披碱草属植物抗逆性研究现状和存在的问题

披碱草属是禾本科小麦族重要的经济属,主要分布在海拔2000～5200 m的地区。属内绝大多数种是优良牧草,饲用价值极高,该属部分种具有耐盐、抗旱、耐寒等优良抗性,适应性广,遗传多样性丰富,因此不仅是生态恢复的重要物种,也能为其他牧草和麦类作物提供优异的基因资源。按照狭义上的分类标准,该属在全世界共有30余种,我国有13种,主要有老芒麦、披碱草、垂穗披碱草、短芒披碱草、圆柱披碱草等。近年来,由于全球变化和人类活动引起非生物胁迫的加剧,越来越多的研究开始关注披碱草属非生物胁迫抗性,包括耐盐性、抗旱性、低温胁迫抗性、重金属胁迫及复合胁迫抗性,其中大多数研究来自中国学者。目前绝大多数关于披碱草属抗逆性的研究主要集中在通过电解质外渗率、叶绿素、脯氨酸等渗透调节物质和抗氧化酶活性等生理指标评价属内不同种,和/或不同品种/种质的抗性方面,然而这些研究采用了不同的分析方法和评价体系,导致得出的结果不尽相同。此外,除了冷胁迫外,目前关于该属植物的抗逆机制却极少涉及。因此,综述了近年来在披碱草属植物抗逆性方面的研究进展,并提出存在的问题及今后研究的方向,旨在为进一步挖掘和利用其优良遗传资源奠定基础。     

北方地区披碱草属野生牧草资源的搜集与评价

通过对北方地区披碱草属野生牧草资源的搜集,获得了披碱草属123份野生牧草种质资源,得到了一批优良野生牧草种质材料,如老芒麦、披碱草、垂穗披碱草等。其中绝大多数为栽培牧草的野生种或野生近缘种。这些材料通过在太仆寺旗科研基地的种植与评价表现出：老芒麦更适合于补播改良天然草场和建立人工草场;披碱草可作为抗性品种的选育材料,也可作为培育高产新品种的基础材料;而垂穗披碱草更适应在高海拔的高寒湿润地区的推广应用。     

披碱草属种质资源研究进展

披碱草属Elymus牧草分布广泛,种类繁多,广义的披碱草属包括近150个种,而在我国,则比较接受狭义披碱草属的概念,即有12余种.披碱草属牧草为中生-旱中生多年生优良牧草,是草原和草甸的重要组成部分,饲用价值极高.该属是禾本科小麦族中非常重要的一个类群,它具有麦类作物所缺乏的抗病、抗虫、抗旱、耐盐等优良抗逆基因,是现代麦类育种的重要种质资源.在前人研究的基础上,对国内外披碱草属种质资源的系统学分类、分布情况、遗传多样性研究进行了总结和探讨,以期为披碱草属资源的进一步研究利用提供参考依据.     

代谢组学在牧草与草坪草抗逆性中的研究进展

牧草和草坪草的生长和发育常常面临着严重的盐碱、干旱、高温等非生物胁迫的影响。代谢组学是功能基因组学和系统生物学研究的重要技术，它涉及不同物种的细胞调控过程中代谢物的识别和定量，能够在代谢水平上有效地筛选与植物产量和抗逆性等相关的重要代谢物。目前随着色谱和质谱等技术的发展，牧草和草坪草对胁迫响应的代谢组研究也取得了许多重大进步。本文总结了近5年来代谢组学在牧草与草坪草抗逆性研究中的进展，详细描述和讨论了在水分、温度、盐分等非生物胁迫下草类植物中重要响应代谢物的鉴定以及不同代谢通路的调节与变化过程，以期为牧草和草坪草抗逆性研究及认识其内在逆境适应机制提供理论基础。     

高海拔地区6个披碱草属牧草品种比较试验

为了研究6个披碱草属牧草品种(野生披碱草、同德老芒麦优良株系、红原老芒麦、青牧1号老芒麦、同德短芒披碱草、同德老芒麦)在高海拔地区的适应性,在青海省海晏县对这6个披碱草属牧草品种进行了试种,并对其植株高度、产草量、干鲜比、茎叶比进行了研究。结果表明,同德老芒麦、红原老芒麦的初花期株高、鲜草产量表现较好,这说明同德老芒麦明显优于其他品种;红原老芒麦鲜草产量指标表现优异,待进一步区域试验后可推广利用。     

披碱草属分类的研究及其存在的问题

披碱草属(Elymus L.)是禾本科、小麦族的一个经济属,其属内绝大多数种是优良牧草,饲用价值极高,有些种类具有耐寒、耐旱、耐碱等特性,是农牧业良种繁育、牧草利用的重要基因资源;但该属同时又是分类学上的一个疑难属,其属中的存疑问题较多,尤其是属的界限、属下类群的划分、以及类群演化关系上仍存在颇多争议。本文详细总结了国内外诸多学者的研究成果,分析了披碱草属分类学研究中存在争议的原因,主要是披碱草属地理分布高度重叠,生态适应相似;加之,分类标准的不同,采用的研究方法差异较大,以什么性状作为鉴别特征等方面不同学者存在不同的认识。     

青藏高原六种披碱草属牧草落粒性差异及农艺性状分析

为探究青藏高原地区披碱草属(Elymus)不同物种间落粒性的差异,明确影响披碱草属落粒的主要农艺性状,筛选低落粒性披碱草属资源,为披碱草属抗落粒性牧草育种提供育种材料和理论依据。本研究以采自于青海不同地区的披碱草属6种共18份资源为研究对象,对供试材料的落粒性和农艺性状进行了相关性分析、通径分析、主成分分析和聚类分析。结果表明：6种披碱草属牧草自然落粒率存在显著差异,垂穗披碱草(E.nutans)自然落粒率最高,达到49.54%;披碱草属牧草自然落粒率与小穗长、外稃长、芒长均呈显著(P<0.05)或极显著(P<0.01)正相关关系,与单序籽粒数、小穗数、穗轴节数、株高均呈显著(P<0.05)或极显著(P<0.01)负相关;单序籽粒数、小穗数、株高、穗轴节数是培育低落粒性披碱草属牧草的目标性状,芒长、小穗长和外稃长是影响披碱草属牧草落粒的关键农艺性状。     

非生物胁迫下牧草抗逆性研究进展

非生物胁迫(低温、高温、干旱、水涝、盐害等)是影响牧草生长和发育的重要因素，因而探究牧草抗逆性响应特征、指标、评价方法和提升途径，对于提升和稳定牧草生产有重大意义。本文通过文献资料调研和计量分析方法，综述了牧草对温度、水分和盐分等非生物胁迫作用的响应，概述了牧草的形态结构、生理生化和生产性能抗逆性指标，总结了6类牧草综合评价方法的原理和优缺点，综述了4种牧草抗逆性提升途径，并对今后在非生物胁迫下牧草抗逆性方向上需开展的3个方面研究工作进行展望，以期为选取牧草抗逆性指标和评价方法，提升牧草质量和产量提供参考依据。     

披碱草属8种野生牧草居群穗部形态多样性

采用14项穗部性状对披碱草属8种（Elymus spp.）101个野生牧草居群的形态多样性进行研究。结果表明,采自同一地区不同种的各居群之间以及采自不同地区同一种的各居群之间表现型均存在一定的差异。8个披碱草属牧草种间存在差异,14项穗部性状中,肥披碱草（E.excelsus）有9个性状(穗长、穗宽、小穗长、小穗宽、小穗数、每穗轴小花数、第一外稃芒长、第一颖长、主穗轴第一节间长)均为最大值;黑紫披碱草（E.atratus）的穗宽、第一外稃长、第一颖芒长3个性状均为最小值;变异系数大小依次为第一颖芒长>旗叶与穗基部长度>第一颖长>主穗轴第一节间长>第一颖宽>第一外稃芒长>穗宽>小穗数>每穗轴小花数>小穗宽>穗长>小穗长>第一外稃长>第一内稃长。8个披碱草属牧草居群总遗传多样性指数为垂穗披碱草（E.nutans）>老芒麦（E.sibiricus）=披碱草（E.dahuricus）>麦薲草（E.tangutorum）>肥披碱草>圆柱披碱草（E.cylindricus）>短芒披碱草（E.breviaristatus）>黑紫披碱草;居群平均遗传多样性指数为老芒麦>肥披碱草>垂穗披碱草>披碱草>黑紫披碱草>短芒披碱草>圆柱披碱草>麦薲草;表型分化系数为麦薲草>圆柱披碱草>垂穗披碱草>披碱草>老芒麦>肥披碱草>短芒披碱草>黑紫披碱草;8个披碱草属牧草的多样性是由居群内和居群间多样性共同引起的,不同物种其多样性二者所占的比例是各不相同的。     

3种披碱草属牧草对比试验

本文通过短芒披碱草与老芒麦和垂穗披碱草两个品种的生产性能及经济性状的比较,表明新选育品种短芒披碱草的产草量及产籽量比其他两个品种高,尤其是产籽量差异极显著,且新选育的短芒披碱草适应性广,抗逆性强,是青海省高寒牧区草地建设、退耕还草和生态治理工程最适宜的优良牧草品种之一。     

三种优良禾本科牧草与本地品种生长性状对比分析

分析了三种引进优良禾本科牧草与一种当地禾本科牧草的生长性状，结果表明：三种引进禾本科牧草的鲜重均比当地禾本科优良牧草垂穗披碱草高，种植第三年引进牧草品种的鲜草产量为无芒雀麦19316kg／hm^2，达乌里披碱草16457kg／hm^2，猫尾草15754kg／hm^2。引进的三种牧草品种表现出较好的抗逆性，推广价值较高，适宜在高寒地区种植。     

Na_2CO_3胁迫对牧草苗期生长的影响

测定了Na2CO3胁迫下五种禾本科牧草苗期的植株存活率、生物量、生长胁迫指数等生长指标与其耐盐性的关系。结果表明:五种牧草的存活率(浓度>0.5%)、鲜重与干重均随着Na2CO3胁迫浓度的升高而降低,草种间耐盐性差异显著,其耐盐性强弱顺序是野大麦>披碱草>肥披碱草>老芒麦>无芒雀麦。     

短芒披碱草与老芒麦、垂穗披碱草的对比试验

2008～2011年在互助县东沟乡进行了短芒披碱草与老芒麦、垂穗披碱草的生产性能及经济性状比较试验,表明短芒披碱草的产草量及产籽量比其他两个品种高,产籽量差异极显著,而且适应性广,抗逆性强,是青海省农牧区草地建设,退耕还草和生态治理的优良牧草品种。     

Na2CO3胁迫对牧草苗期生长的影响

测定了Na2CO3胁迫下五种禾本科牧草苗期的植株存活率、生物量、生长胁迫指数等生长指标与其耐盐性的关系.结果表明五种牧草的存活率(浓度＞0.5%)、鲜重与干重均随着Na2CO3胁迫浓度的升高而降低,草种间耐盐性差异显著,其耐盐性强弱顺序是野大麦＞披碱草＞肥披碱草＞老芒麦＞无芒雀麦.     

短芒披碱草与老芒麦、垂穗披碱草生产性能比较试验

2008-2011年在互助县东沟乡进行了短芒披碱草与老芒麦、垂穗披碱草的生产性能及经济性状比较试验，表明短芒披碱草的产草量及产籽量比典他两个品种高，产籽量差异极显著，而且适应性广，抗逆性强，是青海省农牧区草地建设、退耕还草和生态治理的优良牧草品种。     

Na2CO3胁迫对牧草苗期生长的影响

测定了Na2CO3胁迫下五种禾本科牧草苗期的植株存活率、生物量、生长胁迫指数等生长指标与其耐盐性的关系。结果表明：五种牧草的存活率(浓度＞0．5％)、鲜重与干重均随着Na2CO3胁迫浓度的升高而降低，草种间耐盐性差异显著，其耐盐性强弱顺序是野大麦＞披碱草＞肥披碱草＞老芒麦＞无芒雀麦。     

"黑土型"退化草地种植披碱草属牧草物候特征与分蘖动态的研究

在果洛地区“黑土型”退化草地上研究了2种披碱草属牧草(垂穗披碱草、短芒老芒麦)在1年内的物候期特点以及分蘖动态。     

芒属(Miscanthus)植物种质资源研究进展

芒属植物属禾本科多年生高大草类,多分布于热带非洲至亚洲东南部。近年来在欧美国家受到广泛的关注,被认为是一种开发潜力巨大的生物质能源。本文查阅近年国内外相关文献,对芒属植物的生境、分布、遗传多样性、光合特性、抗性生理生化、繁殖学、饲草利用以及作为能源植物的研究等方面做了综述,并展望了其研究前景,旨在推动芒属种质资源的研究。     

盐胁迫对西藏3种野生披碱草属牧草种子发芽影响

为确定披碱草属(Elymus Linn.)3种优良牧草品种的耐盐能力,明确其耐盐浓度范围,试验设0%(对照)、0.4%、0.8%、1.2%、1.6%5个NaCl浓度水平,对3种披碱草属牧草(披碱草、老芒麦、垂穗披碱草)进行单盐胁迫。结果发现:不同的单盐浓度对3种野生牧草种子发芽的影响很大;随着盐浓度的增加,3种野生牧草种子的发芽率、发芽势、相对发芽率、萌发指数和活力指数不断下降;当盐浓度为1.6%时,披碱草、垂穗披碱草的发芽率、发芽势、萌发指数、相对盐害率等均为0,即种子萌发受到了完全抑制。结合指标综合评价,西藏3种牧草种子萌发期的耐盐性排序:老芒麦>垂穗披碱草>披碱草。初步判定,西藏野生老芒麦耐盐性最强,西藏野生披碱草耐盐性最差。     

盐胁迫对披碱草属3种牧草幼苗生理指标的影响

采用不同浓度的NaCl溶液(0,100,200mmol/L)处理披碱草属3种牧草幼苗,通过测定披碱草属3种牧草在盐胁迫下生理指标的变化,研究其幼苗对盐胁迫的反馈机制,为披碱草属在盐碱地的建植和恢复改良提供参考。结果表明:随着盐浓度的增加,各材料相对含水量和叶绿素含量下降,电导率和丙二醛含量升高,可溶性糖含量和可溶性蛋白含量升高,3种牧草各指标间的变化幅度有很大的差异,E3的变化幅度小于E1和E2,初步得出3种牧草的耐盐碱能力呈以下趋势:披碱草老芒麦麦宾草。