PEG-6000模拟干旱胁迫对黄芪属种子萌发的影响

为了筛选出抗旱性较强的黄芪属种质材料,试验利用不同浓度(5%、10%、15%、20%)的聚乙二醇(polyethylene,PEG-6000)对6种黄芪(紫花沙打旺、中沙1号沙打旺、春疆1号沙打旺、沙打旺、斜茎黄芪、黄芪草,按1~6编号)的种子进行模拟干旱胁迫发芽试验,以不加PEG-6000的纯化水为对照,测定不同干旱胁迫处理下种子萌发的根长、胚芽长,计算发芽率、发芽势、发芽指数、活力指数、相对发芽率、相对发芽势、相对发芽指数、相对活力指数、根芽比、相对芽长、相对根长11项指标,采用模糊数学隶属函数法进行综合评价。结果表明:不同浓度PEG-6000胁迫下同一品种种子萌发情况不同,1号(紫花沙打旺)在5%、10%和20%浓度PEG-6000胁迫下发芽率、发芽势、发芽指数和活力指数均高于对照,6号(黄芪草)在15%浓度PEG-6000胁迫下发芽率、相对根长和根芽比均高于对照,对种子萌发有促进作用;2号(中沙1号沙打旺)和5号(斜茎黄芪)在各浓度PEG-6000胁迫下发芽势、发芽指数和活力指数均低于对照,种子萌发受到抑制;3号(春疆1号沙打旺)和4号(沙打旺)在各浓度PEG-6000胁迫下发芽势、发芽指数和活力指数与对照均差异不显著(P>0.05)。相同浓度PEG-6000胁迫下不同品种种子萌发情况存在差异,1号(紫花沙打旺)和6号(黄芪草)在各浓度PEG-6000胁迫下发芽率、发芽势、发芽指数和活力指数均较高,二者种子萌发情况优于其他品种,3号(春疆1号沙打旺)发芽率、发芽势、发芽指数和活力指数低、萌发情况最差。6种黄芪抗旱性强弱排序为1号(紫花沙打旺)、6号(黄芪草)、5号(斜茎黄芪)、4号(沙打旺)、2号(中沙1号沙打旺)、3号(春疆1号沙打旺)。说明6种黄芪的抗旱性强弱差异较大,一定浓度的PEG-6000干旱胁迫对不同品种种子萌发的影响不同,其中1号(紫花沙打旺)抗旱性最强,3号(春疆1号沙打旺)抗旱性最弱。

10份不同种源野生花苜蓿材料种子萌发期抗旱性评价

为筛选出抗旱花苜蓿(Medicago ruthenica L.)种质资源,为花苜蓿抗旱机理研究和品种选育提供研究材料和理论参考,本研究利用PEG-6000溶液模拟干旱胁迫,以无菌水为对照,测定发芽率、发芽势、胚根长、胚芽长、鲜重及干重6项指标,同时为消除各材料的背景差异,计算各指标的相对值,并通过模糊数学隶属函数法对10份不同种源花苜蓿材料进行抗旱性综合评价。研究表明,在PEG-6000溶液模拟干旱胁迫下,15%PEG-6000溶液可以促进10份花苜蓿材料胚根长的生长,其余指标在干旱胁迫下均受到了一定程度的抑制且随着干旱胁迫程度的增加,抑制作用也随之加大。10份材料中,来自西乌线的7号材料和多伦的2号材料抗旱性最强,来自西霍线的9号和8号材料抗旱性最弱。

新麦草YUCCA基因克隆及其表达特性分析

【目的】克隆新麦草分蘖关键基因YUCCA并明确其表达特性,为该基因功能验证和育种利用奠定基础。【方法】以不同分蘖类型的新麦草分蘖节为材料,采用PCR法克隆新麦草YUCCA基因并进行同源序列比对,构建1300-cYFP-YUCCA过表达载体,利用烟草瞬时转染及蛋白质印迹法分析新麦草YUCCA蛋白的表达位置及表达情况,通过RNA-Seq数据及qRT-PCR分析验证YUCCA基因的相对表达量。【结果】成功克隆了新麦草YUCCA基因全长,大小为1336 bp,最大阅读框为1236 bp,并成功构建了1300-cYFP-YUCCA过表达载体。多序列比对结果显示,新麦草YUCCA主要与麦类作物的亲缘关系较近。表达特性分析发现,YUCCA基因在多分蘖型新麦草中的相对表达量远低于少分蘖型新麦草;与叶、根等组织相比,YUCCA基因在分蘖节中的相对表达量最高。烟草瞬时转化和蛋白质印迹法分析均显示,YUCCA蛋白可以正常表达,其亚细胞定位于细胞质中。【结论】YUCCA基因在调控新麦草分蘖中起下调作用,可用于后续YUCCA基因功能的研究。

喷施外源肌醇对草地早熟禾响应干旱胁迫的抗氧化特性分析

分析草地早熟禾(Poa pratensis Linn.)经喷施外源肌醇(myo-Inositol,MI)处理后有关抗氧化特性的差异,可为提高草地早熟禾耐旱性措施提供理论依据。本研究以草地早熟禾(Poa pratensis L.)品种‘肯塔基’(Kentucky)为材料,出苗40 d后叶面喷施5个浓度MI溶液,持续5 d后进行土壤自然失水干旱胁迫,在6个干旱胁迫时间下观测不同浓度MI溶液处理后植株的表型、叶绿素含量、过氧化氢含量和抗氧化酶系统活性等生理指标,通过主成分分析、相关性分析和隶属函数评价MI处理后草地早熟禾的耐旱性。结果发现喷施MI能减缓叶绿素含量降解、减少氧自由基产生及丙二醛积累量、提高抗氧化酶系统活性;相关分析表明叶绿素、氧自由基等指标与草地早熟禾的抗旱性有关,且叶绿素与自由基含量之间、抗氧化酶系统活性之间呈显著正相关。本研究确定了草地早熟禾喷施外源肌醇处理后可提高抗旱性,其中叶片在400 mg·L^(-1)MI处理下植株表现抗旱性最佳。

野生黄花苜蓿胚性愈伤诱导研究

为优化黄花苜蓿胚性愈伤培养条件,本研究以黄花苜蓿(Medicago falcata L.)为试验材料,探讨培养基、外植体、激素浓度以及凝固剂对黄花苜蓿胚性愈伤形成的影响。结果表明,以成熟胚为外植体接种至MS培养基的愈伤块呈淡黄色,质地为粘性且体积较大,该处理下添加1 mg·L^(-1)2,4-D和0.05 mg·L^(-1) KT愈伤诱导率可达95.24%。利用该培养条件进一步探究了凝固剂对愈伤组织诱导的影响,发现培养基中添加6 g·L^(-1)琼脂和7 g·L^(-1)植物凝胶可以有效降低愈伤组织褐化率。因此,诱导黄花苜蓿最适培养基为:以成熟胚为外植体,其成分包括MS培养基,添加1 mg·L^(-1)2,4-D+0.05 mg·L^(-1) KT+6 g·L^(-1)琼脂/7 g·L^(-1)植物凝胶。

不同种源10份野生花苜蓿材料萌发期和幼苗期耐盐性评价

为筛选耐盐花苜蓿(Medicago ruthenica L.)种质资源,本研究以10份不同种源野生花苜蓿材料为对象,在150 mmol/L和200 mmol/L NaCl胁迫下测定花苜蓿种子萌发期的发芽率、发芽指数、发芽势、胚根长、胚芽长、鲜重、干重等指标,在200 mmol/L NaCl胁迫下测定幼苗期的株高、存活率、生物量等指标,使用隶属函数法对萌发期和幼苗期的耐盐性进行综合评价。结果表明,花苜蓿种子萌发期和苗期的所有测定指标均随盐浓度的增加呈下降趋势,但不同材料的下降程度有所不同;150 mmol/L盐胁迫显著抑制花苜蓿种子的发芽率、发芽势、发芽指数和活力指数,对胚根长、胚芽长抑制作用较小;200 mmol/L盐胁迫严重抑制种子萌发,大部分种子丧失萌发能力,部分萌发种子无法成长为正常植株,出现部分幼苗死亡现象;10份材料的耐盐性在不同测定时期存在差异,综合萌发期和苗期测定指标进行隶属函数分析,结果表明10份花苜蓿材料的耐盐性表现为MR2>MR3>MR9>MR5>MR4>MR1>MR6>MR7>MR10>MR8。

扁蓿豆抗旱形态解剖结构观察与分析

对6个不同来源(产地)扁蓿豆(Melilotoidesruthenica(L.)Sojak)的根、茎、叶形态结构进行了观察研究。结果表明:可初步将叶片小、叶色淡绿、气孔密度大、细胞小、叶片栅栏组织排列紧密、具表皮毛作为扁蓿豆属牧草抗旱的形态解剖指标。在本实验选取的7份材料中,来源于内蒙古乌兰察布盟的两份扁蓿豆材料较其他来源的扁蓿豆抗旱性强,可作为今后抗旱育种的种质资源。

影响苜蓿雄性不育系杂交制种产量因素的分析

苜蓿雄性不育系 MS— 4与其雄性可育系——草原 1号苜蓿在外部形态上相似 ,仅能从花粉的大小及形态上区分。经扫描电镜观察发现它们在柱头形态上也存在差异 ;在呼市地区传粉昆虫对苜蓿雄性不育系 MS— 4与其杂交父本 (新疆大叶苜蓿间的选择性访花行为不明显 ;将 MS— 4和草原 1号雄性可育系分别与同一父本进行人工杂交试验 ,结果表明 :MS— 4结荚率显著 (P <0 .0 5 )低于可育系 ,而每荚种子数及千粒重均无明显差异。 MS— 4雌性器官的遗传特性可能是影响 MS— 4杂交制种产量低的重要原因。

刈割对缘毛雀麦3个品系再生的影响

在缘毛雀麦Bromus ciliatus3个品系生长进入拔节期后,通过不同留茬高度（0-2、2-4、4-6 cm）的刈割处理,对其再生特性进行了测定分析。结果表明：各品系留茬高度与牧草再生速度呈显著正相关（r=0.724 1,P〈0.05）,其中9708品系留茬4-6 cm刈割后再生速度较快,9714品系留茬0-2 cm刈割后再生速度较慢;在同样刈割处理条件下,9708品系和9714品系再生分蘖数无差异（P〉0.05）,9701品系在第2次刈割留茬4-6 cm时,再生分蘖数显著（P〈0.05）高于其他2个品系;随留茬高度的增加,9701品系和9708品系的总干草产量递增,而9714品系的总干草产量却呈递减趋势。9701品系和9708品系的适宜留茬高度为4-6 cm,9714品系适宜留茬高度是0-2 cm。

蒙农红豆草不同成熟期种子的产量与品质分析

对不同生长年限及生长第 4年早熟、常熟、晚熟、刈割后二茬收种的蒙农红豆草种子进行产量构成因子、种子产量及品质测定分析。结果表明:在呼和浩特市地区 6月 30日前成熟(早熟)的蒙农红豆草种子产量与品质最佳;在花蕾期刈割收草,二茬收种也是一种较好的利用方式,虽然种子产量稍低,但种子品质与早熟种子相当。

缘毛雀麦单穗籽粒产量性状相关因素的多元分析

用简单相关和逐步回归的分析方法，从不同的角度对缘毛雀麦种子生产的数量性状与单穗籽粒产量的关系进行分析。结果表明：缘毛雀麦的整穗重、穗轴节数、小穗数、小花数、籽粒数等各性状间均存在着极显著的正相关。而穗长、小穗数、整穗重、籽粒数性状组合控制了籽粒产量的９９ ．３７％ ，其中，整穗重和籽粒数对单穗籽粒产量有正的效应，而穗长，小穗数的效应均为较小的负值，这表明穗重、籽粒数是影响籽粒产量的重要因素。

缘毛雀麦种子发芽特性

对不同贮藏时间的缘毛雀麦种子进行了发芽试验 ,明确了该种子萌发的适宜发芽条件 ,同时揭示了缘毛雀麦种子在 1 5～ 2 3℃室温条件下贮藏时 ,种子生活力的变化规律。为缘毛雀麦种子的合理利用提供理论依据。

EMS诱变对蒙农红豆草出苗和幼苗生长的影响

采用不同浓度(0.0%、0.3%、0.7%、1.1%、1.5%)甲基磺酸乙酯(EMS)对蒙农红豆草荚果浸种不同时间(7h、15h、24h),结果表明:与对照相比,除低剂量EMS处理在一定程度上对种子出苗及幼苗生长有促进作用外,其余均有延迟和抑制作用,且在长时间、高浓度的综合作用下抑制作用显著(P<0.05),变异率增加。以相对出苗率和成苗率达半致死量为衡量标准,1.5%EMS浸种15h和1.1%EMS浸种24h可作为EMS诱变蒙农红豆草建立突变体库的适宜条件。

雀麦属3种多年生牧草在PEG胁迫下种子活力与抗旱性研究

用不同浓度的PEG-6000溶液模拟干旱胁迫，比较雀麦属3种多年生牧草（缘毛雀麦、无芒雀麦、沙地雀麦）种子萌发期的种子活力与抗旱性。在5％PEG的干旱胁迫下，Bnutzynska、Bezenchukii无芒雀麦的种子活力较低，但在10％-20％PEG的干旱胁迫下，两者的种子活力较高，而内蒙古正镶蓝旗野生沙地雀麦和内蒙古克什克腾旗野生沙地雀麦种子活力较低。采用隶属函数法对各材料的相对发芽率、相对发芽指数、相对活力指数和抗旱指数进行了抗旱性综合评价。结果显示，内蒙古正镶蓝旗野生无芒雀麦、内蒙古克什克腾旗野生缘毛雀麦抗旱性较强，Brudzynska无芒雀麦、缘毛雀麦9708品系、Bezenchukii无芒雀麦居中，内蒙古正镶蓝旗野生沙地雀麦、内蒙古克什克腾旗野生沙地雀麦抗旱性较弱。

无芒雀麦地上生物量及各构件生物量分配动态

对栽培条件下的4份无芒雀麦材料不同生育期单株地上总生物量及其构件生物量分配变化规律进行了初步研究。结果显示：植株地上总生物量，从拔节期到完熟期4份材料均呈逐渐升高的趋势，从孕穗期到完熟期奇台无芒雀麦和Elsberry无芒雀麦显著高于公农无芒雀麦（P〈0．05）。随生育期的推进，营养枝茎和叶生物量分配先降低后升高，生殖枝茎和花序生物量分配先升高后降低，生殖枝叶生物量分配逐渐降低，立枯体变化规律不明显。生殖生长过程中生殖枝生物量分配占57％～90％。各构件生物量分配中，生殖枝茎占较大比例为21％～53％，花序占3％～30％。在同一生育期，相同构件生物量分配4份材料间差异不显著。在植株构件生物量分配相对稳定的前提下，提高花序生物量是提高种子产量的有效途径。

接种根瘤菌对苜蓿生长及土壤养分的影响

选取3个苜蓿品种（敖汉苜蓿、草原3号杂花苜蓿、德国苜蓿）接种不同根瘤菌剂（多萌和本地菌）,分别测定植株生长当年第30d、60d、90d、120d的株高、地上生物量、分枝数、有效根瘤数量和重量等指标,同时测定生长120d后土壤各常规养分（全氮,速效氮、磷、钾和硫元素等）含量,比较不同接种条件下3个苜蓿品种的生长差异与土壤养分的变化。结果表明,3个苜蓿品种生长初期（30-90d）地上生物量无显著差异,2个育成品种（草原3号杂花苜蓿、德国苜蓿）生长后期（90-120d）的地上生物量显著高于地方品种（敖汉苜蓿）;在整个生长周期内,接种本地菌的3个品种生长状况与结瘤效果均优于接种多萌;种植苜蓿后土壤速效氮含量增加,土壤中速效钾和硫元素含量降低。

京西百花山区6种植物群落凋落物持水性能研究

于2006年7～8月通过对京西百花山区6种植物群落凋落物的不同分解层次的蓄积量、自然含水率、最大持水率、吸水速度以及有效拦蓄水量进行测定。研究结果表明：凋落物蓄积量油松（Pinus tabulaef ormis）群落最高达到18.5 t/hm^2,杂类草凋落物最低只有3.9 t/hm^2,同一植物群落凋落物不同层次蓄积量未分解层低于半分解层,自然含水率未分解层低于半分解层,不同层次自然含水率差值最大的青杨（Populuscathayana）凋落物差值为97.1%;同一植物群落凋落物不同层次持水能力,半分解层高于未分解层,从中证明凋落物的持水能力与其分解程度有关;研究结果还表明,所有的凋落物按其吸水速度的快慢都可将其吸水过程分为3个阶段：快速吸水阶段（0～1.0 h）、缓慢吸水阶段（1.0～5.0 h）、停滞吸水阶段（24.0 h）;不同植物群落凋落物层对降雨的有效拦蓄量由高到低的排列顺序依次为青杨〉刺槐〉油松〉野艾蒿〉荆条〉杂类草,相关分析得出凋落物对降雨的有效拦蓄量与凋落物蓄积量、最大持水率成正相关关系,特别是与最大持水率相关系数（0.839 6）达极显蓍水平。

苜蓿雄性不育系花柱与柱头形态结构观察研究

对草原1号杂花苜蓿雄性不育系与可育系的花柱与柱头形态结构进行了对比观察研究,结果表明:苜蓿雄性不育系的花柱与柱头的形态结构与可育系有很大差别,不育系花柱细,柱头小且下陷,柱头的毛状体细胞相对少并紧包乳突状细胞,分泌物少.这些形态特征影响着苜蓿雄性不育系受粉和受精,是导致杂交制种结实率低的原因之一.

不同苜蓿雄性不育系杂交组合牧草产量杂种优势分析

用8个苜蓿雄性不育系和4个杂交父本,按照不完全双列杂交设计(NCII)配制32个杂交组合,测定了各组合及其亲本的干草产量、株高、分枝数、中间小叶长、中间小叶宽、叶面积、节间数、节间长、主茎粗等指标。分析了各性状与牧草产量杂种优势形成的关系。结果表明:株高、分枝数、主茎粗和节间数与牧草产量紧密相关,这几个性状均与牧草产量优势的形成呈极显著正相关(P<0.01)。根据牧草产量及杂种优势效应分析,2×Ⅰ、2×Ⅱ、2×Ⅲ、4×Ⅰ、10×Ⅳ、11×Ⅰ、11×Ⅱ及12×Ⅰ杂交组合优势强,单株干草产量较高,中亲优势、超高亲优势及超低亲优势多数表现为正向优势,其中2×Ⅱ、2×Ⅲ、4×Ⅰ及12×Ⅰ的竞争优势大于40%,具有较大的利用潜力。

三种三叶草幼苗期抗旱性差异的研究

在模拟干旱条件下测定了高加索三叶草、白三叶和红三叶幼苗期的抗旱生理指标。结果表明,随干旱时间的延续,三种三叶草都表现出相对含水量下降、细胞膜透性升高、游离脯氨酸含量增加、相对生长率下降等特征,但三种三叶草的反应速度及复水后各指标的恢复能力各不相同。综合评价后初步认为,高加索三叶草的抗旱性强于白三叶和红三叶。