紫花苜蓿皂苷研究进展

紫花苜蓿是世界上种植面积最大、应用价值最高的豆科牧草,体内含有丰富的皂苷。而皂苷是一类普遍存在于植物体内并具有重要生物活性的天然次生代谢产物,本研究全面阐述了紫花苜蓿皂苷的理化性质、合成机理及分布情况,介绍了苜蓿皂苷的分离及定量分析方法,详细综述了苜蓿皂苷应用价值,提出了应用前景。目的是为了更了解苜蓿皂苷的研究情况,为苜蓿种质资源筛选及育种提供资料。     

野牛草有性繁殖特性及其抗旱转录因子DREB的克隆

野牛草(Buchloe dactyloides(Nutt.)Eng elm.)是一种抗逆性强、管理粗放的暖季型草坪草。20世纪40年代,该草作为水土保持植物由美国引种到我国甘肃天水试种,表现出较好的适应性。目前,我国的野牛草品种较为单一,种子产量较低且不稳定,绝大部分种子依赖从国外进口,价格十分昂贵,国内多采用分株无性繁殖方法建植野牛草草坪,但费工费时、建坪效率低,大面积远距离应用十分困难,因此选育绿期长、种子产量高的野牛草新品种是野牛草研究的主要方向。     

紫花苜蓿耐盐分子标记的初步鉴定

 以耐盐苜蓿与敏盐苜蓿相互杂交的F2群体为试验材料，利用改良的BSA 法和RAPD技术筛选出一个与苜蓿耐盐基因相连锁的分子标记。将该标记的PCR产物进行了DNA序列测序，在GenBank中对该片段与其它相关基因进行比对分析表明，苜蓿耐盐标记的核苷酸序列与截形苜蓿（Medicago truncatula）的mth2-6e18基因的一个片段（347 bp）的序列有93%的同源性。mth2-6e18基因是植物干旱、盐诱导半胱氨酸蛋白酶（CysPr1）基因的标记基因，推测该片段与植物干旱、盐诱导的CysPr1基因具有较大的相关性。     

四倍体紫花苜蓿遗传图谱的初步构建

分别以早熟低产和晚熟高产苜蓿单株为父母本,通过人工杂交构建了四倍体紫花苜蓿(Medicago Sativa)F1遗传作图群体,采用单因子变量分析法,以降落式PCR和常规PCR结合的反应程序,建立了适宜于紫花苜蓿的分子标记扩增体系;应用130对SSR引物进行筛选,获得60对引物在父母本间存在多态性而被用于绘制遗传连锁图。采用PAGE电泳分析,对作图群体进行基因型分析。通过TetraploidMap软件对60个SSR标记进行连锁作图分析,有44个标记可以定位在8个连锁群上,占总标记数的33.8%,覆盖遗传距离979 cM,两标记间平均图距为22.25 cM,初步构建了四倍体紫花苜蓿遗传图谱的框架图,还需要进一步添加标记数量增大其饱和度,为重要性状的QTL定位奠定基础。     

紫花苜蓿ＷＲＫ转录因子基因的克隆与亚细胞定位

 ＷＲＫＹ 转录因子家族在植物生长发育各个阶段发挥重要作用。本研究运用电子克隆和ＲＴ－ＰＣＲ 结合的方法获得１个紫花苜蓿ＷＲＫＹ 转录因子家族成员的ｃＤＮＡ 序列,命名为MsWRKY56。该序列长１２６７ｂｐ,包含１个９５１ｂｐ的最大开放阅读框,编码３１７个氨基酸;构建该基因的瞬时表达载体,通过基因枪轰击洋葱表皮的方法对编码蛋白进行亚细胞定位研究,结果表明该基因编码蛋白定位于细胞核,符合转录因子的亚细胞定位特征,为进一步研究该基因编码蛋白的结构和功能奠定了基础。     

播种量和行距配置对盐碱地紫花苜蓿草产量及品质的影响

在山东省东营市农业科学研究院试验基地,以黄淮海当家紫花苜蓿品种中苜3号为试验材料,采用随机区组设计,设播种量(7.5, 15.0, 22.5 kg·hm~(-2))和行距(15, 30, 40 cm)两个因素,研究了盐碱地条件下不同播种量和行距对紫花苜蓿干草产量和品质的影响,旨在为苜蓿生产确定最佳播种量和行距配置,为发展盐碱地苜蓿产业提供科学依据。结果表明,1)播种量对3年总产量无显著性影响(P0.05),但对播种当年产量有极显著影响(P0.01),播种量22.5 kg·hm~(-2)的3年总产量最高,产量随播种量增加呈不断提高的趋势;行距对3年总产量有极显著性影响(P0.01),行距15 cm的3年总产量最高,随着行距的增加产量呈减小趋势;行距对播种当年的产量影响较大,随着生长时间的延长,行距对产量的影响逐渐减小;播种量为22.5 kg·hm~(-2)、行距为15 cm组合的3年总产量最高。2)播种量和行距对每m~2枝条数和枝条重有显著性影响(P0.05),随着播种量的增加和行距的减小,每m~2枝条数呈增加的趋势,枝条重则呈减小趋势。产量与每m~2枝条数始终呈正相关关系,与枝条重呈负相关关系,均达到极显著水平(P0.01)。3)随着播种量的增加和行距的减小,粗蛋白(crude protein,CP)含量和相对饲喂价值(relative feed value,RFV)有上升的趋势,中性洗涤纤维(neutral detergent fiber,NDF)和酸性洗涤纤维(acid detergent fiber,ADF)含量有下降趋势;播种量为22.5 kg·hm~(-2)、行距为15 cm时营养价值最高。4)从高产和品质综合考虑,在播种量22.5 kg·hm~(-2)和行距15 cm配置情况下,有利于提高苜蓿的产量和品质。综上,在山东以及黄淮海盐碱地区以种植耐盐碱苜蓿品种为宜,不同播种量和行距对产量的影响有随生长期的延长而减少的趋势,在适宜播种量和行距配置条件下,有利于提高苜蓿的产量和品质。     

蒺藜苜蓿lncRNA167及其剪切产物miR167c的鉴定和功能分析

长链非编码RNA（long non-coding RNA, lncRNA）是一类长度大于200个核苷酸的功能性RNA分子,lncRNA在植物生长发育以及生物和非生物胁迫响应过程中发挥着重要作用。lncRNA常与microRNA（miRNA）关联发挥作用。本研究从蒺藜苜蓿中克隆一个预测的新lncRNA,该lncRNA与蒺藜苜蓿miR167c在染色体上位置重合,命名为Mt-lncRNA167,并推测Mt-lncRNA167作为Mt-miR167c的剪切前体发挥作用。靶基因预测分析结果表明,生长素响应因子6/8（auxin response factor 6/8）是miR167c的两个靶基因。表达模式分析表明,Mt-lncRNA167主要在叶中表达,Mt-lncRNA167和Mt-miR167c对100 mmol·L^-1 NaCl、5% PEG 6000和4 ℃低温胁迫处理均有响应,与Mt-lncRNA167启动子顺式作用元件功能预测结果一致。在盐、干旱、低温胁迫条件下,Mt-lncRNA167与Mt-miR167c表达模式基本相同,与靶基因ARF6/8表达模式相反。Mt-lncRNA167与Mt-miR167c超表达转化拟南芥植株表现出生育缺陷的表型,即果荚和花丝显著缩短,花药不能正常释放花粉,花粉活力降低。盐和干旱胁迫下发芽率结果表明Mt-lncRNA167和Mt-miR167c超表达植株抗性优于野生型。此外,Mt-lncRNA167和Mt-miR167c超表达植株下胚轴显著长于野生型。综合以上,推测Mt-lncRNA167作为Mt-miR167c的前体发挥作用,Mt-miR167c抑制ARF6/8基因的表达,Mt-lncRNA167-Mt-miR167c-ARF6/8作用网络在蒺藜苜蓿抗逆和发育调控方面发挥重要作用。     

苜蓿耐盐基因分子标记的筛选

以耐盐苜蓿×敏盐苜蓿组合的F2群体为试验材料,利用改良BSA法筛选与苜蓿耐盐基因紧密连锁的分子标记.在对26组520条RAPD随机引物筛选中,共有66条引物为DNA多态性引物,选出一个与苜蓿耐盐基因相连锁的分子遗传标记.通过F2代群体的遗传分析,观测到分子标记与耐盐性等位基因之间发生重组,但重组值较小,在A8×D2杂交组合中,重组率为2.27%;在A5×D1杂交组合中,重组率为4.03%.这些结果表明,这一显性标记与苜蓿的耐盐基因座位连锁程度较为紧密.用国外登记的耐盐苜蓿种质及相对敏盐种质单株对获得的耐盐标记进行验证,85%耐盐种质材料AZ-90NDC-ST的单株DNA都扩增出1个约1 400bp的DNA片段;75%敏盐种质材料AZ-88NDC的单株DNA未能扩增出此片段.     

北京地区10个紫花苜蓿引进品种的生产性能研究

通过2002～2007年的田间试验,对国外10个紫花苜蓿品种的产量性能进行了评价,以期筛选出适宜北京及周边地区种植的苜蓿品种,并为新品种的选育提供参考。结果表明:不同年份的苜蓿年产量具有极显著差异(P0.01);10个苜蓿品种中6年平均年产量(干重)居前三位的是爱菲尼特、牧歌、胜利者,干草产量分别为13.9t/hm2、13.8t/hm2、13.6t/hm2;不同茬次的产量存在显著差异(P0.05),第1茬产量最高,占年总产量的32%以上,第4茬产量最低,占年总产量的百分比不足18%,第2茬和第3茬产量之间差异不显著;不同茬次对年产量的相对重要性依次为:第1茬第2茬第3茬第4茬;不同年份之间的年株高存在显著差异(P0.05),2002年各品种年株高最低,2007年最高;10个品种间的年株高没有显著差异,牧歌的年株高始终位居前5位。综合6年的结果,筛选出适宜北京地区种植的苜蓿品种为爱菲尼特、牧歌、胜利者。     

优良牧草品种山丹新麦草

山丹新麦草 ( Psathyrostachys perennisKeng.cv.Shandan) ,是中国农业大学草地研究所于 1978年从甘肃省山丹军马场天然草地采集野生种子 ,经在河北省承德地区围场、丰宁县以及北京市等地区作适应性、产量、品质等项试验选育而成 ,1994年 10月通过全国牧草品种审定委员会审定 ,