杂交苜蓿(Medicago varia Martyn)根系特性的研究

杂交苜蓿是野苜蓿 (M .falcata)和紫苜蓿 (M .sativaL .)的杂交后代 ,兼具亲本的许多优良性状 ,适于广泛栽培。对其在根系特性上所表现出的优势进行研究发现 :根颈处的劈裂将植株分为母株与子株 ,实现营养繁殖 ;位于茎基部的当年芽数量明显大于亲本 ,是地上生物量增长的基础 ;明显的缩根现象有利于茎基部和根颈顶部芽的产生和越冬 ;明显优于亲本的侧根与不定根 。

苜蓿、无芒雀麦单播与混播对土壤有机质和速效养分的影响

2003年5月在内蒙古自治区通辽市内蒙古民族大学试验农场建立试验小区,研究科尔沁地区不同生长年限的甘农1号杂花苜蓿（Medicago varia Martin. cv.Gannong No.1）、无芒雀麦（Bromus inermis Leyss.）单播与混播草地土壤有机质、速效氮和速效钾含量动态,旨在为该地区人工草地管理和生态恢复提供理论依据。结果表明：随着牧草生长年限延长,土壤有机质、速效钾含量呈递增趋势,速效氮含量仅在0～10 cm土层呈增长趋势,而在10～30 cm土层呈下降趋势;草地类型对土壤有机质、速效氮和速效钾积累有明显影响;无芒雀麦单播草地土壤有机质和速效钾平均含量最高,速效氮平均含量最低,混播草地则更有利于土壤速效氮的积累。

杂花苜蓿叶片光合生理生态特性

研究甘农1号杂花苜蓿(M ed icag o varia.cv.G annong N o.1)叶片光合生理生态特性。结果表明:不同生育期苜蓿叶片光合生理生态日变化动态各异;光合速率在5月和6月呈双峰型,有光合“午休”现象,在7月呈单峰型;蒸腾速率和气孔导度在各时期均呈双峰型;回归分析和相关分析结果表明,不同时期对叶片的净光合速率和蒸腾速率起主导作用的环境因子有所差异,同一环境因子在不同时间对净光合速率和蒸腾速率的影响程度各异;温度是光合作用影响最主要的环境因子;受环境因子控制最显著的生理特征是叶片的蒸腾速度。

扁蓿豆和苜蓿种子萌发期抗旱性和耐盐性比较

为明晰扁蓿豆[Medicago ruthenica(Linn.)Trautv.]和苜蓿(Medicago varia Martin.)种子萌发期的抗旱性和耐盐性强弱,以不同浓度的聚乙二醇(PEG-6000)和Na Cl溶液模拟干旱和盐胁迫,研究了不同程度干旱和盐浓度对采自甘肃景泰的扁蓿豆和苜蓿品种阿尔冈金(M.varia Martin.cv."Algonquin")种子萌发和幼苗生长的影响。结果表明,干旱胁迫和盐胁迫降低了扁蓿豆和苜蓿种子的发芽率、发芽指数、活力指数,抑制了胚芽和胚根的生长。-0.3^-0.9 MPa和-1.5 MPa的PEG处理下苜蓿和扁蓿豆种子的相对发芽率间无显著差异,-1.2 MPa的PEG胁迫下苜蓿种子的相对发芽率显著高于扁蓿豆。-0.3^-1.2MPa的PEG胁迫下苜蓿种子的相对发芽指数均显著高于扁蓿豆,其相对芽长无显著差异。Na Cl渗透势为-0.9^-1.5 MPa时,苜蓿种子的相对发芽率显著高于扁蓿豆;-0.3^-1.2 MPa的Na Cl胁迫下苜蓿种子的相对发芽指数和相对活力指数均显著高于扁蓿豆。通过种子萌发期的相对发芽率、相对发芽指数、相对活力指数、相对胚根长和相对胚芽长5项指标,应用隶属函数法对参试材料种子萌发期抗旱性和耐盐性进行综合评价的结果表明,苜蓿品种阿尔冈金种子萌发期的抗旱性、耐盐性均强于来自景泰的扁蓿豆。此结果和人们以往对扁蓿豆和苜蓿的认识"扁蓿豆的抗旱性和耐盐性优于苜蓿"不一致。

植物新品种DUS测试指南中的性状选择与标样品种确定

基于国际植物新品种保护联盟对DUS测试的基本要求以及我国的具体情况,阐述了制定我国植物新品种DUS测试指南时的性状选择与标样品种确定等技术要点。建议在选择性状时,既应符合UPOV指南的基本原则和采纳UPOV建议的性状,又应体现我国的育种水平和方向。在确定标样品种时,应尽可能广泛收集现存已知品种及其信息,和在适宜田间条件下进行品种性状评价试验。以中国苜蓿DUS测试指南(试行稿)为例对上述各方面进行了讨论,并建议在中国建立以作物种类为区别的区域性DUS测试中心。

酶解对苜蓿子叶原生质体分离效果的影响

以新牧1号杂花苜蓿(Medicago varia Martyn cv. Xinmu No.1)无菌苗子叶为材料,研究酶液组合、酶解时间、酶液渗透压及酶液pH值对其原生质体的分离效果。结果表明:获得有活力原生质体最佳的酶液组合、酶解时间、酶液渗透压和酶液pH值,分别为2%纤维素酶+0.5%果胶酶+0.3%离析酶、10 h、0.55 mol/L和5.6。

苜蓿褐斑病对牧草质量光合速率的影响及田间抗病性

研究了田间自然发病条件下褐斑病 (Pseudopeziza medicaginis)对紫花苜蓿 (Medicagosativa)叶片营养成分含量和光合速率的影响 ,并评价了 85个紫花苜蓿 ,5个杂花苜蓿 (M.varia)和 4个黄花苜蓿 (M.falcata)品种或群体对褐斑病的抗性。结果表明 ,褐斑病使苜蓿病叶中粗蛋白质含量显著下降 ,与健叶相比 ,其含量可减少 2 5% ,减少的幅度与病害严重度极显著负相关 ,r=0 .96 5(P<0 .0 1)。叶片光合速率随病害严重度的增加而降低 ,当病斑平均面积为叶面积的 13%时 ,光合速率仅为健叶的 52 % ,而当病斑平均面积为叶面积的 85%时 ,其光合速率仅为健叶的 15.9%。在参试的 94个品种或群体中 ,仅润布勒杂花苜蓿的一个群体表现为免疫。抗病性较强的有来自加拿大的巴瑞尔、阿毕卡 ,来自美国的威斯康星和我国的兴平、武功、肇东等 10个紫花苜蓿品种和润布勒杂花苜蓿的另一个群体。其余 83个品种均表现出较高的感病性 ,包括美国的 78- 15,加拿大的大西洋 ,我国的和田。

杂花苜蓿种质SRAP标记遗传多样性研究

利用SRAP(Sequence-related Amplified Polymorphism)分子标记技术,于2009年5月对来自中国新疆、哈萨克斯坦、波兰等地区的31份杂花苜蓿(Medicago variaMartyn.)种质进行遗传多样性研究,旨在探究中亚及欧洲等地区杂花苜蓿种质的遗传变异和亲缘关系,为杂花苜蓿品种选育和利用提供参考。结果表明:17对引物组合共检测出179条清晰条带,平均每对引物扩增出8.41条具有多态性的条带,多态性条带比率(PPB)为79.89%,材料间的相似性系数在0.59到0.874之间,平均相似性系数值为0.723,与中亚和欧洲的参试种质材料相比,新疆的材料具有较为丰富的遗传多样性;UPGMA聚类结果显示,可将供试材料分为3类,来自中国新疆的7份材料分别聚在第1类和第3类,反映出中国新疆的供试材料间遗传变异丰富,与中亚材料有着密切的亲缘关系;不同杂花苜蓿材料的亲缘关系与地理环境具有密切的联系。

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.

天山山地草原补播改良的研究

在天山乌鲁木齐段的山地草原和山地荒漠草原,使用传统的补播方法,在同一地区对3种耐旱牧草在不同生境条件下的补播建植情况进行了比较。三年的试验结果表明,在年降水量为200～300mm 的山区干旱退化草地上,新麦草的表现较差,而杂花苜蓿及木地肤的建植效果较好,并与环境因素的互作关系极为密切。

刈割对无芒雀麦、苜蓿混播草层根体积根重及含糖量的影响

以草原3号杂花苜蓿和无芒雀麦为试验材料进行混播,播种当年对混播草群进行刈割处理。结果表明:随刈割次数增加,两种牧草根体积、根干重和根部总含糖量逐渐减小,而根系还原糖含量呈逐渐增加的趋势;在年刈割两次,首次刈割分别在不同生育时期试验处理中,苜蓿根体积和干重呈先减后增趋势,首次刈割在盛花期根体积和干物质含量均最低,而无芒雀麦变化不明显。随首次刈割时期推后,两种牧草的还原糖和总糖含量均呈逐渐减小趋势。

NaCl胁迫对野生苜蓿种子萌发特性的影响

以2种野生牧草杂花苜蓿(Medicago varia)和黄花苜蓿(M.falcata)为试验材料,测定了NaCl浓度0、50、100、150、200 mmol/L处理下种子的发芽率、发芽势、发芽指数、活力指数和苗长、胚根长等萌发指标,分析2种野生牧草种子萌发期耐盐性变化规律。结果表明:1)NaCl胁迫对2种野生苜蓿种子发芽都产生了抑制作用,高浓度NaCl胁迫对黄花苜蓿发芽率影响大,且高浓度下黄花苜蓿的发芽率高于杂花苜蓿。2)NaCl浓度为0~50 mmol/L时黄花苜蓿的发芽势低于杂花苜蓿,100~200 mmol/L时高于杂花苜蓿。3)杂花苜蓿和黄花苜蓿种子发芽指数在100 mmol/L时均较对照下降50%。对照活力指数黄花苜蓿种子是杂花苜蓿种子的2倍。4)2种野生苜蓿种子在NaCl胁迫下胚芽长和胚根长表现出不同的下降规律,NaCl胁迫对黄花苜蓿胚芽长度下降较杂花苜蓿大,但杂花苜蓿的胚根长下降较黄花苜蓿大。利用隶属函数对2种野生牧草萌发期各指标综合评价得出:黄花苜蓿的耐盐性较杂花苜蓿强,可用于盐渍化土壤的建植。

草原2号杂花苜蓿浸提液对4种牧草种子萌发的影响

通过研究草原2号杂花苜蓿(Medicago varia cv. caoyuan No.2)浸提液对4种牧草种子萌发的影响,探索利用生物检测法初步确定其与自身及其他3种牧草间化感作用。用草原2号杂花苜蓿根、茎、叶水浸提液处理草原2号杂花苜蓿、蒙古冰草(Agropyron mongolicum Keng)、扁穗冰草(Agropyron cristatum (L.) Gaertn.)和红豆草(Onobrychis viciaefolia Scop.)的种子,测定其发芽率、苗高、根长,利用生物检测法确定草原2号杂花苜蓿对受体植物的化感效应。结果表明:草原2号杂花苜蓿的自毒性及化感作用存在浓度效应,即不同浓度的根、茎、叶浸提液对不同受体植物种子萌发、幼苗高度、根长影响效果不同,其叶浸提液对扁穗冰草和蒙古冰草种子发芽的抑制效应小于草原2号杂花苜蓿和红豆草;其叶、茎、根浸提液对蒙古冰草、扁穗冰草的苗高、根长的促进作用大于红豆草和草原2号杂花苜蓿;根据试验结果,初步认为草原2号杂花苜蓿与蒙古冰草、扁穗冰草混、间播效果要比与红豆草混、间播和单一连播杂花苜蓿效果好。

新牧一号杂花苜蓿MvNHX1基因的表达分析和提高烟草耐盐性的研究

提取新牧一号杂花苜蓿的总RNA,用特异引物RT-PCR扩增后的cDNA片段连接入pMD19-T载体,转化大肠杆菌DH5α,对阳性克隆进行序列分析,新牧一号苜蓿NHX1(MvNHX1)全长1 626 bp,Genbank登录号为:EU375310。半定量RT-PCR和实时荧光定量PCR分析表明,在盐胁迫下MvNHX1基因的表达均上调。构建重组植物表达载体pBI121-MvNHX1后,通过农杆菌介导的叶盘法转化烟草,转基因烟草在盐胁迫下发芽率和生物量均高于非转基因烟草,表明MvNHX1能够提高转基因烟草的耐盐性。

苜蓿、无芒雀麦混播与单播群落总糖及氮素含量动态

对二龄苜蓿与无芒雀麦混播与单播群落地上与地下部分总糖及氮素含量季节动态进行了测定,结果表明:苜蓿地上部分总糖含量呈双峰型,峰值分别出现在结实期和生长末期。无芒雀麦地上部总糖含量呈单峰型,果后营养期地上部总糖含量最高,生长末期地上部总糖含量下降。苜蓿根系总糖含量变化动态呈双峰型,而无芒雀麦呈三峰型。单播无芒雀麦、苜蓿地上部含N量随物候期的推移呈下降趋势;混播草地含N量在9月初降至最低后又上升。苜蓿和无芒雀麦根部含N量动态均呈双峰型,第一个峰值在春季,第二个峰值在秋初。混播增加了无芒雀麦地上和地下部分的N素含量。

施肥对苜蓿+无芒雀麦混播草地的产量影响

探讨了科尔沁地区草原2号杂花苜蓿+Carlton无芒雀麦混播草地基肥和追肥中氮,磷和钾配施对草地群落产量的影响。结果表明,氮,磷和钾合理配施有利于草原2号苜蓿和无芒雀麦生长。在配施中,草原2号苜蓿与磷肥效应最显著,无芒雀麦与氮肥和钾肥效应最显著。高钾组合与高氮组合显著降低了草原2号苜蓿产量(P<0.05)。对于春播的杂花苜蓿+无芒雀麦混播草地,为了保持混播群落组分种群的稳定性,较适宜的施肥组合是N2、P1、K2组合(基肥:尿素20 g/m2、过磷酸钙30 g/m2、氯化钾20 g/m2;追肥:尿素30 g/m2、过磷酸钙50 g/m2、氯化钾30 g/m2)。一年龄草地头茬草和二茬草中无芒雀麦产量组分比分别为44.47%和71.10%,占全年总产量的63.62%。二年龄草地三茬草中无芒雀麦产量组分比分别为39.23%,59.73%和37.76%,占全年总产量的46.64%。

苜蓿、无芒雀麦混播及单播草地产草量动态研究

探讨了科尔沁地区不同苜蓿品种+无芒雀麦混播草地产草量动态.结果表明:苜蓿在孕蕾～盛花期、无芒雀麦在拔节～初花期单播草地产草量增长最快,以后增长缓慢,到成熟期产草量达到最大.混播延长了种群产草量积累时间,混播草地最高产草量出现时期晚于单播草地.种群产草量的净积累主要发生在生育前期(苜蓿开花前).混播群落中3个杂花苜蓿+无芒雀麦群落的绝对生长率高于敖汉苜蓿+无芒雀麦群落.同种苜蓿混播与单播草地产草量快速积累期相同,不同种群产草量快速积累期有所差异.不同草地产草量的最大相对生长率出现时期相同,均出现在苜蓿孕蕾至开花期(无芒雀麦孕穗至抽穗期).播种当年混播草地产草量高于单播草地,以后二年混播草地产草量明显低于单播草地.

一氧化氮对铅胁迫下杂花苜蓿种子萌发及幼苗生理特性的影响

以杂花苜蓿阿尔冈金(Medicago varia cv.ALgonquin)为试验材料,采用沙培方法,研究了外源一氧化氮(NO)供体硝普钠(SNP)对Pb2+处理下杂花苜蓿种子萌发及幼苗生理特性的影响。结果表明,与对照比,用SNP(100μmol/L)、低Pb2+浓度(250mg/L)和SNP与低Pb2+浓度组合(100μmol/L SNP+250mg/L)处理均增加了杂花苜蓿种子的发芽势、发芽率、胚芽胚根长,提高了幼苗脯氨酸、可溶性糖及可溶性蛋白质的含量,增强了根系活力,降低了MDA含量。高Pb2+浓度(500mg/L)处理不利于杂花苜蓿种子萌发和幼苗生长,且100μmol/L SNP不能缓解高铅胁迫对种子萌发及幼苗生长的抑制作用。

播量对红豆草和苜蓿生产特性的影响

在临潭县冶力关镇海拔2 590m的梯田,于早春以不同播量种植甘肃红豆草(Onobrychis viciaefolia cv.Gansu)(70、100和130kg/hm2)和甘农一号杂花苜蓿(Medicago varia cv.Gannong No.1)(7、10和13kg/hm2),观测其物候期、株高、生长率、产量、营养动态及翌年越冬率,探讨其在高寒山区的生产性能及适应性。结果表明,播种当年两种牧草均未完成生活史,停留在分枝期,但翌年越冬率都在95%以上,都能安全越冬;甘肃红豆草100kg/hm2播量下的鲜草和干草产量最高,分别为11 734.0和3 357.8kg/hm2,甘农一号杂花苜蓿13kg/hm2播量下的鲜草和干草产量最高,分别为5 217.5和1 690.9kg/hm2。不同播量对两种牧草的养分影响较小,其变化趋势一致,在8月5日之后粗蛋白、粗灰分和磷含量呈降低趋势,粗纤维含量逐渐上升。甘肃红豆草和甘农一号杂花苜蓿分别以100kg/hm2播量和播量13kg/hm2的草产量高,且适应性强,饲料利用价值较高,在甘肃临潭县可作为饲草利用。

紫花与杂花苜蓿再生影响因子的比较研究

对紫花苜蓿(Medicago sativaL.)(秘鲁、关中、甘农3号)及杂花苜蓿(Medicago variaMartyn)(甘农1号、甘农2号)组培再生体系各影响因子进行比较研究。结果表明:紫花、杂花苜蓿的组培再生能力差异较大,前者显著高于后者;在愈伤组织诱导中,子叶节是最佳的外植体材料;2,4-D浓度增加对紫花苜蓿出愈率影响不明显,但杂花苜蓿的出愈率随着2,4-D浓度的增加呈明显的升高趋势;紫花苜蓿的最佳愈伤组织诱导培养基为MS+2,4-D2.0 mg/L+蔗糖30 g/L,诱导率均在95%以上;杂花苜蓿为MS+2,4-D 4.0mg/L+蔗糖30 g/L,两个品种诱导率分别为65.6%、73.3%;5个品种的最适分化培养基均为MS+KT 1.0 mg/L+NAA 0.5mg/L+蔗糖20 g/L或MS+BA4.0 mg/L,分化率也各有差异,紫花苜蓿不定芽的分化率可达到70%左右,而杂花苜蓿在30%左右;最佳诱导生根的培养基为1/2MS+IBA 1.0 mg/L;本研究建立了紫花苜蓿高频再生组织培养体系,为实现外源基因的高效遗传转化奠定基础;通过紫花苜蓿和杂花苜蓿的再生体系影响因子的比较研究,为杂花苜蓿再生体系的建立提供参考。