镉胁迫对海雀稗脯氨酸、可溶性糖和叶绿素含量及氮、磷、钾吸收的影响

为了探究海雀稗的耐镉生理基础,通过盆栽试验,研究了不同镉浓度(0 mg/kg、1 mg/kg、10 mg/kg、50mg/kg、100 mg/kg、200 mg/kg)胁迫下,海雀稗叶绿素、可溶性糖、脯氨酸及氮、磷、钾含量的变化。在镉浓度为100mg/kg时海雀稗叶片叶绿素含量显著减少,可溶性糖含量明显增加,脯氨酸含量增加不明显,氮、磷积累量减少明显,而钾含量无明显减少。说明,可溶性糖、叶绿素含量的变化可作为评价海雀稗受镉胁迫的重要生理指标;可溶性糖含量和钾积累量保持较高水平有利于增强海雀稗的耐镉性;在利用海雀稗进行镉污染土壤修复治理时应该适当增加氮肥、磷肥的施用。

镉在海雀稗体内的分布及化学形态特征

通过盆栽试验,研究了不同浓度(0、1、10、50、100、200 mg·kg^(-1))镉处理下,海雀稗地上部与地下部的生物量受镉胁迫的影响及其体内镉的富集特征,进一步分析低镉处理(1 mg·kg^(-1))和高镉处理(50 mg·kg^(-1))镉在海雀稗根、茎、叶中的化学形态及根、叶中镉的亚细胞分布特征.结果表明,镉浓度≤50 mg·kg^(-1),海雀稗地上部、地下部生物量和耐性系数都未显著下降,海雀稗根部对镉的积累远大于地上部分;海雀稗根系细胞壁中镉含量分配比例>50%,其次为可溶部分,高镉处理中细胞壁、可溶部分中镉的分配比例比低镉处理增加6.14%、0.32%,细胞膜部分和原生质体部分镉分配比例下降;海雀稗镉形态主要为氯化钠、醋酸提取态,高镉处理降低了毒性较高的水提取态和乙醇提取态的比例总和,根中氯化钠和盐酸提取态,茎、叶中醋酸提取态、氯化钠提取态增加.研究表明,海雀稗中毒性较低、活性较弱的盐酸提取态、醋酸提取态和氯化钠提取态Cd分配比例增加,根中细胞壁固持和液泡区隔化可能是海雀稗应对镉胁迫的重要耐性机制.

海雀稗种质资源RAPD分子标记的遗传多样性研究

以来自广东省海雀稗的3个野生居群和1个草坪型栽培品种为材料,采用RAPD分子标记技术对其遗传多样性及在居群内和居群间的大小和分布格局进行了分析.结果发现,20条引物共扩增出176条带,其中114条带为多态性带,占总带数的64.77%.从Shannon信息指数分析的结果来看,居群内、居群间和总居群的遗传多性指数分别为0.023 0、0.276 7和0.299 7,遗传分化系数为0.923 3,表明在总的遗传变异中,有92.33%的变异存在于居群间,而只有7.67%的变异存在于居群内,充分反映了海雀稗无性繁殖的内繁育系统在遗传变异调节中的重要作用.UPGMA聚类分析的结果表明,来自4个居群的所有个体被分为2支,一支包括栽培品种和番禺居群,另一支包括珠海居群和广州市区居群,这一聚类结果与植株的高矮和茎的粗细等形态特征有一定的相关性.

海雀稗体细胞低温筛选获得耐寒突变体

旨在细胞水平上建立海雀稗(Paspalum vaginatumSw.)低温胁迫定向筛选耐寒突变体技术,为开展海雀稗耐寒品种选育提供新途经。于2008年1月以海雀稗Adalay品种(P.vaginatumcv.Adalay)的幼穗诱导产生的颗粒状愈伤组织为材料,分别在6℃和0℃低温条件下进行培养和筛选。试验结果:在6℃和0℃下,培养30 d,愈伤组织的绿苗分化率均在80%以上,比对照处理(培养温度26℃)绿苗分化率略有下降;培养45 d,绿苗分化率分别为60%和50%;培养60 d,绿苗分化率分别降至33%和23%。在0℃下培养75 d,愈伤组织完全丧失分化植株的能力;0℃培养0、30、45和60 d的再生植株叶片的半致死温度分别为:-5.69℃-、6.07℃-、6.35℃和-6.63℃。SRAP分子标记测定结果显示,特异性SRAP标记与海雀稗体细胞突变体的耐寒性相关。海雀稗颗粒状愈伤组织在0℃下培养和筛选45 d和60 d获得了耐寒突变体植株。

海雀稗对镉胁迫的生理响应及积累特性

为研究海雀稗对镉胁迫的生理响应及其镉积累特性,本研究采用土培法对海雀稗进行镉胁迫,探究了不同镉浓度对海雀稗生长、根系活力、叶片膜透性、膜脂过氧化、保护酶活性以及镉积累的影响。结果表明:镉浓度>50.00 mg/kg时,随镉浓度增加,CAT活性显著下降,SOD与CAT的协同作用降低,MDA大量积累和根活力下降,植物生长受到抑制;镉浓度为0~50.00 mg/kg时,海雀稗根系活力未显著下降,保护酶活性(SOD、CAT)增强,MDA积累量和细胞膜透性未明显增加,植物受镉毒害较小。海雀稗根系对镉具有极强的富集能力,镉浓度为200.00 mg/kg时,其地上部分和地下部分镉含量分别为39.15 mg/kg和1 097.38 mg/kg。说明海雀稗对镉胁迫(0~50.00 mg/kg)能做出有效反应,并正常生长,可以作为修复土壤镉污染的备选种植植物。

海雀稗种质资源的优良特性及其利用价值

综述了国内外关于海雀稗Paspalum vaginatum Sw.的研究现状,介绍了其优良的饲用价值、抗盐性、抗旱性和耐磨损性等抗逆性特征.同时,对其在生态建设中的应用价值进行了归纳总结.

海盐胁迫对海雀稗新品系SP2008-3植株形态与生长量的影响

在1/2 Hoagland营养液中,分别添加0、6.8、13.6、20.4、27.2、34.0 g/L海盐,采用盆栽法,以不同海盐浓度营养液灌溉处理,研究海盐胁迫对自交结实型海雀稗新品系SP2008-3植株形态与生长的影响。结果表明,海盐胁迫对SP2008-3叶长、叶宽、匍匐茎节间长和匍匐茎直径均有不同程度的抑制作用,其中6.8~20.4 g/L海盐浓度对SP2008-3叶长影响不显著。随着海盐浓度的升高,海雀稗SP2008-3根、茎、叶干物质量及总生物量呈下降趋势,不同海盐浓度处理下,SP2008-3的根系干物质量与对照无显著差异,当海盐浓度≥27.2 g/L时,SP2008-3的茎干物质量与对照相比显著下降,不同海盐浓度处理下的SP2008-3地上生物量和总生物量均显著小于对照,根茎比随盐分胁迫程度的增加,出现非线性上升现象。

^(60)Co γ射线辐照对海雀稗愈伤组织植株再生的影响

以海雀稗品种Adalay(Paspalum vaginatum Sw.cv.Adalay)的颗粒状胚性愈伤组织为材料,在离体培养条件下研究不同剂量的60Coγ射线辐照对愈伤组织绿苗分化和植株再生的影响。结果显示,辐照剂量在20～50Gy时,辐照处理的愈伤组织分化绿苗的频率从94%左右降至85%;剂量在60～80Gy时,愈伤组织的绿苗分化率从76%左右降至30%左右,相对植株再生率从44.5%降至8.7%。60Gy为辐照处理海雀稗颗粒状愈伤组织的适宜剂量,辐照处理的愈伤组织在附加BAP2.0mg/L的愈伤组织分化培养基上,绿苗分化率在76%左右,分化的绿苗转到附加NAA0.5mg/L的生根培养基上,相对植株再生率为44.5%。SRAP分子标记测定结果显示,特异性SRAP标记与体细胞辐照诱变突变体相关。本研究建立起海雀稗体细胞60Coγ射线辐照诱变技术,为在细胞水平上开展海雀稗辐照诱变育种提供条件。

福建雀稗属植物一个新记录种——海雀稗

根据野外考察,报道福建禾本科雀稗属一个新记录种——海雀稗Paspalum vaginatum Swartz,发现于福建漳浦。

海雀稗对海盐胁迫的生理响应

将0、6.8、13.6、20.4、27.2、34 g/L的海盐同1/2Hoagland营养液混合对海雀稗(Paspalum vaginatumSwartz)进行灌溉处理,研究海雀稗叶片中抗氧化酶活性以及丙二醛、游离脯氨酸含量随胁迫时间延长的动态变化。结果表明:随海盐浓度的增大,海雀稗叶片中的SOD、POD和CAT活性呈上升趋势,CAT活性在海盐浓度6.8 g/L以上的处理间差异不显著,SOD和CAT活性在胁迫14 d后基本稳定,POD活性除海盐浓度34 g/L外其他各处理在胁迫21 d后稳定;各海盐浓度处理下海雀稗叶片MDA含量随胁迫时间的延长逐渐增大,海盐浓度为20.4、27.2、34 g/L的处理,叶片MDA含量在胁迫21 d后趋于稳定,其他各处理在胁迫28 d时叶片MDA含量显著低于21 d水平,35 d时又上升并恢复至21 d水平;海盐处理浓度≥20.4 g/L时,游离脯氨酸发生积累,且积累量与海盐浓度成正比。

海雀稗优良品系SA01的耐盐性评价

对海雀稗优良品系SA01进行不同浓度盐胁迫处理,初步评价其耐盐性差异。结果表明,在经过不同海水浓度处理28 d后,不同处理的匍匐茎长度、直立茎的垂直高度、匍匐茎的个数、坪用质量、叶片颜色与枯黄率、叶绿素含量(直立茎与匍匐茎)、干质量、土壤电导率、根的体积等10个测定指标之间存在显著(P<0.05)或极显著(P<0.01)差异,不同指标间的变异系数范围在2.52%~82.42%,其中匍匐茎叶绿素含量变异系数最小,叶片枯黄率变异系数最大。部分指标间表现出不同程度的相关性,相关系数最大达-0.983。根据所测叶片枯黄率指标的变化分析得到了使海雀稗优良品系SA01达50%致死时的海水盐浓度为3.5%。

扁嘴海雀卵壳的超微结构观察

扁嘴海雀卵壳的扫描电镜和ＴＮ—５５００能谱仪研究表明，海雀卵壳由Ｃａ、Ｓｉ、Ｋ、ＣＩ、Ｓ等元素构成，可分表层、海绵层、乳锥体层、乳锥层、壳膜层．

福建省禾本科一种新记录植物——海雀稗

报道了禾本科1种福建省新记录植物——海雀稗Paspalum urvillei Steud.。标本存放于华南农业大学林学院树木学标本室(CANT)。

海雀稗种质资源的耐盐性评价

对海雀稗耐盐体系进行优化,并通过测定坪用质量和枯黄率对27份海雀稗种质资源进行了耐盐性评价。结果表明,7个不同NaCl浓度(0,5,10,15,20,25,30 g·L^-1)处理下,坪用质量、枯黄率和叶色各指标之间存在显著差异(P<0.05)。随着NaCl处理浓度的增加,坪用质量显著下降(P<0.05),枯黄率显著增加(P<0.05),叶色显著变浅(P<0.05)。建立回归方程,以枯黄率50%为标准,确定海雀稗最适盐处理浓度为25 g·L^-1。利用25 g·L^-1 NaCl对27份海雀稗种质资源进行耐盐性评价,筛选出2种极端耐盐种质:USA17-18(耐盐)和USA17-26(敏盐)。对海雀稗耐盐极端材料的钠钾离子含量进行测定,发现盐处理后,地上和地下Na+含量均显著增加,但K+含量和K/Na值都显著下降。减少Na+的摄入,维持较高的K+含量,可能是海雀稗耐盐的机制。

海雀稗海防林草地建植技术研究

通过对盐碱地盐碱度的观测及实施海雀稗不同建植方式(草茎、草块、草皮等)、不同撒茎覆土密度的试验,对海雀稗海防林草地建植技术进行了研究,结果表明:海雀稗3种建坪方法中,以草茎法成坪时间短,成坪效果好,草块法次之,草皮法最差;在杭州湾沿海新围垦盐碱地,密度以0.6kg·m-2草茎覆土法成坪时间短,成坪效果最好。

海雀稗SRAP-PCR分子标记体系优化及引物筛选

以4个代表性海雀稗(Paspalum vaginatum)种质的叶片DNA为模板,采用L9(34)正交试验设计,对影响海雀稗SRAP-PCR反应的Mg^(2+)、dNTP、引物和TaqDNA聚合酶的用量进行了优化,并比较了不同浓度模板DNA对扩增的影响,以确定适合海雀稗的SRAP-PCR最佳反应体系。结果表明:海雀稗SRAP-PCR最佳反应体系为10×PCR buffer 1μL、模板DNA50ng、Mg2+2.5mmol·L^(-1)、dNTP150μmol·L^(-1)、引物0.4μmol·L^(-1)、TaqDNA聚合酶1.0U,总体积10μL。利用该反应体系从100对引物中筛选出可扩增清晰条带的引物83对,在83对引物中选出多态性丰富的引物44对。SRAP-PCR反应体系的优化及引物筛选,为今后利用SRAP标记技术进行海雀稗遗传多样性研究、基因定位、遗传图谱的构建以及分子标记辅助育种提供技术支持。

国产海雀稗种质资源抗寒性鉴定

采用叶片电解质外渗法和匍匐茎恢复生长试验法,对37份国产海雀稗种质资源和6份海雀稗引进品种进行抗寒性鉴定。电解质渗出率测定结果表明,在0^-8℃之间的低温胁迫下,随着温度的降低,电解质渗出率快速地升高;在-8^-12℃之间,电解质渗出率上升比较缓慢,在-12^-16℃之间,上升非常缓慢,逐渐趋于稳定。不同材料间的抗寒性LT50存在较大的遗传变异,变异范围为-0.09^-7.24℃,国产海雀稗种质资源中P049、P042、P013、P018-2和P058的LT50低于-5℃,其中P049的LT_(50)最低(-7.24℃),低于所有引进的对照品种。匍匐茎恢复试验的测定结果表明,-16℃低温胁迫后,所有参试材料都不能恢复生长。0^-12℃低温处理后,不同材料的恢复生长能力也存在较大的遗传变异,总萌芽率的变异范围为10%~46.7%。其中P055(1)在0^-12℃低温处理后都能恢复,抗寒性最好;其次为P033,在0^-8℃均可以恢复,且恢复生长率均在75%以上,总萌芽率最高。P055(1)和P033的恢复生长百分率高于所有引进对照品种。

海雀稗幼穗离体培养植株再生

本研究旨在离体培养条件下建立起海雀稗植株再生的技术体系，为开展海雀稗细胞和分子生物学育种工作创造条件。以Adalay海雀稗（Paspalum vaginatumSw.cv.Adalay）的幼穗为外植体材料，在附加2，4-D 2.0~4.0 mg/L稍作修改的MS培养基上，愈伤组织诱导率达90%以上。不同发育时期的幼穗影响其愈伤组织的诱导发生频率：1.0~2.0 cm长的幼穗，愈伤组织诱导率达80%以上；2.0 cm以上的幼穗，诱导率降至60%以下。在添加2，4-D2.0 mg/L和BAP 0.05 mg/L的愈伤组织诱导培养基上，诱导产生的颗粒状愈伤组织占愈伤组织总数的40%以上。愈伤组织继代培养基中琼脂的用量提高到16 g/L时，愈伤组织在继代培养过程中保持颗粒状结构。颗粒状愈伤组织经连续继代培养3次后转移到附加BAP 2.0 mg/L的分化培养基上，植株再生频率达98%。通过提高愈伤组织继代培养基的渗透压，海雀稗幼穗诱导产生的颗粒状愈伤组织在继代培养过程中能够保持颗粒状的结构和高频率植株再生的能力。

海雀稗种质资源耐镉性评价及生理机制初步分析

海雀稗是重要的暖季型草坪草,为筛选耐镉海雀稗优质资源,本试验在海雀稗耐镉评价体系优化的基础上,对23份海雀稗种质资源进行耐镉性评价,并初步探讨了其耐镉生理机制。结果表明,低浓度镉(0.50~1.50 mmol/L)处理时,海雀稗叶片枯黄率有显著差异,镉浓度为0.50 mmol/L与1.50 mmol/L时坪用质量无显著差异,镉浓度为1.00 mmol/L与1.50 mmol/L时坪用质量无显著差异,坪用质量与枯黄率在镉浓度为1.50~2.00 mmol/L均有显著差异,高浓度镉(2.0~3.0 mmol/L)处理时枯黄率差异显著,镉浓度为2.00 mmol/L与2.50 mmol/L、2.50 mmol/L与3.00 mmol/L时坪用质量间无显著差异。以叶片枯黄率50%为标准,通过建立回归方程求得临界浓度为1.5 mmol/L。选用坪用质量较好的23份海雀稗种质资源进行耐镉性评价,结果表明1.50 mmol/L镉胁迫条件下,不同材料之间耐镉能力差异明显,USA17-2、USA17-30、USA17-37、USA17-41和USA17-45相对坪用质量高,枯黄率低于45.00%,对镉耐性强;USA17-22、USA17-24、USA17-42、HN17-35和US17-47相对坪用质量低,最高枯黄率达到83.33%,对镉耐性最弱。通过对耐镉能力极端资源的脯氨酸及叶绿素含量测定发现,镉胁迫后耐镉海雀稗中脯氨酸和叶绿素含量显著高于镉敏感型海雀稗,推测维持高的脯氨酸和叶绿素含量是海雀稗耐镉的重要生理机制。本研究结果为选育优良耐镉海雀稗品种提供参考。