苜蓿抗寒性研究进展

在国内外大量研究成果的基础上，系统阐述了苜蓿在低温胁迫下形态、生理和生化方面适应性的变化及苜蓿秋眠性与抗寒性的关系，并对苜蓿抗寒基因工程方面的研究进展作了报道。     

苜蓿抗寒性研究进展

在国内外大量研究成果的基础上,系统阐述了苜蓿在低温胁迫下形态、生理和生化方面适应性的变化及苜蓿秋眠性与抗寒性的关系,并对苜蓿抗寒基因工程方面的研究进展作了报道。     

苜蓿秋眠性及其与抗寒性和产量的关系

秋眠性是苜蓿对日照缩短的一种生长反应,用苜蓿在秋季的再生高度来唯一划分.由于传统苜蓿品种的秋眠性与抗寒性之间存在表型相关,秋眠性被普遍用于抗寒性的预测.但许多研究表明,秋眠性和抗寒性是苜蓿适应不同的环境因素、为了不同的原因、同时而又独立进化的.与非秋眠品种相比,秋眠品种在夏末和秋季生长下降,导致全年刈割次数减少,故全年产草量较低.在深入认识秋眠性和抗寒性之间的遗传独立性的基础上,美国育种家致力于非秋眠而又抗寒、高产的苜蓿品种培育,使得新品种的抗寒性超过其秋眠级所预测的水平.随着我国引进苜蓿品种的增加,国内产业界人士有必要对苜蓿秋眠性的科学内涵及在品种改良和适应性选择的意义上有更进一步的认识.     

苜蓿秋眠性研究进展

苜蓿Medicago sativa的秋眠性实质上是在秋季日照变短和温度降低时植株所表现出的一种适应性生长特性,这种生长特性与植物的抗寒性和生产性能相关.早在20世纪20年代,美国就发现了这一现象,但直至20世纪70年代末期,随着秋眠性测定方法的发明和分类标准的制订,才使它在苜蓿生产中发挥着越来越重要的作用,在许多国家秋眠性已成为栽培选择品种时的首要指标.概述了秋眠性的概念及发展史、测定方法、有关生理生化研究进展及其在国内外的应用.     

苜蓿秋眠性研究进展及应用

苜蓿的秋眠性是苜蓿重要的生长特性,与苜蓿的生产性能、越冬存活率有密切的关系.秋眠性是划分苜蓿品种的第一指标,对指导苜蓿生产和育种具有重要意义.文章论述了苜蓿秋眠性的测定方法、生化研究及应用的研究进展.     

苜蓿抗寒性研究进展

在国内外大量研究成果的基础上,对苜蓿经过低温胁迫后的形态、生理生化方面的变化,苜蓿秋眠性与抗寒性的关系,现代生物技术以及辐射诱变和太空搭载在苜蓿抗寒育种中的应用进行了系统阐述,讨论了当前苜蓿抗寒性研究工作中存在的不足,并对未来的研究重点进行了展望。     

45个苜蓿品种秋眠级初步评定

以美国11个苜蓿秋眠性标准品种为对照,依据Teuber等方法连续两年(2013年和2014年)在内蒙古西部干旱地区评定国内和国外引进的共45个苜蓿品种的秋眠级,建立了11个标准品种秋眠级与秋季再生株高的回归关系。结果表明,苜蓿秋季刈割后第21天的再生自然株高与原秋眠级存在真实的线性回归关系,R²分别为0.9643和0.9867。相关性分析表明,11个标准对照品种的实际秋眠级与原秋眠级之间相关系数为0.994,存在极显著正相关;13个已知原秋眠级的引进品种的实际秋眠级与原秋眠级之间的相关系数为0.969,存在显著正相关。聚类分析表明,21个国内苜蓿品种中90%的为秋眠和极秋眠类型,其中渝苜1号、甘农5号和凉苜1号实际秋眠级评定结果分别为6.8,7.4和8.5,属于非秋眠类型,国外引进品种秋眠类型多样性高,各种类型均有分布。     

中国苜蓿审定品种秋眠性研究

以美国９个秋眠性标准对照品种为对照,按美国Ｂａｒｎｅｓ（１９９１）方法对中国２３个苜蓿国家审定品种进行了秋眠性评定,并统计了中国苜蓿秋眠性与等位酶ＬＡＰ、ＰＥＲ和ＦＥＳＴ的等痊基因频率及７个形态特征的遗传相关系数。     

覆雪厚度对不同秋眠级苜蓿抗寒性及越冬率的影响

本试验旨在研究覆雪厚度对不同秋眠级紫花苜蓿抗寒性及越冬率的影响,选择秋眠级分别为2级的皇后(Alfaqueen)、5级的巨能551(Magna551)、8级的WL525HQ和10级的赛迪10(Sardi10)紫花苜蓿,设定0,10和15 cm三个覆雪厚度处理,通过动态观测紫花苜蓿根冠处及田间土层(1~10 cm)的温度、根颈中丙二醛(MDA)、可溶性糖(WSC)和可溶性蛋白(SP)含量及越冬率。结果表明,无积雪覆盖时低秋眠级(2和5级)紫花苜蓿越冬率分别为:64%和59%;而高秋眠级(8和10级)紫花苜蓿全部死亡。覆雪厚度10 cm即可以保证除秋眠级10(赛迪10)外的苜蓿安全越冬,且越冬率均在90%以上。随着覆雪厚度的增加,积雪对紫花苜蓿根冠及根颈下土层温度有显著影响,能显著提高各秋眠级紫花苜蓿的越冬率(P<0.05),降低MDA的含量,增加非/极非秋眠型的紫花苜蓿根颈中SP和WSC的含量。运用隶属函数综合评价,无覆雪条件下苜蓿品种的抗寒性及越冬率顺序为:皇后>巨能551;覆雪厚度10 cm下苜蓿的抗寒性及越冬率顺序为:巨能551>皇后>WL525HQ>赛迪10;覆雪厚度15 cm下苜蓿的抗寒性及越冬率顺序为:巨能551>皇后=WL525HQ=赛迪10。     

不同苜蓿的抗寒性差异及其与糖类物质含量的相关性研究

为探讨苜蓿(Medicago sativa L.)种类和品种的抗寒性差异及其与根颈糖类物质含量的关系,本研究在越冬前期挖取科尔沁沙地种植的黄花苜蓿(Medicago f alcata L.)和'骑士T'、'北极熊'、'草原3号'、'巨能3010'紫花苜蓿的越冬器官,在程序式低温处理箱进行模拟低温处理,检测苜蓿根颈相对电...     

六种紫花苜蓿在高寒地区抗寒生理特性差异比较研究

试验对6种紫花苜蓿（Medicago sativa L.）在高寒地区越冬前后根系生理指标及越冬率进行测定。结果表明：‘公农1号’和‘草原3号’的可溶性糖、可溶性蛋白及游离脯氨酸含量在越冬最冷月含量高于其他品种,其次是‘龙牧806’和‘Wega7F’,均具有较高的越冬能力,而‘敖汉’和国外引进品种‘WL319 HQ’的各项指标略低,抗寒能力较弱。     

苜蓿抗寒性与根系抗氧化酶活性相关性分析

为探究不同苜蓿材料的抗寒性与低温胁迫下苜蓿根颈抗氧化酶活性变化的关系,本研究在科尔沁沙地种植黄花苜蓿(Medicago falcata L.)和4个紫花苜蓿(Medicago sativa L.)品种,越冬前挖取越冬器官并进行-10℃,-15℃,-20℃,-25℃,—30℃低温胁迫处理,以低温(4℃)贮藏为对照,测定苜...     

紫花苜蓿叶片形态结构及其与抗寒性的关系

对7个紫花苜蓿(Medicago sativa)品种的叶片组织结构进行解剖观察、比较、描述,并测定了叶片结构参数。结果表明,各品种间叶片长、叶片宽长比、叶片厚度、气孔密度、栅栏组织厚度、海绵组织厚度、叶片组织结构紧密度、疏松度和叶脉突起度等指标差异较大;叶宽、表皮厚度、角质层厚度、气孔长度、气孔宽度各品种间无明显差异;其中叶宽长比小、气孔密度大,叶片组织紧密度大、疏松度小,叶脉突起度大者抗寒性较强。     

不同品种苜蓿与无芒雀麦单、混播越冬期根系生理指标变化研究

以4种紫花苜蓿(Medicago sativa L.)与无芒雀麦(Bromus inermis Leyss)为试验材料,通过单播及分别与无芒雀麦混播,研究不同单播及混播组合在低温条件下根系的生理变化。结果表明:4个苜蓿品种单播及与无芒雀麦混播苜蓿根系随着自然降温其可溶性糖等生理指标含量均增加,翌年春随着自然温度的回升而降低;MDA含量则随着自然温度的下降先升高后下降而后又升高,通过各抗寒生理指标综合分析表明,混播有利于提高抗寒性能。     

半秋眠和非秋眠紫花苜蓿品种耐涝性能研究

通过对来自国外的28个半秋眠和非秋眠紫花苜蓿品种耐涝性能的生物学评价和水淹后不同耐涝品种丙二醛含量比较分析,筛选出5个耐涝性能优良的半秋眠和非秋眠紫花苜蓿品种;钾、钙、锌和硼四种微量元素对改善苜蓿的抗涝能力有明显的作用(p＜0.05),合理使用能够显著提高苜蓿的抗涝能力.     

抗寒锻炼前土壤水分含量对苜蓿抗寒性的影响

设置不同水分处理,即田间持水量(FC)为80％～90％、50％～60％、20％～30％,探究抗寒锻炼前水分对苜蓿('公农1号'紫花苜蓿)抗寒性的影响及其生理机制.主要结果如下:与对照组相比,28d干旱处理后苜蓿的叶片变黄、植株变矮,并且随胁迫程度的增加,根相对含水量、净光合速率、气孔导度、最大光化学效率及根水势呈下降趋...     

不同秋眠等级苜蓿品种幼苗的抗冻性研究

对不同秋眠等级苜蓿品种幼苗的抗冻性进行研究,在4个冷冻温度下检验3个不同秋眠等级苜蓿品种4个苗龄幼苗的存活率,并计算品种半致死温度。结果表明秋眠等级、苗龄和冷冻温度之间的交互作用对苜蓿幼苗抗冻性有显著影响。随着冷冻温度的降低,幼苗存活率降低。在接近品种半致死温度的胁迫温度下(-6℃和-9℃),苜蓿的苗龄对抗冻性有显著影响。-9℃下苜蓿品种间幼苗存活率均有显著差异,能够较好地进行区分。苜蓿品种半致死温度的排序为秋眠品种53Q60(-6.79℃)>中度秋眠品种Tango(-7.51℃)>不秋眠品种CUF101(-8.10℃)。建立了三个苜蓿品种在给定的冷冻温度下幼苗致死率的预测模型。在室内冷冻筛选育种时,本研究中不同秋眠等级苜蓿品种幼苗的半致死温度可以为选择胁迫温度提供参考依据,缩短筛选周期。     

根瘤共生对紫花苜蓿抗寒性的影响

以保定紫花苜蓿（Medicago sativa L.‘Baoding’）幼苗为试验材料,分别进行接种根瘤菌处理并确认结瘤固氮（activated-nodules,AN）和不接种根瘤菌处理（non-nodules,NN）。将生长120 d的植株放在-6℃培养箱低温胁迫12 h。通过测定叶片电导率、丙二醛MDA、渗透势、过氧化氢H₂O₂、超氧阴离子自由基O₂^·-、还原性谷胱甘肽GSH、抗坏血酸VC、叶绿素a、叶绿素b、叶绿素总量等10个指标,研究根瘤共生对紫花苜蓿抗寒性的影响。结果表明：与不接种根瘤菌苜蓿相比,低温胁迫导致根瘤固氮苜蓿较轻的细胞膜损伤和氧化损伤,并且根瘤固氮苜蓿在低温胁迫中叶绿素破坏较不接种根瘤菌苜蓿缓慢,说明根瘤与紫花苜蓿共生可以提高苜蓿抗寒性。