杀菌剂防治结缕草大斑病效果及生理响应

结缕草(Zoysia japonica)大斑病是一种由立枯丝核菌(Rhizoctonia solani)引起的草坪病害,在兰引Ⅲ号结缕草上危害严重.为了探究杀菌剂对大斑病的防治效果,本研究选用'扮绿'(156 g·L?1丙环唑)、'绘绿'(50％嘧菌酯)、'赛达'(0.31％嘧菌酯+0.75％丙环唑)、'卉乐'(12％咯菌腈)4种杀菌剂,通过菌丝生长速率法测定杀菌剂对立枯丝核菌R.solani ZS-1和R.solani ZW54菌落生长的抑制能力.测试结果表明,4种杀菌剂对立枯丝核菌均有不同程度的抑制作用,其中杀菌剂'绘绿'对立枯丝核菌菌丝生长的抑制作用最好,EC50值小于1 mg·L?1.在结缕草上喷施杀菌剂'绘绿'和'扮绿',然后接种立枯丝核菌R.solani ZS-1和R.solani ZW54,观察大斑病的发生情况以及对植株的生理影响.与喷施无菌水的对照相比,喷施杀菌剂后结缕草的大斑病发病率显著降低(P<0.05).杀菌剂处理后,叶片相对含水量、叶绿素含量、苯丙氨酸解氨酶活性、几丁质酶活性、β-1,3-葡聚糖酶活性显著高于对照(P<0.05),而脯氨酸和丙二醛含量则显著低于对照(P<0.05).从立枯丝核菌的耐药性来看,菌株R.solani ZS-1对杀菌剂的耐受性明显高于菌株R.solani ZW54.综合杀菌剂处理对立枯丝核菌的抑菌率和结缕草生理影响来看,杀菌剂'绘绿'对大斑病的防治效果最好,防效在43％以上.本研究结果可为结缕草大斑病的防治提供指导,为提高草坪观赏价值和使用功能奠定基础.     

两种结缕草品系对低温胁迫的生理响应研究

为探明不同生态条件下日本结缕草(Zoysia japonica Steud.)对低温胁迫的生理响应,以生态条件具明显差异的日本结缕草两品系室兰(Muroran)和表山北(Tawarayama Kita)为材料,采用电导法测定不同低温处理条件下其离体叶片及匍匐茎相对电导率的变化,拟合Logistic方程求得低温半致死温度(LT₅₀),并分析结缕草在低温胁迫下脯氨酸、可溶性糖含量、超氧化物歧化酶(SOD)活性及丙二醛(MDA)含量的变化规律。结果表明室兰叶片、匍匐茎的半致死温度均低于表山北,低温处理后两结缕草品系的脯氨酸、可溶性糖含量均有不同程度的升高,且随着温度的降低,室兰可溶性糖含量增幅比表山北大;两品系SOD活性随温度的降低呈"下降-升高-再下降"变化趋势,而MDA含量呈相反变化趋势。0℃时,SOD活性及MDA含量在两品系间表现出极显著差异(P<0.01)。综合各项生理指标评价,室兰的抗寒性强于表山北。     

结缕草研究进展

综述了国内外关于结缕草的研究进展,并提出今后我国结缕草的研究方向应该以育种和结缕草的繁殖机制为主。     

暖季型结缕草对低温响应的生理生态特性

以沟叶结缕草和结缕草为材料,测定了两种结缕草在低温胁迫下叶片主要抗性生理指标及其内源激素的变化,结果表明:在低温胁迫下,两种结缕草叶片可溶性糖、可溶性蛋白质和脯氨酸含量都显著增加,叶片SOD、POD和CAT三种酶活性和MDA含量都有不同程度增强或增加.其中沟叶结缕草叶片可溶性糖和脯氨酸含量及SoD和CAT值增幅均大于结缕草,表现出更强的生长优势;低温对两种结缕草叶片的类胡萝卜素(Car)含量,叶绿素a (Chla)、叶绿素b(Chlb)以及Chla/Chlb的比值也产生了较大的影响.在低温胁迫下,两种结缕草叶片内ABA含量增加,GA3含量下降,抑制类激素ABA含量与促进类激素GA3、IAA和ZR含量总和的比值升高,IAA和ZR含量则表现为10℃时增加,O℃时减少.     

外源甜菜碱对低温胁迫下结缕草生理特性的影响

甜菜碱作为一种重要的渗透调节物质,与低温胁迫下植物的抗逆性有着密切的联系。为了探讨不同浓度外源甜菜碱对低温胁迫下结缕草相关生理指标的影响,本实验以结缕草‘青岛’品种为实验材料,分别采用0,50,100和150 mmol/L 的甜菜碱进行叶面喷施,在8/2℃(白天/夜间)的培养箱中连续处理28 d,以正常管理(28/24℃)作为对照。结果表明:外源甜菜碱能够有效缓解低温胁迫下结缕草坪观质量和叶绿素含量的下降,减少电解质渗透率和丙二醛含量的升高,显著提高SOD、POD、CAT和APX的活性,从而降低H₂O₂和O2·-的累积,同时,外源甜菜碱还可以提高低温胁迫下结缕草可溶性蛋白和脯氨酸的含量,增强渗透调节能力,进而增强结缕草对低温胁迫的抵抗性。其中,外施100 mmol/L甜菜碱对提高结缕草的耐低温能力的效果最为显著。     

沟叶结缕草草坪杂草化学防治研究

采用苯达松、2,4-D丁酯、高效盖草能(10％乳油)3种除草剂对沟叶结缕草草坪进行了杂草化学防治研究。结果表明,苯达松(25％水剂)每15 kg水可加至80 ml左右,2,4-D丁酯(72％乳油)每15 kg水可加至25 ml,高效盖草能(10％乳油)每15 kg水可加至10-15 ml,每667m2控制用水25-30 kg可取得较好效果。但高温季节除草剂容易对草坪产生药害,施用时应在杂草幼苗期进行,并降低药剂浓度,以提高对草坪的安全性。     

沟叶结缕草草坪杂草化学防治研究

采用苯达松、2,4-D丁酯、高效盖草能(10%乳油)3种除草剂对沟叶结缕草草坪进行了杂草化学防治研究.结果表明,苯达松(25%水剂)每15 kg水可加至80 ml左右,2,4-D丁酯(72%乳油)每15kg水可加至25 ml,高效盖草能(10%乳油)每15kg水可加至10～15 ml,每667m2控制用水25～30kg可取得较好效果.但高温季节除草剂容易对草坪产生药害,施用时应在杂草幼苗期进行,并降低药剂浓度,以提高对草坪的安全性.     

复水处理对结缕草草坪质量和生理恢复的影响

干旱是限制草坪草生长的重要环境因子,长期干旱胁迫后复水草坪草恢复生长对于维持草坪质量是非常重要的。本研究以抗旱性不同的青岛结缕草(Zoysia japonica ‘Qingdao’)和沟叶结缕草(Z.matralla)为试验材料,研究干旱后复水处理过程中草坪质量和草坪草生理指标(叶片水势、叶绿素含量、过氧化氢酶活性、相对电导率和丙二醛含量)的变化。结果显示,两种草坪草在复水处理过程中,草坪质量、水势、叶绿素含量和过氧化氢酶活性逐渐升高,相对电导率和MDA含量逐渐降低;在15 d时,两种结缕草均没有恢复到对照水平。两种草坪草相比较,抗旱性较强的沟叶结缕草草坪质量、叶片水势、叶绿素含量、CAT酶活性恢复较快,在复水过程中细胞膜透性和MDA含量始终小于抗旱性较弱的青岛结缕草,说明抗旱性较强的沟叶结缕草复水处理时具有较好的恢复能力。     

结缕草3个品种抗寒性的综合评价

跟踪测定了田间自然降温过程中,结缕草3个品种叶片、茎、根茎的电解质渗透率、可溶性糖含量、游离脯氨酸含量、丙二醛含量、可溶性蛋白质含量和叶绿素含量6个抗寒指标的变化。根据指标测定值的变化趋势,采用加权法对结缕草3个品种的抗寒能力进行综合评价。结果表明,兰引3号抗寒力最强,交大1号次之,青岛最差。通过试验测定,选出了能够较好地反映结缕草抗寒性的指标,包括电解质渗透率、可溶性糖含量、游离脯氨酸含量、丙二醛含量、可溶性蛋白质含量和叶绿素含量。     

不同纬度种群日本结缕草对冷胁迫的生理反应

对不同纬度分布的日本结缕草种质资源耐寒性进行了研究,低温是日本结缕草(Zoysia japonica)冬季生长的主要限制因素。在田间条件下,探讨其对冷胁迫-2℃的生理响应。结果表明,在冷胁迫下,起源于N 35°地区的草坪质量(TQ)显著低于其他纬度地区;起源高纬度地区的日本结缕草丙二醛(MDA)含量较低,超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)活性最高,而起源低纬度地区的过氧化氢酶(CAT)活性最低;SOD和CAT活性与纬度之间呈正相关,而MDA含量与纬度呈负相关。高纬度地区日本结缕草游离脯氨酸(Pro)、可溶性糖(SS)和可溶性蛋白(SP)含量显著高于低纬度地区日本结缕草,并与纬度呈正相关。     

火烧对结缕草草地杂草的防控研究

在结缕草萌动前对结缕草草地进行火烧处理,研究生长季内不同月份火烧对结缕草草地杂草的控制效果。结果表明:整个生长季内火烧对结缕草草地杂草株数、植物量(地上,干重)均有较好的防控效果,平均防控效果分别为23.97%、39.90%;株数防控效果最好为5月份,为40.95%,植物量防控效果最好为10月份,为65.74%;火烧对结缕草草地杂草的防控效果在春季主要表现在防控杂草的数量(株数),在秋季主要表现在防控杂草的重量(地上植物量)。     

干旱胁迫和施氮对结缕草种群特征和生理特性的影响

分析了氮、水分与上海结缕草(Zoysia japonica cv. Shanghai)生长之间的相互关系,为上海结缕草草坪科学施肥和灌溉提供依据。试验选择干旱胁迫和施氮2个因素,各设置3个水平,结果表明:轻度干旱胁迫+中氮组合处理的草坪品质非常好,草坪密度和地上生物量高于或接近无干旱胁迫+中氮组合处理,且显著好于轻度干旱胁迫的其他处理和重度干旱胁迫的全部处理(P0.05);高氮处理的结缕草株高在同一干旱水平中均明显高于其他处理(P0.05)。在相同干旱胁迫下,施氮后第19天,结缕草叶片的相对电导率、游离脯氨酸含量和可溶性糖含量均随施氮量的增加而呈现升高的趋势;与此相反,施氮后第41天时,则呈现出随施氮量的增加而降低的趋势;随着干旱胁迫程度的增加,叶片丙二醛含量呈现增加的趋势。研究结果表明,适度的干旱胁迫和适量的氮肥有助于维持上海结缕草较好的坪用品质。     

不同抗旱性结缕草品种在土壤干旱及复水过程中的生理差异

通过对结缕草的2个品种(抗旱性强的兰引3号和抗旱性弱的马尼拉)在土壤干旱及复水过程中的几项生理指标(游离脯氨酸、相对电导率、超氧化物歧化酶)的测定和对这些生理指标的变化规律的分析发现:兰引3号耐旱性强,干旱条件下草坪质量较高,叶片水势较大;干旱胁迫下抗旱性相对较弱的马尼拉叶片游离脯氨酸含量及相对电导率增加幅度较大;胁迫期间2品种超氧化物歧化酶活性均先升后降,兰引3号超氧化物歧化酶高峰期出现早且含量高;复水后2个品种恢复程度不同,兰引3号由于复水前持续干旱没有造成严重伤害,所以游离脯氨酸、相对电导率恢复快,而马尼拉各项指标恢复较慢。     

结缕草ZjNAC基因的克隆与表达分析

NAC类家族的基因是植物特有的转录因子,并且它在植物的生长发育中发挥着重要的作用。本研究以结缕草为研究材料,对结缕草转录组数据库利用local blast的办法克隆出1个NAC类转录因子。为深入探讨和研究NAC类转录因子在植物逆境生理上的作用奠定基础。通过与水稻的OsNACs家族成员进行进化树分析,结合蛋白分析,QRT-PCR等的方式探索其生物学功能。实验结果表明,该基因长度为1496 bp,包含1个完整开放阅读框(ORF),长度为1332 bp,编码449个氨基酸,该蛋白含有1个NAM结构域。与水稻的NAC类转录因子家族的系统进化树对比发现,它与OsNAC036近缘性最高,因此将该基因命名为ZjNAC036。QRT-PCR结果显示,该基因在干旱情况下表达量呈上升趋势,并且干旱处理8 h的时候,差异倍数最大,达到了50倍左右,而在盐胁迫、低温胁迫下没有规律性变化。这表明ZjNAC036在干旱逆境生理上可能有重要的作用,而在高盐及寒冷的逆境生理方面可能作用不大。     

施用石膏改良盐碱土建植结缕草草坪

通过施用石膏改良盐碱土进行结缕草草坪盆植试验,测定出苗数、密度、高度和盖度等评定指标,结果表明:草坪的出苗数、密度、高度及盖度整体上随着石膏施入量的增加而增大,施入量达到供试土壤石膏需要量的理论值时的出苗数8 058.5株/m2、密度7 511.2株/m2、高度46.2 mm及盖度92%,均显著地高于对照,分别是对照的1.6、1.7、1.6及1.4倍;当石膏的施入量为理论值的6/5或7/5时,结缕草的出苗数、密度、高度及盖度均有进一步的提高趋势。     

结缕草ZjCSD基因的克隆及表达分析

铜锌超氧化物歧化酶是植物响应逆境胁迫过程中的关键酶,其含量和活性与植物抗逆性密切相关。本研究以结缕草cDNA为模板,利用同源克隆法,从结缕草转录组数据库中克隆获得了结缕草ZjCSD基因,该基因编码一个含有152个氨基酸的蛋白质。生物信息学分析结果显示:ZjCSD基因编码蛋白为稳定的、亲水的、酸性、非分泌脂溶蛋白,定位于细胞质中,含有CSD蛋白家族特有的保守结构域,具有典型的Cu²⁺和Zn²⁺结合位点;与小米、玉米等禾本科植物具有较高的同源性,进化关系较近。采用实时荧光定量PCR研究该基因在不同组织中、不同胁迫处理下的表达模式,结果表明,ZjCSD基因在根、茎、叶中都有表达,叶中表达量最高;干旱胁迫(30% PEG)、盐胁迫(150 mmol/L NaCl)和Cd²⁺胁迫(200 mg/L Cd²⁺)均能诱导ZjCSD基因表达量上调,Pb²⁺胁迫(1 g/L Pb²⁺)诱导ZjCSD基因表达量下调。故推测结缕草ZjCSD基因在结缕草应对干旱、盐和重金属胁迫的过程中发挥作用。