陇东野生紫花苜蓿愈伤组织原生质体游离条件的筛选

以陇东野生紫花苜蓿子叶诱导的愈伤组织为材料,研究了酶解时间、酶液组合、酶液中甘露醇浓度、预处理措施及愈伤组织继代培养时间对其原生质体游离效果的影响.结果表明:当酶解时间为10h、酶液组合为2%纤维素酶+0.5%果胶酶+0.3%离析酶+0.3%半纤维素酶+0.3%崩溃酶、甘露醇浓度为0.60mol/L、预处理措施为CPW-10溶液中浸泡1h、愈伤继代培养天数为12～14d时,游离出的原生质体产量最高,可达19.5×105个/g,存活率高达89.7%.     

酚酸类物质对苜蓿种子萌发的化感作用研究

为研究酚酸类物质对苜蓿种子萌发的化感效应,采用培养皿滤纸培养法,测定5种不同浓度的酚酸类物质对苜蓿种子发芽率、发芽势、简易活力指数、胚根和胚轴长度及根毛发育的影响。结果表明:香豆素处理对苜蓿种子萌发的影响最为明显,当其浓度增大至500mg/L,种子基本不萌发、表面发黑、腐烂严重。咖啡酸对苜蓿种子活力的影响与香豆素相似,表现出显著抑制效应,但抑制幅度较为平缓,高于0.5mg/L的香豆素处理和高于500mg/L的咖啡酸显著抑制苜蓿胚根生长。高于50mg/L的香豆素和咖啡酸处理对苜蓿种子的发芽率、发芽势、种子简易活力、根毛和胚轴生长均表现出抑制作用,与对照相比差异显著(P0.05)。对羟基苯甲酸对苜蓿种子萌发的化感抑制作用最弱,化感效应综合指数为-0.026,50mg/L的对羟基苯甲酸处理明显促进苜蓿胚根生长。各酚酸类物质对苜蓿种子萌发的化感抑制效应强弱顺序为:香豆素咖啡酸阿魏酸绿原酸对羟基苯甲酸。     

碘乙酰胺和罗丹明对苜蓿原生质体失活效果的效应

以清水紫花苜蓿(Medicago sativa cv.Qingshui))和甘农4号紫花苜蓿(M.sativacv.Gan-nong No.4)愈伤组织原生质体为材料,研究了碘乙酰胺(IOA)和罗丹明6G(R-6G)在5个不同浓度梯度处理下对原生质体细胞质失活效果的影响。结果表明,3～10mmol/L的IOA和4 070μg/mL的R-6G分别处理10min,可使2个品种原生质体的活力及植板率明显下降,品种间差异显著(P<0.05),各处理浓度与活力和植板率之间均存在极显著的负相关(P<0.01)。培养第7d,所有处理均可见再生的小细胞团,培养30～40d,所有高于最低失活浓度的处理原生质体均丧失了再生愈伤组织的能力。适宜2个品种的最佳抑制剂及最低失活浓度分别为3mmol/L IOA或40μg/mL R-6G。     

外源香豆素和咖啡酸对紫花苜蓿根系形态建成与解剖结构的影响

香豆素、咖啡酸为紫花苜蓿（Medicago sativa L.）主要自毒物质。本研究采用营养液沙培法,对甘农9号紫花苜蓿进行浓度梯度为0,0.5,5,50,500 mg·L^-1的外源香豆素、咖啡酸分别单种物质添加和混合物质添加试验,运用石蜡切片技术和根系扫描系统,比较研究外源添加物对苜蓿总根长、总根表面积、根体积、根尖数等根系形态指标与根粗、皮层厚度、中柱直径及发育、导管数量及面积等解剖结构指标的影响,为进一步研究香豆素和咖啡酸对紫花苜蓿生长和发育影响机理提供依据。结果表明：苜蓿总根长、总根表面积、根体积、根尖数等根系形态指标在低浓度（0.5 mg·L^-1）香豆素、咖啡酸及混合物作用下均呈促进作用,当添加物浓度增至50 mg·L^-1及以上时,呈自毒抑制作用。苜蓿根粗、皮层厚度、中柱直径及发育、导管数量及面积等内部解剖结构在浓度低于5 mg·L^-1的香豆素和混合物作用下呈促进作用,在高于50 mg·L^-1的咖啡酸和混合物处理下呈自毒抑制作用。根系外部形态和内部解剖结构在低浓度（0.5 mg·L^-1）处理时,混合物的促进作用显著强于单体香豆素和咖啡酸（P<0.05）,促进作用由强至弱的顺序为：混合物 > 香豆素 > 咖啡酸,在高浓度（500 mg·L^-1）处理时,香豆素和混合物的自毒抑制作用显著强于单体咖啡酸处理（P<0.05）,抑制综合效应由强到弱依次为：香豆素 > 混合物 > 咖啡酸。     

扁蓿豆愈伤组织原生质体分离条件的研究

以扁蓿豆(Melilotoides ruthenica(L.)Sojak)下胚轴愈伤组织为材料,研究酶液组合、酶解时间、酶液渗透压、继代培养时间及预处理措施对其原生质体分离效果的影响,以期确定能够酶解出高数量且高活力的原生质体的酶解条件。结果表明:获得有活力原生质体的最佳酶液组合为2%纤维素酶+0.5%果胶酶+0.3%半纤维素酶、酶解时间为12 h、酶液渗透压即甘露醇浓度为0.55 mol·L^-1,愈伤培养天数为10~12 d、预处理措施为黑暗24 h。     

香豆素和咖啡酸对紫花苜蓿根尖和根缘细胞发育的影响

采用培养皿培养法研究了香豆素、咖啡酸及其混合物对紫花苜蓿（Medicago sativa L.）根尖生长、根缘细胞活性和根冠果胶甲基酶的影响。结果表明：香豆素和咖啡酸对苜蓿根系伸长生长、根缘细胞活性有明显的低浓度促进高浓度抑制效应,随着处理浓度的增加抑制效应显著增强,0.5 mg·L^-1及以下低浓度处理时,混合物处理的促进作用最强,咖啡酸次之,香豆素最弱,50～500 mg·L^-1高浓度处理时,香豆素处理的抑制作用最强,混合物处理次之,咖啡酸最弱。5 mg·L^-1浓度的香豆素和混合物处理紫花苜蓿,其根冠PME活性最高,较对照分别提高了42.74%和48.39%,差异显著（P<0.05）。香豆素、咖啡酸和混合物的综合化感抑制效应表现为：香豆素 > 混合物 > 咖啡酸。     

百脉根原生质体的分离和酶解条件的研究

分别以百脉根里奥(Lotus corniculatus L.cv.Leon)无菌苗子叶及由下胚轴和子叶形成的胚性愈伤组织为供体材料,进行原生质体游离,研究不同酶解条件对原生质体分离的影响,以期为进一步开展属间体细胞杂交及培育新品种奠定研究基础。结果表明:子叶和愈伤组织原生质体分离最适的酶液组合均为2%纤维素酶+0.5%果胶酶+0.3%半纤维素酶、以及0.55 mol·L^-1甘露醇,产量及活力分别可达4.13×10⁶个·g^-1,65%和3.8×10⁶个·g^-1,67.4%;最佳酶解时间分别为6 h和12 h。预培养8~10 d,CPW-10溶液中预质壁分离1 h或预暗培养1 d等预处理措施可显著提高愈伤组织原生质体的产量及活力(P<0.01)。     

不同草田轮作方式对土壤肥力、微生物数量及自毒物质含量的影响

为了探究不同草田轮作方式对土壤肥力、微生物及自毒物质的影响,以轮作5年的"甘农3号"紫花苜蓿地为试验材料,研究紫花苜蓿与小麦和玉米在不同轮作处理下对土壤养分含量、微生物数量和自毒物质含量的动态变化及影响。结果表明:1)与CK相比,紫花苜蓿与玉米和小麦轮作后土壤有机质、全氮、碱解氮、速效磷的消耗增加。轮作玉米后有机质、全氮、碱解氮、速效磷的消耗量显著高于轮作小麦(P0.05)。2)紫花苜蓿轮作玉米、小麦后,土壤细菌和放线菌数量显著增加(P0.05),且增量大小顺序为5年紫花苜蓿-2年小麦5年紫花苜蓿-1年小麦5年紫花苜蓿-2年玉米5年紫花苜蓿-1年玉米;真菌数量下降,轮作处理较CK显著降低了48.96%、65.19%、66.72%、74.91%(P0.05)。3)紫花苜蓿轮作玉米和小麦后,土壤主要自毒物质(绿原酸、阿魏酸、咖啡酸、对羟基苯甲酸、香豆素)含量均降低,轮作玉米和小麦后自毒物质总量在第1年较CK显著降低17.90%和27.50%(P0.05),且轮作小麦第2年比第1年降低24.20%。综上所述,紫花苜蓿与玉米、小麦轮作能显著影响土壤微生物组成,降低自毒物质含量,有效改善土壤环境,而土壤养分缺乏并不是引起紫花苜蓿连作障碍的主要因素。在半干旱地区紫花苜蓿的草田轮作中,以紫花苜蓿-小麦轮作为宜,且轮作2年小麦对土壤的解毒效果更为明显,应避免紫花苜蓿-玉米轮作,以维持农田肥力平衡。通过典型性分析发现,土壤微生物数量和自毒物质含量之间呈显著相关关系,土壤中细菌和真菌数量对自毒物质总含量影响最大,放线菌数量和自毒物质绿原酸、阿魏酸、咖啡酸、对羟基苯甲酸、香豆素显著相关。     

代谢互补抑制剂碘乙酰胺和罗丹明对3种豆科牧草原生质体活力和再长的影响

研究了不同浓度代谢互补抑制剂碘乙酰胺(IOA)和罗丹明6G(R-6G)处理与里奥百脉根(Lotuscorniculatus L.cv.Leon)、扁蓿豆(Melilotoides ruthenica(L.)Sojak)及清水紫花苜蓿(Medicago sativa L.cv.Qingshui)3种豆科牧草愈伤组织原生质体活力和再生力之间的相关性。结果表明,3～10mmol/L的IOA和40～70μg/ml的R-6G分别处理10min,可使3种豆科牧草原生质体的活力及植板率明显下降,各处理浓度与原生质体活力和植板率之间均存在极显著的负相关(p<0.01)。培养第7天,所有处理均可见再生的小细胞团;培养30～40d,抑制剂临界浓度下原生质体丧失形成愈伤组织的能力。IOA对原生质活力的抑制作用更明显,R-6G对植板率的影响更显著,并可使原生质体发出红色荧光,有利于细胞融合时亲本原生质体的标识。适宜3种豆科牧草的抑制剂及临界浓度分别是:百脉根5mmol/L IOA或50μg/ml R-6G;扁蓿豆7mmol/L IOA或70μg/ml R-6G;清水紫花苜蓿3mmol/L IOA或40μg/mL R-6G。     

种子处理对扁蓿豆种子在1/2 MS培养基上发芽率的影响

以1/2 MS培养基为种子发芽床,用摩擦、划破种皮、H2SO4溶液、NaOH溶液等物理和化学方法对扁蓿豆种子处理后进行萌发试验,结果表明:划破种皮发芽率86%,发芽指数15.97;摩擦处理发芽率71%,发芽指数12.94;摩擦后放置30 d发芽率65%,发芽指数11.54;98%用H2SO4溶液处理15 min降低扁蓿豆种子硬实率的效果较好,其发芽率可达84%,比对照提高59%,发芽指数13.45,比对照提高了78.7%,均达到了极显著差异水平;饱和NaOH溶液处理15 min的效果次之:发芽率达77%,发芽指数12.14;均比对照高,且差异显著。