phyA、phyB基因沉默对不同秋眠型苜蓿光受体基因表达量的影响

苜蓿秋眠性是苜蓿一种生长特性，是苜蓿应对环境变化的一种特殊休眠方式，和日照长度及光周期敏感度有关。本试验研究沉默光敏色素A、B基因对苜蓿光受体基因表达的影响，检测phyA、phyB基因沉默对不同秋眠型紫花苜蓿光受体基因phyA、phyB、CRY2B、FHY1表达的影响。结果表明：秋眠型紫花苜蓿phyA沉默的转基因植株T1、T2代phyA、FHY1的表达量下降（P <0.05）,phyB、CRY2B的表达量上升（P <0.05）；非秋眠型紫花苜蓿phyA沉默的转基因植株T1代phyA、FHY1的表达量差异不显著（P> 0.05），但phyB、CRY2B的表达量显著增加（P<0.05）；非秋眠型紫花苜蓿phyB沉默的转基因植株T1代phyA、FHY1的表达量显著增加（P <0.05），但phyB、CRY2B的表达量差异不显著（P> 0.05）。在光信号转导途径，phyA、FHY1基因表达趋同，phyB与蓝光受体CRY2B基因表达趋同，沉默光敏色素A、B对几个光受体基因表达量均产生影响，phyA、phyB、FHY1、CRY2B之间可能存在互作效应。     

半秋眠和非秋眠紫花苜蓿生长规律及再生性研究

研究了半秋眠和非秋眠紫花苜蓿在上海的生长规律。结果表明:半秋眠和非秋眠紫花苜蓿月产草量呈现"双峰"型变化趋势,第一个高峰值在5月,非秋眠苜蓿的峰值持续到6月;4～6月是两类苜蓿生长较快的时期,期间的累计产草量占全年总产量的53.46%～65.2%;第二个生长高峰值出现在8月份,但明显小于第一个高峰值(p<0.05);7月份两类苜蓿的产量降至谷底,出明显的"夏眠"阶段;非秋眠品种的耐热能力高于半秋眠品种,月株高持续增长期比半秋眠品种长一个月,并且在"夏眠"后株高增加的幅度也高于半秋眠品种。     

不同秋眠级紫花苜蓿茎和叶的碳、氮、磷化学计量特征

为明确不同秋眠级紫花苜蓿品种间营养元素限制性和分配格局的差异性,以国内外收集的10个不同秋眠级紫花苜蓿品种为研究对象,分析其叶片和茎秆的碳(C)、氮(N)、磷(P)含量和化学计量比变化特征。结果表明,紫花苜蓿叶片和茎秆中N和P含量均随着秋眠级的升高呈先降低后升高的趋势,C含量以及C∶N、C∶P和N∶P呈相反的趋势。不同秋眠级苜蓿品种叶片中各元素含量为：秋眠级为4级的新疆大叶苜蓿叶片C含量、秋眠级为9级的WL656HQ叶片N含量均显著大于其他各秋眠级苜蓿品种(P<0.05)。苜蓿茎秆C含量在各秋眠级苜蓿品种间均差异不显著,N、P含量变化与苜蓿叶片相同,且第2茬叶片和茎秆C、N和P含量的变异系数均低于第1茬,两茬表现出相同的规律。除第2茬苜蓿的叶片外,秋眠级对苜蓿叶片和茎秆P含量的影响最大,其次为N含量,对C含量的影响最小。不同茬次间,秋眠级对苜蓿叶片C∶P的影响最大,对N∶P的影响最小。苜蓿叶片C含量与叶片和茎秆C∶N、C∶P呈显著正相关(P<0.05),而与叶片和茎秆N含量呈显著负相关(P<0.05);叶片N、P含量分别与茎秆N、P含量呈显著正相关(P<0.05...     

苜蓿SKU5基因的表达调控及其在秋眠中的作用

为了探索SKU5基因在紫花苜蓿（Medicago sativa L.）中表达调控规律和在苜蓿秋眠中的作用,本研究拟检测春、夏、秋季和人工条件下不同温度、不同日照长度下秋眠型和非秋眠型苜蓿叶片中SKU5基因mRNA相对表达量,分析同一秋眠型苜蓿品种不同时期SKU5基因mRNA相对表达量差异和不同时期2种秋眠型苜蓿品种间SKU5基因mRNA相对表达量的差异,以及SKU5基因mRNA相对表达量与苜蓿株高、叶面积、日照长度、温度的相关性。结果表明：SKU5基因的表达受日照长度极显著负调控,受温度极显著正调控;2种苜蓿叶片中SKU5基因的表达受日照长度和温度的调控结果不一致;秋眠型苜蓿叶中SKU5基因mRNA相对表达量与株高、叶面积呈显著负相关。因此,随着日照长度的缩短,SKU5基因高表达很可能促进秋眠型苜蓿的秋眠。     

石河子地区不同秋眠级紫花苜蓿生产性能和营养品质比较

试验旨在研究石河子地区不同秋眠级紫花苜蓿的营养品质和生产性能，以获得适宜当地种植的优良休眠型苜蓿品种。选择10个不同秋眠级紫花苜蓿品种为试验材料，测定紫花苜蓿初花期的营养品质、生产指标和越冬率，并进行综合评价。结果表明，以渝苜1号为代表的第一类群非秋眠型和极非秋眠型苜蓿的生产性能和营养品质均为优，但越冬能力较差，半秋眠型（新疆大叶、Victoria和Archer）苜蓿的越冬性较强且综合性能表现良好，秋眠型（肇东、新牧2号和骑士2）苜蓿的越冬能力强，但综合性能较差。研究表明，综合考虑当地气候及苜蓿多年生的特性，应优选综合性能较好且越冬能力较强的半秋眠苜蓿（新疆大叶、Victoria和Archer）进行种植。     

渍水胁迫对不同秋眠级紫花苜蓿苗期根系形态的影响

为明确渍水胁迫对不同秋眠级紫花苜蓿（Medicago sativa）根系形态的影响,本研究以30个秋眠级为2~10.2的紫花苜蓿品种为材料,分析了渍水胁迫下苜蓿总根长、根系表面积和体积、根平均直径和根尖数的变化以及秋眠级与根系形态及耐渍性的相关性。结果表明：渍水胁迫下不同秋眠级苜蓿根系生长均受到抑制,总根长、根系体积和表面积以及根尖数呈下降趋势,而根平均直径呈上升趋势;苜蓿品种的秋眠级与总根长和根系表面积呈显著负相关;总根长与根系表面积、根系体积和根尖数呈极显著正相关,而根系平均直径与总根长、根系表面积和体积均呈极显著负相关。聚类分析表明耐渍性较强品种其秋眠级中等和较低,根的数量、表面积和体积均相对较高,而秋眠级较大的品种耐渍性较弱,其根系形态各参数较低,表明在渍水胁迫下,侧根生长旺盛,根数较多,有利于提高紫花苜蓿的耐渍性。     

不同秋眠型紫花苜蓿对北京地区自然光周期的生长反应

通过对4个秋眠型不同标准秋眠级美国苜蓿品种生长高度的测定,研究了北京地区苜蓿春季第一茬草和秋季再生草的生长性状与自然光照时间的关系.结果表明:4个秋眠型品种均存在明显的自然光周期规律,春季长日照条件下生长发育迅速,秋季短日照下再生趋缓,并呈不同程度的休眠.春季第一茬草盛花期前,各秋眠型品种生长速度逐步加快,增长趋势相同,株高与日照长度呈极显著正相关,各秋眠型间株高和生长速度的差异均不显著.在秋季日照缩短过程中,不同秋眠型品种再生株高与H照长度极显著负相关,4个秋眠型品种的再生株高差异极显著(P＜0.01);再生株高顺序为极非秋眠型(UC- 1465)＞非秋眠型(Pierce)＞半秋眠型(Archer)＞秋眠型(Maver-ick);其再生速度曲线与春季的曲线不同.     

不同秋眠型紫花苜蓿春播短期栽培产量的差异及与地上部分枝的关系

试验选用7个秋眠、半秋眠和非秋眠型紫花苜蓿(Medicago sativa)品种,在南京地区进行春播仅刈割两茬的短期栽培条件下,研究不同秋眠型紫花苜蓿品种产量的差异及与分枝生长和类型的关系。结果表明:春播第一茬,非秋眠型紫花苜蓿的干物质产量显著高于秋眠型紫花苜蓿;第二茬品种间的干物质产量无显著差异;综合两茬来看,秋眠级高的品种其干物质产量依然存在优势。根颈分枝是决定紫花苜蓿产量的主要分枝类型。第一茬中,根颈分枝对产量的贡献率占绝对的主导地位,达到94.41%~96.01%;第二茬中,茎分枝的比重有大幅上升,但仍未能成为决定第二茬产量的主要分枝类型。分枝重对紫花苜蓿产草量的影响大于分枝数,在选育紫花苜蓿品种时,分枝重应作为首要选择标准。     

自然环境下不同秋眠型苜蓿PHYA和PHYBmRNA表达量的变化

为揭示光敏色素如何响应外界环境及作用机理,并探讨其与苜蓿（Medicago）秋眠性的关系,以田间自然生长条件下的不同秋眠类型紫花苜蓿标准对照品种Norseman（FD1）, Archer（FD5）和CUF101（FD9）为材料,应用RT-PCR测定在6月、8月、9月、11月采集的叶片PHYA和PHYB mRNA含量。结果表明：从6 月到11月,随着光照时间的逐渐缩短和温度的降低,3个不同秋眠类型紫花苜蓿品种PHYA和PHYB的mRNA含量均呈上升趋势,且PHYA mRNA含量比PHYB mRNA的含量高;除了6月份,其他月份均是随着紫花苜蓿秋眠性的提高,PHYA和PHYB mRNA表达呈上调趋势,且不同秋眠类型间的差距越来越大。据此推测PHYA和PHYB在苜蓿响应外界环境改变过程中起一定的作用,二者基因的转录受光周期与温度因子的调控,且随着光周期的缩短与温度的降低其mRNA量升高,PHYA和PHYB很可能参与了光周期与温度对紫花苜蓿秋眠性的调控。     

苜蓿幼苗生长特性对播期的响应及其与秋眠性的关系

为了研究不同环境条件下苜蓿幼苗生长特性与秋眠性的关系,试验选择不同秋眠级数的苜蓿品种在4个播期播种,测定了不同品种苜蓿幼苗的株高和生物量,分析了不同品种苜蓿株高、生物量与秋眠级数的相关性。结果表明:品种、播期以及它们的交互作用均对苜蓿幼苗的株高和生物量有极显著影响(P0.01);随着温度降低、日照时间减少等秋季环境条件的改变,苜蓿秋眠性开始表达,幼苗生长减慢;4个播期下苜蓿幼苗株高均与秋眠级数呈显著或极显著相关(P0.05或P0.01),除第2播期外其他播期的苜蓿幼苗生物量也与秋眠级数呈显著或极显著相关(P0.05或P0.01);8月28日播种的苜蓿幼苗株高、生物量与秋眠级数的相关系数较大,随着品种秋眠性增加,幼苗株高和生物量均显著减小。说明在秋季适宜时期播种可以对不同秋眠型的紫花苜蓿群体进行有效区分。     

不同光周期条件下PhyB和ABA对不同苜蓿品种的秋眠性调控

短日照和低温是导致苜蓿秋眠的主要环境因子。本研究检测了3个不同秋眠型苜蓿在8,12和16 h光照光周期条件下叶片和顶芽中PhyB和ABA的含量,并探讨其对秋眠的影响机制。结果表明,1)和非秋眠苜蓿相比,秋眠苜蓿叶片中PhyB含量高,PhyB作为绿色植物主要光受体可能通过光周期调控或参与了苜蓿的秋眠;并且3个品种均是在8 h光照下PhyB合成量高,暗示长暗期利于其合成。2)和12,16 h光照相比,8 h处理顶芽和第一展开叶中ABA含量最高,显然短日照利于ABA的合成;8 h光照处理时,秋眠型苜蓿品种Vernal ABA含量分别比半秋眠型CW5 0 2和非秋眠型CUF1 0 1高2.1 2和2.0 3倍,1 2 h光照处理ABA含量Vernal比CW5 0 2和CUF1 0 1分别高3 6.2 4%和46.46%,但16 h光照处理ABA含量并不表现上述规律,说明8和12 h光照程度不同地为苜蓿创造了逆境效应,ABA可能是调控或诱导秋眠的激素。3)8 h光照下苜蓿秋眠特征明显,生长严重受抑,不开花;12 h光照下苜蓿秋眠特征比8 h光照处理轻,生长受抑但抑制程度低于8 h光照处理,不开花;16 h光照下3个品种生长、开花正常。可能是PhyB含量多寡程度不同地调控了光周期反应,进而影响了ABA合成,而ABA在不同光周期诱导下通过合成量不同调控了不同秋眠基因表达,诱发了秋眠。     

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.     

外源ABA对不同秋眠型苜蓿品种植物激素含量的影响

选择第3生长年的苜蓿90株,采用2因素3水平试验设计方法,随机分为9个处理组,每组5个重复,每个重复1盆,每盆2株,分别用0,20和80 mg/L外源ABA处理3个不同秋眠级别的苜蓿品种CUF101、CW502和Ver-nal,试验期35 d。通过酶联免疫吸附测定法,观测外源ABA处理的不同秋眠级别苜蓿激素含量变化,并探讨激素调控对苜蓿生长和秋眠的影响。结果表明,1)无论是非秋眠型苜蓿CUF101,半秋眠型苜蓿CW502,还是秋眠型苜蓿Vernal,其顶芽和第1展开叶中ABA含量均随外源ABA喷施浓度水平的提高而增加,IAA、GA3含量则表现出与ABA相反的递减趋势;2)在同一环境因素影响下随着苜蓿秋眠性增强,内源ABA合成量呈递增趋势,而IAA、GA3合成量呈递减趋势,秋眠型苜蓿更易受外源ABA影响促进内源ABA的累积;3)短日照适温环境中随着苜蓿秋眠级别的升高和ABA/IAA、ABA/GA3、ABA/ZR值的降低,株高增长变化呈递增趋势。本试验认为,虽然短日照适温环境只能促使苜蓿轻度休眠,但内源ABA累积量随秋眠级别降低而增加,也为进一步探讨苜蓿秋眠调控机理、人为调控苜蓿休眠以及提高苜蓿的抗寒力提供了理论依据。     

晚秋温度对苜蓿地上部游离脯氨酸、可溶性糖和POD活性的影响

通过对9个不同苜蓿Medicago sativa品种地上部游离脯氨酸、可溶性糖和POD活性的研究,揭示晚秋温度变化对上述指标变化的影响,结果表明：9月10日-10月10日,随着温度的降低,3种不同秋眠类型的苜蓿地上部游离脯氨酸含量都呈上升趋势,其中高度秋眠类型苜蓿的变化幅度最大;不同秋眠类型苜蓿地上部可溶性糖变化趋势有所不同,低度和高度秋眠类型苜蓿变化幅度比较剧烈,说明在贮藏类营养物质方面,低度和高度秋眠类型苜蓿更为敏感,二者变化趋势恰好相反,中度秋眠类型苜蓿介于二者之间;不同秋眠类型苜蓿地上部过氧化物酶（POD）活性都经历逐步上升的趋势,中度和高度秋眠类型苜蓿POD活性变幅相对于低度秋眠类型大,说明中度和高度秋眠类型苜蓿地上部对于气温的变化更敏感。     

不同秋眠级苜蓿品种在海河平原区的适应性评价

2013~2017年在海河平原区对35个不同秋眠级紫花苜蓿品种,从生育期、越冬率、枝条数、冬前株高、株高、茎叶比、草产量、饲用品质等方面开展了适应性评价。结果表明:在海河平原区,随着苜蓿秋眠级数的降低,有返青期提前的趋势,秋眠级越高,返青期越晚;大多数品种第4~6茬开花现象不明显。高秋眠级品种越冬率、单位面积枝条数、干草产量显著低于其他品种(P<0.01);株高和冬前株高表现相反:秋眠级8级以上苜蓿品种秋播第1年越冬率仅有40%左右,这类品种越冬存在较大风险。相关性分析表明,秋眠级与冬前株高、株高极显著正相关(P<0.01),与越冬率、枝条数、CP、RFV极显著负相关(P<0.01),其中越冬率和冬前株高相关系数分别达到了0.90、0.86,相关性最强。综合分析在海河平原区适宜秋眠级为3~5级,该试验中适应性较好的苜蓿品种为甘农3号、甘农6号。     

北京地区光温因子对不同秋眠等级苜蓿秋后再生的影响

通过对11个美国标准秋眠等级苜蓿Medicago sativa再生高度的测定,研究了北京地区苜蓿秋季再生高度与日照时间和平均温度的关系。结果表明:在北京地区,苜蓿秋眠性表现时间在10月份;光周期和平均温度对苜蓿秋眠性影响较大,不同秋眠类型苜蓿分化的临界条件是秋季日长小于11 h,平均温度低于10.4℃;不同秋眠等级发生分化的临界条件是秋季日长低于10 h,平均温度低于7.8℃。     

低温胁迫对紫花苜蓿叶片叶绿素荧光特性的影响

以经过抗寒锻炼的盆栽不同抗寒紫花苜蓿(Medicago sativa L.)品种为材料,分别在室温和低温处理后(-8℃)测定不同秋眠型紫花苜蓿品种的叶绿素荧光参数,分析低温对不同苜蓿品种的冷害指数和叶绿素荧光参数的影响。结果表明:在低温胁迫后非秋眠型Dona Ana和Pierce的PSⅡ最大光化学效率(F_v/F_m)显著降低,电子传递速率(ETR)减慢,实际光化学量子产量(Y)下降,叶片受低温胁迫较重;秋眠型Vernal和5246各荧光参数变化不大,而非秋眠型CUF101、极非秋眠型UC-1465非光化学淬灭(NPQ)值显著升高(P<0.05),其他的参数变化较小。低温胁迫很轻时,非光化学淬灭系数NPQ升高,说明耗散过剩的光能具有保护光合机构的作用。因此紫花苜蓿各荧光参数的变化与其抗寒特性密切相关。     

不同秋眠性苜蓿SRAP体系优化及遗传多样性分析

用改良CTAB(十六烷基三甲基溴化铵)法提取苜蓿基因组DNA,用L₁₆(4⁵)正交设计,研究了模板DNA、dNTPs、Mg²⁺、Taq酶和引物的浓度对扩增迁移率重现性的影响,结果表明,在20 μL体系中含有50 ng DNA、1.4 mmol/L Mg²⁺、1.2 U Taq酶、0.4 mmol/L dNTPs和0.25 μmol/L浓度的引物最为稳定,重现率达到100%。利用最佳体系从100对引物中筛选出8对在34个苜蓿上扩增效果好的引物,共扩增出87个SRAP标记,有84个多态性位点。聚类分析结果表明,来自安徽和江苏两地的野生南苜蓿和其他栽培苜蓿的遗传差异最大,单独聚为一类;其他32个苜蓿品种在相似系数0.68附近聚为3个亚群,秋眠型苜蓿品种主要分布在第2个亚群中,半秋眠和非秋眠型苜蓿品种分布散乱,并不表现出成族分布,表明秋眠性与苜蓿的亲缘关系不完全一致。     

不同秋眠级数苜蓿品种生物量特性的研究

对不同苜蓿品种的茎、叶及总生物量生长动态的研究表明,在一个生育期内,苜蓿的茎、叶及总生物量的动态变化符合逻辑斯蒂曲线。在该试验条件下,不同秋眠级数苜蓿品种的生物量积累潜力不同,中秋眠级数的苜蓿品种生物量积累的潜力最大,其次为低秋眠级数的苜蓿品种,高秋眠级数的苜蓿品种生物量积累的潜力最小;不同秋眠级数苜蓿品种对环境的敏感程度不同,高秋眠级数的苜蓿品种对环境的敏感程度大于低秋眠级数的苜蓿品种。