穗肥施氮量对水稻剑叶生长及披垂的影响

以两优培九和国稻6号为材料,研究了水稻穗肥不同施氮量(0、45、90、135和180 kg/hm2)对剑叶生长和披垂程度的影响。结果表明,随着穗分化期施氮量的增加,水稻剑叶的长、宽和长宽比均相应增加,施氮对剑叶长度的影响大于叶宽。田间调查分析表明,剑叶长度与叶片披垂程度呈正相关。穗分化期增加施氮量,挺直叶片的比例下降,而披垂叶和极披叶的比例明显上升,剑叶的披垂系数也增加。国稻6号叶片披垂程度比两优培九大。

水稻披垂叶突变体及其杂交后代耐冷性的鉴定与评价

在云南高海拔冷凉自然条件下对两个粳型水稻披垂叶突变体品系(MR304、MR312)及其与常规品种的杂交后代(F1、F2)进行了苗期耐冷性鉴定,在抽穗期对突变体及其杂交后代的花粉育性类型进行了分析,并在成熟期进行了相关经济学性状和生物学性状的考察。结果表明,在苗期的耐冷性鉴定中,突变体及杂交亲本均为抗型(R);杂交后代F1中南40/MR312、滇粳优5号/MR304、Ansanbyeo/MR304为中抗型(MR),滇粳优5号/MR312为感型(S),其余均为抗型(R)。抽穗期亲本银光花粉可育率最高,为88.9%;杂交后代F1组合中只有银光/MR304的花粉可育率最高,为94.5%,超过对照(92.5%),组合Ansanbyeo/MR304的花粉可育率最低。亲本银光的结实率超过对照(70.9%),达到82.4%,突变体MR304、MR312的结实率低,分别为26.2%和5.0%;F1中两组合(银光/MR304、银光/MR312)的结实率均超过对照或亲本。该研究揭示了利用水稻披垂叶突变体产生的F1杂种优势可以增强杂交稻在高海拔冷凉条件下的耐冷性优势;抽穗期的花粉育性大小是鉴定杂交后代(F1)植株耐冷性强弱的重要指标。

水稻披垂叶突变基因研究进展

水稻是重要的粮食作物,全球有超过50%的人口以稻米作为主食。同时水稻又作为一种模式生物被各大研究机构所研究。水稻披垂叶突变体是由于控制水稻中脉形成的基因发生突变,导致基因发生功能缺失,使水稻叶片中脉的形成不能正常进行,从而出现披垂叶的性状。目前已经发现2个基因位点与水稻中脉形成有关,DL和DL2基因正是这2个不同的位点。研究水稻披垂叶突变基因,对研究水稻叶中脉的形成以及水稻理想株型的选育有重要的意义。对水稻披垂叶突变基因的研究进展进行综述,以对水稻这一类特殊株型得到更好地了解。

垂穗披碱草根际促生菌的分离鉴定及促生作用研究

优良的根际生长促生菌(Plant growth-promoting rhizobacteria, PGPR)是生产优质微生物菌肥的重要物质基础。本研究以广布于青藏高原的垂穗披碱草(Campeiostachys nutans Griseb.)为材料,采用平板划线法分离其PGPR,探究菌株的促生特性,通过16S测序确定菌株的分类地位,并进行盆栽试验验证PGPR的促生效果。结果表明,从垂穗披碱草根际土筛选出14株促生特性优良的PGPR,其中,有11株兼具产IAA,ACC脱氨酶以及铁载体的能力。经16S rDNA鉴定,以假单胞菌属为优势菌属,6株属于假单胞菌属(Pseudomonas),2株属于芽孢杆菌属(Bacillus),2株属于葡萄球菌属(Staphylococcus),其他四株分别属于类节杆菌属(Paenarthrobacter)、微杆菌属(Microbacterium)、不动杆菌属(Acinetobacter)和考克氏菌属(Kocuria)。盆栽试验表明,接种14株菌株对多年生黑麦草具有良好的促生效果,并能够提高其光合效率。研究结果丰富了植物根际促生菌菌种资源库,为实现农业“绿色增产”提供优质菌肥种质资源。

野生垂穗披碱草种质资源抗旱性筛选与评价

为探究垂穗披碱草(Elymus nutans Griseb.)苗期对干旱胁迫的响应,筛选出耐旱材料,本试验选取内蒙、甘肃、四川等不同地区不同生境来源的9份野生垂穗披碱草种质材料为研究对象,采用自然干旱法对垂穗披碱草幼苗进行为期35 d的干旱复水处理。通过分析幼苗叶片的形态表型和生理指标的含量变化,采用隶属函数法和聚类分析综合评价了9份垂穗披碱草的抗旱性。研究发现:在干旱胁迫下,9份垂穗披碱草的植株表型和生理特性均受到不同程度的影响,表现为叶片相对含水量、叶绿素含量和最大光化学效率(Fv/Fm)下降,细胞膜透性和抗氧化酶活性升高以及渗透调节物质的积累。9份垂穗披碱草的抗旱性强弱顺序依次为NM037>XJ027>HB013>XZ010>GS007>QH011>GS005>SC021>SC020。本研究表明,材料NM037能更好地适应干旱胁迫的处理,表现出更强的抗旱能力,可作为抗旱型垂穗披碱草育种的参考对象,这为人工草地建植、草地生产力的提高和生态修复提供依据。

巴青垂穗披碱草种子产量与农艺性状相关性分析

垂穗披碱草(Elymus nutans)既是优质牧草,也是生态修复的先锋植物。巴青垂穗披碱草是西藏第1个野生牧草驯化品种,为提高巴青垂穗披碱草种子产量,明确巴青垂穗披碱草种子产量与农艺性状的关系,本研究以3个种子产量指标与7个农艺性状指标为研究对象,采用主成分分析、典型相关分析以及逐步回归法分析了巴青垂穗披碱草种子产量与农艺性状的关系。结果表明:单株穗数和单株产量与分蘖数、平均旗叶长呈极显著正相关关系(P<0.01);综合农艺性状指标变量V1和V2,分蘖数和株高结构系数相对较大,可见分蘖数与株高是决定垂穗披碱草种子产量的主要因子。基于逐步回归法分析发现单株产量与单株穗数、平均穗粒数极显著相关(P<0.01);平均穗粒数与单株穗数、种子长度、平均拔节数、株高、平均旗叶长显著相关(P<0.05);单株穗数与种子长度、芒长、平均拔节数显著相关(P<0.05)。因此或可通过增加旗叶长来增加单株穗数与单株产量,进而提高巴青垂穗披碱草种子产量。

地理因子对青藏高原野生垂穗披碱草表型及种子产量的影响

以青藏高原地区不同来源的20份垂穗披碱草为研究对象,在青海省海北藏族自治州海晏县探究地理因子对其表型性状和种子产量的影响。选择出适宜采集垂穗披碱草材料的地理位置和海拔梯度,旨在为青藏高原垂穗披碱草种质资源的筛选和品种选育提供理论依据。结果表明:垂穗披碱草表型性状变异系数为6.560%~33.164%,各性状多样性指数均在1.4以上,说明种质资源具有丰富的遗传多样性。结构方程表明:旗叶长、花序长、穗轴第一节间长和单序籽粒重是影响种子产量的最主要影响因子;相关性分析发现,旗叶长、花序长、穗轴第一节间长、单序籽粒重以及种子产量受地理因子影响较大,均随着海拔的升高而降低,随着经度、纬度的升高而升高。通过聚类分析得出,分布在海拔为2600~3350 m,经度为101°E左右和纬度为35°-37°N的植物叶部和穗部性状表现优异并且具有丰富的变异类型,可以在此区域进行优良垂穗披碱草种质资源的筛选和品种选育。

休牧时期对高寒草甸垂穗披碱草种子大小和萌发特性的影响

【目的】确定有利于垂穗披碱草(Elymus nutans)种子生长和提高种子萌发特性的休牧时期。【方法】在东祁连山天祝高寒草甸设置土壤解冻临界期—牧草枯黄期(RP1)、土壤解冻后期—牧草枯黄期(RP2)、牧草返青初期—牧草枯黄期(RP3)、牧草返青后期—牧草枯黄期(RP4)和当地传统休牧(优势牧草高5 cm—牧草枯黄期)(RP5)5个休牧时期,研究不同时期休牧对垂穗披碱草种子大小、萌发特性及二者之间相关关系的影响。【结果】RP1休牧垂穗披碱草种子面积、周长、长宽比和长度均最大,其中面积、周长和长度较RP5休牧分别增加了15.14%、10.22%和11.97%。RP4休牧千粒重显著高于RP1、RP2和RP5。与RP5相比,提前休牧显著提高了垂穗披碱草种子的发芽势、发芽指数、发芽率、芽长和活力指数,RP1、RP2、RP3和RP4休牧种子的发芽率较RP5分别提高了84.86%、121.23%、127.27%和127.27%。相关性分析表明,垂穗披碱草种子千粒重与发芽势、芽长呈极显著正相关。【结论】RP1休牧可提高垂穗披碱草种子面积、周长、长宽比和长度,且种子具有较好的萌发特性,有利于保护和恢复垂穗披碱草。

4种西藏野生垂穗披碱草种子萌发期的抗逆性评价

为评价西藏野生垂穗披碱草种子在干旱和盐胁迫下种子萌发的特性,以4种野生垂穗披碱草种子为试材,采用室内PEG-6000模拟干旱胁迫和NaCl模拟盐胁迫进行种子萌发试验,并对发芽指标进行主成分分析。结果表明,抗旱性综合评价指标中,鲜质量和发芽势可作为垂穗披碱草萌发期抗旱性的主要鉴定指标;安多县和羊八井垂穗披碱草种子为高抗旱品种。在耐盐性鉴定中,根长、发芽率可作为垂穗披碱草萌发期耐盐性的主要鉴定指标;羊八井和安多县垂穗披碱草种子为高耐盐品种。本研究对4种西藏野生重穗披碱草种子抗逆性进行综合评价,分别筛选了抗干旱和耐盐性强的西藏野生垂穗披碱草品种及其鉴定指标。

盐胁迫下植物根际促生菌对垂穗披碱草生长及生理生化的影响

【目的】探究植物根际促生菌对垂穗披碱草在盐渍化土壤中生长的影响。【方法】以课题组前期分离的4株植物根际促生菌(PGPR)为试验材料,设置不同盐浓度处理,采用沙培法种植垂穗披碱草(Elymus nutans),将4株植物根际促生菌[(TznFn7、MYnI4、MYP(m)Jn8和TznG2)]接种剂接种在种植垂穗披碱草的河沙中,测定不同菌株处理和不同盐浓度下垂穗披碱草生长指标和生理特性,研究垂穗披碱草在菌株接种剂处理下的耐盐性。【结果】在150 mmol/L盐浓度下,与CK相比各接种处理的CAT活性提高2.08%~7.35%,接种菌株TznFn7、TznG2处理下与CK相比POD活性提高了27.24%、13.30%,各接种处理下SOD活性提高5.18%~24.03%,与CK相比各接种处理的MDA含量降低25.87%~47.53%。【结论】在盐胁迫下,接种不同PGPR菌剂不仅促进垂穗披碱草生长,同时有效提高了植物CAT、POD和SOD抗氧化酶活性,降低了植物细胞MDA含量。本研究选用的PGPR菌株改善了盐胁迫下植物生长,减轻了植物细胞损伤,提高了植物耐盐性,为盐渍化土壤的利用提供了一定的理论和实践基础。

川西北高原不同海拔高度披碱草与垂穗披碱草核型分析

目的:为研究不同海拔居群染色体核型变异及进化程度,为披碱草的分类及进化研究提供细胞学资料。方法:以川西北高原6个海拔梯度的披碱草居群和5个海拔梯度的垂穗披碱草居群为材料,采用滴片法制片对染色体进行核型分析。结果:披碱草居群D3057(海拔3057 m)、D2682(海拔2682 m)的核型公式为2n=6x=42=42m,为1B型;D2384(海拔2384 m)核型公式为2n=6x=42=42m(4sat),为1A型;D2143(海拔2143 m)、D1747(海拔1747 m)的核型公式为2n=6x=42=40m+2sm,为1B型;D1589(海拔1589 m)的核型公式为2n=6x=42=36m+6sm,为2B型。垂穗披碱草Y2126(海拔4050 m)、Y2117(海拔3800 m)、Y2291a(4150 m)居群的核型公式为2n=6x=42m,ZY3034(海拔3200 m)的居群核型公式为2n=6x=40m+2M,Y2122(海拔4800 m)核型公式为2n=6x=40m+2sm,5个居群的核型类型均为1B型。基于核型对称性与进化指数,披碱草居群D1589(海拔1598 m)进化程度最高,垂穗披碱草居群Y2117(海拔3800 m)的进化程度最高。结论:川西北高原不同海拔披碱草居群核型存在丰富的变异,提升了其环境适应能力。

垂穗披碱草的研究进展

垂穗披碱草是青藏高原分布最广的优质牧草之一,作为高寒地区栽培利用、退化草地补播及改良的主要草种,具有重要的经济和生态利用价值,对人工草地建植和天然草地植被修复具有重要意义。对垂穗披碱草遗传多样性、种子萌发特性、农艺性状、栽培及利用、抗逆性等方面的研究现状进行综述,以期为下一步垂穗披碱草的研究和利用提供一定参考。

氮肥对垂穗披碱草种子产量和质量的影响

2001-2002年研究氮肥对垂穗披碱草(E lym us nutans)种子产量和质量的影响。结果表明:施氮量以120 kg/hm2(秋60+春60)的效果最好,种子产量达1856 kg/hm2;施氮肥可提高生殖枝数、小花数/小穗、可育小花数/小穗和种子千粒重,但对小穗数/生殖枝影响不显著;施氮肥能提高早期成熟种子的发芽率、芽长、芽重及酸性磷酸脂酶的活性。

高山草甸垂穗披碱草人工草地群落特征及稳定性研究

通过对江河源区人工草地建成后植被恢复效果、生长动态、植物群落特征、环境因子及其演替的分析表明:植物生长季节,垂穗披碱草人工、半人工草地地上生物量和高度的增长趋势符合“慢(初期)-快(中期)-慢(后期)”的S型规律,植被盖度的增长趋势符合“快(初期)-慢(中期)-慢(后期)”的规律。人工草地建植后第二年,物种多样性指数、生物量、优势种群特征、草场质量和土壤特征因不同草地类型而有所变化。人工草地在建成后4年内植物群落由“生产稳定性”急剧向“生态稳定性”转化,呈现出明显的退化态势,退化原因与毒杂草侵入和有效养分逐步匮缺有关。加强高寒地区人工草地建成以后的后期管理如灭杂、灭鼠、施肥和禁止放牧等,对防止人工草地退化,提高利用效率,保证垂穗披碱草人工草地生产稳定性与生态稳定性之间的平衡极为重要。

施N量和收获时间对西藏野生垂穗披碱草种子产量影响研究

西藏野生垂穗披碱草是青藏高原上较常见的一种多年生禾本科牧草,具有营养价值丰富,适口性好,种子繁殖力高,抗逆性强的优质野生草种。本研究通过在西藏曲水县拉萨河谷地进行为期3年（2006-2008年）的田间试验,探究西藏野生垂穗披碱草种子在人工繁育条件下N肥的施用量对其产量组分、产量和质量的影响,不同收获时间对其种子产量和质量的影响,分析其种子成熟过程中含水量、产量和活力的变化规律,明确其适宜收获时期。结果表明,施氮量为250 kg/hm2时,西藏野生垂穗披碱草种子分蘖数/m2为1 816.3枝/m2,种子产量可达到2 016.5kg/hm2;其次分别为施氮量210和290 kg/hm2的,它们的分蘖数/m2分别为1 565.0和1 508.2枝/m2。种子的最佳收获时间为盛花期后第28-31天,种子含水量下降到42.00%-36.59%,此时活力处于很高水平,种子干重和种子产量接近最高值。

野生垂穗披碱草种质遗传多样性的SRAP研究

用SRAP标记对采集自中国四川、西藏、甘肃、青海、新疆的68份垂穗披碱草种质进行了多态性分析，获得下述结果，1）用20对引物共扩增出495条带，平均每对引物扩增出24．75条，其中多态带425条，平均每对引物21．25条，多态率达85．39％。材料间遗传相似系数变化范围为0．374～0．997，平均值为0．745。这些结果说明，供试垂穗披碱草材料具有较为丰富的遗传多样性。2）对所有材料的聚类分析和主向量分析发现，在GS值为0．77的水平上供试材料可聚成5个类群，大部分来自相同或相似生态地理环境的材料聚为一类，表明供试材料的聚类和其生态地理环境间有一定的相关性。

川西北高原12个垂穗披碱草居群的核型研究

以川西北高原12个居群的垂穗披碱草为材料,用光学显微镜观察了各居群材料的染色体,对观测所得数据进行了核型分析。结果显示,12个群体中有3个居群的材料具随体;12个居群的核型公式有5种,其中居群203024、205090和Y2097为2n=6x=34m(2SAT)+8sm,居群202068、205106、Y2091、Y2095、Y2120为2n=6x=38m+4sm,居群205116、205218为2n=6x=36m+6sm,居群205097为2n=6x=32m+10sm,居群205096为2n=6x=30m+12sm;核型可分为两类,其中居群205097、Y2095、Y20973属1B型,其它9个居群均为1A型。结果表明,川西北高原不同居群野生垂穗披碱草在核型上发生了变异。

温度对垂穗披碱草青贮品质的影响

为探讨不同温度下青藏高原垂穗披碱草(Elymus nutans)贮藏过程中发酵品质的动态变化,本研究以采自青海省果洛藏族自治州的垂穗披碱草为青贮原料,在当地完成塑料袋青贮后带回实验室分别置于15和25℃下进行青贮,在贮藏2、4、6、8、12、14、30、60d后开袋,测定其相关指标。结果表明,15℃处理下,pH值缓慢下降至5.68,乳酸含量1.44%,青贮效果不佳;25℃增加了乳酸含量(6.21%),使pH值显著降至4.27(P<0.05),取得了良好的青贮效果。随着贮藏时间的延长,AN/TN值逐渐增加,乙酸含量在发酵初期(4d内)显著增加(P<0.05),在发酵后期水溶性碳水化合物含量显著降低(P<0.05),之后保持稳定。温度和发酵时间对粗蛋白、中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维含量没有显著影响(P>0.05)。

温度对垂穗披碱草种子萌发的影响

在恒温、变温和光照3种处理因素6个梯度水平的条件下,对取自4个不同海拔高度垂穗披碱草(Elymus nutans)种子的适宜发芽条件进行了研究。结果表明,垂穗披碱草的适宜发芽温度范围为15～25℃;变温可显著提高种子发芽率和发芽整齐度,最佳变温组合为20℃/10℃,发芽率和发芽势分别较20℃恒温条件提高20.2%;垂穗披碱草种子萌发对光照条件反应不敏感;在低温条件下,低海拔种子的总体发芽能力要优于高海拔种子,而在高温条件下则表现为高海拔优于低海拔的态势,但在中等温度条件下,各海拔高度的种子间无显著差异。

垂穗披碱草群落退化演替的植被特性及其与土壤性状的相关性研究

对垂穗披碱草(Elymus nutans)群落退化演替的植被特性及其与土壤性状的相关性进行了研究。结果表明:在垂穗披碱草群落退化演替过程中,垂穗披碱草的优势度显著下降,物种丰富度和多样性指数显著上升;禾草功能群逐渐衰落,莎草、杂类草功能群渐趋兴盛;演替后期,群落性状趋于稳定。土壤特征主要表现为有机质、全氮、全磷、铵态氮、硝态氮、水分和容重逐渐回升,其中土壤全氮、有机质和铵态氮回升速率尤为显著。垂穗披碱草优势地位的维持主要依赖于种间竞争的最小化和土壤肥力水平的持续稳定,其中氮素水平起主导性作用。补充氮素的最佳时机是垂穗披碱草优势度的峰值期或峰值前期。