Effects of Salt Stress on Proline Accumulation in Relation to Osmotic Adjustment in the Seedling of Elymus Dahuricus Turcz

We investigated the effects of salt stress on proline accumulation in the seedling of Elymus dahuricus Turcz. from two different geographic regions in order to explicit various adaptability in response to salt stress condition. Plants were dealt with in five salt treatments(0%, 0.5%, 1%, 2%, 3%). Significant differences were obvious at the highest salinity treatments for almost each considered parameters. Given that proline concentration is closely related to salt tolerance, we found that G2 seemed to be more tolerant. Furthermore, the proline concentration might be exploited as a dependable measure for evaluating the effect of considering regional factors on salt tolerance.

川西北高原不同海拔高度披碱草(Elymus dahuricus)的表型性状分析

目的:为分析川西北高原不同海拔高度披碱草表型性状特征,研究其表型性状与海拔高度的关系。方法:本研究在川西北高原海拔1500 m^3300 m之间采集了披碱草9个海拔共90个单株,通过测定其28个表型性状并进行分析。结果:披碱草表型性状变异系数在5.155%~54.351%之间,变异系数最大的表型性状是花序顶起第2穗节的小穗小花数,变异系数为54.351%,外稃宽变异程度最小,为5.155%,各性状多样性指数均在2以上;相关性分析显示海拔高度与株高、茎秆长、花序底部穗节小穗长、第二颖宽、外稃宽在0.05水平上呈现显著正相关;主成分分析表明前6个主成分特征值较高,能够代表变异的96.973%,其中花序中部穗节小穗长、内稃长、第一叶长、外稃芒长、第一叶宽等贡献率较高;聚类分析以欧式距离5作为划分标准,将9份披碱草聚成4类。结论:川西北高原披碱草资源具有丰富的形态多样性,部分形态性状与海拔高度呈现出显著相关性。

紫花苜蓿与披碱草混合青贮对体外瘤胃发酵特征的影响

为探究不同比例的紫花苜蓿和披碱草的混合青贮效应对人工体外瘤胃发酵参数的影响,以紫花苜蓿单独青贮为对照,采用体外瘤胃发酵法对紫花苜蓿和披碱草按照不同比例进行混合青贮,分析6~24 h内青贮的体外产气量(GP)、甲烷产量(CH_(4))、氨态氮(NH_(3)-N)、体外干物质降解率(IVDMD)、pH、挥发性脂肪酸(TVFA)等体外消化参数,并通过计算多项指标综合指数(MFAEI)对各试验组进行综合评定。结果表明:各处理组的GP、CH_(4)、NH_(3)-N、IVDMD均随发酵时间而升高,pH在6.24~6.77之间且差异不显著(P>0.05)。混贮组的GP、CH_(4)、IVDMD、乙酸(AA)、TVFA和乙酸/丙酸(AA/PA)值在各时间段内均呈现A_(2)组>A_(3)组>A_(4)组的趋势,且显著高于A_(1)组(P<0.05);NH_(3)-N浓度随发酵时间呈A_(4)组>A_(3)组>A_(2)组的趋势且显著高于A_(1)组(P<0.05)。紫花苜蓿单贮(A_(1)组)时AA/PA<3,瘤胃内发酵类型属于丙酸发酵,随着混贮中披碱草含量的增加,AA/PA值在各时间段内显著增加(P<0.05),其中A_(2)组在6 h~24 h内AA/PA>3,瘤胃中发酵类型由丙酸发酵转变为乙酸发酵。根据瘤胃发酵的各项指标和多项指标综合指数后A_(2)组最高,30%紫花苜蓿+70%披碱草混合青贮的体外消化效果最佳。

古龙酸母液混制肥和草席覆盖措施对新疆旱区牧草生长和土壤养分含量的影响

古龙酸母液(RAE)是工业上通过二步发酵法生产维生素C过程中产生的废液,胶质芽胞杆菌(Bacillus mucilaginosus)是解钾细菌,二者在改善土壤质量、提升土壤肥力和促进植物生长方面具有重要意义。使用RAE与胶质芽胞杆菌的混合液作为古龙酸母液混制肥(RB),设RB施加量为0%(CK)、0.5%、1.0%的3个处理,并设置草席覆盖和未覆盖处理,开展田间小区试验,对紫花苜蓿(Medicago sativa)和披碱草(Elymus dahuricus)的生长、生理指标、土壤养分指标及相关关系进行分析。结果表明,相同覆盖处理下,RB总体上显著提高了牧草的生长和生理指标,表现为1.0%>0.5%>CK,在1.0%RB处理下,紫花苜蓿的地上生物量平均提高了112%,披碱草平均提高了80.1%。相同RB施加量处理,覆盖处理的牧草总体上发芽率、发芽势、株高、地上生物量和根系发育显著高于未覆盖处理,紫花苜蓿和披碱草发芽率平均提高164%和194%,地上生物量平均提高64.3%和24.9%。相同覆盖处理下,土壤有机碳和速效养分含量均随RB处理有效提高,1.0%RB将土壤有机碳和速效钾分别显著提高了33.1%和105%。相同RB施加量下,覆盖处理能提高土壤的有机碳含量,平均提高了2.75%。双因素方差分析表明RB和草席覆盖措施对牧草的生长、生理指标和土壤养分含量具有显著的交互影响。冗余分析和Pearson相关性分析表明影响牧草生长生理指标的环境因子主要为有机碳、铵态氮、有效磷、速效钾,建议采用1.0%RB与草席覆盖联用来改良新疆旱区土壤促进牧草生长。研究结果为古龙酸母液、胶质芽胞杆菌资源化利用和新疆旱区土地资源开发提供了科学依据。

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。

披碱草与紫花苜蓿混贮发酵品质和营养价值研究

为探讨披碱草(Elymus dahuricus)与紫花苜蓿(Medicago sativa)不同比例混合青贮发酵质量与混贮料营养价值的差异,对披碱草与紫花苜蓿质量比分别为10∶0(A 10 B 0),6∶4(A 6B 4),5∶5(A 5B 5),4∶6(A 4B 6)和0∶10(A 0B 10)5个处理,青贮40 d后进行发酵质量和营养价值分析。结果表明:披碱草单贮pH为4.01,乳酸(LA)、可溶性碳水化合物(WSC)含量、中性洗涤纤维(NDF)显著高于其他组(P<0.05),氨态氮/总氮(AN/TN)和粗蛋白(CP)含量显著低于其他组(P<0.05),无丁酸(BA)产生,V-Score评分为92.38,具有优质的发酵品质;随着紫花苜蓿比例的增加,pH、乙酸(AA)、AN/TN、CP、粗灰分(Ash)含量逐渐升高,LA、WSC、NDF、酸性洗涤纤维(ADF)、粗脂肪(EE)含量逐渐下降。由此得出,披碱草单贮能得到发酵品质优良的青贮饲料,但营养价值不如混贮。紫花苜蓿与披碱草混合青贮后能有效弥补紫花苜蓿单贮不易成功的难题和披碱草青贮饲料粗蛋白含量值低的缺点。综上所述,披碱草与紫花苜蓿以6∶4比例混合青贮综合效果最优。

21份披碱草农艺性状与产量形成的相关性分析

【目的】了解不同披碱草种质性状,为优良披碱草种质材料筛选提供依据。【方法】以21份不同来源的披碱草种质为材料,通过测定17个农艺指标,利用相关性分析、主成分分析、多元逐步回归分析、聚类分析等统计分析方法,研究披碱草主要农艺性状的变异特征,明确披碱草产量形成的主要影响因子。【结果】披碱草农艺性状变异丰富,变异系数在11.07%(花序长)~45.53%(基部茎长)。相关性分析表明,披碱草单株干草产量与基部茎长、旗叶长呈显著正相关(P<0.05),单株种子产量与分蘖数、千粒质量呈极显著正相关(P<0.01)。多元逐步回归与通径分析表明,株高、茎粗、基部茎长、穗下茎长、旗叶宽、倒二叶长、倒二叶叶鞘长、倒二叶宽、花序长、小穗长、茎叶比是影响单株干草产量的主要因子,其中茎粗、基部茎长、穗下茎长、旗叶宽、倒二叶叶鞘长、小穗长、茎叶比对单株干草产量的影响有直接效应;株高、倒二叶叶鞘长、小穗长、分蘖数、千粒质量是影响单株种子产量的主要因子,其中小穗长、分蘖数对单株种子产量的影响有直接效应。主成分分析表明,前5个主成分累积贡献率达79.304%。根据第1,2主成分筛选出PJC09、PJC14、PJC15、PJC17、PJC18、PJC26、PJC27共7份单株干草产量和单株种子产量表现均较高的披碱草种质材料,其平均单株干草产量为197.02 g,单株种子产量为21.39 g。聚类分析表明,21份披碱草种质材料被聚为3类,第Ⅰ类包含2份种质材料,可作为筛选单株种子产量高的种质利用,第Ⅱ类包含10份种质材料,可作为筛选单株干草产量和单株种子产量均高的种质利用,第Ⅲ类包含9份种质材料,可依据育种目标筛选特异性状的种质利用。【结论】确定了11个影响披碱草单株干草产量的主要因子和5个影响单株种子产量的主要因子,筛选出单株干草产量和单株种子产量均表现优异的7份披碱草种质材料。

披碱草种子引发最佳引发剂及引发条件的筛选

为筛选披碱草种子引发的最佳引发剂及最佳引发条件,本试验以水及不同浓度的褪黑素(0.1 mmol/L、0.2 mmol/L、0.4 mmol/L)、赤霉素(0.01 g/L、0.06 g/L、0.12 g/L)、甘露醇(1%,3%,5%)、PEG(5%,10%,15%)为引发剂,引发12 h,回干24 h后进行发芽试验,测定种子发芽率、发芽速度以及幼苗活力等指标,筛选出最佳的引发剂及其对应浓度。再通过设置引发时间来筛选最佳引发剂浓度的引发时间。结果表明,褪黑素和赤霉素引发披碱草种子效果更佳,在褪黑素0.1 mmol/L下引发12 h和在赤霉素0.06 g/L下引发16 h后,其发芽率、发芽速度及发芽指数显著提高;在褪黑素0.1 mmol/L和赤霉素0.06 g/L下引发12 h后促进了幼苗生长。0.1 mmol/L褪黑素引发12 h,0.06 g/L赤霉素引发16 h是最佳的引发剂浓度和引发时间。

荧光原位杂交法分析肥披碱草的染色体核型

以肥披碱草为材料,用45S rDNA和5S rDNA做探针,通过荧光原位杂交(FISH)法,借助肥披碱草染色体内45S rDNA、5S rDNA的分布特性,分析其染色体核型。结果表明,检测到45S rDNA中第2号、第20号染色体短臂的末端及第17号染色体短臂次缢痕上有杂交信号,并检测到5S rDNA中第2号、第7号和第14号染色体短臂上及第17号染色体短臂次缢痕上有杂交信号。肥披碱草的核型公式为2n=6x=42=30 m+12 sm(4 sat);染色体平均长度为12.68μm,染色体长度范围为9.19~17.39μm,染色体组总长度为266.29μm,根据Stebbins核型分类原则,肥披碱草核型属于2A型。

膨润土与有机肥对风沙地披碱草多项生理特性的影响

[目的]优化肥料配施方式、改善风沙地土壤肥力和土地生产能力。[方法]设置CK(空白对照)、T1(有机肥1.0kg/m2)、T2(膨润土5.0 kg/m2)、T3(膨润土5.0 kg/m2+有机肥1.5kg/m2)、T4(膨润土5.0 kg/m2+有机肥1.0 kg/m2) 5个处理,监测披碱草各不同生育期生理特性变化,探讨膨润土、有机肥不同施配方式对披碱草各生育期的生理特性影响,分析不同配施的膨润土、有机肥对风沙地改良效果。[结果]膨润土与有机肥的配施对披碱草生理特性有促进作用,SOD活性、POD活性、CAT活性、丙二醛(MDA)含量、脯氨酸含量、叶绿素含量均有一定影响。其中,T4处理显著提高了披碱草的SOD活性、POD活性、CAT活性、脯氨酸含量、叶绿素含量,在成熟期分别较CK提高了33.51%、27.57%、65.37%、39.58%和43.30%,MDA含量降低了25.95%。[结论]风沙地施用膨润土与有机肥可促进披碱草生理特性的变化,提高了风沙地改良效果。

高吸水性竹纤维结合枯草芽孢杆菌在沙化草地的应用

沙地因缺水少肥导致牧草存活率底,生长缓慢。高吸水性竹纤维结合枯草芽孢杆菌对沙化地植被的恢复效果,结果如下:(1)与对照组相比试验组月均土壤湿度高38.06%,月均土温低2.89%,0~10cm处土层细菌、真菌数量比对照组高126.69%和50.25%,(2)试验组牧草全氮、全磷、全钾和产量比对照组增加114.49%、35.74%、44.47%和75.76%,试验组土壤铵态氮、有效磷、速效钾、有机质均高于对照组,但不显著;(3)试验组披碱草存活显著高于对照组,单位面积内植株数量超过对照组345.04%,结果表明高吸水性竹纤维结合枯草芽孢杆菌够有效的提升沙地土壤水分、养分含量,提高沙地上植株存活率。

披碱草与老芒麦苗期抗旱性综合评价

盆栽模拟土壤干旱条件,对采自我国不同生境的披碱草(Elymus dahuricus Turcz.)与老芒麦(Elymus sibiri-cus L.)10份野生种质材料苗期形态学和生理生化指标进行研究,旨在了解干旱胁迫下苗期抗旱特征及其抗旱能力,为披碱草属种质材料抗旱新品种选育、种质资源的开发利用提供理论依据。结果表明,随干旱胁迫日数增加,植株高度、叶面积、相对含水量和叶绿素都明显下降,而电导率、脯氨酸、SOD和POD都明显上升。经抗旱隶属度分析,10份材料抗旱性可分为3类:第一类为相对抗旱,包括SXD1、XJD2、NMD3、NMD4、GSD5、GSS1和JLS2共7份材料;第二类为中等抗旱,包括NMD6和SXS3共两份材料;第三类NMS4为相对易感。经相关分析筛选出对抗旱性影响显著的指标为:相对含水量、叶面积、相对电导率和叶绿素含量。

披碱草和老芒麦野生居群生物多样性研究

以收集的13份披碱草和21份老芒麦野生居群为材料,以13个田间农业生物学性状为基本数据,运用聚类分析中的欧氏距离,分析披碱草和老芒麦各野生居群间的生物多样性,研究结果表明,披碱草和老芒麦野生居群间表型差异明显,生物多样性丰富。根据聚类结果,披碱草和老芒麦分别被分为5个和6个组(类型)。披碱草野生居群中采自新疆吉阜康的1个居群(XED1)和新疆伊犁不同地点和生境的3个居群(XED3、XED4、XED5)有较高的牧草生产性能。在老芒麦野生居群中各农艺性状较为突出的是采自新疆阿勒泰地区的老芒麦(XED6),其牧草和种子生产性能远高于其它居群。

不同盐碱化草地披碱草生物量形成及根系对K^+、Na^+的选择性吸收

于2008年7月选取轻度、中度和重度盐碱草地种植披碱草(Elymus dahuricus),通过测定植株地上部与地下部的Na+、K+、Ca2+、Mg2+、Fe2+、Zn2+含量、K+-Na+运输选择性系数、地上、地下生物量及粗蛋白(CP)含量,研究不同盐碱化草地对披碱草生长及离子含量的影响,以期为耐盐碱饲草选育及盐碱地生物治理提供理论参数和实践依据。结果表明:随土壤盐碱化程度的增强,披碱草地上部、地下部Na+含量显著增加(P<0.05),K+含量显著降低(P<0.05),根系的选择性运输能力显著下降(P<0.05);不论盐碱胁迫的强度如何,披碱草地上部始终较地下部保持较高的K+/Na+值;地上、地下生物量,CP含量均随盐碱度的增加呈显著下降趋势(P<0.05)。因此,披碱草地上部保持较高的K+含量和K+/Na+比值可能是其耐盐碱的重要机制。

不同盐碱化草地对披碱草光合生理特性的影响

用CI-340光合测定系统对不同盐碱化草地上的披碱草进行光合特性的测定,并在室内对脯氨酸、丙二醛、可溶性糖的含量进行了研究,以探讨披碱草的耐盐碱能力。结果显示,披碱草的净光合速率随着盐碱化程度的增加在降低,气孔导度、蒸腾速率、胞间CO2浓度也在下降;轻度区和中度区的净光合速率在7月份最大,重度区净光合速率在8月份最大,不同月份和不同盐碱化草地披碱草的光合速率受气孔限制和非气孔限制双重影响。丙二醛、脯氨酸和可溶性糖都是随着盐碱化程度的增加在增大。丙二醛的含量在苗期最高,随着植物的生长,含量降低;脯氨酸和可溶性糖含量在苗期和抽穗期较高,这样可以减缓盐胁迫对幼苗造成的伤害。

披碱草内生真菌对三种草坪草种子与种苗的化感效应

以多年生黑麦草、高羊茅和草地早熟禾3种草坪草作为供试对象,用种子萌发法和盆栽法初步测定了披碱草内生真菌的化感效应。结果表明,披碱草内生真菌对3种草坪草种子萌发与生长具有一定的影响作用。种子室内滤纸萌发条件下,披碱草草粉对3种草坪草种子萌发有一定的抑制作用;且内生真菌显著增强了披碱草草粉对多年生黑麦草苗重、对高羊茅的发芽率、根长、苗长、苗重和对草地早熟禾发芽率的抑制作用(P<0.05),显著降低了披碱草草粉对多年生黑麦草的根长和苗长、对高羊茅的根重以及对草地早熟禾根长的抑制作用(P<0.05)。盆栽条件下,披碱草草粉对3种草坪草的生长均有一定的促进作用;且内生真菌显著增强了披碱草草粉对高羊茅初期发芽率的促进作用(P<0.05),显著降低了披碱草草粉对多年生黑麦草的初期发芽率和对草地早熟禾苗长的促进作用(P<0.05)。

加拿大披碱草与披碱草、圆柱披碱草2个种间杂种F_1及其亲本的AFLP分析

以加拿大披碱草（Elymus canadensis L.）与披碱草（E.dahuricus Turcz.）、圆柱披碱草（E.cylindricus（Franch.）Honda）2个种间杂种F1及其亲本为试材,利用AFLP分子标记技术,对2个杂种F1及其亲本的遗传差异性进行比较分析,以期为杂种鉴定及后代选育提供分子依据。结果表明：用筛选出的13个适宜引物共扩增出1247个AFLP位点,其中多态性位点1042个,多态性位点比率高达83.56%;各供试材料的遗传距离（GD）变动在0.4276～0.7486之间,以GD值0.65为基准,5个材料聚为2类,第1类为加拿大披碱草、圆柱披碱草和加拿大披碱草×圆柱披碱草杂种F1,第2类为披碱草、加拿大披碱草×披碱草杂种F1。

加拿大披碱草、肥披碱草及其杂种F_1 RAPD分析

利用RAPD技术对加拿大披碱草（Elyrnus canadensis L．）和肥披碱草（Elymus excelsus Turcz．）及其杂种F1的遗传差异性进行研究，从153个随机引物中筛选出16个适宜引物，共扩增出215个RAPD位点，多态性位点比率为72．1％，平均每条引物的多态性位点为4．3～4．8个，DNA片段长度在100～2000bp之间。加拿大披碱草与肥披碱草的遗传距离较大（0．7122），杂种F1与父本肥披碱草的遗传距离较近（0．2329），而与母本加拿大披碱草相对较远（0．6643），杂种F，更偏向其父本。该结果可为加拿大披碱草一肥披碱草杂种后代的育性恢复和选育利用提供依据。

内生真菌在禾草体内的分布特征

以醉马草(Achnatherum inebrians)、中华羊茅(Festuca sinensis)、野大麦(Hordeum brevisubulatum)及披碱草(Elymus dahuricus)为研究材料,通过光学显微镜和透射电子显微镜对植株茎节间、叶鞘、叶片及种子进行观察,发现Epichloё内生真菌普遍存在于茎节间、叶鞘、叶片及种子中。菌丝体在4种禾草体内分布特点较为相似,茎节间菌丝体分布密集,叶鞘次之,叶片中则分布较为稀疏,均沿细胞伸长方向纵向生长,呈直线或弯曲状,细长无分支;对种子的观察发现,除在醉马草糊粉层内很难观察到菌丝体外,Epichloё内生真菌普遍存在于中华羊茅、野大麦及披碱草的糊粉层中,4种禾草的种皮及胚中均明显的观察到了菌丝体的存在。

披碱草和野大麦及其杂种F_1与BC_1过氧化物酶同工酶分析

采用聚丙烯酰胺垂直平板电泳技术对披碱草和野大麦及其杂种 F1和 BC1过氧化物酶(POD)同工酶做了比较分析。结果表明 ,亲本披碱草和野大麦的 POD同工酶谱可明显地分成A、B两区 ,有 4条相同位点的基带 ,从酶蛋白分子水平验证出两亲本有较近的亲缘关系 ;杂种 F1的 POD酶谱主要表现为双亲酶带的互补类型 ,正交 (野大麦×披碱草 ) F1和反交 (披碱草×野大麦 ) F1的酶谱基本相同 ,在个别位点存在酶带活性强弱的差别 ;野大麦×披碱草×野大麦 (BC1)和披碱草×野大麦×野大麦 (BC1)的酶谱基本相同 ,但也存在一定的差别 ,BC1的酶谱明显偏向轮回亲本野大麦 ,特别是野大麦×披碱草×野大麦 ,说明通过回交使野大麦的某些性状在 BC1代中进一步加强 ;POD同工酶具有多态性 ,可作为遗传标记用于杂种的鉴定和回交后代目标性状植株的检测。