高产抗病圭亚那柱花草综合性状评价

1998年引进14个柱花草种质品种,以中国热带农业科学院选育的热研2号柱花草和热研5号柱花草为对照进行比较试验。结果表明:GC1480(IRRI)、GC1463(IRRI)和GC1517(IRRI)柱花草的干物质产量达11 377.5、9 360.2、9 296.7 kg/(hm2·a),分别比热研2号的高26.49％、4.06％和3.35％,比热研5号的高72.24％、41.70％和40.74％;且GC1480(IRRI)、GC1463(IRRI)柱花草的旱季干物质产量较高,具有较强的抗旱性;抗柱花草炭疽病能力优于热研5号柱花草;在定期刈割条件下,植株存活率分别达77.50％、50.00％和49.17％,具有较强的抗寒性;灰色关联分析评价结果表明,综合性状优于热研2号柱花草和热研5号柱花草。     

镉胁迫对3个品种圭亚那柱花草镉积累和矿质养分吸收的影响

利用不同浓度Cd2+溶液对3个品种圭亚那柱花草[Stylosanthes guianensis(Aublet)Swartz]进行不同程度的胁迫处理,以研究镉胁迫对柱花草生长、镉积累和矿质养分吸收的影响。结果表明:在镉胁迫下,3个品种圭亚那柱花草生长均受到抑制,TPRC2001-18(S.guianensis TPRC2001-18)受抑制作用最强,其次是热研10号(S.guianensis cv.Reyan No.10),而热研2号(S.guianensis cv.Reyan No.2)受抑制最弱。在镉胁迫下3个品种柱花草地上部和地下部镉含量均显著增加;镉浓度在1.0～5.0 mg/kg时,3个品种柱花草地上部镉含量从高到低的顺序为热研2号>热研10号>TPRC2001-18。镉胁迫能干扰柱花草对氮(N)、磷(P)、钾(K)养分的吸收。     

低温胁迫对3种柱花草幼苗若干生理指标的影响

研究低温胁迫对热研2号柱花草(Stylosanthes guianensis cv.Reyan II)、热研5号柱花草(Stylosanthes guianensis cv.Reyan Ⅴ)、西卡柱花草(Stylonsanthes scabra Vog)若干生理指标的影响。结果表明：随着温度的降低和胁迫时间的延长,其总叶绿素含量均呈下降趋势,但质膜透性和可溶性糖含量有不同程度的增加。综合各项生理指标,可得3种柱花草抗寒性强弱顺序为热研5号柱花草＞热研2号柱花草＞西卡柱花草。     

柱花草同工酶分析

采用同工酶电泳技术研究7份柱花草种质的遗传差异性。结果表明：供试材料的酯酶同工酶(EST)和超氧化物歧化酶同工酶(SOD)的位点和数目均存在差异;酯酶同工酶(EST)表型差异是7份柱花草种质在蛋白质分子水平识别的遗传标记;根据聚类图,将7份柱花草种质划分为4类：第1类材料热研13号柱花草、热研5号柱花草和Mineirao柱花草,第2类材料马弓形柱花草,第3类材料有钩柱花草和西卡柱花草,第4类材料灌木柱花草。     

林草间作系统土壤微生物及其活性研究

试验对6年龄桉树人工林间作禾本科及豆科牧草后的土壤微生物进行研究,结果表明：间作牧草可显著提高林地土壤微生物的生物量、呼吸强度、硝化作用强度及纤维素分解作用强度,且均随着土层深度的加深而降低;其中以间作热研6号珊状臂形草、热研2号柱花草、GC1581柱花草和Mineirao柱花草的土壤微生物生物量最高;热研15号刚果臂形草、热研6号珊状臂形草、杂交臂形草、热研10号柱花草、Mineirao和GC1581的呼吸强度高于CK;热研11号黑籽雀稗、热研10号柱花草、GC1581和热研2号柱花草的硝化作用强度强于CK;热研9号坚尼草、杂交臂形草和热研6号珊状臂形草、热研10号柱花草和热研2号柱花草的土壤纤维素分解作用强度较强。     

圭亚那柱花草新EST-SSR标记验证及其在柱花草属上的转移

柱花草(Stylosanthes spp.)是我国南方热带地区优良豆科牧草。为获得高效的柱花草分子标记，本课题组利用热研5号圭亚那柱花草（Stylosanthes guianensis）转录组测序数据开发了2008个EST-SSR标记。为验证新EST-SSR标记的有效性及在柱花草属中的通用性，本研究从中随机挑选117个EST-SSR标记并分析了其在圭亚那柱花草中的有效性及其在其他8种柱花草中的可转移性。结果表明，有98个EST-SSR标记可获得有效扩增，其中96个在不同柱花草种质间有多态性，每个标记检测出的等位基因2～11个，共检测到等位基因456个。98个EST-SSR标记在其他8种柱花草间的可转移率为82.2％～100％，其中69个标记在8种柱花草间都能有效扩增。     

柱花草种质抗寒性评价与筛选

柱花草是全球热带地区栽培面积最大、应用最广泛的优良豆科牧草，其在生产上的主要限制性因素是越冬性 差、怕霜冻，因此筛选柱花草抗寒材料显得尤为重要。本研究从海南冬季自然条件下田间栽培的 350 份柱花草资源中， 根据株高、叶绿素等形态和生理指标筛选出 9 份长势相对较好的柱花草材料，在不同低温条件下（4 ℃和?18 ℃）胁 迫不同时间，以叶绿素、丙二醛、相对电导率为抗寒性评价指标，并通过隶属函数分析，得出 CIAT1433 西卡柱花草 和热研 20 号圭亚那柱花草抗寒性较强，可作为亚热带地区冬季的推广品种或首选抗寒柱花草育种材料。     

热研2号柱花草高效固氮根瘤菌的筛选

为筛选与热研2号柱花草相匹配的高效固氮根瘤菌菌株，本研究进行了砂培试验，将22个根瘤菌菌株接种到热研2号柱花草根部，通过对柱花草茎叶干重、株高、氮和磷含量、有效根瘤数、固氮酶活性等指标的测定与分析，确定与柱花草匹配的高效菌株。结果表明：接种根瘤菌后，热研2号柱花草的茎叶干重和含氮量均高于不接种的植株，但菌株间的接种效果差异较大；接种菌株PN13-3、BS1-1、DH10-3、YM11-1、DH4-2和LZ3-2有利于产量和质量的提高，为热研2号柱花草的高效固氮匹配菌株；而接种菌株DF6、ZJ2-2、RJS9-2、NX1和RJS9-1对热研2号柱花草产量和质量的提高作用不大。     

重金属Cd处理对柱花草根际土壤酶活性的影响

采用添加外源重金属和土培盆栽法,研究了浓度为0～5.0 mg/kg的镉(Cd)对4个柱花草(热研2号、热研13号、TPRC2001-1和西卡柱花草)根际土壤酶(过氧化氢酶、脲酶、磷酸酶)活性的影响。结果表明,不同柱花草根际土壤过氧化氢酶活性对镉胁迫响应存在显著差异,镉促进4个柱花草根际土壤过氧化氢酶活性的浓度分别为0.5、1.0～5.0、0.5～5.0、2.0～5.0 mg/kg。与对照(CK)相比,低浓度Cd(0.5 mg/kg)胁迫,对热研2号、热研13号和西卡柱花草根际土壤脲酶活性无显著影响,但TPRC2001-1柱花草根际土壤脲酶活性增加;而在1.0～5.0 mg/kg处理条件下,脲酶活性无显著变化。0.5～5.0 mg/kg Cd胁迫时,显著抑制了热研2号、热研13号和西卡柱花草根际土壤磷酸酶活性;2.0～5.0 mg/kg Cd胁迫时,TPRC2001-1柱花草根际土壤磷酸酶活性显著降低。说明,种植TPRC2001-1柱花草能缓解镉对3种土壤酶活性的胁迫,土壤镉对3种土壤酶活性的影响表现为磷酸酶>脲酶>过氧化氢酶,磷酸酶和脲酶可作为土壤中镉污染的指示酶。     

空间辐射育种技术选育柱花草抗炭疽病新品系

以返回式卫星搭载的热研2号（S.guianensis cv.Reyan2）柱花草种子为材料,并以原热研2号亲本地面种子为对照,经过7a地面种植和选择,选出26个品系开展试验研究。结果表明,变异系与对照比较,经济性状变优,26个SES品系中有20个品系的牧草干草产量、旱季干草产量、抗病性、长势和植株存活数表现优良。利用关联度综合分析结果表明,2001-38和2001-81品系的综合评价值最高,极显著高于热研2号柱花草,2001-84、2001-79、2001-7、2001-80和2001-85仅次之,再次为2001-9、2001-55、2001-44、2001-40、2001-73、2001-1、2001-58、2001-31、2001-24也极著高于热研2号柱花草,这些品系均有可能成为取代其亲本热研2号柱花草而在生产上推广利用的新品系,但需进一步试验研究。     

卫星搭载柱花草的生物学效应

卫星搭载的柱花草品种"热研2号"种子回收后,种植至SP_5代选育出85个突变品系进行其植物学性状的观察.结果表明,观察的14个指标均存在变异,且变异分为正向变异和逆向变异,如植株的花出现白色的变异体,开花期有明显的提前和延后的品系,茎的颜色变浅等.其中不同品系间株高、千粒质量、叶片长宽的变异达到极显著水平.     

6种臂形草属牧草品种比较试验

对Mulato臂形草、Mulato2号臂形草、热研3号俯仰臂形草、热研6号珊状臂形草、湿生臂形草、Abundance珊状臂形草6种臂形草属牧草进行品种比较试验。通过3a的观察测定,结果表明,6种臂形草均能适应试验区气候条件,热研6号臂形草和Mulato臂形草表现最优,产量分别达到33318kg／hm^2和32483kg／hm^2,营养期粗蛋白含量分别达到12．64％和11．77％。     

柱花草菠萝皮混合青贮发酵品质研究

研究柱花草菠萝皮不同比例混合青贮发酵品质。试验设4个处理，分别为100 %柱花草单独青贮(CK)、70 %柱花草+30 %菠萝皮(SP1)、60 %柱花草+40 %菠萝皮(SP2)、50 %柱花草+50 %菠萝皮(SP3)，青贮30 d后开窖取样，测定青贮饲料发酵品质。结果表明：与对照组相比，柱花草与菠萝皮混合青贮显著提高了乳酸含量，显著降低了pH值、丁酸和氨态氮/总氮，提高了发酵品质；各混合组随菠萝皮混合比例增大，乳酸增多，pH值和丁酸降低；SP2、SP3处理组pH值、乙酸、丙酸、挥发性脂肪酸和氨态氮/总氮无显著差异。从发酵品质和菠萝皮利用角度出发，50 %菠萝皮和柱花草混合青贮是可行的。     

热研7号柱花草的选育

进行了热研7号柱花草品种比较试验、区域试验和生产性试验的选育研究。研究结果表明:该品种具有高产、优质、抗病、耐寒、晚熟的特点。年平均干草产量14879.3kg·hm-2,年平均种子产量424.0kg·hm-2 ,分别比格拉姆柱花草增产84.0%、116.4%,与热研2号柱花草差异不显著。粗蛋白含量16.86%,粗脂肪含量2.65%,生育期为239d。可用于青饲料、干草粉生产等。适合我国热带、南亚热带地区种植。      

空间诱变柱花草品系比较试验

利用空间辐射技术选育柱花草新品种(系).空间辐射柱花草种子使其后代发生突变,经连续4a接种鉴定,选育出85个株系进行试验研究.结果表明,85个株系中30个株系的牧草产量、旱季干物质产量、抗病性、长势和植株存活率表现优良,其中2001-71,2001-2,2001-80,2001-84,2001-81,2001-24以及2001-73的综合测度值极显著高于其群体,有可能成为取代其亲本热研2号柱花草而在生产上推广利用的新品系.