低温干旱复合胁迫对8个紫花苜蓿品种形态和生理特征的影响

紫花苜蓿种植中普遍遭受低温和干旱胁迫，是亟需重视的问题。本研究选择8个代表性的紫花苜蓿品种作为试验材料，采用盆栽方式模拟低温和土壤干旱环境，通过测定株高、叶绿素、过氧化物酶(Peroxidase,POD)、过氧化氢酶(Catalase,CAT)等形态生理指标，来研究低温干旱复合胁迫对紫花苜蓿的影响。结果显示，与对照组相比，低温干旱处理后各品种紫花苜蓿的形态指标如株高、叶长、叶宽等以及叶绿素含量、氮含量、POD、CAT等生理指标均呈下降趋势。隶属函数综合评价与株高、叶绿素含量和氮含量均呈显著相关关系，表明这三个指标是评价苜蓿抗低温干旱复合胁迫的重要参数。基于隶属函数值综合指数对紫花苜蓿品种在低温干旱环境下的抗逆性进行评价，表现较好的品种为‘东苜2号’及‘北极熊’。     

不同生育期干旱对紫花苜蓿生长和根系ABA含量的影响

为了探索紫花苜蓿(Medicago sativa L.)对干旱胁迫的响应机制,本研究通过温室栽培试验探索了3个品种紫花苜蓿在不同生育期对干旱胁迫的形态和生理响应。结果表明:紫花苜蓿在不同生育期对干旱胁迫的响应比较一致,但是不同品种间存在差异。综合紫花苜蓿的3个生育期,‘敖汉’和‘中苜1号’紫花苜蓿的地上生物量受干旱胁迫影响较大,对干旱胁迫响应迅速;‘三得利’的地上生物量对轻度干旱胁迫无明显响应,对中度或重度干旱有一定的响应。‘敖汉’和‘中苜1号’紫花苜蓿的根冠比对干旱胁迫的响应比‘三得利’要灵敏,‘敖汉’苜蓿根冠比增加最显著;花期3个品种紫花苜蓿的根冠比以及根冠比增加幅度均为3个生育期中最大。在3个生育期干旱胁迫下‘敖汉’和‘中苜1号’根系ABA含量均呈升高趋势;分枝期干旱胁迫下‘三得利’根系ABA含量也呈升高趋势,但在花期和结荚期其根系ABA含量对干旱胁迫的响应滞后。     

外源甜菜碱对低温胁迫下紫花苜蓿幼苗生理特性的影响

本研究以‘甘农5号’紫花苜蓿（Medicago sativa L ‘Gannong No.5’）品种为实验材料,设置两种施加方式（叶施、根施）和六个外源甜菜碱浓度（0,10,20,30,40和50 mmol·L^-1）处理苜蓿幼苗,在低温（4℃）胁迫7 d后测定其生长和相关生理指标,探究外源甜菜碱缓解苜蓿低温胁迫的生理机制。结果表明,叶施和根施外源甜菜碱均能够有效缓解低温胁迫下苜蓿幼苗苗长、根长、地上及地下生物量和叶绿素含量的降低,增加可溶性糖和游离脯氨酸的含量,减少叶片相对膜透性和丙二醛含量的升高,显著提高抗氧化酶活性以及非酶抗氧化物质含量,同时,外源甜菜碱还可以促进低温胁迫下苜蓿幼苗内源甜菜碱的积累和甜菜碱脱氢酶活性,增强渗透调节能力,进而提高苜蓿对低温胁迫的抗性。通过隶属函数分析得出,叶施30 mmol·L^-1和根施40 mmol·L^-1的外源甜菜碱对缓解苜蓿幼苗低温胁迫的效果最佳。     

不同品种紫花苜蓿种子萌发期耐低温性综合评价

低温是限制植物正常生长发育的常见胁迫因子，尤其对种子萌发过程造成严重影响。本研究以22个品种紫花苜蓿(Medicago sativa L.)种子为试验材料，通过测定标准发芽温度(20℃,即对照)和低温(10℃)两种条件下9个种子萌发和幼苗生长特性相关指标变化，运用耐冷系数、隶属函数、聚类分析方法对种子萌发期耐低温性进行综合评价，以期为紫花苜蓿耐低温种质筛选与新品种培育研究提供理论参考。结果表明：低温胁迫下，各品种紫花苜蓿的9个种子萌发和幼苗生长特性相关指标均呈现下降趋势。基于综合耐冷系数与隶属函数进行系统聚类分析，将22个品种紫花苜蓿划分为4个不同耐低温类型，即强耐低温性、中耐低温性、弱耐低温性和低温敏感性，并筛选出强耐低温性品种为‘赛迪10号’、低温敏感性品种为‘英斯特’,为紫花苜蓿耐低温种质筛选和种植利用提供了基础数据，也为其耐低温基因挖掘及新种质创制奠定了理论基础。     

青海野生草地早熟禾响应低温胁迫的代谢组学研究

为探究青海野生草地早熟禾（Poa pratensis）对低温胁迫的响应机制,本试验以青海省野生草地早熟禾抗寒材料‘10-122’和低温敏感材料‘09-126’为研究对象,采用生理学测定方法及气相色谱-质谱联用技术（GC-MS）分析了低温胁迫下叶片的生理响应及代谢产物差异。试验结果表明,低温敏感材料‘09-126’在低温胁迫下过氧化氢、丙二醛含量和超氧根自由基离子生成速率均显著增加,氧化损伤程度高于‘10-122’;低温胁迫下,‘09-126’和‘10-122’氨基酸含量分别比常温处理提高了1.91倍和1.97倍,可溶性糖含量分别比常温处理提高了4.83倍和2.81倍。采用代谢组学的方法进一步对差异代谢产物进行分析,发现低温胁迫下,‘09-126’中差异代谢物有116个上调,30个下调,‘10-122’有66个上调,68个下调,差异代谢物主要富集在糖及糖醇代谢、氨基酸代谢和三羧酸循环代谢通路中,其中脯氨酸、亮氨酸、鸟氨酸和苏氨酸可以作为草地早熟禾响应低温胁迫的主要标志物,丙氨酸、天冬氨酸和丝氨酸含量的变化可能是‘10-122’抗寒性高于‘09-126’的主要原因。低温条件下‘09-126’中棉子糖含量的增加以及‘10-122’中海藻糖-6-磷酸含量的增加可能是其适应低温的主要机制。     

干旱和高温胁迫下紫花苜蓿PEPC酶活性变化及其基因序列分析

紫花苜蓿(Medicago sativa L.)是一种分布极其广泛的多年生优质豆科牧草，分析干热胁迫下其磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶(Phosphoenolpyruvate carboxylase, PEPC)酶活性变化及PEPC蛋白的生物信息学。本研究以‘阿尔冈金’紫花苜蓿和云南德钦县野生紫花苜蓿为材料，测定其在干旱胁迫和高温胁迫下的PEPC酶活性的变化，同时扩增了PEPC基因，并对PEPC蛋白进行了生物信息学分析和系统发育分析。结果表明，在胁迫第12 h酶活性达到峰值，两种胁迫下野生紫花苜蓿的酶活性基本高于‘阿尔冈金’紫花苜蓿，两种紫花苜蓿PEPC蛋白均为不稳定蛋白和亲水性蛋白。干旱胁迫与高温胁迫都对紫花苜蓿PEPC酶活性产生了较大的影响，且两种紫花苜蓿PEPC氨基酸序列保守性均较高。本研究可为提高高温和干旱条件下紫花苜蓿的光合特性进而增加产量提供理论依据。     

紫花苜蓿幼苗生长及其叶片形态对水分胁迫的响应

试验旨在研究紫花苜蓿(Medicago sativa L.)生物量、水分生理状态以及叶片形态对水分胁迫的响应并确定参试紫花苜蓿品种的御旱能力。通过温室盆栽试验,对3个品种的紫花苜蓿进行了4个梯度的水分胁迫处理,测量了根干重、茎干重、叶干重、叶水势、相对叶片含水量、叶长、叶宽、叶面积以及相关指标的胁迫指数。结果显示:紫花苜蓿根、茎、叶的干重对水分胁迫的响应依品种和胁迫程度的不同而不同;随着水分胁迫程度的增加,根冠比呈增大趋势;叶水势、叶片相对含水量、根系含水量胁迫指数以及叶片含水量胁迫指数均呈下降趋势;叶片变短变窄,叶面积变小,比叶面积胁迫指数呈下降趋势。3个紫花苜蓿品种中‘敖汉’的根冠比最大且比叶面积胁迫指数最小,其御旱能力最强,‘中苜1号’次之,‘三得利’最弱。     

4个紫花苜蓿品种对低温胁迫的生理响应及抗寒性评价

本研究选取'肇东'、'龙牧801'、'东农1号'、'敖汉'4种紫花苜蓿(Medicago sativa)作为研究对象,进行低温胁迫试验,通过对生理生化指标和叶片解剖结构的观测分析,综合比较了4种紫花苜蓿的抗寒性.结果表明:低温胁迫下,4种紫花苜蓿相对电导率、丙二醛含量、可溶性糖含量、游离脯氨酸含量、过氧化物酶和超氧化物歧化酶活性与对照相比有所上升,其中'肇东'各个指标的上升幅度均最大.通过隶属函数综合分析得出,4种紫花苜蓿的抗寒性为'肇东'>'龙牧801'>'东农1号'>'敖汉'.通过观测4种苜蓿的解剖结构发现,抗寒性较强的'肇东'和'龙牧801'的叶片厚度、栅栏组织厚度和海绵组织厚度小于抗寒性较弱的'敖汉',且细胞结构更为紧密.     

混合盐碱胁迫对紫花苜蓿幼苗生理和基因表达的影响

本研究以‘ZN-1’和‘保定’苜蓿(Medicago sativa L.‘Baoding’)为试验材料,以浓度梯度为0 mmol·L^-1,40 mmol·L^-1和80 mmol·L^-1,pH值为9.3的混合盐碱溶液(NaCl∶Na₂SO₄∶NaHCO₃∶Na₂CO₃摩尔比为1∶1∶1∶1)进行胁迫处理,比较2个紫花苜蓿幼苗的生长指标、生理指标和基因表达(ROS清除、离子转运和光合调控3类基因)差异,以期为解析紫花苜蓿耐混合盐碱胁迫响应机制提供理论依据。结果表明,随着混合盐碱胁迫浓度的增加,2个紫花苜蓿的株高、干重、叶绿素含量、光合速率以及Fv/Fm等均出现明显的损伤(P<0.05)。其中,‘ZN-1’的耐混合盐碱性显著高于‘保定’苜蓿,主要表现为‘ZN-1’的株高和生物量更高、叶绿素含量和抗氧化酶的活性更高,净光合速率更强,脯氨酸和可溶性糖含量更高,叶片ROS积累量和地下部Na⁺积累更...     

高温胁迫下‘德钦’紫花苜蓿内源激素的变化

为探析‘德钦’紫花苜蓿(Medicago sativa L.‘Deqin’)特异耐热性的原因,本试验以高秋眠级耐热型‘赛迪10’和低秋眠级热敏型‘阿尔冈金’为对照,比较35℃/30℃(昼温/夜温)高温胁迫下‘德钦’叶片IAA,CTK,GA_3和ABA 4种内源激素的变化。结果表明,具有增强植物耐热性的ABA在‘赛迪10’中含量最高并且在高温胁迫初期急剧增加,耐热性与ABA作用相反的GA_3在‘赛迪10’中始终维持较低的水平。‘德钦’的ABA和GA_3变化趋势与‘赛迪10’相似,其ABA在高温胁迫第7d小幅增加(4.16%),也能维持相对较高的水平,但GA_3累计增加量小于‘阿尔冈金’。延缓叶片衰老的IAA和CTK在‘德钦’中的含量高,累计变化率分别为74.23%和21.6%,显著高于‘阿尔冈金’和‘赛迪10’。‘德钦’特异性耐热的原因可能与其响应高温胁迫相对较早和高水平ABA有关,且IAA和CTK含量较高,GA_3含量和累计增加量较低。     

根瘤菌共生对低温胁迫下紫花苜蓿抗寒生理变化的影响

为研究根瘤菌共生对紫花苜蓿(Medicago sativa)在低温胁迫下抗寒生理指标变化的影响,对低温胁迫下接种和不接种根瘤菌的紫花苜蓿的地上部分及地下部分的相对电导率、丙二醛(MDA)、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)、脯氨酸、可溶性蛋白、可溶性糖等指标进行测定。结果显示:低温胁迫下,根瘤菌共生紫花苜蓿的相对电导率(-6℃,4~6 h)显著低于不接种紫花苜蓿(P < 0.05),且其MDA含量低于不接种紫花苜蓿;根瘤菌共生紫花苜蓿的SOD比活力、CAT活性、POD活性以及脯氨酸、可溶性蛋白、可溶性糖含量均高于不接种根瘤菌紫花苜蓿。根瘤菌共生紫花苜蓿在低温胁迫下具有更强的膜稳定性、活性氧防御以及渗透调节能力,具有更强的抗寒能力。     

外源褪黑素对盐胁迫下两种紫花苜蓿生理及光合特性的影响

为探究外源褪黑素(Melatonin, MT)对盐胁迫下紫花苜蓿(Medicago sativa L.)生理及光合特性的影响,本研究以紫花苜蓿‘中苜1号’(耐盐)和‘渭南’(敏盐)为材料,根施浓度为25(MT1),50(MT2),70(MT3),100(MT4),150(MT5)μmol·L^-1的褪黑素预处理,用浓度为150 mmol·L^-1的盐溶液胁迫并分析处理前后紫花苜蓿幼苗生理及光合指标。结果表明：150 mmol·L^-1盐浓度使植株生长受明显抑制,当褪黑素浓度为50,70,100μmol·L^-1时可显著提高盐胁迫下2种紫花苜蓿幼苗叶片相对含水量、脯氨酸和叶绿素含量,降低相对电导率和丙二醛含量;各浓度褪黑素处理均显著提高2种紫花苜蓿的超氧化物歧化酶、过氧化氢酶、过氧化物酶活性。50,70,100μmol·L^-1MT处理显著提高2种紫花苜蓿的净光合速率、气孔导度、胞间CO₂浓度和蒸腾速率。外源褪黑素浓度为100μmol·L^-1时对...     

汞胁迫对4个草坪草、牧草品种幼苗生长和生理的影响

本研究以紫花苜蓿‘金皇后’（Medicago sativa‘Golden empress’）,多花黑麦草‘盛宴’（Lolium multiflorum‘Feast’）和紫羊茅‘传奇’（Festuca rubra‘Legend’）和‘派尼’（Festuca rubra‘Pernille’）为材料,以含0,30,60,90,120 mg·L^-1 HgCl₂的Hoagland营养液进行沙培盆栽试验,探究不同浓度汞胁迫对4个草种生长和生理的影响。结果表明：随着汞胁迫浓度的升高,4个品种的出苗率、株高、干重、叶面积、叶绿素含量、PS II原初光能转化效率（Fv/Fm）、根系活力和可溶性糖（soluble sugar,SS）含量均呈下降趋势,而丙二醛（malonaldehyde,MDA）含量却呈上升趋势;4个草种的耐汞性及对汞敏感的指标类型存在明显差异;中低浓度汞胁迫（30~60 mg·L^-1）下,各草种的出苗率、叶面积、株高、干重、根系活力较对照降幅较小;汞胁迫浓度大于90 mg·L^-1时,各草种的测定指标均开始急剧变化,出苗率、株高、干重、叶面积、根系活力、叶绿素含量、叶片SS含量均显著降低（P<0.05）,而MDA含量显著升高（P<0.05）。4个草种幼苗期耐汞性强弱依次为：‘派尼’>‘金皇后’>‘盛宴’>‘传奇’。本研究可为汞污染土壤植物修复时在植物材料选择方面提供科学参考。     

不同秋眠级紫花苜蓿叶片响应渍水胁迫的代谢组学分析

为明确渍水胁迫对不同秋眠级紫花苜蓿(Medicago sativa L.)叶片代谢的影响，本研究以两个不同秋眠级紫花苜蓿品种‘SK 3010’(秋眠级2.5)和‘WL 525HQ’(秋眠级8.0)为材料，通过液相色谱-质谱(LC-MS)技术的代谢组学方法测定分析了渍水胁迫下叶片代谢产物的变化。结果表明：渍水胁迫下，‘SK 3010’的代谢途径主要富集在苯丙氨酸代谢，酪氨酸代谢以及生物碱合成等；‘WL 525HQ’主要富集在丙氨酸、天冬氨酸和谷氨酸代谢，D-氨基酸代谢，氨酰生物合成等代谢路径，其中谷氨酸、丝氨酸、谷氨酰胺和天冬酰胺等代谢产物含量显著上调。因此，丙氨酸、天冬氨酸和谷氨酸代谢，D-氨基酸代谢，氨酰生物合成等代谢路径提高了紫花苜蓿的耐渍性，为不同秋眠级紫花苜蓿耐渍性差异机制研究提供重要理论依据。     

萎缩芽孢杆菌WL520生物活性及干旱胁迫下促紫花苜蓿生长效应

为增强紫花苜蓿‘新牧1号’(Medicago sativa L.‘Xinmu 1’)的耐旱性,以分离筛选自青海乌兰干旱沙地白刺(Nitraria tangutorum)根际的萎缩芽孢杆菌(Bacillus atrophaeus)WL520对紫花苜蓿进行灌根处理,并测定菌株生物活性。通过平板对峙、透明圈法测定菌株拮抗、抑菌酶活性;测定菌株耐旱性及产IAA、固氮活性;采用16S rDNA及gyrB基因测序对菌株进行分子鉴定;并测定干旱胁迫下,菌株促紫花苜蓿的生长效应。结果表明：菌株WL520对2种病原真菌表现出拮抗活性,可产生4种抑菌水解酶;并表现出较强耐旱性、产IAA及固氮能力;分子鉴定为萎缩芽孢杆菌(Bacillus atrophaeus)。与干旱胁迫(D)相比,菌液灌根(DB)后,紫花苜蓿株高、根长及鲜重提高,叶绿素及SOD含量提高,MDA含量下降。因此,干旱胁迫下,菌株WL520对紫花苜蓿具有显著促生效应,本研究为挖掘高原微生物资源及促牧草生长提供了优异菌株及理论基础。     

末次刈割时间对苜蓿根颈抗氧化系统及抗寒性的影响

为探究不同末次刈割时间对科尔沁沙地生境下紫花苜蓿抗寒性的影响及其与低温冷冻胁迫下抗氧化系统变化的关系,以‘公农1号’紫花苜蓿为材料,于翌年秋季进行不同末次刈割时间处理,越冬前期挖取越冬器官并进行-10,-15,-20,-25和-30℃低温冷冻胁迫处理,以低温冷藏(4℃)为对照,测定紫花苜蓿根颈的相对电导率及丙二醛(MDA)含量、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性的变化,利用相对电导率根据Logistic回归方程计算半致死温度,并对半致死温度与抗氧化特性进行相关分析。结果表明,未刈割和8月25日、9月5日、9月15日、9月25日、10月5日、10月15日、10月25日、11月5日末次刈割的苜蓿半致死温度分别为-18.03、-17.61、-17.03、-16.59、-15.80、-15.82、-16.83、-16.34、-17.12℃;紫花苜蓿根颈的半致死温度与-10℃低温冷冻胁迫条件下的POD活性呈显著负相关(P<0.05),与-20℃低温冷冻胁迫条件下的CAT活性呈显著负相关(P<0.05),与-15、-20、-25℃低温冷冻胁迫条件下...     

苏打盐碱胁迫下不同来源苜蓿品种抗盐性综合评价

用不同浓度的Na_2CO_3,NaHCO_3混合液对10种紫花苜蓿(Medicago sativa)种子进行盐碱胁迫,研究不同胁迫浓度下种子的萌发特性和芽苗的生长情况,分析盐胁迫对不同苜蓿品种种子萌发的影响。结果显示:低浓度(30mmol·L~(-1))胁迫对种子发芽有促进作用,随着浓度的升高苜蓿种子发芽率、根长、芽长和活力指数呈现先上升后下降的变化趋势,但不同品种降低幅度不同。利用隶属函数法对苜蓿种子的抗盐性进行综合排序,由强到弱依次为:‘WL343HQ’‘WL903HQ’‘驯鹿’‘WL525HQ’‘肇东’‘赛特’‘标杆’‘惊喜’‘龙牧801’‘中苜1号’。     

7个暖季型草坪草品种对低温胁迫的抗性差异研究

本研究以假俭草（Eremochloa ophiuroides ）、海滨雀稗（Paspalum vaginatum）、结缕草（Zoysia japonica）、‘天堂草419’（Cynodon dactylon ‘Tiffgreen 419’）和普通狗牙根（Cynodon dactylon）等5种暖季型草坪草种的7个品种为供试材料,研究了在25℃（CK）和15℃,10℃,5℃3个低温胁迫下的生理生化特征。结果表明：7个品种在低温胁迫下坪用性状指标不同程度下降,随胁迫温度的降低,草坪草叶片中丙二醛、游离脯氨酸、可溶性糖含量和相对电导率上升,叶绿素含量快速减少;海滨雀稗在5℃低温胁迫3 d枯黄,沟叶结缕草在5 d枯黄。综合7种暖季型草坪草品种的生长表现与生理指标,其抗寒性由强到弱依次为普通狗牙根 > ‘天堂草419’ > 中国假俭草 >‘兰引三号’结缕草 > 中华结缕草 > 沟叶结缕草 > 海滨雀稗。     

29个紫花苜蓿品种种子萌发期耐盐性评价

为筛选适宜江苏沿海滩涂地区种植的耐盐紫花苜蓿(Medicago sativa L.)品种，本研究选用29份紫花苜蓿品种的种子为试验材料，采用培养皿培养法，设置5个盐浓度梯度，研究盐胁迫对种子发芽势、发芽率、芽长和根长的影响，并利用隶属函数分析法进行了综合评价。结果表明：1.5%NaCl处理对紫花苜蓿发芽率、发芽势、胚芽胚根长具有显著抑制作用(P<0.05);利用隶属函数分析法对紫花苜蓿萌发期的各个指标的平均值进行排名，结合不同紫花苜蓿品种的秋眠级和丰产性，筛选出了适合在江苏沿海滩涂盐渍化土壤上种植的5个品种，分别为‘皇冠’‘阿罗拉’‘赛迪7’‘莎莎’‘劲能5020’。本研究为沿海滩涂利用紫花苜蓿进行土壤改良提供依据。     

高寒地区6种禾本科牧草对低温胁迫的生理响应及耐寒性评价

为筛选出耐寒性强的禾本科牧草品种,研究了青牧一号老芒麦(Elymus sibiricus ‘Qingmu No.1’)、同德老芒麦(E. sibiricus ‘Tongde’)、同德短芒披碱草(E. breviaristatus ‘Tongde’)、青海冷地早熟禾(Poa crymophila ‘Qinghai’)、青海扁茎早熟禾(P. pratensis var. anceps Gaud ‘Qinghai’)和青海中华羊茅(Festuca sinensis ‘Qinghai’)幼苗生理特性对低温胁迫的响应,并通过隶属函数法对其耐寒性进行了综合评价。结果表明:1)低温胁迫对6种禾本科牧草的生长产生不同程度的抑制,其中,青海冷地早熟禾鲜重降幅最小,青牧一号老芒麦的干重降幅最小。2)低温胁迫下,6种禾本科牧草叶绿素含量较对照有不同程度的下降,而超氧化物歧化酶(superoxide dismutase, SOD)活性、丙二醛(malondialdehydem, MDA)含量、可溶性糖含量和脯氨酸含量均呈现不同程度的增加趋势。3)运用隶属函数法的综合评价表明,6种禾本科牧草耐寒性强弱依次为青牧一号老芒麦青海中华羊茅青海冷地早熟禾青海扁茎早熟禾同德短芒披碱草同德老芒麦。综上可见,青牧一号老芒麦为上述六种禾本科牧草中耐寒性最强的牧草。