狗牙根与多花黑麦草轮作对富营养水体的净化能力研究

在自然光温条件的温室内,以暖季型牧草——Tifton 85狗牙根(Cynodon dactylon Tifton 85)和三种冷季型牧草——特高、美克斯、剑宝多花黑麦草(Lolium multiflorum)为试验材料,以不种植植物的重度富营养水体为对照,通过比较不同季节的供试植物与相应对照间总氮(TN)、总磷(TP)、化学需氧量(COD)的去除率差异,结合植株生物量变化及氮磷积累量的分析,研究不同季节适生植物对重度富营养的生活污水的净化效果,以优选出终年净化污染水体的植物组合。结果表明:不同季节试验结束后各供试牧草水上部分干重增加量均占总增加量的71.0%以上,植株氮磷积累量对系统去除总量的贡献率分别达76.0%和84.0%以上,供试植物的净化效果显著优于对照;温暖季节的Tifton 85处理重度富营养水体16 d后,TN、TP、COD的去除率分别为98.2%、98.3%、70.7%,TN、TP均降至非富营养浓度,COD降至中度富营养浓度;寒冷季节盖播的3个多花黑麦草对TN和TP的去除率存在显著差异,特高表现最好,分别为96.8%和92.1%, TN、TP均降至非富营养浓度,品种间COD去除率虽无显著差异,但已降至中度富营养浓度。综合以上结果,暖季型的Tifton 85净化效果优异,冷季型的特高净化效果最好,Tifton 85和特高可作为长三角地区周年水体净化的优异牧草组合进行推广。     

干旱胁迫对结缕草叶绿素荧光和光合关键酶活性的影响

在对中国结缕草属（Zoysia Willd.）植物53份种源水分利用效率评价的基础上,以高水分利用效率种源Z110和低水分利用效率种源Z132作为试验材料,对其干旱胁迫过程中叶绿素荧光特征、光合关键酶核酮糖二磷酸（RuBP）羧化酶和磷酸烯醇式丙酮酸（PEP）羧化酶的活性进行了研究。结果表明,在干旱胁迫过程中,两份结缕草种源的叶绿素初始荧光（Fo）、非光化学猝灭系数（qN）逐渐增加;叶绿素最大荧光（Fm）,PSⅡ实际光化学效率Yield,叶片表观光合电子传递速率ETR,PSⅡ光化学猝灭系数（qP）,RuBP羧化酶和PEP羧化酶活性逐渐降低。在干旱胁迫过程中,除种源Z110叶绿素Fo小于Z132的叶绿素Fo外,其他参数均大于Z132,说明干旱胁迫对Z132的光合作用影响较大,Z110对干旱胁迫表现出较强的的适应能力。     

结缕草属植物抗旱生理机理

选择抗旱种源Z125和干旱敏感种源Z098,对其干旱胁迫期间的叶片相对含水量、SOD酶活性、脯氨酸和可溶性总糖含量的变化进行研究,同时观察叶片的萎蔫情况,结果表明:随着干旱胁迫时间的延长,叶片相对含水量呈逐渐下降的趋势,开始时缓慢,Z125在干旱胁迫到第12 d,Z098在第9 d,下降趋势增加;可溶性总糖的含量逐渐增加,在15 d期间,Z125始终高于Z098;脯氨酸含量逐渐增加,大部分时间内Z125均大于Z098;SOD酶活性先增加后降低,不同种源出现峰值的时间不同,Z125在第12 d,而Z098在第9 d,前15 d中,Z125都高于Z098;干旱胁迫下,结缕草(Zoysia Willd.)水分平衡的保持、SOD酶活性的增加以及渗透调节物质(脯氨酸和可溶性总糖)的积累,是结缕草抗旱的重要生理机制。     

我国狗牙根种质资源根状茎特征的研究

对50份我国狗牙根种源的根状茎深度、密度和直径进行了田间观测分析。结果表明，1)我国狗牙根种源的根状茎特征变异很大，根状茎深度、密度和直径的变异系数分别为44％、41％和33．7％；2)狗牙根根状茎深度、直径和密度3项指标高度正相关，其相关系数分别达O．73(P＜O．01)(直径与深度)、O．69(P＜O．01)(直径与密度)和O．73(P＜O．01)(深度与密度)；3)我国狗牙根根状茎深度、密度和直径随纬度的增加而呈现出明显的地带性变异特征，而且三者相对于纬度呈现极显著的线性关系，即随纬度的增加而显著加深、加密、加粗；4)依据根状茎特征的3项指标，在欧氏距离1．8处，可将50份狗牙根种源分为4大类型：即浅(无)根茎型、疏浅根茎型、深密根茎型和持深密根茎型，4类狗牙根与其相应的地理分布有较好的吻合度。本研究还探讨了狗牙根根状茎特征与其抗寒性的关系及其体现的植物避寒的机理。     

耐低氮假俭草种质筛选

以10个坪用价值较高的假俭草(Eremochloa ophiuroides)种质为材料,采用水培试验,在两个氮水平下[5mmol·L-1(对照)和0.05mmol·L-1(低氮)]研究了假俭草种质资源耐低氮营养的差异。结果表明,低氮处理降低了假俭草草层高度、叶长、叶宽、修剪枝叶干重、残茬干重,而对根系干重没有影响;低氮降低了修剪枝叶、残茬和根系的氮含量和氮积累量,但是与对照相比,根系氮积累量降低幅度明显低于修剪枝叶和残茬氮积累量。方差分析表明,低氮处理条件下不同假俭草种质间生长,氮含量和氮积累量存在显著差异(P0.05)。通过对7个生长指标和7个氮含量和氮积累量相关指标的耐性指数进行聚类分析,将10个种质分为耐低氮型、中间型和低氮敏感型。耐低氮型以E-126为典型性种质,Tifblar为低氮敏感型代表性种质。其中,耐低氮型假俭草通过分配更多氮给残茬和根系,以促进残茬和根系的生长来适应低氮营养。     

假俭草侧芽愈伤诱导和植株再生

以中国优良品系Ｅ １２６假俭草的侧芽为外植体建立高效的再生体系。试验结果显示,１）适宜于侧芽生长的培养基为ＭＳ＋ＢＡＰ２．０ｍｇ／Ｌ＋ＮＡＡ０．８ ｍｇ／Ｌ;２）在最佳诱导培养基ＭＳ＋２,４ Ｄ１．０ ｍｇ／Ｌ＋ＢＡＰ０．１ ｍｇ／Ｌ上,侧芽愈伤诱导率达９３％。较强的光照能提高愈伤组织的诱导率;３）在最佳分化培养基ＭＳ＋ＫＴ２．０ｍｇ／Ｌ 上,绿苗分化率为１２．６％;４）试管苗最佳生长培养基为ＭＳ＋ＢＡＰ２．０ｍｇ／Ｌ＋ＮＡＡ０．８ ｍｇ／Ｌ;５）在最佳生根培养基ＭＳ＋ＮＡＡ０．６ｍｇ／Ｌ 上,试管苗的生根率达９８％,植株移栽成活率为９４％。本试验为假俭草体细胞筛选和遗传转化提供依据。     

干旱胁迫及复水条件下2种抗旱性不同结缕草种质的生长和生理响应

结缕草（Zoysia japonica Steud.）种内在抗旱性方面存在广泛的遗传变异，其抗旱机制值得深入探讨。本试验中，将2份抗旱性差异显著的结缕草种质（Z077:抗旱型；Z119:敏旱型）栽植于装满河沙的聚氯乙烯管中，以研究其在干旱胁迫（停止浇水）及复水条件下的生长和生理响应。结果表明，干旱胁迫下，Z077的叶片过氧化氢酶（CAT）活性维持在对照水平，同时抗坏血酸过氧化物酶（APX）活性先上升后下降，基本高于对照，而Z119的CAT活性则在干旱胁迫下显著低于对照（P<0.05）,同时APX活性在整个处理过程中与对照差异不显著。干旱胁迫9 d, 2份种质的净光合速率（P_n）、气孔导度（G_s）和蒸腾速率（T_r）均出现下降，与Z077相比，Z119的降幅更明显；干旱胁迫17 d, Z077的G_s恢复至对照水平，而Z119的P_n、G_s和T_r仍显著或极显著（P<0.01）低于对照；复水18 d, Z077的P_n