与周长、长度呈显著正相关,与种子中粗脂肪含量呈显著负相关。主成分分析表明,影响红豆草种子的主要性状是种子形态特征中的长度、周长和面积,其次为营养指标中的粗蛋白和淀粉含量。聚类分析将22份红豆草种子分为3组。编号2668,9155,13523,2323-2,1994和‘蒙农红豆草’,‘甘肃红豆草’的主成分综合得分排名较高,为进一步研究提供了优良种质。     

盐胁迫下外源Ca~(2+)对红豆草幼苗抗性生理的影响

以蒙农红豆草为材料,研究了100mmol/L NaCl胁迫下不同浓度外源Ca2+对红豆草幼苗的生长、脯氨酸、可溶性糖和叶绿素含量及根系活力的影响;探讨了Ca2+对盐胁迫伤害的缓解作用。结果表明:随着Ca2+浓度的增加,与CK相比,红豆草脯氨酸、可溶性糖、叶绿素含量及根系活力呈先升高后降低的明显变化趋势,在T3(100mmol/L NaCl+30mmol/L CaCl2)处理下,红豆草脯氨酸、可溶性糖及叶绿素含量与对照相比提高了32.3%,60.0%和9.7%,差异显著(P0.05);T3、T4处理的根系活力显著高于CK(P0.05),其他处理与CK无明显差异;T3处理的株高显著高于对照CK(P0.05),其他处理与CK间无显著差异,达到最佳的效果。     

结缕草主要居群营养器官比较解剖学研究

对我国20个居群结缕草营养器官形态解剖数量性状的变异进行了观测和统计分析.结果表明:(1)不同结缕草居群在营养器官的解剖结构方面没有显著的差异,但在解剖数量性状方面有着明显的差异;(2)结缕草个体间的差异存在于居群内每个个体的每个解剖数量性状中;(3)结缕草居群中各营养器官的变异主要来源各不相同,其中根和匍匐茎来源于居群间的变异为40.77%和49.69%,而叶片的变异有55.37%存在于居群间;(4)叶肉厚度、叶片厚度、叶片下表皮细胞厚度、叶片上表皮细胞厚度、叶片下表皮细胞长度5个主成分的累计贡献率达到了81.40%,可以代表原始因子所代表的全部信息,也是造成不同居群间结缕草解剖数量性状差异的主要因素.     

磷、钾肥对蒙农红豆草种子产量和质量的影响

研究在北京地区施磷、钾肥对蒙农红豆草(Onobrychis viciaefoliacv.Mengnong)种子产量及质量的影响。结果表明:在一年内施肥总量相同的情况下,春季全施和秋/春(1/2)蒙农红豆草的种子产量高于秋/春(1/1)施肥试验的种子产量。春季全施试验中,施磷肥100 kg/hm2处理的种子产量为1 560 kg/hm2,显著高于其他处理(P<0.05);施钾肥180 kg/hm2处理的种子产量最低,为1 176kg/hm2。秋/春(1/1)施肥试验中,施磷肥100 kg/hm2处理的种子产量为1 357.3 kg/hm2,显著高于其他处理(P<0.05)。秋/春(1/2)施肥试验中,施磷肥100 kg/hm2处理的种子产量为1 519.6 kg/hm2,显著高于其他处理(P<0.05)。由相关分析可知,蒙农红豆草种子产量与单位面积的有效分枝数呈显著的正相关关系(R=0.955,P<0.05),而与每个枝条的花序数呈极显著的负相关关系(R=-0.991,P<0.01)。     

“蒙农杂种”冰草的生物学特性初探

蒙农杂种冰草具有返青早、枯黄晚、青绿期长等特点。本试验通过对蒙农杂种冰草在生长期和果后营养期有无灌溉条件下的抗逆性进行观察研究,结果发现:蒙农杂种冰草具有稳定的抗逆性,且对试验区的环境条件具有较强的适应性,为改善干旱地区草地植被和西部地区生态环境提供优良牧草品种。     

高丹草品种及新品系的SSR分析

为了明确13个蒙农系列高丹草品种及新品系之间在DNA水平上的遗传学差异性,利用SSR分子标记技术进行了比较分析。试验筛选出13个SSR适宜引物,对13份高丹草材料的基因组DNA进行PCR扩增共得到307个位点条带,其中多态性SSR位点条带285个,占92.8%,平均每对引物扩增出多态性条带位点22个,表明材料间遗传差异相对较大。用引物AH46建立了能明确区分13份高丹草材料的SSR指纹图,为高丹草品种和品系鉴定及知识产权保护提供了分子依据。13份蒙农系列高丹草材料的遗传距离(GD)变幅为0.1818～0.9167,平均值为0.6358。以GD值0.62为基准将13份材料分为五类:蒙农1号及新品系10、13和12为第一类;蒙农2号、4号、5号、9号和7号为第二类;蒙农6号和8号为第三类;新品系11和蒙农3号各单独为一类。这为高丹草作为中间材料进一步杂交改良利用提供了依据。     

60Co-γ射线辐射对蒙农杂种冰草性状的影响

本研究以蒙农杂种冰草为试验材料,应用60Co-γ射线对其种子进行不同辐射剂量(30、60、120、180 Gy)处理后育苗单株移栽试验地,研究60Co-γ射线辐射对蒙农杂种冰草株高、叶长、叶宽、穗长、穗宽、茎粗、干草产量等性状的影响.结果表明:随着辐射剂量的增加,蒙农杂种冰草的株高、叶长、干草产量均呈现先升高后降低的趋...     

蒙农红豆草愈伤组织诱导及植株再生的研究

采用MS为基本培养基,对内蒙古地区特有的红豆草品种蒙农红豆草(Onobrychis viciifolia Scop.cv.mengnong)的种子进行不同预处理,统计在不同培养基培养下供试材料种子的萌发率,并在出苗后对红豆草幼苗各外植体(下胚轴、子叶、幼茎、叶片)在不同激素配比培养基中进行组织诱导培养,最终确定理想的培养基激素配方并获得红豆草再生植株。研究结果表明,在1/2MS培养基中种子的萌发率高于MS培养基,并在4℃冷藏预处理下其萌发效果最佳,萌发率达94%。不同激素配比对不同外植体的愈伤诱导和芽分化的效果有所差异。附加MS+2,4-D 2mg/L+6-BA 1mg/L+KT 1mg/L培养基下胚轴整体出愈效果最好,愈伤组织诱导率为86%;附加MS+NAA 0.1mg/L+6-BA 2.0mg/L培养基有利于芽的分化,分化率为24%。外植体出愈顺序为:下胚轴>子叶>叶片>幼茎。     

干旱胁迫下蒙农杂种冰草RT-qPCR内参基因的筛选

为了筛选出蒙农杂种冰草基因表达分析研究的最适内参基因,基于前期蒙农杂种冰草转录组数据(NCBI临时登录号：PRJNA777813),以不同干旱胁迫下蒙农杂种冰草茎和叶2个器官为材料,用RT-qPCR技术分析6个候选内参基因(CYP、GAPDH、G6PD、UBQ11、ACT11和TUB4)的表达情况,并利用Ct值和3个软件分析候选内参基因的表达稳定性。Ct值分析结果表明,6个候选内参基因在干旱胁迫下蒙农杂种冰草茎和叶中的Ct值为24～35,表达丰度适中,适合进行下一步筛选。geNorm、NormFinder及ReFinder综合分析后结果表明,GAPDH是干旱胁迫下蒙农杂种冰草不同器官基因表达分析的最佳内参基因,TUB4次之,CYP最差。为了提高准确性,干旱胁迫下蒙农杂种冰草也可同时使用两个内参基因组合,GAPDH和G6PD是最稳定的内参基因组合。