高寒地区草木樨引种栽培研究

草木樨(Melilotus spp.)是一年或两年生的优良豆科草本植物,在我国分布广泛,全草入药,是具有耐旱、耐盐碱、耐贫瘠、粗蛋白含量高的优质饲用牧草,也可作为绿肥、蜜源、香料使用,是重要的轮作牧草,在高寒地区具有较高的生态价值和经济价值。本文对草木樨的生物学特性、生物活性成分、遗传多样性、生态价值、经济价值和高寒地区的引种栽培等方面的研究进展进行了综述,以期为草木樨的开发利用及其在高寒地区的引种栽培提供理论依据。

中国木樨科植物空间多样性及扩散特征

目的:以木樨科植物为研究对象,制作中国木樨科植物空间分布图,分析木樨科植物分布规律,为植物研究、开发利用、保护及恢复提供依据。方法:利用ArcGIS制作以县为单元的中国木樨科植物空间分布图,计算空间多样性格局指标,得到空间多样性分布格局,从空间上分析木樨科植物分布的特点。结果:(1)木樨科植物多样性总体呈现南高北低趋势。(2)木樨科植物从西藏东南部起至东北黑龙江东南部形成一条“木樨科植物分布线”,此线东南方向木樨科植物分布类型多,聚集性明显,西北方向呈离散分布聚集性差。(3)横断山脉地区是中国木樨科植物分布的多样性中心,从中心向外主要呈现3条明显的扩散通道。(4)当中国木樨科植物的属或种数量为1时,其所占斑块数量、斑块所占面积、最大斑块指数以及景观形状指数均为最大,属的指标数值均高于种,随着属、种数量的不断增大,各项指标数据逐渐减小。结论:中国木樨科属在其空间分布、多样性、扩散呈现独特的规律。

阿克苏地区草木樨种植、利用与效益分析

草木樨适应性强,对土壤要求不严,从重粘土到轻砂土都可种植,同时是改造中低产田、治理盐碱地理想的优良绿肥及饲草作物。本文主要针对草木樨种植方式、栽培技术、利用方式、经济效益进行阐述,经调查分析,大田单种草木樨平均新鲜生物产量2 500~3 000 kg/667 m^(2),经济效益约1 140元/667 m^(2);果园间作麦田套种草木樨平均新鲜生物产量600~800 kg/667 m^(2),经济效益约220元/667 m^(2);果园林下间作草木樨平均新鲜生物产量可达1 000 kg/667 m^(2)左右,经济效益约280元/667 m^(2);在同等施肥情况下,后茬农作物可增产5%~10%;在减施氮肥10%~15%情况下,后茬农作物不会减产,且品质改善。

全基因组水平白花草木樨TCP基因家族的鉴定及在干旱胁迫下表达模式分析

草木樨是我国北方地区重要的饲料与绿肥豆科作物,在我国草牧业发展和生态经济建设中具有重要作用。干旱胁迫是影响草木樨分布和产量的重要因素,筛选和鉴定调控草木樨响应干旱胁迫的基因对解析草木樨抗旱生物学研究具有重要意义。TCP(teosinte branches1/cycloidea/pro-liferating cell factory)是一类植物特有的转录因子,在调控植物响应干旱胁迫过程中具有重要作用,但目前该基因家族在草木樨中的分布以及响应干旱胁迫的生物学功能未见报道。本研究以白花草木樨为对象,利用生物信息学方法在全基因组水平对TCP基因家族进行系统鉴定,并对其基因结构、系统进化、染色体定位以及干旱胁迫下表达模式进行了分析。结果表明,白花草木樨含有18个MaTCP基因,不均匀地分布在6条染色体上。系统进化表明,18个MaTCP基因可以分为TCP-P和TCP-C两大亚家族,其中TCP-P仅包含PCF分支,而TCP-C包含CYC/TB1与CIN两个分支。这些基因都含有高度保守的bHLH结构域,同亚家族中的成员具有相似的保守基序与基因结构,但在bHLH结构域中TCP-P亚家族相较于TCP-C亚家族少4个氨基酸。通过分析白花草木樨响应干旱胁迫的转录组数据,共鉴定出2个可能与干旱胁迫有关的MaTCP基因(MaTCP2和MaTCP15)。qRT-PCR结果进一步表明,PEG模拟干旱胁迫处理后,在白花草木樨根部,MaTCP2基因表达量显著上升;在叶片部分,两基因的表达量在第3 h时均出现峰值,进一步确定了两基因在白花草木樨中具有响应干旱胁迫的表达模式。该研究可为后期深入解析草木樨响应干旱胁迫理论以及通过基因工程技术创制高抗旱草木樨新种质奠定基础。

白花草木樨结瘤缺失型突变体的结瘤表型及生物量分析

为研究草木樨共生固氮的形成机制,以白花草木樨野生型Ma389经甲基磺酸乙酯(EMS)诱变后的Ma58、Ma61和Ma62结瘤缺失型突变体为材料,接种苜蓿中华根瘤菌SM1021后对其结瘤表型和生物量进行了分析。结果表明:突变体Ma58、Ma61不形成侵染线和根瘤原基,突变体Ma62不形成侵染线,且只形成少数不固氮的白色小根瘤。3种突变体在低氮基质中生长30 d时,根鲜/干质量显著低于野生型(P<0.05),从40 d开始,地上部鲜/干质量、根鲜/干质量、株高和根长均显著低于野生型(P<0.05),在富氮基质中则无显著差异,表明这3种突变体的突变基因只与共生固氮相关,为草木樨共生固氮机制研究奠定了遗传材料基础。

黄花草木樨种子形成的传粉生物学

在有花植物中,因传粉、资源限制或者母本选择,植物常存在“花(胚珠)多果(种子)少”的现象。黄花草木樨(Melilotus officinalis)是一种被广泛种植的优质豆科牧草,具多枚胚珠,但仅形成1~2粒种子,在传粉方面是否存在影响种子形成的因素仍不清楚。为此,对其传粉系统及种子形成过程进行研究。结果表明:黄花草木樨为混合式交配系统类型,无孤雌生殖现象。自交亲和,但不能自动自花授粉,需要借助传粉昆虫。居群5月下旬进入初花期,花期40 d左右,单花期为1~1.5 d。该植物为泛化的传粉系统,蜂类、蝇类和食蚜蝇为其主要传粉者。自然状态柱头花粉数为18.19粒,去雄后柱头花粉数为6.04粒,不存在花粉限制。在人工异花授粉条件下,从基部开始,1号位有80%、2号位有21.8%的胚珠可以发育并形成种子;3~7号位的胚珠基本不发育,在授粉后第4天开始大量败育。说明黄花草木樨在传粉方面(花粉来源和数目)不存在制约种子产量形成的因素。黄花草木樨这种通过败育绝大多数胚珠而保留个别种子的现象,可能是为了增加种子适合度或种子扩散强度的一种生殖对策,通常是一种由母本调控的种子选择性败育类型。

尖叶木樨榄天然林地不同土层土壤微生物群落差异研究

通过探究尖叶木樨榄天然林地不同土层土壤细菌和真菌群落结构及多样性,旨在探讨土层深度与微生物群落的关系。尖叶木樨榄天然林地不同土层土壤采用高通量测序技术进行测序,分析研究尖叶木樨榄天然林地0~10、10~20、20~40、40~60 cm 4个不同土层深度的土壤真菌、细菌群落组成及其分布规律。结果表明,1)尖叶木樨榄天然林土层所获得的细菌OTU隶属于31门126纲198目890科2624属83种;真菌OTU隶属于21门23纲34目18科69属152种。2)在门类水平上,尖叶木樨榄天然林土壤优势细菌群有变形菌门、放线菌门、芽单胞菌门、绿弯菌门和酸杆菌门5门,表现为无显著差异;土壤优势真菌群落为子囊菌门、担子菌门、被孢霉门和其他菌门4门,表现为不同土层土壤真菌优势菌群子囊菌门相对丰度越高,担子菌门、被孢霉门和其他菌门真菌群落就会越低。3)不同土层土壤微生物群落随着土壤深度的增加而减少。4)在属类水平上未分类的真菌和细菌占比都较高,分别为50%和60%。由此可见,尖叶木樨榄天然林地不同土层土壤样品中的细菌和真菌群落结构均存在一定差异,土壤优势细菌群有变形菌门、放线菌门、芽单胞菌门、绿弯菌门和酸杆菌门5门,土壤优势真菌群落为子囊菌门、担子菌门、被孢霉门和其他菌门4门。4个土层土壤之间的土壤真菌群落多样性差异不显著,但土壤细菌群落多样性差异显著。

木樨草素等抗心肌缺血/再灌注损伤及抑制脂代谢和细胞凋亡作用研究

目的探讨香青兰中木樨草素、山奈酚和木樨草苷对大鼠离体心肌缺血/再灌注损伤(MIRI)模型的保护作用及其抑制脂代谢相关酶11β-羟基类固醇脱氢酶1型(11β-HSD1)、溶血磷脂酸酰基转移酶(LPAATs)和细胞凋亡相关蛋白磷酸酯酶和张力蛋白同系物(PTEN)、蛋白酪氨酸磷酸酶2(SHIP-2)的作用,探讨中药多成分、多靶点抗MIRI的机制。方法采用Langendorff装置,以洛-林二氏溶液为灌流液,通过停灌和复灌心脏建立MIRI模型,检测心率(HR)、左室舒张末压(LVEDP)、左室发展压(LVDP)、(-dp/dt)/(+dp/dt)、冠脉流量(CF)、乳酸脱氢酶(LDH)、心肌梗死面积。ELISA法测定LPAATβ和11β-HSD1活性。分光光度法测定PTEN和SHIP-2活性。结果木樨草素、山奈酚和木樨草苷保护HR,降低LDH过量释放,升高LVEDP、LVDP和(-dp/dt)/(+dp/dt),恢复CF,降低心肌梗死面积。LPAATβ、11β-HSD1、PTEN、SHP-2等蛋白活性受木樨草素等的抑制。结论木樨草素、山奈酚和木樨草苷具有通过抗脂代谢紊乱和抗细胞凋亡分子机制保护大鼠离体心脏MIRI的作用。

蒙药材蓝盆花不同采收期的木樨草素含量动态变化研究

目的:测定人工种植窄叶蓝盆花不同采摘期的木樨草素含量,为蓝盆花资源的开发利用及采收加工提供依据。方法:采用高效液相色谱法(HPLC)以木樨草素作为指标,对不同采摘期的野生驯化蓝盆花药材进行含量测定,色谱条件:色谱柱为syncronis-C_(18)(250 mm×4.6 mm,5μm),流动相为以甲醇-0.1%磷酸溶液,流速为1.0 mL/min,检测波长为350 nm,柱温为30℃,进样量10μL,理论板数按木樨草素峰计算应不低于5000。结果:木樨草素在1.0μg/μL~20μg/μL浓度范围内与吸光度呈良好的线性关系。不同采收期蓝盆花的木樨草素含量差异显著,8月8日木樨草素含量高于7月23日、8月11日、8月16日、9月4日、9月14日。结论:蓝盆花不同生长时期木樨草素的含量发生变化,每年8月上旬大量采集有利于保证蓝盆花的产量和品质。

草木樨田间种植和管理技术

一、播种保苗(一)种子处理草木樨种子表面有一层蜡质角质层,坚硬,略扁,含有香草气味。硬籽种子质量占总质量的10%~60%,不加处理,种子的发芽率较低,在播种前用碾米机磨壳,或者将沙子与种子混在一起揉搓,把表面的蜡质角质层擦伤,播种后种子可以充分吸水,尽快发芽。在温度较低的初冬播种,种子不需处理,可在土中越冬,经冬冻春消可促进硬籽发芽。成熟的种子自然脱落,在土中2~3年还能发芽,适时采种是种子高产的关键。

烤烟间作草木樨对烟草病害的影响

通过田间试验,研究了烤烟与草木樨间作对烟草病害的控制效果.结果表明: 烤烟间作草木樨处理对烟草病毒病有明显的控制效果,普通花叶病的发病率和病情指数极显著下降,防治效果为22.58%～80%.间作能不同程度地减轻烟草真菌类病害的危害,防治效果为44.50%～52.91%.在本试验条件下间作对细菌类病害的控制效果不明显.

种植黄花草木樨对盐碱地土壤水、盐状况的影响

在吉林省大安市试验样地,采集不同地段、不同时期的盐碱土样,分别进行了土壤容重、田间持水量及全盐量等的测定,并利用试验获得的数据,分析了黄花草木樨种植前后土壤含水量、田间持水量及土壤容重等方面的变化,通过比较10月份和6月份种植区和未种植区各项指标的变化,对比了种植黄花草木樨后盐碱地土壤改良的效果。结果表明:同一季节,种植区与未种植区比较土壤容重减小、含水量及田间持水量提高,土壤的保水持水能力增强;种植区10月份较6月份全盐量和pH均值分别减少了260.61 mg/100g和0.3,有机质含量增加了0.002 8 g/kg,土壤的性质和结构得到改善;种植区10月份相对于6月份土壤全盐量、有机质含量的变化幅度明显高于未种植区,说明黄花草木樨具有明显的改良盐碱土结构的功能,这为盐碱土改良提供了一种较为有效的生物改良技术。

PEG和NaCl胁迫对草木樨种子萌发和幼苗生长的影响

以筛选出的5份优异草木樨(Melilotus)种质PI595335、MO-LX04、PI595388、Ames19257和PI593234为材料,分别用不同渗透势的PEG(0、-0.3、-0.6、-0.9、^(-1).2、^(-1).5 MPa)及不同浓度的NaCl溶液(0、50、100、150、200、300mmol·L^(-1))模拟干旱和盐碱胁迫条件,采用纸上发芽法进行种子萌发试验,测定发芽率、发芽势、胚根幼苗长、发芽指数、活力指数等指标,并综合比较不同种质的抗旱及耐盐能力。结果表明,1)高渗透势(≥-0.3 MPa)的条件能不同程度地促进5份种质的萌发,对PI595335、MO-LX04、PI595388胚根和幼苗的生长有一定抑制作用,对Ames19257、PI593234胚根和幼苗的生长有显著的(P<0.05)促进作用;而较低渗透势(≤-0.9 MPa)则显著抑制(P<0.05)所有种子的萌发与幼苗生长。2)不同浓度的NaCl溶液对5份种质草木樨幼苗的生长均有显著的(P<0.05)抑制作用,而低浓度的NaCl(≤100mmol·L^(-1))溶液能促进草木樨种子的萌发。3)用模糊数学隶属法综合评价结果显示,5份草木樨种质在种子萌发期抗旱性强弱为Ames19257>PI593234>MO-LX04>PI595335>PI595388,耐盐性强弱为PI593234>Ames19257>PI595388>MO-LX04>PI595335。其中Ames19257和PI593234在抗旱性和耐盐模拟试验中的表现均明显优于其它3份草木樨种质,更适于为今后杂交创制新种质提供遗传材料或在西北干旱、盐碱地区种植。

收获期和调制方法对草木樨干草产量和质量的影响

研究刈割时期和调制方法对二年生草木樨干草产量和质量的影响。结果表明，初花期头茬刈割可获得较高的鲜干草产量及最高粗蛋白质总产量。现蕾至初花期刈割，刈草的营养成分含量最高。在直接晾晒、喷碳酸钾（2.5％）晾晒、压扁茎杆晾晒和压扁茎杆后喷碳酸钾（2．5％）四种调制方法中，后三种方法都能加速干燥，减少营养物质损失，其中以喷碳酸钾（2．5％）的晾晒方法快速简便，值得推荐。

烤烟间套草木樨、甘薯对烟叶产量和品质的影响

通过大田小区试验,研究了烤烟与甘薯套种、烤烟与黄花草木樨间作的农业生物多样性种植措施对烤烟烟叶产量和品质的影响。结果表明:烤烟间作草木樨和烤烟套种甘薯与烤烟单作相比,对烟叶产量没有显著影响。同时,烤烟间作草木樨较烤烟套种甘薯和烤烟单作,中等烟比例分别提高了8.10%和9.59%,达到显著差异。烤烟间作草木樨和烤烟套种甘薯较烤烟单作降低下等烟比例分别为12.61%和2.39%,达到显著水平。此外,间套作处理显著提高烤烟叶总糖、还原糖和糖碱比含量,降低氯含量,使其更接近优质烟标准。

草木樨籽实脱毒后饲喂肉鸡的研究

本试验以草木樨籽实为原料，以焙炒等不同处理方法脱毒后，用180只20－47日龄的肉鸡进行饲喂试验，在对照日粮中不含草木樨籽实，其他处理中50％的豆饼用相应处理的草木樨籽实取代。结果表明：1．不经过处理的草木樨籽实的采食量指标与对照差异显著，经过处理后的草木樨籽实和对照差异不显著，处理间日增重的差异不显著；2．在能量、蛋白质和钙存留率方面，未处理的草木樨籽实显著低于对照和其他处理，处理间磷存留率的差异不显著；3．在生产实际中草木樨种子经过培炒处理，NaHCO3处理，发酵处理和浸泡处理后饲喂肉鸡是可行的。

黄花草木樨改良盐碱土的试验研究

通过对人工种植黄花草木樨样地的监测,根据土壤养分含量的变化研究了改良退化土壤的效果。在种植黄花草木樨后,除了土壤全钾和速效磷含量下降以外,土壤有机质、水解性氮、全氮、全磷、速效钾养分含量皆明显增加。磷、钾下降的原因与黄花草木樨生长发育过程的需肥特性有关。在黄花草木樨生长发育过程中,应该注意追施磷、钾肥,可达到“以磷增氮”,“以钾促氮”的目的。实践表明,种植黄花草木樨这一技术具有改良土壤,培肥地力的作用,它是干旱、半干旱地区改良退化土壤的一种优良牧草。

7个草木樨品种的耐盐性研究

【目的】比较7个草木樨品种的耐盐性,为抗盐草木樨品种的选育提供依据。【方法】以7个耐盐草木樨品种种子为材料,用不同浓度NaCl(NaCl浓度分别为0.05,0.10,0.15,0.20,0.25,0.30和0.35 mol/L)胁迫处理后,测算其种子的发芽率、相对发芽率、发芽势、发芽指数、胚芽长度、相对胚芽长度和耐盐指数。【结果】在盐胁迫下,随盐浓度的增加,各品种草木樨种子的发芽率、发芽势、发芽指数和胚芽长度均呈下降趋势,不同品种草木樨对盐胁迫的反应不同。各草木樨品种对低浓度(≤0.10 mol/L)盐胁迫有一定的适应性,但随盐浓度的增加其受抑制程度加剧。【结论】7个草木樨品种的耐盐性强弱顺序为:白花草木樨>和林格尔草木樨>赤峰草木樨>宁夏草木樨>呼和浩特草木樨>黑龙江草木樨>伊盟准格尔草木樨。

黄花草木樨对杂草的化感作用研究

为探讨黄花草木樨(Melilotus of ficinalis)水浸提液对田间常见杂草的化感抑制作用以及利用黄花草木樨化感作用进行生物除草的可行性,采用生物检测法研究黄花草木樨水浸提液对藜(Chenopodium album)、臭草(Melica scabrosa)、籽粒苋(Amaranthus hypochondriacus)、稗草(Echinochloa crus-galli)、萹蓄(Polygonum aviculare)、山苦荚(Ixeris chinensis)、车前草(Plantago asiatica)等7种杂草种子萌发和幼苗生长的化感效应;同时测定黄花草木樨干草粉对田间杂草生物量的抑制效应。结果表明:黄花草木樨茎叶水浸提液处理能显著抑制籽粒苋、山苦荬、藜、稗草及车前草的种子萌发(P<0.05);能显著抑制藜、籽粒苋、稗草、山苦荚、车前草的幼苗生长(P<0.05);黄花草木樨干草粉能有效降低田间杂草生物量,且对田间杂草的抑制效应随施用量的增加而增强,在施用量达90g·m^(-2)时,对田间杂草数量和干重的抑制均达到显著水平(P<0.05)。因此,黄花草木樨的抑草能力具有选择性,对不同种杂草的作用方式和作用强度存在差异;黄花草木樨干草粉的施用量在90 g·m^(-2)及以上时,能显著降低田间杂草的数量及重量。

添加甲酸+甲醛对草木樨青贮品质的影响

在刚收获及收获后经过8和30h晾晒的初花期草木樨青贮料中,加入甲酸+甲醛进行青贮。结果表明,草木樨低水分(DM为44.98%)青贮可以使青贮料的氨态氮含量降低,并保存更多的干物质、粗蛋白质和可溶性糖。甲酸+甲醛青贮能明显改善草木樨青贮料的发酵品质,即降低青贮料的氨态氮含量和保存更多的可溶性糖和粗蛋白质。晾晒8h组添加甲酸(2.0ml/kg)+甲醛(2.0g/kg)的效果最好;而晾晒30h组添加甲酸(3.0ml/kg)+甲醛(1.0g/kg)的效果最好。