广布野豌豆裂荚影响因素与裂荚日动态研究

为探明豆科牧草裂荚与环境条件的关系,以及每天的裂荚时间,以广布野豌豆为对象分别进行了晴天和阴天裂荚影响因素与裂荚日动态研究。研究结果表明,晴天时,相对裂荚率与气温、空气相对湿度、荚皮温度和荚皮含水量均呈极显著的相关关系(P＜0.01),阴天时,除裂荚率与荚皮含水量相关关系未达到显著外,其余也均达到极显著或显著的相关水平(P＜0.01或P＜0.05),相对裂荚率与风速无关(P＞0.05);晴天的裂荚率明显大于阴天,每天裂荚高峰期发生在12:00-14:00,而8:00前和18:00后不裂荚。上述结果得出,外界环境中的温度和湿度与裂荚率密切相关,选择8:00前的清晨和18:00后的傍晚,是避免种子损失,收获种子的最佳时间。     

不同裂荚特性箭筈豌豆裂荚力数字化评价

以美国种质资源库(NPGS)提供的541份箭筈豌豆(Vicia sativa)种质为基础,经过连续3年裂荚率评价,共筛选出高、中、低裂荚种质33份。以这33份箭筈豌豆种质作为本研究的试验材料,利用艾德堡HP-50数显推拉力计结合裂荚率对箭筈豌豆荚果水平放置时的裂荚机械力和垂直放置时的裂荚机械力进行分析,为选育箭筈豌豆抗裂荚种质提供精确、快速的评价方法。结果显示,1)箭筈豌豆高裂荚种质荚果裂荚机械力极显著低于低裂荚种质荚果裂荚机械力(P0.01)。2)箭筈豌豆荚果水平放置时的裂荚机械力极显著低于垂直放置时的裂荚机械力(P0.01)。3)箭筈豌豆荚果在水平放置下裂荚机械力大于9.286N的为低裂荚种质,裂荚机械力小于2.163N的为高裂荚种质。研究表明,利用推拉力计测试水平放置的箭筈豌豆荚果裂荚机械力可准确反映箭筈豌豆不同种质的裂荚特性,并为箭筈豌豆裂荚特性的标准化测定提供了重要的参考依据。     

抗裂荚箭筈豌豆荚果发育动态及其腹缝线结构

易裂荚箭筈豌豆(Vicia sativa)的荚果开裂主要是由离层和细胞失水产生的机械拉力导致的,但是在抗裂荚的箭筈豌豆中的组织结构尚不明确。该研究以抗裂荚的135号箭筈豌豆(V.sativasubsp.sativa No.135)为对象,对其荚果在发育过程中的形态特征、水分含量、发芽率及腹缝线横截面解剖结构等的动态变化进行观察分析,以探讨抗裂荚箭筈豌豆荚果的抗裂机理,以及为生产中确定其种子收获的适宜时间提供理论依据。结果显示,1)135号箭筈豌豆约在盛花后26d荚果变为棕黑色,荚果的大小、干重已经达到最大值,含水量较低,发芽率较高且硬实率较低。2)135号箭筈豌豆腹缝线处夹在两个维管束之间的薄壁细胞没有分化成离层,而是分化成与维管束细胞一样的厚壁细胞,将两个维管束连接起来,形成由厚壁细胞组成的整体。综上所述,盛花后26d荚果变为棕黑色时是135号箭筈豌豆的适宜收获时间,离层的丢失和分化形成的厚壁细胞是其荚果抗裂的主要原因。     

种荚预处理对红芪种子发芽特性的影响

采用去除果荚浸种、不去除果荚浸种荚和焖种荚等方法对红芪种子预处理12 h后再行发芽试验,以不去果荚不浸种干种荚为对照,旨在探寻改善红芪种子发芽特性的种子预处理方法。结果表明,春播季节20℃/18℃自然光照条件下,各处理红芪种子发芽率随发芽天数的动态变化均呈“S型”变化趋势,符合Logistic曲线方程。红芪种荚从置发芽床后第2~6天开始,种子先后启动发芽,第14~19天发芽陆续结束。整个发芽过程中,种子各发芽指标均表现出预处理间的显著差异性,预处理使红芪种子发芽提早1~4 d,发芽高峰持续期延长2 d。去果荚浸种12 h显著加快了种子发芽进程,焖种荚处理有效延长了发芽持续期。各处理发芽指标从高到低依次为去果荚浸种12 h(发芽率80.7%,发芽势54.0%,发芽指数7.083)>不去果荚焖种荚12 h(发芽率64.0%,发芽势13.3%,发芽指数3.462)>不去果荚水浸种荚12 h(发芽率48.0%,发芽势22.0%,发芽指数3.007)>对照干种荚(发芽率34.7%,发芽势4.0%,发芽指数1.865)。以上说明种荚果皮造成的吸水障碍是限制红芪种子发芽的主要因素,播种前将红芪种荚浸种12 h或焖种12 h再行播种均可显著改善红芪种子发芽特性,去除果荚后再浸种效果更佳,发芽率可达80.0%以上。     

百脉根不同成熟期的种用特性

本研究对不同成熟期采收的百脉根（Lotus corniculatus）种子和荚果进行了多种因素及指标的分析。结果表明,百脉根种子成熟很不一致,裂荚性极强。生产中,种子损失严重,而且所收获的种子品质也差;其种子产量和品质受到单位面积裂荚数和成熟荚果数的制约。在裂荚最少、成熟荚最多时收获最佳,不仅种子产量高、饱满种子数多,千粒重大,而且种子内部各营养成分的转化积累已基本完成,这时的种子具有发芽性能好,发芽势、发芽率、活力指数高,平均发芽天数短等特性。     

扁蓿豆种子生产适宜收获时间的确定

为了确定扁蓿豆荚果和种子发育阶段的收获时间及1 d中的裂荚时间,试验采用野外调查和室内试验的方法,测定了荚果和种子的形态学和生理学特征及1 d中与裂荚相关的环境因子。结果表明:扁蓿豆在种子发育过程中的适宜收获时间为盛花后第36天,此时荚果和种子颜色均为棕色;种子失去绿色后干重达到最大,荚皮和种子含水量下降到最低,为10%左右;裂荚率与空气温度、空气湿度、荚皮温度和荚皮含水量均呈极显著相关关系(P0.01);每天裂荚高峰期发生在12:00—14:00之间,而8:00前和18:00后不裂荚。说明扁蓿豆盛花后第36天达到收获期,此时为种子最佳收获时间;1 d中最佳收获时间为8:00前和18:00后。     

旱、盐胁迫下黄芪种子萌发及其对水杨酸的响应

通过测定不同浓度聚乙二醇(PEG)和NaCl胁迫下膜荚黄芪(Astragalus membranaceus)和蒙古黄芪(A.membranaceus var.mongholicus)种子的最终发芽率、发芽势、简化活力指数、苗长、根长、苗干重、根干重等指标,以及不同施用方式和浓度的水杨酸(SA)对重度PEG和NaCl胁迫下两种黄芪种子最终发芽率的影响,旨在研究两种黄芪种子对PEG和NaCl胁迫响应方式的异同及SA对两种黄芪种子在重度PEG和NaCl胁迫下保护效果的差异。结果表明,低浓度PEG和NaCl只能促进膜荚黄芪种子萌发。在-0.5 MPa PEG和-0.7 MPa NaCl处理下,蒙古黄芪种子的活力指数显著优于膜荚黄芪种子(P0.05)。SA浸种能促进重度PEG和NaCl胁迫下两种黄芪种子的最终发芽率。蒙古黄芪种子的耐胁迫性高于膜荚黄芪种子。两种黄芪种子对SA的响应方式有区别。SA浸种处理优于拌种处理。     

黄芪多糖的提取、生物活性和应用

我国药典规定,药用黄芪有两种:①豆科植物膜荚黄芪;②蒙古黄芪,生药用其干燥根。近年来研究发现,黄芪中除黄芪甲苷、黄酮等小分子化合物具有较强的生物活性外,大分子化合物如黄芪多糖(APS)也同样具有多方面的活性。     

黄芪多糖及其应用

黄芪为豆科植物膜荚黄芪[Astrugalus membranaceus （Fisch）Bge]和内蒙古黄芪[A.mongholicus Bge]的干燥根，其味甘、性温，有补气升阳，固表止汗、托毒排脓、利水消肿和生肌等功效，为补气之要药。     

喷施植物生长调节剂对紫花苜蓿花荚脱落的影响

紫花苜蓿花荚脱落率高,是实际生产中导致种子产量低下的原因之一。选择‘新牧4号’紫花苜蓿(Medicago sativa L.cv.‘XinMu No.4’)为试验品种,喷施植物生长调节剂(PGRs),通过对花柄脱落部位进行细胞组织学剖析,分析紫花苜蓿花柄离区形成中内源激素含量与细胞壁水解酶活性的变化特征,探讨二者对紫花苜蓿花荚脱落的影响,以期为PGRs调控紫花苜蓿种子生产提供一定的理论参考和生产依据。结果表明：紫花苜蓿花柄离区分化后开始出现比较明显的断裂,对小花的支撑力开始下降,最终导致脱落。纤维素酶(CE)和多聚半乳糖醛酸酶(PG)活性在PGRs调控下活性增高,促进紫花苜蓿花荚脱落,同时PG活性在紫花苜蓿发育后期受到内源赤霉素(GA₃)正向调控。喷施PGRs可降低紫花苜蓿花荚脱落率,其中以初花期喷施20 mg/L GA₃和250 mg/L多效唑(PP₃₃₃)效果最好。     

三种锦鸡儿属植物表型多样性分析

用数量统计的方法对柠条锦鸡儿、中间锦鸡儿和小叶锦鸡儿的31份材料的10项形态指标进行了研究.方差分析结果表明这10个性状在材料间表现出显著差异;聚类分析把这3种植物的31份材料分为2组;主成分分析表明种子长和宽、千粒重、荚果长和宽等是造成这3种植物表型差异的主要因素;回归分析和相关分析的结果表明了地理生态因子对这3种植物的表型性状变异有较强的影响.     

新疆昭苏野生黄花苜蓿果实形态变异研究

为探明不同群体黄花苜蓿的遗传变异规律及亲缘关系,以伊犁昭苏地区8个天然群体为研究对象,对荚果和种子的性状进行了研究,分析群体间和群体内单株的差异,探明荚果和种子性状以及与地理因子的相关性。结果表明,1)黄花苜蓿群体间除荚果长宽比外,其他各性状均有显著差异;群体内单株间荚果宽度、种子颜色和种子宽度等性状有显著差异;2)除种子颜色外,其他各性状群体间的差异大于群体内差异。群体间,百粒重和荚果形状变异系数较大,分别为0.540和0.535,群体内种子颜色变异系数最大(0.554);3)主成分分析结果表明,群体间的差异主要来源于种子大小、荚果种子数和荚果形状;4)荚果的长度和海拔之间呈正相关关系;5)依据果实形态利用欧氏距离UPGMA聚类分析,将8个群体分为4类:大荚果型、大粒型、小粒型和中间型。     

我国扁蓿豆种子生产研究现状及提高产量的途径

分析了我国扁蓿豆种子生产中存在的有关问题和局限性,主要针对扁蓿豆种子生产中存在的成熟期不一、裂荚性和落粒性强、单位面积产量低等问题,提出了采用覆膜、人工辅助授粉、留株后熟等方法,提高扁蓿豆种子产量的途径。     

扁蓿豆荚果和种子发育及硬实发生的关系

通过对萹蓿豆不同发育阶段荚果和种子形态学特征和生理学特征的调查,来判断该物种硬实发生的时间及种子含水量与硬实之间的关系。结果显示,盛花后第33～36天荚果和种子几乎都变为棕色,种子的长、宽和厚显著减小,荚果大小变化也明显;此阶段荚果和种子鲜重在达到最大值后下降到最小,荚果和种子含水量达到最小值(20%左右);此时种子开始出现硬实,种子硬实率与种子含水量呈显著的负相关关系。因此,种子硬实受种子成熟度影响,而且与种子含水量有关。扁蓿豆荚果和种子的形态学特征和生理学特征的变化可以作为指示硬实发生的指标,其中荚果和种子的形态学特征可以作为判断种子发生硬实时间的快速有效的指标,但荚果和种子的干重不能作为指示硬实发生的指标。     

甘草属杂交区物种形态特征的数值分类学研究

本研究对来自新疆和甘肃9个甘草属杂交区物种的形态分类性状进行数值分类分析,以区别和鉴定不同杂交区的亲本种组成及杂交类型,为药用甘草种质资源利用和杂交物种形成研究奠定形态分类学基础。通过野外调查和标本采集,对形态学特征及数据进行记录和测量;数值化处理后,进行主成分分析,提取具有分类价值的主要特征性状;通过R聚类对29个性状进行分类;通过OTU散点和Q聚类对不同杂交区的亲本种及其杂交类型进行分类。结果表明:在前3个主成分中果荚膨胀度(LeI)、小叶数上限(ULF)、小叶数下限(LLF)、果荚被腺体毛(LeG)、复叶长(CLL)、每荚含种子数(LePS)、复叶轴长(CRL)、小叶叶缘(LM)、果穗长/果穗宽(EL/EW)、果穗长(EL)、小叶长/小叶宽(LL/LW)、小叶宽(LW)的绝对权重值均在0.7以上,这12个性状在甘草属植物的分类学研究中具有重要价值。29个性状被归为2类:A类主要为叶片和果穗相关的性状;B类主要为果荚和复叶相关的性状,两类性状间的相关系数皆为1,表明这些性状相伴发生,具有很高的相关性。344份材料被分为A类胀果甘草;B类胀果甘草和乌拉尔甘草的杂交类型;C类乌拉尔甘草;D类光果甘草;E类胀果甘草和光果甘草的杂交类型。A类胀果甘草包括新疆阿拉尔、库尔勒和甘肃瓜州、民勤的胀果甘草,聚为一支,表明胀果甘草的不同居群遗传分化较小,形态特征不存在地域分布差异;C类甘肃民勤、张掖和新疆库尔勒、焉耆、博湖的乌拉尔甘草,分别被聚为两支,表明乌拉尔甘草出现种内遗传分化,甘肃和新疆不同分布区存在明显地域差异;D类光果甘草包括新疆阿拉尔的密腺甘草和光果甘草,支持密腺甘草为光果甘草的变种。9个自然杂交区类型分为3种:新疆阿拉尔、吐鲁番为胀果甘草与光果甘草的种间杂交区;新疆焉耆、库尔勒和甘肃瓜州为胀果甘草与乌拉尔甘草的种间杂交区;鄯善为胀果甘草、光果甘草及乌拉尔甘草的混合杂交区。所有杂交区的杂交类型均具有不同的种间镶嵌式形态特征。     

新疆野生黄花苜蓿群体果实的形态变异

以新疆13个地区的黄花苜蓿（Medicago falcata）为材料,通过测量其荚果长度、荚果宽度、每荚种子数、粒长、粒宽以及千粒重等,研究新疆不同地区黄花苜蓿果实形态差异。结果表明,13个地区的黄花苜蓿群体间性状均有显著差异(P<0.05),荚果长、荚果宽、每荚种子数、粒长、粒宽都与千粒重呈显著正相关。通过聚类分析将13个群体分为三类：阿勒泰群体单独聚为一类,主要为圆籽粒型;北屯、塔城和富蕴群体聚为一类,主要为多边籽粒型;其余9个群体聚为一类,主要为肾形籽粒型。本研究结果可为进一步开展黄花苜蓿的生物学和遗传育种研究奠定基础。     

紫云英荚果分层成熟特性及其种子产量研究

紫云英是我国重要的冬季绿肥,具有无限花序的生长特性。对不同时期紫云英各枝位荚果开展调查,研究荚果的成熟规律及各枝位对种子产量的贡献。结果表明,紫云英荚果生物量随生育期延长逐渐增加,第1~2枝位荚果生物量显著高于第5及以上枝位。种子总产量表现为26 d≈33 d>19 d>12 d>5 d,最高产量为123.2 g·m^-2,其中80%来自第1~4枝位荚果。荚果成熟具有明显的分层特征,第1~4枝位荚果成熟指数随时间呈现“S”形变化,于盛花期后12~26 d快速成熟;第5及以上枝位荚果成熟指数呈指数型变化,在第19~33 d快速成熟。下层枝位最大荚果长和宽、荚果内粒数、种子千粒重均显著高于上层枝位。荚果成熟度由Ⅰ级至Ⅵ级,荚色由青绿色转变为黑色,花序最大荚果长度增长2倍,宽度增长4倍,种子千粒重增长6倍。第1~3枝位种子产量随成熟指数变化的速率是第4~6⁺枝位的2.58倍。综合荚果成熟和种子产量,1~4枝位荚果应作为紫云英种子收获的主要部位,顶层荚果成熟度达Ⅳ级后收割可获最高产量。     

22份百脉根种质资源表型数量性状的遗传多样性分析

本研究对22份百脉根(Lotus corniculatus)种质资源的11个表型性状指标进行多样性研究分析。结果表明：除种宽外，22份百脉根种质间的表型性状均存在显著变异，表型性状指标变异幅度为12.11%～69.48%,各表型性状之间存在显著或极显著相关性。主成分分析表明，茎长、株高、冠幅、种子周长、种子长、种子宽和种子长宽比的主成分载荷较高，是造成百脉根种质表型性状差异的主要因素。根据聚类分析将22份百脉根种质分为3个类群，其中，第Ⅰ类群种质的种子小，但植株高大，第Ⅱ类群种质的种子小且植株矮小，第Ⅲ类群种质的种子和种荚大但植株矮小。综合评价11和12号这2份种质资源整体表现优良，且归属于第Ⅲ类群，具有种荚和种子较大的特性，可作为选育种子高产品种的目标亲本利用。本研究结果可为百脉根的种质应用和品种选育提供理论参考。