高加索三叶草、白三叶及其杂种F1代的RAPD分析

以高加索三叶草为母本,白三叶为父本,获得杂种F1代植株.利用RAPD技术对亲本及其F1的遗传差异性进行研究,从50个随机引物中筛选出14个适宜引物,共扩增出181个RAPD位点,多态性位点百分率为74.0％,每个引物扩增的条带数平均为3.8～4.8,DNA片段长度在100～2000bp之间.根据扩增图谱计算表明,F1代与白三叶的遗传相似系数为0.3465,与高加索三叶草的遗传相似系数为0.5842,说明F1代与母本的遗传关系更近或者说F1代表达了更多源于母本的遗传信息.     

高加索三叶草、白三叶及其杂种F1代的ISSR分析

利用耐寒、耐旱的六倍体高加索三叶草与强固氮能力、生长能力的大兴安岭四倍体白三叶进行远缘杂交,通过胚拯救技术得到杂种F1,同时通过组培快繁技术建立了F1的再生体系.为了明确杂种F1与亲本在DNA水平上的差异,建立适用于F1的分子标记反应体系,利用ISSR技术对其进行了鉴定分析.结果表明,16个ISSR引物共扩增出170条条带,长度介于100～2000bp之间,多态性条带138条,多态性条带百分率为81.18％;4个供试材料间的遗传距离变幅为0.0756～0.6798,平均为0.5313;父本白三叶与母本高加索三叶草之间的遗传距离较大,F1与母本高加索三叶草的遗传相似系数较大,F1组培再生植株与杂种F1之间存在轻微差异;从分子水平鉴定了杂种F1的真实性,并确定了其与亲本之间的遗传差异.     

2种三叶草杂种F_1代后代鉴定及核型分析

蒙农三叶草1号与白三叶远缘杂种F1代为高度不育植株,在田间栽植的前2年仅开花,不结实,但是从第3年之后出现结实现象。为了探索F1代的结实机理,试验采用根尖染色体压片技术,对杂种F1代所结种子进行了体细胞染色体鉴定,并对根尖染色体压片条件进行了探索和优化。结果表明,F1代所结种子的体细胞染色体数目在40~48范围内变动,个别细胞中有染色体加倍现象和混倍体现象。杂种F1代体细胞染色体数为40,蒙农三叶草1号为48。6~3植株的种子体细胞染色体数为44,初步确定为杂种F1代与蒙农三叶草1号自然回交所得,其核型公式为:2n=30m+14sm,属于2A型。     

蒙农三叶草1号、白三叶及2个杂种F1代株系的光合特性分析

利用LI-6400便携式光合仪对蒙农三叶草1号、白三叶及2个杂种后代F1代株系进行了光合测定,对光响应曲线进行了拟合。其中,蒙农三叶草1号为杂交母本,属于高加索三叶草的育成品种(Ta);白三叶为杂交父本(Tr),2个杂种F1代株系分别是多叶型(A1)和三叶型(A2)。使用直角双曲线模型、非直角双曲线模型、指数函数模型和直角双曲线修正模型模拟光响应参数,用于比较每个参数的拟合值和实际测量值之间的关系,以此来确定供试材料的光合特性。拟合结果表明,直角双曲线修正模型模拟的各供试材料光合参数值与实际测量值吻合度较好。当光合有效辐射强度(PAR)在0～400μmol·m~(-2)·s~(-1)范围内时,PAR的增加使得光合速率(Pn)上升,呈显著的正相关关系。在其他条件满足时,Pn的唯一影响因素是PAR的高低。在供试材料中,A1有最强的光合能力,A2的最大净光合速率处于Tr和Ta之间,弱于Ta而强于Tr。其余3种模型不能有效地处理光抑制条件下植物的光响应问题。其中,直角双曲线和非直角双曲线模型模拟的饱和光强比实际测量值低;指数函数模型是运用假设值所对应的光合强度为饱和光强的方法来计算得到的光补偿点,易受到人为因素影响,不能求解饱和光照强度。     

三种三叶草幼苗期抗旱性差异的研究

在模拟干旱条件下测定了高加索三叶草、白三叶和红三叶幼苗期的抗旱生理指标。结果表明,随干旱时间的延续,三种三叶草都表现出相对含水量下降、细胞膜透性升高、游离脯氨酸含量增加、相对生长率下降等特征,但三种三叶草的反应速度及复水后各指标的恢复能力各不相同。综合评价后初步认为,高加索三叶草的抗旱性强于白三叶和红三叶。     

三种三叶草幼苗期抗旱性差异的研究

在模拟干旱条件下测定了高加索三叶草、白三叶和红三叶幼苗期的抗旱生理指标.结果表明,随干旱时间的延续,三种三叶草都表现出相对含水量下降、细胞膜透性升高、游离脯氨酸含量增加、相对生长率下降等特征,但三种三叶草的反应速度及复水后各指标的恢复能力各不相同.综合评价后初步认为,高加索三叶草的抗旱性强于白三叶和红三叶.     

高加索三叶草、白三叶及其杂种F1的形态学和细胞学研究

为了测定高加索三叶草×白三叶的杂种F1与亲本之间的形态学和细胞学差异,采用定株观测的方法对3个材料的物候期、生长动态及形态特征进行了研究,并对其染色体构型及花粉育性进行了对比分析.结果表明,杂种F1各物候期介于双亲之间,除茎长、小花柄长及花萼长以外,各项形态特征均介于双亲之间;其PMCMⅠ平均染色体构型为9.07Ⅰ +14.33Ⅱ+0.23Ⅲ+0.03Ⅳ,为五倍体,伴有落后染色体及染色体桥,高度不育.     

高加索三叶草×白三叶胚萌发条件的探索

以六倍体高加索三叶草Trifolium ambiguum与四倍体白三叶T.repens为亲本,通过远缘杂交,采用组织培养手段对杂交胚的萌发条件进行探索.结果表明:以高加索三叶草为母本、白三叶为父本,在花期8:00-9:00授粉,授粉后12～13 d取胚,用质量分数10%NaClO灭菌6.5～7 min,在不加任何外源激素的改良MS培养基上,胚萌发率最高,达8%.高频扩繁时,再附加0.25 mg/L 2,4-D+0.50 mg/L 6-BA可获得较高萌发率.     

高加索三叶草×白三叶胚萌发条件的探索

以六倍体高加索三叶草Trifolium ambiguum与四倍体白三叶T．repens为亲本,通过远缘杂交,采用组织培养手段对杂交胚的萌发条件进行探索。结果表明：以高加索三叶草为母本、白三叶为父本,在花期8：00-9：00授粉,授粉后12～13d取胚．用质量分数10％ NaCIO灭菌6．5～7min,在不加任何外源激素的改良MS培养基上,胚萌发率最高,达8％。高频扩繁时,再附加0．25mg／L2,4-D＋0．50mg／L6-BA可获得较高萌发率。     

IBA和NAA对高加索三叶草种子萌发及根蘖生长的影响

为研究外源激素对高加索三叶草(Trifolium ambiguum)种子萌发和根蘖生长发育的影响和生理作用,本研究设置吲哚丁酸(IBA)和萘乙酸(NAA)两种激素分别对高加索三叶草种子与根蘖进行处理。结果表明,1) NAA浸种处理可以有效提高高加索三叶草种子的发芽力,其中10 mg·L~(–1)的NAA处理效果最显著(P0.05),发芽率由37%增长到55%,发芽势由38%增长到45%。IBA和NAA浸种均可以显著提高种子活力指数(P0.05)。2) IBA和NAA处理均会对根蘖芽地上部分的生长有影响。2 000 mg·L~(–1)的IBA处理根蘖植株生长速率最高。1 000 mg·L~(–1)的NAA处理对叶片数量增长最多。3) 2 500 mg·L~(–1)和3 000 mg·L~(–1)的NAA浸泡处理均增加了植株中可溶性糖和淀粉的含量。     

2种三叶草杂种F1代胚性愈伤组织筛选

以高加索三叶草(Trifolium ambiguum Bieb.)与白三叶(Trifolium.repens L.)杂交后胚离体培养产生的F₁无菌苗的茎段为外植体,筛选诱导愈伤组织的最适培养基,将F₁茎段产生的愈伤组织经过继代后转移到分化培养基中,研究不同浓度激素组合对体细胞胚胎产生的影响。结果表明:MS+6-BA+NAA是诱导F₁茎段愈伤组织的适宜培养基;MS+2,4-D+6-BA+NAA+KT+CH为F₁茎段愈伤组织的适宜分化培养基;对分化后的胚性愈伤进行组织学观察,可见其表面形成许多瘤状突起,即胚性细胞团,它们可以继续发育形成体细胞胚,为快速得到数量较多的杂种F₁再生苗奠定基础。     

白三叶腐解液对5种草坪草的化感作用研究

为明确白三叶(Trifolium repens L.)入侵禾本科草坪的原因,采用室内生物测定法研究了白三叶腐解液对多年生黑麦草(Lolium perenne L.)、紫羊茅(Festuca rubra L.)、高羊茅(Festuca arundinacea Schreb.)、草地早熟禾(Poa pratensis L.)和匍匐翦股颖(Agrostis stolonifera L.)种子的发芽率、发芽势、发芽指数、活力指数、苗高、根长、干重、鲜重以及综合效应的影响。结果表明:白三叶残体腐解液对5种受体种子萌发以及初期生长有双重浓度效应,即低浓度(0.011 g·mL^-1)有一定促进作用,高浓度(0.090 g·mL^-1)抑制作用显著(P<0.05)。加入腐解液降低了5种受体种子的发芽率,并抑制其幼苗生长。白三叶腐解液对5种受体植物均表现出不同程度的化感作用,其化感作用敏感性的强弱顺序为草地早熟禾>紫羊茅>匍匐翦股颖>高羊茅>黑麦草;化感物质定性鉴定表明,白三叶腐解液中含带邻、间位羟基的酚类化感物质。综上所述,白三叶腐解液具有化感作用,能够影响5种草坪草正常生长,是白三叶入侵5种禾本科草坪的原因之一。     

三叶草根际溶磷菌溶磷及分泌IAA能力测定

为了获得优良的菌株资源,采用溶磷圈法、钼锑抗比色法和Spot、S2比色法,定性、定量测定了分离自三叶草根际10株溶磷细菌的溶磷和分泌植物生长激素(IAA)的能力,结果表明:各菌株在PKO无机磷培养液中的有效磷增量在106.63～666.01mg/L(P<0.05),菌株ls1-3有效磷增量最大;各菌株在蒙金娜有机磷培养液中的有效磷增量在0.32～58.42mg/L(P<0.05),菌株lhs11有效磷增量最大;有些菌株既能溶解无机磷,又能溶解有机磷,如菌株lhs4和lhs11;有些菌株能溶解无机磷,但无溶解有机磷的能力,如菌株ls1-3和ls1-5。除3个菌株(ls2-11、ls2-16和ls3-2)外,其他菌株都能分泌IAA,分泌量在0.36～20.39mg/L(P<0.05),菌株ls3-5分泌能力最强(20.39μg/mL)。菌株ls1-3、ls2-3、ls3-5、lhs4和lhs11有望作为研制微生物肥料的优良菌株。     

镉胁迫对白三叶和马蹄金种子萌发的影响

采用不同浓度的镉处理白三叶和马蹄金种子,研究两者萌发阶段对镉胁迫的反应。结果表明:镉浓度低于5mg/L时促进了白三叶和马蹄金种子的萌发。镉浓度为10mg/L时,白三叶发芽率和活力指数开始下降,而马蹄金依然高于对照。随镉处理浓度的继续增高,两者种子发芽率和活力指数逐渐下降。两个草种相比较,在相同镉胁迫作用下,马蹄金比白三叶表现出了较强的耐镉性。     

白三叶和高羊茅对青菜幼苗生长的化感抑制效应

用白三叶和高羊茅茎叶的水浸提溶液处理,初步探讨了白三叶和高羊茅对青菜种子发芽和幼苗生长的化感抑制效应及机理.结果表明,白三叶和高羊茅茎叶浸提液对青菜种子的发芽率和幼苗生长均有不同程度的抑制作用;抑制作用具有明显的供体种和品种间差异,白三叶的抑制作用显著大于高羊茅.化感物质定性鉴定表明,白三叶和高羊茅浸提液中含邻位和间位羟基的酚类化感物质.这些化感物质通过抑制细胞生长和影响细胞膜的功能而抑制青菜幼苗的生长.     

白三叶对黑麦草、弯叶画眉草的化感作用初探

针对白三叶Trifolium repens与黑麦草Lotium perenne、弯叶画眉草Eragrostis curvula混播时导致后2种植物数量减少甚至消失的现象,通过白三叶的根部、地上部和植株水提液对黑麦草和弯叶画眉草种子进行发芽实验,以及白三叶与黑麦草、白三叶与弯叶画眉草种子混播进行实验,研究表明:白三叶(幼苗、2年生植株根及茎叶)的水提取液在原液以及稀释20倍时对受体植物的胚根和胚芽的生长均产生明显的抑制作用,而在100倍稀释液时表现出一定的促进作用;白三叶与黑麦草及白三叶与弯叶画眉草种子混播实验,表明5∶1的比例为最佳混播比例.     

行间种植白三叶对桃树光合生理特性的影响

为探明桃园种植白三叶(Trifolium repens L.)对桃树光合生理特性的影响,以行间种植白三叶的桃树为处理、行间清耕的桃树为对照,在6月份降雨后(雨后1d)及持续无雨的不同时间(雨后11d和雨后20d),研究了行间种植白三叶对桃树叶片光合参数和叶绿素荧光特性的影响。结果表明:随着无雨天数的延长,对照和处理的叶片相对含水量(WRC)、净光合速率(P_n)、蒸腾速率(T_r)、气孔导度(G_s)、PSⅡ最大光化学量子效率(F_v/F_m)、PSⅡ非环式电子传递的光化学量子产量(Φ_PSⅡ)、光化学荧光猝灭系数(qP)、PSⅡ非循环电子传递速率(ETR)均呈降低趋势,而胞间二氧化碳浓度(C_i)则呈升高趋势;在雨后1d,对照和处理间各指标均无显著差异;在雨后11d,对照和处理的Ci,F_v/F_m,Φ_PSⅡ,ETR和qP均和雨后1d时无显著差异,而对照的RWC,P_n,T_r和G_s则较雨后1d时显著下降(P<0.05),且显著低于处理(P<0.05);在雨后20d,处理和对照除C_i显著升高外(P<0.05),其余指标均显著下降(P<0.05),且对照Ci显著高于处理,其余指标对照均低于处理。说明随着高温无雨天气时间的延长,产生水分胁迫的程度在逐渐增加,导致桃树光合速率下降,甚至光合中心受损,而桃树行间种植白三叶可有效缓解高温干旱对桃树的伤害。     

异源表达白羽扇豆酸性磷酸酶基因对白三叶草磷吸收的影响

利用子叶下胚轴为外植体,通过农杆菌Ti质粒介导遗传转化途径,建立了表达白羽扇豆酸性磷酸酶基因(APase)的白三叶草转基因系。PCR检测发现,APase基因已整合到转基因植株的基因组中。Northern印迹分析表明,APase基因在部分转基因系中高水平表达。此外,在异源表达APase的白三叶草中,位于APase上游的Patatin信号肽具有将翻译产物引导至细胞间隙和根际的能力。在以植酸盐为唯一磷素供源的条件下,与转化空载体的对照植株相比,高水平表达APase的白三叶草转基因系植株的磷素累积量、鲜重和干重显著增加。结果表明,异源表达白羽扇豆APase基因能明显增强白三叶草吸收有机态磷的能力。