高寒区氮添加和间作种植互作对燕麦和豌豆根系构型影响的研究

种间根系的相互作用是禾豆间作体系系统生产力提升的关键途径,外源氮素添加也能显著改变植物根系构型。然而,有关氮添加和间作种植方式对燕麦和豌豆根系构型影响的研究鲜有报道。基于此,本研究以燕麦和豌豆为对象,比较氮添加和不同间作种植方式对燕麦和豌豆生物量、根系形态及构型的影响。结果表明:1)高氮隔行间作燕麦地上和地下生物量最高,而高氮单播豌豆生物量最高;2)高氮隔行间作燕麦除根体积和根尖数外,其他根系形态参数显著高于单播燕麦,高氮单播豌豆的根表面积、根体积和根尖数最高,而未添加氮单播豌豆的分叉数、内部和外部连接数最高;3)高氮间作燕麦拓扑指数和分形维数较高,未添加氮单播豌豆分形维数较高;4)氮添加和间作种植可增加燕麦根体积、根表面积、外部连接数和促进侧根生长,而间作种植和氮添加却降低豌豆根系连接数、根尖数、内部连接数和抑制侧根发育。由此可见,氮添加和间作种植通过增加燕麦根系与土壤接触面积强化燕麦获取土壤的能力,进而使间作燕麦生物量快速增加,这将为燕麦和豌豆间作体系中燕麦常表现出强竞争力和积累高生物量提供直接证据。

金花菜叶绿体基因组特征及密码子偏好性分析

本研究对金花菜(Medicago polymorpha,JHC,江苏)叶绿体基因组进行BGISEQ-500平台测序,对其基因进行Noveplastys组装和GeSeq注释,最后通过MISA、REPuter、Gview、VISTA tools、IRscope和DNADnaSP6.0等软件对其序列特征、基因种类、密码子偏好性以及系统发育进行分析。结果表明,JHC叶绿体基因组大小为124163 bp,无四分体结构,基因组总GC含量为34.09%,共注释出111个基因(76个CDS基因、30个tRNA基因、4个rRNA基因、1个假基因)、91个SSR位点和148个长重复序列;JHC叶绿体基因组的第三位密码子偏好以A和U作为末尾碱基,UUA、GCU、UAA、ACU、CCU、GAA、GUA、AUU、UGU、GGU、UUU、CUU为JHC叶绿体基因组的最优密码子;JHC与MZ772862(云南)亲缘关系较近,与MW971560(美国)、NC_042848(美国)关系较远,表明中国金花菜与美国金花菜的起源存在差异。

水肥协作对华北平原豆禾混播牧草生产性能和品质的影响

为探明减水减肥对华北平原豆禾混播牧草生产性能和品质的影响,并筛选适宜该地区的水肥处理。本研究以小黑麦(Triticale)+毛苕子(Vicia villosa)(XM)和燕麦(Avena sativa)+箭筈豌豆(Vicia sativa)(YJ)混播建植的牧草为试验对象,设置2个灌水(W_(1)和W_(2))和2个施肥(N_(1)和N_(2))梯度,比较水肥协作下混播牧草生产性能和营养品质等指标,并利用模糊综合评价法进行评估。结果表明:两种模式干物质产量均在1500 m^(3)·hm^(-2)+94 kg·hm^(-2)(W_(2)N_(1))处理下最高;而750 m^(3)·hm^(-2)+188 kg·hm^(-2)(W_(1)N_(2))处理下干物质产量、中性洗涤纤维含量、酸性洗涤纤维含量较低,但可溶性糖含量较高。通过模糊综合评价表明,两种模式均在750 m^(3)·hm^(-2)+_(1)88 kg·hm^(-2)(W_(1)N_(2))处理下综合表现较好,隶属度在0.6以上。综上,在华北平原地区,混播牧草栽培以干物质产量为目的时,适宜水肥处理为1500 m^(3)·hm^(-2)+94 kg·hm^(-2)(W_(2)N_(1));以追求综合性能(干物质产量+牧草品质)为目的时,适宜水肥处理为750 m^(3)·hm^(-2)+188 kg·hm^(-2)(W_(1)N_(2))。

低温诱导基因表达与紫花苜蓿主要农艺性状间的关系

低温限制紫花苜蓿(Medicago sativa L.)生长发育,严重影响其产量。为在作物生长早期筛选高产抗寒候选品种,本研究以4种紫花苜蓿为试验材料,利用甲基磺酸乙酯(Ethyl methanesulfonate,EMS)诱变建立T 1突变群体,结合优良突变体高产相关农艺性状评价,拟探索低温诱导基因表达量与高产农艺性状间的关系。结果表明:优质抗寒苜蓿突变体植株表现为植株高大、茎秆粗壮、分枝数多、叶面积大,同时低温诱导基因MsG0180003510(HIPP),MsG0880047253(LEA),MsG0880047531(TPS)和MsG0180005121(PM)表达水平在隶属函数分析中排位最高;其中HIPP与茎粗显著正相关(P<0.05),LEA与茎粗显著正相关、与分枝数和节间显著负相关(P<0.05),PM和茎粗、分枝数和干鲜重显著正相关(P<0.05)。研究指出苜蓿中农艺性状表现为茎秆粗壮、枝繁叶茂,且分子水平HIPP,LEA,TPS和PM基因高表达,可作为在生长早期筛选高产耐寒苜蓿品种的预测因子,为紫花苜蓿在低温胁迫下的生存策略提供依据。

2种豆科牧草生产性能与营养价值比较研究

为丰富云南草田轮作中优质豆科牧草种质资源,试验对黄花鸡足豆(Ornithopus compressus L.)开展了生产性能和营养价值评价研究。结果得出,黄花鸡足豆在云南温带地区具有良好的适应性,鲜草产量为15 525kg/hm^(2),干草产量为7 091.53kg/hm^(2),两者均高于光叶紫花苕,尤其是干鲜比较后者提高了27.8%。营养成分方面,光叶紫花苕的粗蛋白含量为17.43%,比黄花鸡足豆高出了3.09%(P<0.05),而黄花鸡足豆的P含量为0.25%,显著高于光叶紫花苕(P<0.05)。黄花鸡足豆的粗纤维含量为38.39%,高于光叶紫花苕,但是差异性不显著。综合营养成分分析,黄花鸡足豆与目前大面积利用的光叶紫花苕相比,营养价值较为一致。

冬箭筈豌豆耐盐基因NHX1克隆及表达分析

为了分析和挖掘更多豆科牧草耐盐基因,选育耐盐品种,本研究通过同源克隆PCR方法从冬箭筈豌豆(Vicia villosa Roth.)cDNA中克隆NHX1基因,并对其进行生物信息分析。结果表明:冬箭筈豌豆NHX1基因CDS序列长度为1641 bp,编码546个氨基酸,为碱性疏水蛋白,与豌豆同源相似度最高;蛋白结构以α螺旋为主,包含10个跨膜结构域;相对定量分析表明NHX1在根、茎、叶组织中均有表达,盐胁迫下叶中表达量最高并在盐胁迫后48 h达到最大值;1300-cYFP-NHX1农杆菌转化烟草亚细胞定位显示其定位于细胞膜,并通过蛋白印迹法验证蛋白表达。冬箭筈豌豆NHX1基因参与盐胁迫响应,在耐盐性强的材料中相对高表达。本研究为豆科牧草耐盐性改良奠定基础。

宁夏引黄灌区燕麦与箭筈豌豆的混播效果研究

豆禾混播比例是影响混播草地产量和品质的关键因素,为筛选宁夏引黄灌区适宜的燕麦与箭筈豌豆混播比例,试验设置燕麦与箭筈豌豆4个比例[A5V5(5∶5)、A6V4(6∶4)、A7V3(7∶3)和A8V2(8∶2)]混播及两者单播共6个处理,对混播草地生产性能、种间竞争以及营养价值进行研究。结果表明,混播处理的年干草产量为14.84~17.62 t·hm^(-2),较燕麦单播提高4.53%~24.10%,较箭筈豌豆单播提高64.03%~94.75%,其中A8V2处理的年干草产量最高(17.62 t·hm^(-2)),且显著高于单播及A5V5处理,A6V4次之(16.61 t·hm^(-2))。所有混播的土地当量比均大于1,表明混播提高了土地利用效率,且种间干扰小于种内干扰,燕麦和箭筈豌豆表现出共生关系,其中A8V2处理的土地当量比最高,为1.30,说明该处理增产效益最为明显。混播群落中燕麦的相对产量均大于箭筈豌豆,燕麦的侵略强度大于0,燕麦的竞争比率大于箭筈豌豆,表明燕麦的侵占力大于箭筈豌豆,燕麦具有竞争优势。而在饲草营养品质上,各混播处理间无显著差异,其中A5V5处理营养品质数值最高,A6V4处理的粗蛋白产量最高(1.90 t·hm^(-2))。综上所述,燕麦和箭筈豌豆以A8V2混合配比的产量、土地当量比、系统生产力指数(8.94)以及年净收入(16418元·hm^(-2))均最高。因此推荐燕麦与箭筈豌豆以8∶2比例在宁夏引黄灌区推广种植。

不同氮素水平下紫花苜蓿与多年生黑麦草混播对其产量和营养品质的影响

【目的】研究不同氮素水平下紫花苜蓿与多年生黑麦草混播对其产量和营养品质的影响,筛选出最佳氮素水平下的混播比例。【方法】以紫花苜蓿(WL525HQ)和多年生黑麦草(托亚)为材料,采用两因素裂区设计,以施氮量为主区,N_(0):不施氮;N_(1):总施氮量20%为基肥、分枝期追肥20%、现蕾期追肥60%;N_(2):总施氮量20%为基肥、分枝期追肥30%、现蕾期追肥50%;混播比例为副区单播紫花苜蓿(M)、多年生黑麦草(L),播种量分别为22.5、60.0 kg/hm^(2);紫花苜蓿+多年生黑麦草7∶3(M_(7)+L_(3))、紫花苜蓿+多年生黑麦草6∶4(M_(6)+L_(4))、紫花苜蓿+多年生黑麦草5∶5(M_(5)+L_(5))、紫花苜蓿+多年生黑麦草4∶6(M_(4)+L_(6))、紫花苜蓿+多年生黑麦草3∶7(M_(3)+L_(7));共计21个处理,每个小区播种量按照单播处理的百分比分别播种,3个重复。比较分析各处理的产量和营养品质。【结果】在氮素水平N_(0)、N_(1)、N_(2)处理下,不同茬次紫花苜蓿与多年生黑麦草混播干草产量均显著高于单播(P<0.05),M_(5)+L_(5)处理干草产量达到1.06 t/hm^(2)。在氮素水平N_(0)、N_(1)、N_(2)处理下,粗蛋白CP、干物质DM、饲料相对值RFV、总可滴化养分TDN和单位面积CP产量含量均显著高于单播(P<0.05),中性洗涤纤维NDF、酸性洗涤纤维ADF均显著低于单播(P<0.05);N_(1)氮素水平下,除M_(7)+L_(3)处理CP含量显著最高(P<0.05),且随多年生黑麦草的比例增加呈先增高后降低的趋势,M_(5)+L_(5)处理CP含量最高,M_(6)+L_(4)处理DM含量显著最高(P<0.05),M_(5)+L_(5)处理RFV、TDN最高(P<0.05)。而M_(5)+L_(5)处理NDF、ADF含量显著最低(P<0.05),且随多年生黑麦草的比例增加呈先降低后增高的趋势。【结论】不同氮素水平紫花苜蓿与多年生黑麦草混播产量、CP、DM、RFV、TDN、单位面积粗蛋白CP含量均高于单播,NDF、ADF含量低于单播,并在紫花苜蓿与多年生黑麦草混播比例5∶5最优,年干草产量达到1.06 t/hm^(2),粗蛋白含量为26.05%,NDF、ADF分别为26.03%、26.03%;氮素处理的牧草产量和营养品质要高于对照组,且混播中多年生黑麦草的氮素利用率随着其比例的增高而增高,其中以总施氮量(100 kg/hm^(2))的20%为基肥、分枝期追肥20%,现蕾期追肥60%最优。

科尔沁沙地燕麦间作箭筈豌豆与施肥对饲草养分累积、产量及水分利用的影响

为研究内蒙古科尔沁沙地水分和养分高效利用的饲用作物栽培模式,于2020-2021年在中国科学院西北奈曼沙漠化研究站开展大田试验。在燕麦灌浆期刈割后进行饲草复播,复播设置种植模式及施肥处理双因素试验,3种种植模式分别为单作燕麦(‘蒙燕1号’,SO),单作箭筈豌豆(SV),2行燕麦与4行箭筈豌豆间作(IOV);4种施肥处理分别为不施肥(N),施化肥(磷酸二铵,C,150kg/hm^(2)),施生物有机肥(润泽生物有机肥,O,900kg/hm^(2)),有机肥和无机肥配施(生物有机肥+磷酸二铵,G,全量配施),探讨间作与施肥对复种燕麦、箭筈豌豆饲草养分累积、产量及水分利用的影响。结果表明:间作与施肥可显著增加饲草产量,2020年和2021年G处理较N处理鲜草产量显著提高74.0%和63.5%,干草产量显著提高55.4%和57.0%;燕麦箭筈豌豆间作系统的土地当量比大于1,表明该间作模式提高土地生产力,具有土地利用优势。间作与施肥显著增加0~60cm土层的土壤含水量;有机肥与无机肥配施提高作物水分利用效率,整体表现为SO>IOV>SV。燕麦箭筈豌豆间作系统的养分优势主要体现在饲草氮累积量的增加,而磷钾累积量则低于单作燕麦,高于单作箭筈豌豆;2020年和2021年G处理下的燕麦间作箭筈豌豆的饲草氮累积量分别比N、C、O处理增加152.2%、21.7%、47.1%和119.8%、17.6%、41.2%。综合分析得出有机肥与无机肥配施处理是最适宜的燕麦与箭筈豌豆间作施肥方式。

9份野豌豆属牧草花粉粒的形态特征

【目的】揭示9份野豌豆属(Vicia)牧草花粉粒的形态特征,为该属植物的分类提供重要的形态学依据。【方法】采用扫描电镜对9份野豌豆属牧草的花粉粒形态进行观察。【结果】9份野豌豆属牧草的花粉均为单粒花粉,形状均为扁球形,赤道面观均为扁圆形,极面观呈三裂圆形或三角形,萌发孔均为三孔萌发沟,外壁纹饰为网状纹饰或脑状纹饰。9份野豌豆属牧草花粉粒形态性状的变异系数为0.00%~34.40%,遗传多样性指数为0.00~1.68,形态特征具有丰富的遗传多态性。【结论】根据花粉粒形态推测:野豌豆、兰花苕子和箭筈豌豆进化程度较原始,而四籽野豌豆、光叶紫花苕和毛叶苕子进化程度较高。

五个箭筈豌豆品系基因型与环境互作效应及农艺性状稳定性

通过 2 a、4个区试点和 5种基因型及其互作效应研究 ,运用混合线性模型和 MINQU E(1)法 ,对箭豌豆包括株高在内的9个农艺性状可塑性进行评价 ,揭示了年份和区试点的生态环境效应、基因型与生态环境互作效应对各农艺性状的可塑性。结果表明 ,种子产量和千粒重等性状的基因型与生态环境互作效应达到了极显著水平 (p <0 .0 1和 p<0 .0 0 1)。生态环境分量 (年份、区试点、年份×区试点 )对各农艺性状的可塑性贡献较大 ,同时在不同生态环境间各农艺性状间差异达到了显著水平 (p <0 .0 5)。其中区试点分量对各农艺性状的可塑性贡献最大 ,各农艺性状在 4个区试点之间差异达到了显著水平 (p<0 .0 1) ,肃南和天祝的 2个区试点的牧草干重和种子产量等重要农艺性状的平均值显著大于另 2个区试点。各农艺性状在不同年份间差异达到了极显著水平 (p<0 .0 1) ,2 0 0 2年各农艺性状的平均值显著优于 2 0 0 1年。牧草干重和种子产量数量性状与气候因子的相关分析表明 ,5～ 8月份的月均温对牧草干重和种子产量的影响作用较大 ,较高的温度有利于牧草干重和种子产量的提高 ;7月份的降水量与牧草干重和种子产量存在一定程度的正相关关系。品系 2 556和 2 560在进行了基因型与环境互作效应稳定性评价后 ,4个区试点两年间都?

高山草原条件下一年生豆科牧草生产性能的评价

1998年对自国际干旱农业研究中心 (ICARDA)引进的野豌豆属 (Viciaspp .)和山黧豆属(Lathyrusspp .)的 5个种 50个品系在高山草原条件下的牧草和种子产量表现作了评价 ,1999年对其中能够完成生育期的春箭舌豌豆 9个品系、法国野豌豆 4个品系、鹰嘴山黧豆 2个品系和栽培山黧豆 1个品系做了进一步的测定。这 16个品系 1998年和 1999年的平均产草量分别是春箭舌豌豆 6 50 9.5和 5489.1kg/hm2 ,法国野豌豆 3398.0和 2 786 .7kg/hm2 ,鹰嘴山黧豆 76 10 .3和 476 1.9kg/hm2 ,栽培山黧豆 580 4 .7和 3858.2kg/hm2 ;种子产量分别是春箭舌豌豆 50 9.7和 10 10 .0kg/hm2 ,法国野豌豆 536 .0和 10 73.6kg/hm2 ,鹰嘴山黧豆 152 .2和 732 .7kg/hm2 ,栽培山黧豆 16 .5和 12 .8kg/hm2 。长柔毛野豌豆的所有 10个品系、栽培山黧豆的 9个品系和鹰嘴山黧豆的 8个品系在当地不能完成生育期。根据两年的试验结果 ,从牧草和种子产量两方面综合评价 ,春箭舌豌豆更适合在高山草原种植。春箭舌豌豆 2 556、2 56 0和 2 56 6等品系地上部分生物量与对照品种 333/A狭叶野豌豆相当 ,但种子产量比对照种高 19.6 %～ 77.4 % ,表现出较高的生产性能和适应性 ,值得进一步选育。春箭舌豌豆品系的牧草与种子产量呈负相关关系 ,在品种选育过?

高丹草杂交种灰色关联分析与评判

应用灰色系统理论关联度法对一年生新型饲用作物高丹草(高粱×苏丹草)杂交种的单株鲜重及其它主要农艺性状进行了分析,而且还对高丹草的6个杂交种进行了灰色评判。结果表明:不同杂交组合的同一性状与单株鲜重的关联度不同,同一组合内的不同性状与单株鲜重的关联度也不同,其关联度顺序为:茎粗(r=0.809)>分蘖数(r=0.789)>叶/茎(r=0.752)>叶宽(r=0.725),叶长(r=0.725)>穗长(r=0.694)>叶片数(r=0.639)>小穗数(r=0.638)>株高(r=0.632)>生育期(r=0.607);在6个杂交组合中,皖草2号和2003-GB为较好的饲用作物组合,其余4个为一般组合,在高丹草生产中可推广皖草2号和2003-GB。

10份豌豆种质在青海半干旱和高寒地区适应性评价的研究

为筛选出适宜青海半干旱和高寒区种植的优良豌豆(Pisum sativum)资源,本研究选取10份豌豆种质资源,系统评价供试豌豆资源的13个农艺性状及产量在同仁(半干旱区)和泽库(高寒区)种植区的田间表现。结果表明:10份豌豆种质的表型变异范围在同仁为3%~24%,在泽库为7%~23%。其中,荚数(24%)和每荚籽粒数(23%)的变异系数最高;10份豌豆种质资源在同仁和泽库农艺性状存在差异,且泽库‘A-61’豌豆的干草和种子产量最高,同仁49豌豆干草产量、‘中原5号’种子产量最高;灰色关联度分析表明,84豌豆和‘A-61’豌豆分别在同仁和泽库种植区综合性状最优。因此,‘中原5号’和49豌豆可分别作为同仁地区饲用型和种用型豌豆种质资源,而‘A-61’豌豆可作为泽库地区饲用型兼种用型豌豆种质资源。

播期对春箭筈豌豆种子质量的影响

对春箭豌豆 (Vicia sativa) 4个品系 ,2 a共 7个播期收获的种子进行了发芽率、千粒重、电导率的测定和带菌率的统计 ,并测定了主要种带真菌的致病力。结果表明 ,2 0 0 0年不同播期收获的种子在千粒重、带菌率、电导率、发芽率之间存在显著性差异 (p<0 .0 5) ,晚播导致种子质量的下降。但在 2 0 0 1年不同播期收获的种子除个别品系表现出显著差异 (p<0 .0 5)之外 ,其他品系各播期之间并无明显差异。真菌接种试验表明 ,除细交链孢 (Alternaria alternata)外 ,青霉 (Penicillium sp.) ,大刀镰孢(F usarium culmorum) ,厚垣镰孢 (F.chlamydosporum) ,粉红单端孢 (Trichothercium rosen) 4种真菌都不同程度地降低了种子的萌发和幼苗的生长。其中以大刀镰孢、厚垣镰孢对种子的危害最大 ,降低萌发率分别达 2 6%和 44%。

利用微卫星标记鉴定扁蓿豆种质资源

对扁蓿豆种质资源进行遗传多样性和亲缘关系分析，为育种者选择亲本和种质资源的开发提供理论依据。采用微卫星分子标记对来自内蒙古野生扁蓿豆种质资源50份材料进行鉴定。用8份扁蓿豆基因组DNA从89对截形苜蓿SSR引物中鉴定筛选出扩增带单一、稳定清晰且多态性强的18对引物。用这18对引物，对扁蓿豆材料的DNA进行SSR扩增，以研究其遗传多态性。结果共检测到109个等位位点，平均每对引物扩增出6．1个等位位点。6对SSR引物B14803，MTIC272，MAL369471，MTIC237，MTIC188和MTIC27对于检测扁蓿豆遗传变异最有效。供试材料间遗传距离介于0．0236～0．8075，平均遗传距离为0．1778。聚类分析构建了亲缘关系树状图，大致分为9大类。

4个紫花苜蓿品种幼苗抗旱性的模糊隶属函数分析

采用人工模拟旱境条件,测定4个紫花苜蓿品种苗期的种子萌发胁迫指数,幼苗成活率、株高、根系深度、叶片保水力、叶绿素含量等指标,进行方差分析、模糊隶属函数分析,结果表明:4个紫花苜蓿品种的抗旱性强弱顺序为:盛世>游客>赛特>猎人河。

内蒙古疯草及其研究进展

对内蒙古的疯草分布概况、牲畜疯草中毒机理、中毒的生态环境因素及其危害和疯草的开发利用进行了综述。

不同浓度盐胁迫下苜蓿丙二醛含量变化

[目的]为紫花苜蓿耐盐育种和资源开发利用提供科学依据。[方法]选取14个国内外苜蓿品种,采用水培法进行试验研究,测定不同处理时间叶与根中丙二醛含量。[结果]结果表明,赛特、德宝、苜蓿王和金皇后的耐盐性较强;皇后、WH323ML、放牧者、阿尔冈金、WL323HQ和固原紫花的耐盐性中等;WL324、三得利、WL232HQ和德福的耐盐性较差。[结论]试验确定的耐盐性品种还应进行田间试验验证。

多年生暖季型草地冬季补播互补系统

在扁穗牛鞭草(Hemarthria compressa)草地,秋季补播7种冷季型一年饲用生作物和牧草,建立互补系统。对不同时期补播的小黑麦(Triticale wittm ack)进行净光合速率测定,对各处理全年产草量分布和扁穗牛鞭草密度变化进行测定。结果表明:小黑麦的净光合速率显著高于对照;补播小黑麦和黑麦(S ecale cereale)的全年产草量与对照间差异显著,分别提高了28.9%和26.0%;其他处理与对照间差异不显著;扁穗牛鞭草密度和产草量与对照之间差异不显著。