砷(As)胁迫对海滨雀稗As吸收特征及根系形态影响

采用盆栽试验研究了2个砷(As)浓度处理(10、100 mg·kg^(-1))对海滨雀稗5个部位[茎、新叶、老叶、粗根(D>0.5 mm)、细根(D<0.5 mm)]生长及富集特征的影响。结果表明:不同浓度As处理下,海滨雀稗各部位生长均表现为抑制,各部位的耐受性也发生了较大变化,最明显的是茎,表现出了低耐高不耐的特点,粗根在不同浓度下均表现出了较耐的特点;海滨雀稗各部位As含量表现为细根>粗根>茎>新叶>老叶,且差异显著;根系对As胁迫的响应体现在粗根生长受到促进,细根生长受到抑制,即随着As浓度的增加,D>0.5 mm径级根长、根表面积、根体积所占比例逐渐升高,D<0.5 mm径级所占比例下降。

海滨雀稗以hpt与bar基因为筛选标记的转化体系比较研究

海滨雀稗作为耐盐性较强的暖季型草坪草,具有极大的应用潜力。为建立高效稳定的海滨雀稗遗传转化体系,本研究以海滨雀稗成熟种子为外植体,确定了筛选剂潮霉素和草丁膦在海滨雀稗的愈伤组织继代培养和再生阶段的最佳筛选压。在进一步优化遗传转化条件的基础上,比较了以hpt与bar基因作为转基因筛选标记对海滨雀稗农杆菌介导的遗传转化效率的影响。结果表明:愈伤组织的再生率在继代36周后显著下降,继代48周的最高再生率为67.9%。潮霉素的最佳筛选压在继代培养阶段为120 mg·L^(-1),再生阶段为80 mg·L^(-1)。草丁膦的最佳筛选压均为1.2 mg·L^(-1)。选取继代24周的愈伤组织用于农杆菌介导的遗传转化,最佳的转化条件为菌液浓度OD600=0.6,添加100μmol·L^(-1)乙酰丁香酮和0.01%的Silwet L-77,并辅以超声波处理20 min或真空处理10 min,浸染30min后共培养2 d。通过多次抗性愈伤组织和抗性再生苗的筛选,2种载体均获得了转基因再生植株。通过PCR检测证明hpt和bar基因分别成功在海滨雀稗基因组中表达。以潮霉素作为筛选剂,β-葡萄糖醛酸糖苷酶(GUS)基因稳定表达及PCR检测的转基因的平均效率为18.9%,最高转化效率为20.3%,均高于以草丁膦为筛选剂的转化效率。由此可见,hpt基因更适合作为海滨雀稗遗传转化中的筛选标记,能够获得更高的转基因效率。

双氧水对热研11号黑籽雀稗种子萌发的影响

用5、10、30、50、70和100g/L的双氧水(H2O2)对热研11号黑籽雀稗(PaspalumatratumBra.cv.ReyanNo.11)种子进行处理。结果发现,6个处理的发芽率、发芽势和种子发芽指数都有不同程度的提高;10g/L处理在发芽率、发芽势、发芽指数等指标上都明显优于对照,是促进热研11号黑籽雀稗种子发芽的最适浓度。

不同处理方法对2种雀稗属牧草种子萌发的影响

采用不同浓度(0.3%,0.5%,0.7%)的KNO3溶液、NaCl溶液以及浓硫酸浸泡(2,5,8min)处理巴哈雀稗(Paspalum notatum)和宽叶雀稗(Paspalum wettsteinii Hack)2种雀稗属种子,以探寻各处理对巴哈雀稗和宽叶雀稗种子萌发的影响。结果表明:1)经KNO3处理,Pensacola发芽率及发芽指数受影响不显著,处理组发芽势、活力指数显著降低;普通百喜草发芽势受影响不明显,发芽率和发芽指数在浓度为0.7%时显著低于对照,活力指数在浓度为0.5%时显著高于其他组;宽叶雀稗活力指数在0.3%和0.5%浓度时显著高于对照,其余组间差异不显著。2)2种巴哈雀稗在经NaCl处理后,除普通百喜草活力指数(浓度为0.3%时显著高于对照组)外,其余指标均随盐浓度升高而显著下降;宽叶雀稗在盐浓度为0.3%时各项萌发指标均为最大值。3)浓硫酸处理2种巴哈雀稗后各萌发指标随着浸泡时间的增加而增大,且较对照组差异显著;而宽叶雀稗却随处理时间增加,萌发受到的抑制越强烈。

2种雀稗属牧草种子休眠机理及其破除方法研究

以2种雀稗属牧草种子为材料,从种子的吸水性、浸提液活性的生物测定和GA3、ETH、IAA等外源激素浸泡处理等角度,研究2种雀稗属牧草种子休眠机理及破除方法。结果表明:1)2种雀稗属牧草种子生活力均达到92.2%以上,但发芽率较低。宽叶雀稗和巴哈雀稗的发芽率分别仅为59.3%和10.0%,都具有明显的休眠现象。2)2种雀稗属牧草种子的种皮均不限制种子吸水,但巴哈雀稗种子种皮对种子萌发有机械障碍。3)2种雀稗属牧草种子浸提液对白菜种子及自身萌发具有明显的抑制作用,说明2种雀稗属牧草种子内源抑制物含量较高。可知,宽叶雀稗种子休眠属于生理休眠,巴哈雀稗种子休眠属于综合休眠。4)GA_3、IAA、ETH、H_2SO_4及复合处理对宽叶雀稗种子萌发均有不同程度的抑制作用。GA_3、H_2SO_4及复合处理对巴哈雀稗种子萌发有促进作用。H_2SO_4处理5min巴哈雀稗种子效果最佳,可提高发芽率35.3%。

硼钼对低温下草坪草海滨雀稗活性氧代谢的影响

营养液培养试验,设缺硼、钼和加硼、钼处理,培养后的草坪草海滨雀稗进行2周适温和零上低温处理,研究低温下其活性氧代谢及硼、钼对活性氧代谢的影响。结果表明,与缺硼、钼相比,加硼、钼处理极显著提高低温下草坪草超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)活性,极显著降低过氧化物酶(POD)活性,极显著降低超氧阴离子(O-·2)产生速率,显著降低质膜电解质相对渗透率,有降低丙二醛(MDA)含量的趋势。而在常温下施硼、钼作用不如低温下明显。在低温下,草坪草超氧阴离子水平极显著升高,MDA含量升高,组织电解质相对外渗率增大,SOD、CAT、POD显著下降表明草坪草已遭受低温寒害,而施硼、钼改善了上述生理生化状况,提高了草坪草抗寒力。

基于高通量测序的海滨雀稗转录组学研究

采用新一代高通量测序技术Illumina HiSeq 2000对海滨雀稗叶片转录组进行测序,结合生物信息学方法开展基因表达谱研究和功能基因预测。通过测序,获得了47520544个序列读取片段(reads),包含了4752054400个碱基序列(bp)信息。对reads进行序列组装,获得81220个单基因簇(unigene),平均长度1077bp,序列信息达到了87542503bp。另外从长度分布、GC含量、表达水平等方面对unigene进行评估,数据显示测序质量好,可信度高。数据库中的序列同源性比较表明,46169个unigene与其他生物的已知基因具有不同程度的同源性。海滨雀稗转录组中的unigene根据GO功能大致可分为细胞组分、分子功能和生物学过程三大类48个分支,其中有大量unigene与代谢进程、结合活性和细胞进程相关。将unigene与COG数据库进行比对,根据其功能大致可分为25类。KEGG数据库作为参考,依据代谢途径可将unigene定位到112个代谢途径分支,包括苯丙氨酸代谢通路、植物与病原物互作、植物激素生物合成和信号转导、黄酮类化合物合成、萜类骨架生物合成、脂类代谢、RNA降解等。SSR位点查找发现,从81220个unigene中共找到22721个SSR位点。SSR不同重复基序类型中,出现频率最高的为A/T,其次是CCG/CGG和AGC/CTG。本研究首次对海滨雀稗转录组进行了分析,为草坪草的分子生物学研究提供了宝贵的基因组数据来源。

盐胁迫对海滨雀稗生长和生理特性的影响

本研究采用不同浓度NaCl溶液(0,100,200,300,400和500 mmol/L)对海滨雀稗进行盐处理,测定了生长势、生物量、叶片相对含水量、质膜透性、叶绿素含量、渗透调节物质含量以及抗氧化酶活性等指标,分析不同程度盐胁迫对海滨雀稗生长和生理特性的影响,并且对其耐盐性进行了评价。结果表明,NaCl胁迫对海滨雀稗的株高、叶长、叶宽和直立茎茎粗产生了抑制作用,对根、茎和叶的干物质积累产生显著影响,并且随着盐浓度的增加呈逐渐降低的趋势;海滨雀稗叶片相对含水量随着NaCl浓度的增加呈下降趋势,而质膜透性、叶绿素(Chl)、丙二醛(MDA)和可溶性糖含量则呈升高趋势;海滨雀稗叶片脯氨酸含量、过氧化物酶(POD)活性和超氧化物歧化酶(SOD)活性均在300 mmol/L NaCl浓度下达到最大值,而且都随NaCl浓度的增加呈先升高后降低的趋势,表明海滨雀稗具有较高的耐盐能力,在盐胁迫下可采取自我保护机制以适应盐逆境,其耐盐阈值为300 mmol/L NaCl浓度。以上生理指标的动态变化反映出海滨雀稗对盐逆境的适应性变化,是抵御盐胁迫的一种积极调节机制。

不同施磷浓度对柱花草和黑籽雀稗根系分布的影响

采用根箱法,结合Winrhizo2004a根系扫描测定系统,以豆科牧草柱花草和禾本科牧草黑籽雀稗为试验材料,研究不同施磷水平对柱花草和黑籽雀稗根系分布的影响。结果表明,2种牧草根系分布随土壤深度的增加而减少,柱花草集中分布于0～10 cm土层,黑籽雀稗集中分布于0～20 cm土层;磷对2种牧草根系生长的影响存在较大的差异。低磷(P1,0.48 g P2O5/kg土)更适合柱花草根系和地上部分的生长,高磷(P3,1.92 g P2O5/kg土)水平对根系生长有抑制。黑籽雀稗对磷的需求量大,随着磷施入量的增加,根干重、总根长、根表面积、体积和根系平均直径均有所提高。

海盐胁迫对海滨雀稗生长及植株体内阳离子含量的影响

将0、6.8、13.6、20.4、27.2和34g/L的海盐同1/2 Hoagland营养液混合用作灌溉处理,研究海盐胁迫对海滨雀稗Paspalum vaginatum生长及植株体内Na+、K+、Ca+、Mg+含量的影响。结果表明,海滨雀稗生长受海盐处理抑制,其抑制程度随海盐质量浓度的增加而加大。茎和叶中Na+含量随海盐质量浓度增高而升高,在海盐质量浓度34g/L时,分别为23.35和22.27mg/g;根中Na+含量在海盐质量浓度为6.8g/L时与对照差异不显著,其他处理均显著高于对照和6.8g/L的处理。叶中K+含量不随海盐胁迫而变化,维持在25mg/g左右;茎中K+含量随海盐质量浓度增加逐渐降低,根的K+含量在20.4g/L达到最大值6.4mg/g,在34g/L时反而降低,但高于对照。海滨雀稗耐盐的原因之一可能是叶片中K+含量稳定。

施硅对硅细胞的发育及不同光照时间处理海滨雀稗可溶性糖含量的影响

探讨施硅后海滨雀稗硅细胞的变化及其对光照严重不足时可溶性糖含量的影响。试验设对照(不施硅,CK)和施硅(+Si,K2SiO32 mmol/L)及光照1 h和自然光照(约12 h)处理,观察海滨雀稗叶片硅细胞的发育,测定植株可溶性总糖、蔗糖和还原性糖含量。显微观察结果表明:不施硅时叶尖硅细胞发育不良,叶基硅细胞发育较好;施硅后硅细胞发育完全,数目增多,体积增大,哑铃型突出;表明施硅促进了硅在叶片的沉积。不施硅时,植株可溶性总糖、蔗糖和还原糖含量均为光反映极显著小于12 h光照处理;1 h光照条件下,植株可溶性总糖、蔗糖和还原糖含量均为施硅处理极显著高于不施硅处理;表明光照时间不足时硅有提高可溶性糖含量的作用。施硅后硅在叶片的沉积提高了植株对有限光能的利用,弥补了光照不足引起的光合作物产物可溶性糖含量的降低,提高了草坪草对短日照光强不足的耐性。

海盐胁迫对海滨雀稗植株形态与生长的影响

分别以0、6.8、13.6、20.4、27.2、34.0g/L海盐同1/2Hoagland营养液混配,用作不同含盐量灌溉处理,研究海盐胁迫对海滨雀稗植株形态与生长的影响。结果表明,随着海盐处理浓度提高,海滨雀稗叶宽变窄,直立茎和匍匐茎变细,海盐质量浓度高于6.8g/L,海滨雀稗生长明显受到抑制,根、茎和叶干物重显著降低;海盐质量浓度为27.2g/L和34g/L时,无匍匐茎生出,海盐质量浓度在0～20.4g/L范围内匍匐茎节间长度无显著变化;叶宽、直立茎茎粗、匍匐茎茎粗和根、茎、叶干重均与海盐处理液电导率值呈极显著负相关。

雀稗草产草量、营养价值及饲喂效果的研究

连续二年测定雀稗草鲜草、干草、干物质、粗蛋白质和可消化干物质产量,分析各生长阶段常规营养成分;进行饲养肉牛效果试验,同时测定干物质消化率。结果表明,雀稗草具有产草量较高、幼嫩时期营养成分含量丰富、干物质消化率高等优点,但后期老化快,抽穗开花后营养价值急剧下降;相关分析结果表明,粗纤维含量与生长天数呈显著正相关(P<0.05),而粗蛋白质含量则呈显著负相关(P<0.05);刈割高度60cm优于50cm;用雀稗草饲喂肉牛有必要补充一定量的精料(5g/kgLW/d)或较多量的豆科牧草。

黑籽雀稗的光合生理特性研究

利用Li-6400便携式光合分析仪测定黑籽雀稗的光合特性。结果表明,黑籽雀稗的光合日变化呈双峰型,有明显的"午休"现象。11:00左右出现第1个峰值(Pn为28.8μmol/m2.s),15:00左右出现第2个峰值(Pn为21.59μmol/m2.s),变化趋势与气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)等因子相同。黑籽雀稗叶片的光饱和点(LSP)为1 700μmol/(m2.s),光补偿点(LCP)20μmol/(m2.s),表观光量子效率(AQY)0.0739 mol/mol,CO2饱和点(CSP)600.01μmol/mol,CO2补偿点(CCP)21.89μmol/mol,羧化效率(CE)0.0846μmol/(m2.s)。

外源水杨酸对低温胁迫下海滨雀稗抗寒生理特征的影响

为探讨水杨酸(SA)对海滨雀稗耐寒性的影响,以海滨雀稗"白金"品种为材料,分析了外源水杨酸(1 mmol·L^-1)预处理对适温(30℃/25℃,昼/夜),冷害(8℃/4℃)和冻害(2℃/-2℃)3种温度处理下海滨雀稗生长速率和草坪质量、叶片电导率(EL)和丙二醛(MDA)含量、抗氧化酶超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性、脂肪酸含量及脂肪酸不饱和指数的影响。结果表明,在冷害和冻害下,草坪质量下降,叶片EL增大,MDA含量升高,叶片SOD、POD和CAT活性升高;而外源SA预处理显著缓解低温对海滨雀稗草坪质量的伤害,降低叶片EL和MDA含量,提高SOD、POD和CAT活性。低温下叶片不饱和脂肪酸含量升高,饱和脂肪酸含量下降,而外源SA预处理将进一步显著提高不饱和脂肪酸的含量和脂肪酸不饱和指数。因此,外源SA预处理显著提高冷害和冻害胁迫下海滨雀稗叶片的不饱和脂肪酸含量和不饱和指数,从而维持低温胁迫下细胞膜的稳定性,增强抗氧化能力,缓解低温对植株的伤害而提高耐寒能力。

秋水仙素诱导获得自交结实的海滨雀稗体细胞突变体

以海滨雀稗Adalayd幼穗离体诱导获得的胚性愈伤组织为材料,在愈伤组织继代培养基中添加500～2000mg/L秋水仙素,诱变处理24,48和72h后,离体筛选得到浅黄色颗粒状愈伤组织在分化培养基上再生出植株,再生植株结实性调查结果显示,获得的1960株不同秋水仙素处理的再生植株和688株原始对照组织培养再生植株中,经1000mg/L秋水仙素诱变处理24h获得的2个单株上分别收获了4和3粒种子,500mg/L秋水仙素诱变处理24h获得的1个单株上收获到1粒种子;3个单株上收获的M1种子各取1粒播种于盆体,均可发芽成坪,分别记为SP2008-1、SP2008-2和SP2008-3,M1种子苗上分别收获到了自交结实的M2代种子253,38和45粒,种子千粒重分别为0.471,0.440和0.496g。染色体计数结果表明,SP2008-1和SP2008-2染色体数2n=20,与原始对照Adalayd染色体数目相同,为二倍体;SP2008-3的染色体数为20和40条的分别占86.7%和13.3%,是二倍体和四倍体的嵌合体。RAPD检测结果表明,SP2008-1、SP2008-2和SP2008-3在分子水平上均与对照Adalayd存在差异,为自交结实型海滨雀稗体细胞突变体。

假俭草和海滨雀稗对土壤铅污染胁迫的生理反应

通过盆栽试验研究了假俭草Eremochloa ophiuroides和海滨雀稗Paspalum vaginatum2种草坪植物在3 000和6 000 mg/kg铅浓度胁迫下的生理变化。结果表明,2种草坪植物在不同铅浓度胁迫下呈现明显的差异。在3 000 mg/kg铅浓度胁迫下,假俭草的叶片叶绿素含量、光化学效率和渗透势均未出现显著(P<0.05)变化;处理后12 d叶片电导率显著上升,24 d叶片相对含水量显著下降;目测质量虽然在4 d时即开始显著下降,但在整个试验期间仍维持在可接受草坪质量(6.0)之上。在6 000 mg/kg铅浓度胁迫下,假俭草的所有生理指标在4 d即出现显著变化,12 d植物完全枯死。在3 000 mg/kg铅浓度胁迫下,海滨雀稗的叶片光化学效率、渗透势、叶绿素含量不仅没有下降,反而分别于12、16和24 d显著高于对照;电导率和草坪目测质量则与对照无显著差异(P>0.05);叶片相对含水量虽然在12 d时出现显著下降,但在24 d时又恢复到了对照水平。在6 000 mg/kg铅浓度胁迫下,海滨雀稗的叶绿素含量未出现显著下降;叶片电导率在4 d即开始显著上升,渗透势、相对含水量和光化学效率在4 d显著下降,但分别于12、16、20和24 d恢复到对照水平;草坪目测质量虽然低于对照,但仍维持在可接受草坪质量之上。上述结果说明海滨雀稗在6 000 mg/kg浓度的土壤铅污染下仍能修复铅污染带来的伤害,其耐铅性要显著高于假俭草。

^(60)Coγ射线对海滨雀稗成活率及生长特性的影响

【目的】研究海滨雀稗Paspalum vaginatum Swartz适宜的辐射剂量,为海滨雀稗辐射诱变育种提供理论和技术参考.【方法】以海滨雀稗2个品种Sea Isle 2000和Platinum为材料,设置60Coγ射线剂量为0、40、50和60 Gy,对海滨雀稗匍匐茎进行辐射处理,研究其适宜的诱变剂量及生长特性的变化.【结果和结论】随着辐射剂量的增加,匍匐茎成活率显著降低.Platinum匍匐茎的适宜辐射剂量范围为41.38~49.75 Gy,Sea Isle 2000匍匐茎的适宜辐射剂量范围为54.07~64.89 Gy.辐射处理使2个品种叶片变窄,使Sea Isle 2000匍匐茎节间长度缩短,2个品种的质地均得到明显改善.40~60 Gy可认为是海滨雀稗诱变育种适宜的辐射剂量.

不同刈割周期对热研11号黑籽雀稗产草量及品质的影响

研究不同刈割周期对热研11号黑籽雀稗(Paspalum atratum cv.Reyan No.11)产草量及品质的影响。结果表明:间隔90d刈割周期粗蛋白质产量最高,达3897 kg/hm2;间隔75d刈割周期鲜草产量最高(135.8t/hm2);间隔120d刈割周期干草产量最高(38.6t/hm2);间隔120d刈割周期株高生长动态和分蘖数均高于其它处理;在品质方面,间隔90d刈割周期黑籽雀稗品质最好,粗蛋白质含量最高(13.13%),粗纤维含量最低(25.79%)。

海滨雀稗栽培品种的形态特征与AFLP分子标记分析

为解决海滨雀稗(Paspalumvaginatum)大面积营养扩繁过程中品种纯度问题,本研究利用AFLP分子标记技术,结合形态学特征,对海滨雀稗品种"Salam","SeaSpray","SeaDwarf","SeaIsle 2000"和一个"SeaDwarf"粗茎变异株系进行遗传差异分析,旨在探讨海滨雀稗品种的快速鉴别方法。结果表明:海滨雀稗的形态学遗传距离与AFLP分子标记相似系数的聚类结果一致,均表明Salam和SeaSpray之间的遗传差异较小,可以聚为一类,SeaD-warf和SeaIsle2000的亲缘关系较近,可以聚为另一类。另外,SeaDwarf粗茎变异株系与SeaDwarf之间的AFLP分子标记的遗传相似系数为0.5281,形态学遗传距离是4.8570,均表明二者之间遗传差异较大,无论是形态特征、还是AFLP分子标记均证实SeaDwarf粗茎株系确实已经变异。因此,AFLP分子标记的方法可用于海滨雀稗品种或者突变体的辅助鉴定。