【目的】筛选耐低磷苜蓿品种及与耐低磷密切相关的性状指标,进一步为紫花苜蓿耐低磷机制研究和生产应用提供理论依据。【方法】在溶液培养条件下,对20个紫花苜蓿品种的24 d龄的幼苗分别进行常磷(500μmol·L(-1) KH2PO4)和低磷(5μmol·L(-1) KH_2PO_4)处理,30 d后检测各品种的茎叶干重(SLW)、株高(PH)、根干重(RW)、根冠比(RS)、总根长(TRL)、根表面积(RSA)、全磷含量(TP)、磷利用率(PUE)、酸性磷酸酶活性(ACPA),并计算各指标的耐低磷系数。进一步

在小幅度变化的低温条件下,研究抗寒性不同的紫花苜蓿根系和叶片中相关生理指标的变化规律,比较同一温度下不同品种间的差异性和同一品种在不同温度下的差异性。以此探讨抗寒性不同的紫花苜蓿对低温的响应差异,揭示紫花苜蓿抗寒性的机理,为紫花苜蓿品种的选育提供参考。结果表明:在同一温度处理下,抗寒性强的品种丙二醛含量低于抗寒性弱的品种,可溶性蛋白含量和可溶性糖含量高于抗寒性弱的品种。在-8℃处理下,4个供试品种根系和叶片中丙二醛含量差异显著(根系:F=7.683,p<0.05)3个低温处理下均表现出品种间的显著差异,抗

　比较了引进美国的15个紫花苜蓿品种和新疆大叶苜蓿的生长特性、产草量、营养价值、产出能量、经济效益等的差异。结果表明,15个引进品种中有10个品种的各个性状均优于对照品种,其中牧歌401、巨人201的生长势、再生性能强;鲜干草产量、粗蛋白含量高,营养丰富;产能效率高、经济效益好,值得大面积推广。

冻害是紫花苜蓿(Medicago sativa)在东北地区种植的主要限制性因素,筛选能够抵御冻害胁迫的育种材料,对于提高紫花苜蓿的产量和品质有重要意义。本研究选用5种不同紫花苜蓿杂交组合为试验材料,3个阶段处理,即抗寒锻炼阶段、冷冻阶段以及返青阶段,测定其可溶性蛋白(SP)、可溶性糖(SS)、脯氨酸(Pro)、丙二醛(MDA)含量以及超氧化物歧化酶(SOD)活性。结果表明,随3阶段处理SP的含量总体呈现升高的趋势,且每个材料返青阶段的含量均显著高于对照组,并达到最大值(P0.05),其余各阶段含量均显著高于对照组,且返青阶段达到最大值;SOD活性总体呈先升高后降低的趋势,且冷冻阶段含量显著高于对照组达到最大值。采用隶属函数法综合评价各杂交组合的抗寒性,由强至弱的顺序是Ⅴ>Ⅲ>Ⅰ>Ⅱ>Ⅳ。

【目的】为不同品种苜蓿亲缘关系的判断和最大限度地利用杂种优势提供理论依据。【方法】采用RAPD(Random amplified polymorphic DNA)标记方法,利用NTSYS软件,对22个紫花苜蓿(Medicago sativaL.)品种的遗传距离进行聚类,并对其亲缘关系进行分析。【结果】供试苜蓿品种之间的遗传基础较广,22个随机引物共检出289条扩增片段,其中多态性条带占88.93%;平均每个引物扩增的DNA条带数为4~18条,其中多态性谱带为2~17条;品种间遗传距离的变异为0.135 6~0.361 1,平均遗传距离为0.209 5,其中变异最大的是WL252HQ和"阿尔冈金...

【目的】探索紫花苜蓿对大田蓟马危害的光合生理响应机制,揭示苜蓿对蓟马危害的补偿机制。【方法】以抗蓟马苜蓿无性系R-1和感蓟马苜蓿无性系I-1为材料,在大田蓟马持续危害条件下,于初花期测定2个无性系不同受害级别叶片的气体交换参数、叶绿素荧光诱导动力学参数的变化。【结果】随着叶片受害级别的增加,R-1、I-1无性系叶片的叶绿素含量和水分利用效率(WUE)降低,胞间CO2浓度(Ci)、蒸腾速率(Tr)和气孔导度(Gs)升高,净光合速率(Pn)先升高后降低;R-1无性系的光补偿点(Lcp)、暗呼吸速率(Rd)先降低后升高,表观量子效率(AQY)、光饱和点(Lsp)、最大净光合速率(Pnmax)先升高后...

【目的】掌握不同紫花苜蓿品种叶片的旱生结构,为其引种和育种提供理论依据。【方法】对17个紫花苜蓿品种叶片进行解剖,选取12项抗旱指标,采用单因素分析方法对各品种进行两两多重比较,得到各指标的灵敏度,最后以叶片厚度、中脉厚度和栅栏组织厚度3个指标为主进行聚类分析。【结果】不同苜蓿品种叶片的抗旱性解剖结构之间差异极显著。各指标的灵敏度大小依次为:叶片厚度>中脉厚度>栅栏组织厚度>海绵组织厚度>栅栏组织/海绵组织>上表皮厚度>气孔密度>叶片组织结构紧密度>下表皮厚度>叶片组织结构疏松度>气孔长度>角质层厚度。聚类结果分析表明,17个紫花苜蓿品种可聚为3个级别:其中‘保丰苜蓿’、‘新牧1号’、‘中苜1...

应用"康乃尔生态学"程序(Cornell ecological program,CEP)中的二歧指示种分析TWINSPAN(Two-Way Indica-tors Species Analysis)数量分析方法,以不同紫花苜蓿品种的生理生态特性值和牧草产量值为指标,对24个紫花苜蓿品种进行分类。结果表明:用TWINSPAN可将24个苜蓿品种划分为8类,并且根据试验站所在地区的干旱半干旱的气候特征,筛选出高产、高水分利用效率、高光能利用效率的4个优良品种—超级阿波罗、胜利者、WL232、中苜1号。

研究证明,转录因子广泛参与植物的生长发育过程并响应多种生物/非生物胁迫信号途径。低温胁迫可导致紫花苜蓿(Medicao sativa)减产、越冬率降低以及生产年限缩短。利用新一代高通量转录组测序技术,本研究对4℃低温胁迫下紫花苜蓿中响应低温胁迫的转录因子基因进行了鉴定,并对其表达情况进行分析,结果表明,转录组测序共获得78 925条Unigene序列和3 448个差异表达基因。其中,从3 448个差异表达基因中共鉴定出43个转录因子家族,共251个基因被显著地诱导表达。不同转录因子家族基因受低温胁迫诱导表

【目的】选择我国培育的中草3号、甘农1号、龙牧806、中苜2号、新疆大叶、公农1号等6个紫花苜蓿品种为试验材料,通过氨基酸组分的分析及含量的测定,综合评价紫花苜蓿蛋白质营养价值,为深入研究和开发利用我国紫花苜蓿资源提供科学依据。【方法】采用随机区组设计,将不同品种紫花苜蓿分别种植于不同试验小区,小区面积为30 m2,重复3次。试验样品为当年种植的第一茬于初花期刈割的苜蓿,每个小区随机选3行,刈割后105℃杀青20 min,65℃烘干48 h,粉碎过60目筛。采用盐酸水解法,使用氨基酸全自动分析仪测定17种氨基酸含量,分析不同氨基酸含量及组分。通过与FAO/WHO氨基酸模式谱和FAO/WHO理想蛋白质标准比较,通过计算紫花苜蓿必须氨基酸比值(RAA)、必须氨基酸比值系数(RC)、必须氨基酸比值系数分(SRC)和必需氨基酸指数(EAAI),综合评价紫花苜蓿蛋白质的营养价值。【结果】我国培育的6个紫花苜蓿品种均含有被测的17种氨基酸。6个紫花苜蓿品种除天冬氨酸(Asp)、半胱氨酸(Cys)、脯氨酸(Pro)、鲜味氨基酸(F)的含量以及酸鲜甜氨基酸与苦味氨基酸比值((S+F)/B)有显著差异外,其他氨基酸含量差异不显著;紫花苜蓿总氨基酸含量为14.85%—19.48%、必需氨基酸的含量为5.35%—6.93%、非必需氨基酸含量为9.50%—12.55%,其中新疆大叶紫花苜蓿总氨基酸含量、必需氨基酸含量和非必需氨基酸含量高于其他品种;紫花苜蓿含有9种药效氨基酸,药效氨基酸占总氨基酸的60%以上,甘农1号、新疆大叶和公农1号紫花苜蓿的药效氨基酸含量高于其他3个品种;紫花苜蓿酸鲜甜味氨基酸含量与苦味氨基酸含量比大于1.8。除了蛋氨酸+半胱氨酸含量低于FAO/WHO氨基酸模式谱外,其他几种氨基酸含量均高于FAO/WHO氨基酸模式谱。6个紫花苜蓿品种必需氨基酸占氨基酸总量的比值(E/T值)在35%—36%之间,必须氨基酸与非必须氨基酸的比值(E/N值)在54%—57%之间,E/T值和E/N值均略低于FAO/WHO理想蛋白质标准。6个紫花苜蓿品种的必须氨基酸比值系数分SRC值在73—77之间,必需氨基酸指数EAAI值均接近1。【结论】紫花苜蓿氨基酸种类齐全,总氨基酸含量较高。必需氨基酸齐全,相对均衡合理,接近人体氨基酸比例。口感好,营养价值高,为可食用优质蛋白源,并具有一定的药用价值。紫花苜蓿第一限制氨基酸为蛋氨酸+半胱氨酸,作为蔬菜食用时建议搭配蛋氨酸和半胱氨酸含量高的食品作为互补,以提高其营养价值。

为明确紫花苜蓿(Medicago sativa)根系解剖结构对低磷胁迫的响应特征，探明根系解剖结构变化对磷吸收效率的影响，本研究以12个紫花苜蓿品种为材料，在对照(0.5 mmol·L~(-1)NH_4H_2PO_4)和低磷胁迫(0.05 mmol·L~(-1)NH_4H_2PO_4)下，测定苗期根系中柱面积、皮层面积、皮层细胞层数等根系解剖结构特性。低磷胁迫抑制了各紫花苜蓿品种的生长和磷吸收效率，不同品种对低磷胁迫的响应存在显著差异；基于相对生物量和相对磷吸收效率，将供试品种划分为高产耐低磷、高产磷敏感、低产耐低磷和低产磷敏感型四大类型，这4类品种在低磷胁迫下均表现出皮层面积、中柱面积和次生木质部面积下降等趋势；与其他3种类型相比，高产耐低磷型品种的皮层细胞层数下降幅度较大，而通气组织占皮层百分比增大幅度较大，这有助于提高根系横向吸收效率，同时次生木质部面积下降幅度较低，保证了较强的轴向运输能力。逐步回归分析表明，通气组织占皮层百分比和皮层细胞层数(P <0.01)与磷吸收效率显著正相关。调控次生木质部面积、皮层细胞层数和通气组织占皮层百分比是紫花苜蓿根系解剖结构响应低磷胁迫的主要途径，其中次生木质部面积是影响磷吸收效率最关键的解剖结构性状。

【目的】探讨紫花苜蓿次生壁合成的基因网络调控变化和表达模式,确定一些关键候选基因和转录因子,为紫花苜蓿次生壁加厚调控网络的分子机制研究奠定基础。【方法】对‘中苜1号’紫花苜蓿分枝期(S1)、现蕾期(S2)、初花期(S3)和盛花期(S4)的茎进行近红外光谱法测定次生壁主要物质含量和Illumina Hi SeqTM2500高通量转录组测序。以紫花苜蓿的近缘物种蒺藜苜蓿(Medicago truncatula)基因组作为参考基因组进行序列比对并组装构建转录本。利用FPKM法计算基因表达量,以Fold change(差异表达倍数)≥2或≤0.5(表达上调或下调)、FDR(false discover rate)≤0.05为筛选条件,在3个相邻时期转录组比较组合中(S2VS S1,S3 VS S2,S4 VS S3)筛选差异表达基因。通过Gene Ontology数据库和KEGG Pathway数据库对紫花苜蓿不同发育时期差异表达基因的功能和参与的代谢途径进行注释。【结果】共获得41 734个基因在紫花苜蓿不同发育时期的转录表达情况,27个功能注释与紫花苜蓿纤维素、木质素合成密切相关的基因差异表达,其变化趋势与纤维素和木质素含量测定结果基本一致,即随着生长发育时期的变化,表达水平逐渐提高。研究表明,初花期是紫花苜蓿次生壁合成调控的转折期,纤维素和木质素含量与其合成基因表达量在初花期均显著提高。MTR_2g016630(Ces)和MTR_7g103590(Ces A1)等纤维素合成酶基因表达水平在初花期显著上升,木质素合成途径中,MTR_1g064090(PAL1)、MTR_1g111240(C4H)和MTR_2g104960(CCR)基因表达量在初花期或盛花期相比分枝期上调表达倍数达到10倍以上。本研究中27个与植物生长发育相关的转录因子在紫花苜蓿不同发育时期差异性表达,其中NAC家族和MYB家族转录因子有18个,也有少量WRKY、BHLH、ERF、C3H等转录因子。【结论】获得‘中苜1号’紫花苜蓿在4个生长发育时期茎的基因表达谱数据,共获得54个差异表达基因,其中稳定上调基因24个,稳定下调基因30个。这些基因很有可能参与紫花苜蓿次生壁的合成调控。

通过喷施适宜浓度的外源水杨酸和脱落酸,研究不同品种苜蓿幼苗在低温胁迫下的生理响应。结果表明,SA、ABA、SA+ABA处理可以显著提高苜蓿幼苗的地上部干质量和株高,SA、SA+ABA处理可以显著提高苜蓿幼苗体内可溶性糖的含量,ABA、SA+ABA处理可以显著提高苜蓿幼苗体内脯氨酸的含量,均以SA+ABA处理效果最显著。同时喷施SA和ABA这2种信号物质可以显著提高苜蓿幼苗体内SOD和POD的酶活性,但CAT酶活性与对照差异不显著。单独喷施SA或ABA可以显著提高苜蓿幼苗体内POD和CAT的酶活性,而SOD酶活性与对照差异不显著。3个苜蓿品种的抗寒性差异十分显著,由高到低,依次为公农1号>金皇后...

研究了灌溉条件下15个紫花苜蓿(Medicago sativa)品种二年龄第一茬草的生长动态,其动态模型符合Logistic生长曲线;各品种之间的回归模型有明显差别。依生长曲线方程计算了各品种的最高产量潜力(K),最大生长速度(Vmax)、生长最快时间(t)、生长速度由慢变快的突变点(t1)和由快变慢的突变点(t2)、旺盛生长期(t2-t1)和生长特征值(GT)。t2可作为刈割始期的指标,供生产中参考应用。对这些特征值进行了偏相关分析,表明苜蓿产量潜力的大小取决于旺盛生长期和最大生长速度二者的乘积。以这些

为探讨高秋眠级紫花苜蓿(Medicago sativa)不同品种间混播对其产量、品质、根系及株高等指标的影响,对品种WL712、WL903和WL656与南方地区推广种植的WL525进行混播试验。结果表明:1)混播组合的粗蛋白产量与单播WL525间没有显著差异(P>0.05),但高于其他的品种单播;2)混播组合的株高虽然没有显著提高,但纤维含量有所减少,纤维含量随着刈割茬次的增加呈现递减趋势;3)混播组合的根颈分枝数和根颈直径生长指标较单播有优势;4)混播组合中WL656∶WL525=1∶4和WL712∶WL525=1∶2组合的总干草产量最高,达到14.67t·hm-2,营养品质达到特级紫花苜蓿干草标准,全年生长情况较其他组合好,是可以进一步追踪研究的品种间混播组合。综合而言,不同比例紫花苜蓿品种间混播可提高牧草品质,促进根系生长。