N^(+)和Ar^(+)注入红三叶种子的诱变效应研究

离子注入技术是创制植物新种质的有效手段。为探究离子注入红三叶的诱变效应,以不同注入能量和剂量的N^(+)(能量30或50 keV,剂量5×10^(14)或5×10^(15)ions·cm^(-2),分别记为N3014、N3015、N5014、N5015)和Ar^(+)(能量30或50 keV,剂量5×10_(14)ions·cm^(-2),分别记为Ar3014和Ar5014)注入“鄂牧5号”红三叶种子,研究种子诱变后的萌发特征和生物学特性,并通过株高、单株分枝数、单株花序数、花序小花数、叶片长度、叶片宽度、花序长度以及花序宽度等农艺性状对诱变单株进行变异分析。结果表明,离子注入后红三叶种子表皮具有明显的“灼伤”现象,种皮颜色变成黑褐色。相比于对照,Ar3014处理下发芽率指标值略有提高,处理N3014和N3015的发芽率指标值略有降低,但与对照均差异不显著。N5014处理显著降低了种子发芽率(P<0.05),比对照低约10%,处理N5015和Ar5014发芽率更是降低超过30%(P<0.05)。注入能量为30 keV的2个N^(+)处理显著增加了胚根体积和胚根长度(P<0.05)。经离子诱变的种子(M_(1)代)种植后生产M_(2)代种子,依次生产M_(3)和M_(4)代种子。M_(2)代植株各性状平均值显著低于对照(P<0.05),但表现出更大的性状变异特征,为进一步筛选突变材料奠定基础。50 keV的N^(+)和Ar^(+)诱变处理具有更大的诱变效应,但主要是不利突变。红三叶适宜的N^(+)诱变能量为30 keV,剂量为5×10^(14)~5×10^(15)ions·cm^(-2)。经过4个世代选育,获得8个性状稳定并具有潜在利用价值的M_(4)代突变体材料,为红三叶诱变育种提供基础资料。

岷山红三叶草异黄酮对运动大鼠免疫功能及运动能力的影响

目的:研究岷山红三叶草异黄酮对大鼠免疫功能及运动能力的影响。方法:将40只大鼠随机均分为四组:安静组、安静给药组、运动组和运动给药组,建立递增运动负荷大鼠模型,测量运动大鼠力竭时间、免疫脏器指数、大鼠免疫球蛋白及T淋巴细胞亚群含量。结果:经过6周的大强度运动,服用岷山红三叶草异黄酮大鼠组与相应的对照组比较,其力竭运动时间明显延长,免疫脏器指数和T淋巴细胞亚群(CD_(4)^(++)、CD_(8)^(+)、CD_(4)^(+)/CD_(8)^(+))、免疫球蛋白(IgA、IgG、IgM)的含量均有明显上升和变化。结论:(1)岷山红三叶草异黄酮可明显提高大强度耐力训练大鼠力竭运动时间,提高运动能力;(2)岷山红三叶草异黄酮对运动大鼠的免疫系统产生影响,可以通过调节免疫细胞的功能,增强机体的免疫能力,并且对免疫抑制有一定改善。

甘肃岷县红三叶病害及其对红三叶生长和品质的影响

‘岷山’红三叶(Trifolium pratense cv.Minshan)是适宜于岷县地区生长的优良豆科牧草品种。前期的调研发现该地区红三叶田间病害发病较重,限制了红三叶的生产,而目前尚缺少该地区病害的系统研究。本研究调查了‘岷山’红三叶在岷县田间的主要病害及发生规律,并研究了匍柄霉叶斑病对红三叶生长和品质的影响。该地区红三叶主要田间病害为匍柄霉叶斑病(Stemphylium sarcniforme)、小光壳叶斑病(Leptosphaerulina trifolii)和长隔孢叶斑病(Longiseptatispora meliloti)。其中红三叶匍柄霉叶斑病最为严重,最高发病率26.67%,病情指数8.20。匍柄霉叶斑病显著影响了红三叶的产量和品质,导致鲜重显著下降20.14%、叶绿素含量显著下降20.93%及引起各项营养指标的不同变化。本研究明确了岷县地区红三叶主要病害的发生情况及发病最为严重的匍柄霉叶斑病对红三叶生物量和品质的影响,为该地区的红三叶病害防控提供依据。

红三叶多糖的酶提取方法及抗氧化活性研究

红三叶是全世界种植范围较广的多年生豆科牧草,资源丰富,其多糖成分具有良好的降血糖和抗氧化活性,具有高附加值开发与利用的前景。酶提取条件相对温和,有利于提高多糖活性。本研究考察了酶解时间、酶用量、酶比例、酶解温度4个因素对红三叶多糖提取的影响。利用正交试验对提取条件进行优化筛选,确定酶提取方法为:酶解时间90 min,酶用量1.0%,酶解温度60℃,酶比例为木瓜蛋白酶∶纤维素酶∶果胶酶7∶2∶2,红三叶粗多糖含量为8.85%。本研究比较了酶提取以及文献中超声和热水提取,3种方法所制备红三叶多糖的理化性质和抗氧化活性。3个多糖提取样品均具有抗氧化活性,对O_(2)^(·-)自由基的清除活性明显高于阳性对照抗坏血酸。不同多糖提取样品的分子量范围差异明显,以酶提取和热水提取较为集中。3种多糖样品均由8种单糖组成,其中葡萄糖(Glu)、半乳糖(Gal)和阿拉伯糖(Ara)摩尔占比相对较高,约占到单糖组分的3/4。但单糖比例差异较大,酶提取多糖中Glu摩尔百分比最高,是热水提取多糖的1.6倍,超声提取的1.4倍。

基于转录组数据的红三叶密码子使用偏好性分析

研究红三叶(Trifolium pratense L.)叶片的密码子使用偏好性,可为优化密码子组成奠定基础。研究通过CodonW,R,CUSP等软件对红三叶叶片转录组中5 513条编码序列进行密码子使用模式和偏好性分析。研究发现,GC3与GC12相关性较弱,表明选择压力对其密码子偏好性的选择有一定的作用;ENC-plot分析中,大多数密码子偏好性相对较弱,表明选择压力是偏好性的主要来源,少数的基因在期望曲线两侧均衡散布,表明部分基因受突变压力的作用;密码子适应度值(Codon adaptation index, CAI)分析可知,基因表达水平对密码子偏好性产生过程具有一定影响作用,CAI为0.201,表明密码子偏好性比较弱。偏倚性分析进一步证实红三叶叶片密码子偏好性重点受突变压力的影响。最优密码子分析表明,红三叶叶片转录组序列的最优密码子更偏好以G或C结尾。结果有利于红三叶基因工程研究中密码子优化,对红三叶的系统进化研究具有重要意义。

红三叶异黄酮对去卵巢大鼠钙磷代谢及VDR和CaBP-9k mRNA表达的影响

【目的】研究岷山红三叶(Trifolium pratense cv.Minshan)异黄酮(isoflavone,ISO)调节动物钙、磷吸收与代谢的作用。【方法】选择80只SD(Sprague-Dawley)雌性大鼠(50~60日龄),随机分为8组(每组10只),其中1~7组为去卵巢(ovariectomized,OVX)+红三叶异黄酮组,分别按320、160、80、40、20、10和0 mg/(kg·d)的量灌胃红三叶异黄酮,第8组为假手术组,灌服等量生理盐水,试验期60 d。【结果】40~320 mg/(kg·d)的灌服量可提高去卵巢大鼠血清钙含量,大鼠胫骨灰分、胫骨钙含量和钙磷比均随灌服量上升而增高;20~40 mg/(kg·d)灌服量上调大鼠小肠VDR mRNA及CaBP-9K mRNA的表达促进小肠对钙的吸收,160~320 mg/(kg·d)灌服量上调大鼠肾脏VDR mRNA的表达促进肾小管对钙、磷的重吸收。【结论】岷山红三叶异黄酮对去卵巢大鼠小肠钙吸收和肾脏钙重吸收及骨的生长、矿化有一定促进作用。

新疆地区4个红三叶新品系的生产性能评价

【目的】旨在客观评价红三叶新品系的生产性能,为新品系的示范推广及品种审定提供基础数据。【方法】以新疆农业大学选育的3个红三叶新品系(HSY6、HSY11、HSY12)为研究对象,以蒙农1号红三叶(TrifoliumpratenseL.cv.MengnongNo.1)为对照(CK),通过观测生育期、株高、干鲜比、茎叶比、鲜草产量、干草产量等指标,对其生产性能进行综合评价。【结果】研究结果表明,4份材料的物候期无显著差异;HSY12的平均株高最高,为70.52 cm,CK的次之,为68.87 cm,HSY6最低,仅为64.77cm;HSY11的干鲜比最高,为20.16%,是对照的1.03倍;HSY6的叶茎比最高(0.9427),HSY11的次之(0.8834),分别是对照的1.17倍和1.05倍;全年(三茬)鲜草产量中,HSY11的最高,为130.70 t/hm^(2),CK的次之,为120.93 t/hm^(2);全年(三茬)干草产量中,HSY11的最高,为26.80t/hm^(2),CK次之,为23.30t/hm^(2)。【结论】综合分析认为,与其他3份材料相比,新品系HSY11更适合作为青鲜草和干草利用。

酸铝胁迫下红三叶种质萌发期和幼苗期生长特性及综合评价

为评价红三叶种质耐酸铝能力强弱,以30份国内外红三叶种质材料为对象,研究其萌发期和幼苗期不同Al3+浓度胁迫下的生长特性,并根据灰色理论对红三叶耐酸铝性进行综合评价。结果表明:随着Al3+胁迫浓度的增加,红三叶相对发芽率逐渐降低,胚根变短,变粗;相对于发芽率,胚根对Al3+胁迫更为敏感,在4 mmol/L的Al3+胁迫下,胚根长度仅为对照的0.16倍。红三叶幼苗能够耐受20 mmol/L的Al3+胁迫,但在酸铝胁迫下其根系和茎叶生长受到抑制,相对根总长度、相对根表面积、相对根体积、相对根尖数、相对地上生物量、相对地下生物量、相对叶绿素含量及相对绿叶率均显著降低。不同浓度间红三叶各性状差异显著,2 mmol/L和10 mmol/L的Al3+浓度可分别作为红三叶萌发期和幼苗期耐酸铝评价的处理浓度。幼苗期的相对根表面积、相对根尖数、相对叶绿素含量和相对绿叶率可以作为红三叶耐酸铝评价的关键指标,其模型预测值与综合评价值显著相关。聚类分析可将30份红三叶种质聚类为3个不同酸铝耐受性类群,酸铝耐受性强的类群具有更高的相对根表面积、相对根尖数量、相对叶绿素含量和相对绿叶率指标值,并且各类群间关键指标性状差异显著。筛选出3个酸铝耐受性较强的红三叶种质EM00232、EM00222和CF022235,可作为耐酸铝红三叶新品种选育的亲本材料。

红三叶种子丸粒化工作参数多目标优化

针对红三叶种子丸粒化包衣存在丸化合格率低、丸化设备参数优选困难等问题,以单籽丸化合格率与单籽抗压强度作为丸粒化包衣性能指标,利用多目标优化方法对红三叶种子丸粒化包衣工作参数进行优选。采用二次正交试验获取不同包衣锅工作参数下的丸粒化包衣性能指标值,通过Design-Expert软件建立相应的二阶回归方程并进行回归模型单目标优化。结果显示红三叶种子单籽丸化合格率及单籽抗压强度模型用于种子丸化包衣性能预测分析的准确性,单籽丸化合格率预测值与物理试验值相对误差为0.15%,单籽抗压强度预测值与物理试验值相对误差为5.85%;通过多目标优化分析,确定红三叶种子最佳工作参数为包衣锅振动频率15 Hz、包衣锅转速59 r/min、包衣锅倾角35°。

接种根瘤菌对林下红三叶草产量与品质及土壤特性影响

本试验设置接种根瘤菌(IR)、接种根瘤菌+次年返青追施氮磷钾复合肥(IR+AF)和不接种根瘤菌+不施肥(对照组CK)三种处理,对林下红三叶(Trifolium pratense)的生长表型、结瘤数量、初花期草产量和营养品质及土壤特性进行研究。结果表明,IR和IR+AF处理均可促进林下红三叶植株生长,提高草产量和营养品质,特别是IR+AF复合处理下的初花期红三叶株高、茎粗、叶长和叶宽分别较CK增加18.70%,19.39%,8.96%和6.98%,粗灰分、粗蛋白和粗脂肪含量分别较CK提高22.67%,13.46%和17.78%,酸性洗涤纤维和中性洗涤纤维含量分别较CK显著降低16.22%和14.57%,相对饲喂价值显著增加28.29%;IR单一处理利于促进初花期植株根系结瘤,有效结瘤总数达92.33个·株-1,是CK的1.94倍;IR和IR+AF处理均对土壤有机质、碱解氮和速效磷含量具有正向促进作用,特别是IR+AF处理下0~10 cm和10~20 cm土壤有机质含量较CK显著增加41.28%和35.59%,土壤速效磷含量增加12.50%和51.75%,本结果为林下红三叶高效栽培提供科学依据和技术支撑。

红三叶响应淹水胁迫的相关通路及差异表达基因分析

淹水胁迫是影响植物生长发育和分布的重要非生物胁迫,对植物淹水胁迫的研究是解决近年来极端强降水天气下植物生产管理的关键。红三叶作为优质豆科牧草,耐淹性较差,长期水淹会导致烂根死亡。为研究红三叶淹水胁迫下的分子响应机理,本研究通过Illumina高通量测序平台,以耐涝型品种“红龙”淹水胁迫下0、8和24 h三个时间点的幼苗叶片为材料进行转录组测序,将测序数据与参考基因组比对后进行差异表达基因(DEGs)分析和功能注释。结果显示,与对照0 h相比,“红龙”在淹水胁迫8 h后,有5065个DEGs,其中,上调表达基因2442个,下调表达基因2623个;在淹水胁迫24 h后,有9022个DEGs,其中,上调表达基因4279个,下调表达基因4743个。基因本体数据库富集结果显示,DEGs主要富集于代谢过程、细胞过程、生物调节、细胞、催化活性等条目;东京基因与基因组数据库富集结果显示,DEGs显著富集于植物激素信号调节、植物-病原互作、碳代谢和乙醛酸及二羧酸代谢等通路中,其中乙醛酸及二羧酸代谢通路中过氧化氢酶和甲酸脱氢酶等抗氧化酶相关基因高表达;并且发现差异表达的AP2/ERF、WRKY、bHLH、NAC、bZIP等重要转录因子在红三叶响应淹水胁迫中也发挥重要作用。最后利用qRT-PCR对DEGs进行表达模式的分析验证,发现其与RNA-Seq结果一致,证实了测序结果的准确性。本研究根据转录组信息对DEGs展开功能注释、代谢通路、转录因子等方面的分析研究,初步了解红三叶对淹水胁迫的分子响应机理,为后续候选基因功能挖掘提供了基础数据和理论支撑。

红三叶草异黄酮的生物学功能及其在瘤胃中代谢的研究进展

红三叶草提取物含有植物雌激素,主要是异黄酮。已有研究表明,异黄酮有利于免疫、神经系统以及骨骼发育,同时,还对反刍动物瘤胃内菌群有影响。本综述将对红三叶草异黄酮的组成和生物学功能,以及其在瘤胃内代谢和对瘤胃功能的调节作用进行阐述,以期为新型饲料添加剂的开发提供参考。

红三叶个体水平异黄酮含量的差异及其形态特征和草产量比较研究

为探索选育高异黄酮含量红三叶(Trifolium pratense L.)新种质材料的可行途径,本研究测定和林格尔县实验地中300株红三叶地上部分的异黄酮含量,采用K-means聚类分析方法,将不同异黄酮含量红三叶聚类为4个类群(T1~T4),同时对4个红三叶类群进行形态特征进行观测,以及对各农艺性状和产量指标进行测定。结果表明:300株红三叶异黄酮含量介于15.65~34.16 mg·g^(-1),平均含量为24.88 mg·g^(-1)。不同异黄酮含量的红三叶类群在形态特征、农艺性状、草产量等方面具有显著性差异,其中高异黄酮含量红三叶群体占300株的18.67%,平均含量为29.61 mg·g^(-1),具有绝对株高和自然株高差值大于15 cm(平卧型)和叶片面积小于350 mm 2的形态特征;同时绝对株高、草产量也显著更高(P<0.05)。本研究为红三叶高产优质栽培和品种选育奠定了基础。

纳米铜对红三叶种子发芽的影响研究

纳米铜是新兴的杀菌剂和杀虫剂的主要成分,在农药应用方面具有很大的发展潜力。为了探究纳米铜是否对红三叶具有毒害作用,本文选用了两个品种为供试材料,设置0、20、50、100mg/L共4个施纳米铜处理,测定了不同天数各处理下红三叶种子的发芽情况、生长指标及多糖和异黄酮含量。结果表明,纳米铜对两种红三叶的根长均具有显著的抑制作用,但对种子活力和幼苗地上部生长无显著影响。其中,纳米铜对海发的种子活力和幼苗地上部生长表现出一定的促进作用,且能一定程度上提高异黄酮含量。本文结果将对红三叶种植过程中纳米铜的使用提供理论指导。

红三叶草提取物中四种异黄酮的HPLC检测方法

本文旨在建立一种能同时检测红三叶草提取物中,采用HPLC法测定大豆苷元,染料木素,刺芒柄花素,鹰嘴豆素 A。使用BridgeC18 (250mm乘4.6mm,5μm)层析柱,将甲醇(A)和10mL的磷酸氢二钠(B)作为流动相,以1 mL/min的速度和10μL的进样速率,测定了四种异黄酮的含量,分别采用了洗脱梯度、波长和柱温。选择了40℃的柱温度、270 nm的检测波长、0~5min的洗脱梯度、20%~40%的 A洗脱工艺;5-20min,40%-75% A;20-23min,75%-100% A;23-26min,100% A;26-26.5min, A值为100%~20%;26.5-35min,20% A.研究发现,4种异黄酮含量在1~50μ g/mL时呈较好的线性关系(R2>0.999),保持时间稳定,相对标准偏差(R2>0.999)和相对标准偏差(RSD)在2%以下,加标回收率在96%~100.10%之间。所建立的测定方法满足了测定方法的需要,可以同时测定四种异黄酮,如鹰嘴豆素 A。

红三叶种子对纳米铁的响应研究

为了探究纳米铁对豆科牧草红三叶种子发芽和幼苗早期生长的影响,本文选用了2个发芽率不同的品种为供试材料,设置0mg·L^(-1)、20mg·L^(-1)、50mg·L^(-1)、100mg·L^(-1)共4个施纳米铁处理,测定不同天数红三叶种子的发芽情况和生长指标及多糖和异黄酮含量。结果表明,2个品种的发芽率和幼苗生长情况差异显著,虽然本文所进行的纳米铁处理对红三叶种子发芽率影响较小,但有利于提高种子活力指数,同时并未表现出毒害效果,对幼苗生长有一定促进作用。本文结果将对红三叶种植过程中纳米肥料的使用提供理论指导。

红三叶根际溶磷菌分离及其溶磷机制初探

利用PKO培养基从兰州地区红三叶（Trifolium pratense L.）根际分离、筛选出21株菌株,其中10株具有溶解无机磷能力,其D/d值（溶磷圈直径与菌落直径比值）在1.13~1.62之间;5株在蒙金娜有机磷培养基上形成明显透明圈,其D/d值在1.07~1.83之间;3株菌株既能溶解有机磷又可溶解无机磷。对其中D/d值较高的6株溶解无机磷菌株和5株溶解有机磷菌株进行液体培养,用钼蓝比色法测定有效磷增量分别为5.0~596.3和-0.03~58.34 mg/L。lhs6和lhs8溶解无机磷能力较其他菌株强,lhs11溶解有机磷能力较其他菌株强。菌株中lhs6、lhs8和lhs11在后续微生物菌肥研制中具有较大潜力。

红三叶苗期抗旱性指标筛选及综合评价

应用主成分分析、通径分析及隶属函数分析法对国内外12份红三叶材料进行抗旱性评价,结果表明:比根长、最长根长、可溶性糖、地下生物量、游离脯氨酸、相对持水量、叶绿素持有率和丙二醛8个指标是评价红三叶苗期抗旱性的重要指标;抗旱性综合评价得出材料的抗旱性由强到弱依次为:CQ9>CQ7>CQ3>瑞德(Red)>多丽(Dory)>CQ2>CQ8>CQ6>巫溪红三叶>CQ5>CQ4>CQ1。

岷山红三叶根际优良促生菌对其宿主生长和品质的影响

从岷山红三叶根际分离出高效溶磷菌,并对其分泌生长激素、拮抗病原菌特性进行测定,筛选出优良促生菌6株,根瘤菌1株,按照一定比例混合制成复合菌肥,进行盆栽试验,研究复合菌肥对岷山红三叶产量、品质及异黄酮含量的影响。结果表明:利用筛选的优良促生菌和根瘤菌研制的复合微生物菌肥符合《微生物肥料》标准(NY227-94)。75%化肥+PGPR菌肥处理使岷山红三叶干草总产量较CK增加4.76%,同时,该处理可提高红三叶粗蛋白、粗灰分、钙、磷含量,降低中、酸性洗涤纤维含量;50%化肥+PGPR菌肥处理对岷山红三叶的总干草产量、营养品质以及4种异黄酮的含量均没有显著影响。

扁穗牛鞭草+红三叶混播草地生物量及种间竞争的动态研究

试验对‘广益’扁穗牛鞭草和‘巫溪’红三叶单播及混播群落生物量、种间竞争力进行了动态研究,结果表明最佳混播组合为75%扁穗牛鞭草+25%红三叶。从整个混播群落看,扁穗牛鞭草生长快,植株高,其竞争力强于红三叶,在竞争中占优势。