结缕草属种质资源EST-SSR遗传多样性分析

本研究以43份不同来源的结缕草属种质为材料,利用表达序列标签-简单重复序列(Expressed Sequence Tag-Simple sequence repeat,EST-SSR)引物对其进行遗传多样性分析。结果表明:从125对EST-SSR引物中筛选出30对能稳定扩增、条带清晰的引物;共检测到124个标记,平均每对引物检测到4个,多态性标记有108个,多态性位点百分率为88.60%;种质间遗传相似性系数为0.530~0.864,平均为0.711;共检测到104个观察等位基因,平均每对引物检测到3个;有效等位基因数范围为0~5,平均为3;Shannon信息指数变化范围为0~1.593,平均为0.940。Nei’s基因多样性指数范围为0~0.793,平均为0.541;在遗传相似性系数为0.800时,利用非加权组平均法(Unweighted pair-group method with arithmetic means,UPGMA)法将43份种质划分为4个类群,聚类结果与种质地理位置有一定的关联,但联系不紧密。本研究结果表明43份种质的遗传多样性处于上等水平,EST-SSR标记能有效地评价结缕草属种质的遗传差异,为结缕草属种质资源的鉴定评价及分子标记辅助育种提供参考依据。

多年生黑麦草水浸提液对结缕草化感作用研究

为探究冷暖季草坪草的相互影响,本研究以多年生黑麦草的水浸提液为供体材料,‘兰引三号’结缕草为受体材料,通过观测多年生黑麦草水浸提液浓度对‘兰引三号’结缕草形态指标、生理指标和叶片解剖结构的影响,从化感作用角度探究‘兰引三号’结缕草返青困难的原因。结果表明:多年生黑麦草水浸提液降低了‘兰引三号’结缕草的鲜重、分蘖数、根长和叶长等,提高了叶片长宽比;叶片的上下表皮角质层厚度、上下表皮细胞厚度、维管束直径、主侧脉直径和泡状细胞宽度降低;结缕草叶绿素含量降低,过氧化物酶活性、丙二醛含量及相对电导率显著提高。其中0.6和0.8 g/mL浓度处理的效果最显著,与对照相比,鲜重减少57.59%、根总长度减少75.51%、叶片长宽比增加53.62%、丙二醛含量增加80.50%、相对电导率最大增加77.93%、上表皮角质层厚度减少55.4%。综上,多年生黑麦草水浸提液对‘兰引三号’结缕草的生长有抑制作用,从而造成‘兰引三号’结缕草生长缓慢、春季返青困难甚至死亡。

‘兰引Ⅲ号’结缕草对水肥耦合的响应机制研究

在草坪养护管理过程中,会消耗大量的水分和肥料,为节约水肥资源,制定草坪最佳水肥用量至关重要。为了探究‘兰引Ⅲ号’结缕草(Zoysia japonica‘Lanyin No.Ⅲ’)的最佳水肥组合,本研究通过盆栽试验,设计了4个灌水梯度(W1:40%蒸发量、W2:60%蒸发量、W3:80%蒸发量、W4:100%蒸发量)和3个施肥梯度(F1:1.5 g·m^(-2) N+0.375 g·m^(-2) P+0.75 g·m^(-2) K,F2:3 g·m^(-2) N+0.75 g·m^(-2) P+1.5 g·m^(-2) K,F3:4.5 g·m^(-2) N+1.125 g·m^(-2) P+2.25 g·m^(-2) K)。结果表明:不同水肥耦合方式对‘兰引Ⅲ号’结缕草坪用质量、生理特性、生物量均会产生不同的影响,增加灌水和施肥可以提高草坪的外观质量和叶绿素含量、促进草坪垂直生长。增加灌水量和减少施肥量可以提高叶片水势,可溶性糖含量、脯氨酸含量、酸性磷酸酶活性与灌水量呈负相关、与施肥量呈正相关。水肥梯度为W3F3时,草坪水肥利用效率最大。通过回归分析并综合考虑草坪质量、水分和肥料利用效率等因素,‘兰引Ⅲ号’结缕草适宜的灌水量为蒸发量的80%,施肥量为4.5 g·m^(-2) N+1.125 g·m^(-2) P+2.25 g·m^(-2) K,即最佳水肥组合为W3F3处理。

高温冲击对细叶结缕草幼苗生长和生理反应的影响

依据亚热带地区夏季超高温出现及持续特点,设置5个高温梯度(36℃、38℃、40℃、42℃、44℃),对细叶结缕草幼苗进行30 d(2 h/d)冲击处理,通过测定株高、分蘖数、叶面积、生物量、叶绿素和生理活性物质含量等指标,研究高温冲击细叶结缕草幼苗生长和生理反应的影响。结果表明:1)高温冲击显著影响形态指标,≥38℃降低株高、叶数和总叶面积,≥40℃降低分蘖数,对形态指标影响大小为总叶面积>分蘖数>株高>叶数>叶厚。2)高温冲击显著影响生物量累积和分配,≥40℃降低总生物量和根冠比,生物量优先向地上部分分配。3)高温冲击显著影响叶绿素含量,≥38℃降低叶绿素a含量,≥40℃降低叶绿素b,叶绿素a/b受影响较小。4)高温冲击显著影响生理物质,温度越高SOD、POD活性和MDA、Pro含量越大,影响大小为MDA>POD>SOD>Pro>CAT,抗性物质含量对不同高温的响应差异较大。综上,高温冲击影响细叶结缕草生长、分生和光合能力,通过调节抗性物质抵抗高温伤害,可抵御44℃高温冲击安全越夏。

日本结缕草ZjTCP20基因生物信息学及表达模式分析

TCP是高等植物所特有的一类转录因子,参与调控植物的生长发育、衰老及逆境应答等多个生物学过程。本研究从日本结缕草(Zoysia japonica)中克隆出ZjTCP20基因,并对该基因进行生物信息学分析、自激活检测、表达模式分析等来探究该基因特性。ZjTCP20基因完整编码区为624 bp,编码208个氨基酸。ZjTCP20蛋白无信号肽,具有疏水性,系统发育进化树结果显示其与玉米(Zea mays)ZmTCP20亲缘关系最近。亚细胞定位显示该蛋白定位于叶绿体、细胞质和细胞核上。ZjTCP20基因表达模式结果显示,该基因在幼嫩叶片中大量表达,随植物发育表达量逐渐减少,但茉莉酸甲酯(MeJA)等3个激素对基因的表达量没有显著影响。酵母自激活试验显示ZjTCP20具备自激活活性。本研究为进一步研究ZjTCP20基因提供了科学依据。

上海结缕草JD-1和结缕草属几个主要坪用草种的ISSR指纹分析

以上海结缕草JD-1和细叶结缕草、沟叶结缕草、结缕草为试材,利用15个ISSR标记对其亲缘关系进行了分析,其中有14个ISSR标记在4个材料中获得了良好扩增,并由扩增条带构建成指纹图谱。指纹分析结果表明,上海结缕草JD-1与细叶结缕草、沟叶结缕草和结缕草3个种之间不存在亲缘上的直接联系,初步判断上海结缕草JD-1是一个新的变异材料。

不同养护措施对兰引Ⅲ号结缕草草坪越冬后生长和土壤性状的影响

以华南地区公园常见草坪草兰引Ⅲ号结缕草为研究对象,设置打孔(D)、覆沙滚压(FG)、打孔后覆沙滚压(DFG)和无养护(CK)四种处理,探究不同养护措施对结缕草草坪越冬后生长和土壤性状的影响。结果表明,与CK相比,D处理草坪的土壤孔隙度、含水率、有机质含量显著提高了3.43%、2.19%和1.50%(P<0.05)。不同养护措施均未显著改变草坪土壤微生物群落结构。与CK相比,D处理显著提高了结缕草的根系投影面积、根系长度、根尖数及丛枝菌根真菌(AMF)泡囊侵染率、菌丝侵染率和总侵染率(P<0.05);FG处理显著提高了结缕草的根系长度和根尖数(P<0.05)。D处理和FG处理草坪在越冬阶段的深绿色指数和颜色评分相对较高。D处理结缕草的根系投影面积、根系长度、根尖数、AMF泡囊侵染率、AMF菌丝侵染率、土壤孔隙度、土壤含水率和土壤微生物多样性均显著高于FG处理(P<0.05);D处理结缕草的根系投影面积、根系长度、根尖数、根系活力、AMF泡囊侵染率、AMF菌丝侵染率、总侵染率和土壤微生物多样性均显著或极显著高于DFG处理(P<0.05或P<0.01)。综上所述,打孔养护能有效改善结缕草草坪的土壤物理性质、根系参数和表观质量,是华南地区公园草坪越冬时最佳的养护措施,适合推广应用。

结缕草叶肉细胞原生质体瞬时基因表达系统的构建

为了结合转基因方法探索结缕草基因功能,建立高效、快速的结缕草原生质体制备及瞬时基因表达系统,利用正交试验对影响原生质体制备的主要因素进行优化,同时利用原生质体进行亚细胞定位和蛋白互作研究。结果表明,当酶配比为2%(w/v) cellulase R10和1.5%(w/v) macerozyme R10,酶解时间为7 h时,原生质体产量和活性均达到最高,分别为1.23×107个·mL^(-1)和98%以上,满足后续转化所需。多次重复试验表明,加入5~10μg质粒,原生质体转化率可达75%以上。利用原生质体转化体系进行了亚细胞定位检测,结果发现结缕草ZjNOL和ZjNYC1定位在叶绿体中,ZjZFN定位在细胞核中。双分子荧光互补分析证明ZjNOL和ZjNYC1在叶绿体中相互作用。原生质体制备及转化方法与遗传学和组学技术相结合,能够为结缕草基因功能研究和基因编辑提供支持。

不同纬度来源结缕草叶片响应低温胁迫的转录组分析

为探讨不同纬度来源结缕草(Zoysia japonica)对低温的响应,以结缕草种质ZG-36(高纬度)和ZG-32(低纬度)为材料,分析了适温(30℃/25℃)、冷害(8℃/2℃)和冻害(2℃/-4℃)3种温度下叶片的转录组变化。结果表明,在常温、冷害、冻害下,不同来源结楼草差异表达基因数量存在差异,冷害胁迫下ZG-32中差异表达的基因数量显著多于ZG-36,而冻害胁迫下后者多于前者;在功能分类及代谢通路富集分析中,叶片差异表达基因在生物学过程(Biological process,BP)、细胞组分(Celluar component,CC)与分子功能(Molecular function,MF)等3大分类中均有富集,但富集的组分和程度不同;ZG-36的差异表达转录因子(Transcription factor,TF)显著多于ZG-32。冷害、冻害条件下,差异表达的胚胎发育晚期丰富蛋白(Late embriogenesis abundant protein,LEA)在ZG-36中上调表达的数量显著多于ZG-32,而ZG-32中下调表达的LEA显著多于ZG-36,表明LEA基因对结缕草适应低温起了重要作用。

水分异质性对克隆植物沟叶结缕草生理和生长的影响

以具有6个连续节间的沟叶结缕草的克隆片段为实验材料,母株正常浇水,子株分别种在正常含水量的100%、60%、40%和20%的水分条件下,匍匐茎被切断或连接,处理14 d后通过测定子株的生理和生长指标来研究沟叶结缕草的生理整合方向和特点,以期从群体上揭示沟叶结缕草的抗旱机理。结果表明,克隆整合显著降低了水分异质条件下连接子株的超氧阴离子产率、H_(2)O_(2)含量、丙二醛含量和相对电导率,其连接子株的过氧化氢酶(CAT)、谷胱甘肽过氧化物酶(GPX)和超氧化物歧化酶(SOD)的活性也显著低于断开子株,但匍匐茎连接状态对过氧化物酶(POD)活性没有显著影响。克隆整合促进了子株和克隆片段的生长,子株的根冠比也发生了显著变化,但母株的生长没有受到显著影响。综上所述,在水分异质生境下,沟叶结缕草存在着母株对子株的生理整合作用,有助于缓解干旱胁迫对子株的不利影响。

日本结缕草(Zoysia japonica)酵母杂交cDNA文库的构建及分析

酵母双杂交和单杂交技术是生物大分子互作和调控研究中的高效分子生物学技术,是蛋白质互作或蛋白质与DNA互作筛选的手段。本研究旨在构建高容量的日本结缕草(Zoysia japonica)酵母文库,以便后续深入挖掘日本结缕草相关基因,进行基因功能及基因网络研究。本研究应用不同组织来源以及不同生长时期的日本结缕草,通过SMART技术构建了高容量的酵母杂交cDNA文库。质量检测结果显示:次级文库库容为4.0×10^(6)cfu·mL^(-1),总克隆数为1.6×10^(7),重组率>95%。最终获得的Y187酵母文库工作液细胞密度为3×10^(7)cells·mL^(-1),插入片段具有良好的多态性。以日本结缕草类胡萝卜素裂解双加氧酶ZjCCD7作为诱饵,从构建的酵母文库中筛选到一个与ZjCCD7互作的蛋白ZjatpG,证明该文库质量较高,符合酵母杂交筛选试验标准,可适用于调控和互作蛋白筛选。本研究为筛选日本结缕草的互作蛋白以及基因功能研究提供了基础。

干旱胁迫下结缕草叶片抗坏血酸与相关生理指标变化的品种差异研究

通过盆栽试验,以日本结缕草与细叶结缕草为材料,研究了干旱胁迫下结缕草叶片AsA含量与相关生理指标的品种差异。结果表明,干旱胁迫下日本结缕草和细叶结缕草叶片中AsA含量与相关生理指标的动态变化规律基本相似,但品种间差异显著。干旱胁迫下2个品种的AsA含量和AsA/DHA均呈现先上升后下降的变化趋势,但日本结缕草下降的时间更早。干旱胁迫下叶片相对含水量、POD活性在2个品种中均呈下降趋势,但日本结缕草的下降趋势更明显,尤其在干旱胁迫后期。胁迫后日本结缕草叶绿素a与叶绿素b含量下降明显,而细叶结缕草变化不大。胁迫后两者的相对电导率和MDA含量均呈上升趋势,但日本结缕草增加的幅度更为显著。干旱胁迫后日本结缕草和细叶结缕草叶片Rubisco的含量均在第3天开始下降,胁迫后期日本结缕草Rubisco含量恢复到对照水平,而细叶结缕草Rubisco含量在胁迫后期显著高于对照。本研究结果表明,干旱胁迫下结缕草可以通过增加和维持叶片中AsA含量与POD活性来减缓Rubisco及叶绿素的降解,降低干旱胁迫对植株造成的氧化胁迫伤害程度,进而改善其抗旱能力。本研究结果进一步证实结缕草抗旱能力有品种差异,其中日本结缕草抗旱能力弱于细叶结缕草。

大穗和中华结缕草的群落特征及种内分异研究

大穗结缕草为盐生植物 ,主要生长在沿海潮沟两侧的滨海盐土地带上 ,其区系组成绝大多数种类属于盐生植物 ,为海滩原生植物群落。中华结缕草为耐盐的优良草坪植物 ,其野生群落主要分布在沿海 2～ 40m的滨海阶地上。其生态幅较宽 ,土壤 pH在 7.2～ 9.2之间。中华结缕草群落为单优群落 ,盖度多在 60 %～ 90 %。中华结缕草种内存在十分丰富的变异 ,采用模糊聚类的方法将 1 7份草样划分为 6类 ,各类间差异很大。主分量分析表明有性繁殖器官如果穗高度和营养器官特征如叶长和匍匐茎扩展速度是研究中华结缕草种内分异的重要指标。这 2种植物可作为沿海城市建植草坪的优良植物。

南京地区结缕草属植物锈病病原物鉴定及其发病规律的初步研究

于2004～2005年间，采用形态鉴定法，对南京地区种植的结缕草属（Zoysia Willd）植物3个种1个杂交种共计21份材料的锈病病原菌进行鉴定，并对其发病规律进行初步调查。结果表明，病原菌鉴定结果均为结缕草柄锈菌（Puccinia zoysiae Dietel），且大部分材料的始病期集中在5月初至6月初，冬孢子堆在9月中旬至10月中旬出现，部分材料的病情指数在7月中旬至8月上旬及10月下旬至11月上旬有两个高峰。

三种结缕草试管繁殖研究

以结缕草属的马尼拉草、结缕草和中华结缕草进行了试管繁殖的研究.以马尼拉草匍匐茎为外植体,通过芽直接增殖和愈伤组织分化途径形成了2个试管无性系;从结缕草和中华结缕草的实生苗中也筛选出了若干个试管无性系.嫩极丛在1/2MS培养基添加IBA或 NAA0.5 mg/L、IBA0.25mg/L+NAAO.25mg/L上生根,经38 d培养,马尼拉草生根率为100％,结缕草为88％～90％.移栽成活率马尼拉草在95％以上,结缕草高于90％.试管草移栽后生长旺盛。

中华结缕草——环保生态型优质草种

中华结缕草学名Zoysia sinica Hance,别名盘根草、护坡草、狗皮草、虎皮草。禾本科,结缕草属,是一种原生境在我国的优质绿化和牧草品种。

中国结缕草属一新变型

发表了辽宁产结缕草属一新变型，大穗日本结缕草Ｚｏｙｓｉａ ｊａｐｏｎｉｃａ Ｓｔｅｕｄ．ｆ．ｍａｃｒｏｓｔａｃｈｙａ Ｈ．Ｄ．Ｄｏｕｎ ｅｔ Ｌ．Ｊ．Ｇｏｎｇ。

使它隆对马尼拉和兰引3号结缕草部分生理特性的影响

通过对马尼拉与兰引3号结缕草叶面喷雾使它隆溶液,测定了部分生理指标。结果表明:0.1%使它隆对马尼拉安全。兰引3号结缕草比马尼拉对使它隆敏感,0.1%使它隆显著降低其叶片叶绿素含量。0.4%使它隆使兰引3号叶片含水量、可溶性糖和可溶性蛋白含量显著降低,膜透性显著增加。

结缕草品种抗寒性和抗寒机理研究

通过低温胁迫处理兰引3号结缕草(Zoysia japonica Steud. cv. Lanyin No.3)、青岛结缕草(Zoysia japonica Steud. cv. Qingdao)和交大1号结缕草(Zoysia japonicaSteud. cv. Jiaoda No.1),分别测定27^-17℃3个品种的叶片、茎电解质渗透率(EL)、丙二醛(MDA)含量和超氧化物歧化酶(SOD)活性并进行地下茎恢复生长试验,得出生理指标的动态变化规律。结果表明:低温胁迫下,兰引3号结缕草抗寒性最强,EL、MDA和SOD三者显著相关。该研究可为结缕草的推广和应用提供重要理论依据。