【目的】紫花苜蓿的育性特征与种子产量紧密相关,研究紫花苜蓿不同亚(变)种的育性遗传变异可为紫花苜蓿育性基因定位和种子生产提供基础数据。【方法】2007-2008年,利用TTC染色法和生物统计学方法对3个紫花苜蓿亚种,包括黄花苜蓿(Medicago sativa subsp.falcata)、紫花苜蓿(M.sativa subsp.sativa)和蓝花苜蓿(M.sativa subsp.caerulea),以及1个紫花苜蓿变种杂花苜蓿(M.sativa var.media)共计9个品种的花粉活力、胚珠数和结实率进行了观察,并研究分析了不同品种花粉活力与胚珠数的遗传变异以及与结实率之间的相关性。【...

【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...

为培育高产、优质紫花苜蓿品种提供依据,采用形态标记和RAPD分子标记相结合的方法,对10个紫花苜蓿品种的单位面积单枝数、单枝花序数、花序结荚数、花序种子数、单荚种子数和种子千粒重等种子产量性状的遗传变异进行了研究.结果表明,紫花苜蓿品种间种子产量性状的变异为4.43%~51.61%,种子产量变异最大,变幅为92.6~381.9 kg/hm2 (p0.05);RAPD分析表明,各品种的遗传距离变异范围为0.21~0.35,其中WL323和Shanbei变异最大,而Derby和Prime变异最小,表明紫花苜蓿品种间的种子产量性状具有丰富的遗传多...

【目的】DELLA蛋白属于GRAS家族,是赤霉素信号转导途径中重要的转录因子,负向调节GA转导途径。克隆获得紫花苜蓿GAI,分析其基因生物信息学特征并预测蛋白结构域。明确紫花苜蓿GAI组织表达特征及不同处理下的表达模式,构建该基因超表达载体并转入紫花苜蓿,以探究DELLA蛋白基因在紫花苜蓿赤霉素(GA)信号转导途径及胁迫条件下的作用机理。【方法】利用同源克隆的方法,从紫花苜蓿中克隆得到MsGAI。利用生物信息学方法分析该基因的序列特征,使用MEGA7.0对MsGAI蛋白序列及同源序列进行多序列比对,构建同源物种间的系统发育树。利用实时荧光定量PCR检测紫花苜蓿各组织GAI表达量以及在PEG、NaCl、GA、ABA和黑暗处理下,GAI的表达变化。同时对转基因GAI株系表达水平进行分析,选择表达量高、中、低株系(L5、L8、L11)分别进行PEG和NaCl处理,分析GAI的表达变化。以pBI121为基础载体,采用双酶切-连接的方法构建植物超表达载体35S:MsGAI-gus。将重组载体转入农杆菌GV3101菌株中,以紫花苜蓿叶片为外植体,采用农杆菌介导的愈伤组织转化法转化紫花苜蓿,经PCR检测和GUS组织化学染色,得到转基因阳性苗。【结果】该基因序列包含有一个1 818 bp的开放阅读框,编码605个氨基酸。生物信息学分析结果显示,MsGAI蛋白具有GRAS家族的典型结构域和保守区,其中包含N端保守结构域DELLA和TVHYNP,C端保守结构域SAW。多序列比对及系统进化树分析表明,该序列与其他物种的DELLA蛋白序列相似度均高达80%以上,将其命名为MsGAI。该基因与蒺藜苜蓿GAI亲缘关系最近,其次与鹰嘴豆、红三叶等双子叶豆科植物亲缘关系较近,与大麦等单子叶植物较远。实时荧光定量PCR分析表明,MsGAI在紫花苜蓿各组织中均有表达,根中的表达量最高。经PEG、NaCl、GA以及ABA处理后,均有明显响应;黑暗处理显著抑制MsGAI的表达。转基因株系经PEG、NaCl处理后,GAI表达量均上调。对构建完善的35S:MsGAI-gus植物超表达载体进行双酶切检测,琼脂糖凝胶电泳显示,条带大小与预期一致。对转基因植株进行GUS组织染色验证,结果表明,阳性植株呈现蓝色,对照组为白色。对超表达载体携带的MsGAI和GUS序列进行PCR检测均呈阳性。【结论】紫花苜蓿DELLA蛋白基因的克隆和超表达载体构建成功,MsGAI对逆境胁迫有响应。

利用过氧化物同工酶对云南红壤区的几种紫花苜蓿杂交组合进行初步筛选,以期为该地区紫花苜蓿的引种驯化工作提供理论依据,从而获得有价值的杂交后代。对各杂交组合亲本及其后代的过氧化物酶酶谱表现分析结果表明,杂交过程中发生了过氧化物酶位点的遗传重组,从而在F1代产生了酶谱表现与亲本不同和相同的两类个体;亲本及其后代有3条共有酶带;亲本中,爱博、射手2个栽培种比野生种和AC-3的酶谱表现好;过氧化物酶的遗传背景差异较大的杂交组合有可能通过遗传物质的交流产生有利的性状重组,对其进行筛选,可获得有价值的育种材料。

【目的】紫花苜蓿是世界上最重要的栽培牧草。传统的育种方式对其产量及品质的改良幅度多年来徘徊不前,已经远远不能满足生产需要。对于品种的改良,一方面依赖于所掌握资源的数量,另一方面则是对其农艺性状遗传基础的了解程度。本试验基于SSR分子标记,研究现有中美两国的紫花苜蓿品种遗传变异,分析两国紫花苜蓿种质资源的遗传多样性和群体结构,为利用全基因组关联分析发掘紫花苜蓿重要产量与品质性状显著关联的优异标记、等位位点提供基础,为分子育种提供信息,加快育种进程。【方法】利用覆盖紫花苜蓿全基因组的40对SSR分子标记(每条染色体上选取3-9对SSR标记),采用基于测序的基因型鉴定技术对中美16个紫花苜蓿主栽品种...

【目的】紫花苜蓿(Medicago sativa L.)被誉为牧草之王,近年来,中国东北和华北地区种植面积不断扩大,但紫花苜蓿质量与产量仍不足以满足中国畜牧业发展的需求。本研究旨在分析中国东北和华北地区紫花苜蓿根瘤菌遗传多样性,为紫花苜蓿高效固氮根瘤菌的筛选与应用提供参考。【方法】采用表面消毒和平板划线法从根瘤中分离纯化根瘤菌单菌落;使用BOX-PCR方法对供试菌株进行基因型划分;选取代表菌株进行持家基因(atpD、glnII和rpoB)和共生基因(nifH和nodC)的系统发育分析。【结果】从中国东北和华北19个采样地共分离纯化了499株根瘤菌,BOX-PCR可将供试菌株分为37种BOX型,BOX型存在显著的地理分布现象,同时寄主品种对根瘤菌基因型具有一定的选择作用。97.60%(487/499)的根瘤菌为Sinorhizobium meliloti。其余12株分别为S. adhaerens、Mesorhizobium huakuii、Rhizobium loessense、R.mesosinicum、R. vignae、Mesorhizobium sp.和Phyllobacterium sp.,这12株根瘤菌仅在中国东北地区发现,华北地区根瘤菌均为S. meliloti。3个持家基因在紫花苜蓿根瘤菌种间系统发育分析结果一致,但其揭示优势种S. meliloti的种内多样性存在差异。共生基因系统发育结果显示,在根瘤菌属间和属内发生了共生基因的水平转移现象。nifH在S.meliloti种内显示出比nodC更丰富多样性。【结论】中国东北和华北地区紫花苜蓿根瘤菌具有较丰富的遗传多样性,且根瘤菌存在显著的地理分布特征和寄主选择现象。

紫花苜蓿是重要的豆科牧草,在发展畜牧业中具有举足轻重的作用,我国拥有较为丰富的苜蓿种质资源。近年来,分子标记技术的快速发展为紫花苜蓿的种质资源分类及辅助育种提供了极大帮助。目前,苜蓿研究中应用最广泛的DNA分子标记是RAPD、RFLP、AFLP和SSR等几种。本研究就这几种分子标记技术在紫花苜蓿种质资源分析中的应用进行了综述,并对分子标记在紫花苜蓿种质资源及遗传多样性研究中的进一步应用进行了分析和探讨。

【目的】研究紫薇品种间的花粉形态特征及花粉活力差异，为后续紫薇品种杂交育种工作提供理论参考。【方法】通过扫描电子显微镜对13个紫薇品种的雄蕊群花粉粒表面形态特征进行观察研究，每个品种随机选取10粒花粉进行统计分析，同时利用固体培养基对13个紫薇品种的花粉活力进行测定。【结果】13个紫薇品种长短雄蕊花粉粒均呈长球形，有3条萌发沟，裂至接近两极，萌发沟间未连接，在极面观花粉粒呈钝三角形，均属于N3P4C5型花粉。紫薇品种间花粉粒外壁纹饰、极轴长、赤道轴长、萌发沟特征及花粉粒体积大小均差异显著，其中花粉大小为538.91～1 402.40μm~2，极轴长为30.51～46.31μm，赤道轴长为17.35～31.49μm，萌发沟长为18.38～34.36μm，萌发沟脊宽为5.72～11.34μm。花粉外壁主要包括孔穴状、脑皱状及皱波状3种纹饰，13个试验品种长雄蕊花粉粒相比于短雄蕊花粉粒，其花粉粒表面更为光滑饱满。花粉活力测定结果以‘紫精灵’紫薇花粉活力最强，花粉活力为93.94%，其中‘湘韵’紫薇为不育品种，其不育类型表现为雄性不育，花粉不萌发。【结论】紫薇不同品种的花粉粒形态特征和花粉粒表面纹饰可以作为紫薇品种分类鉴定的参考指标之一，本试验中的13个紫薇品种除不育品种‘湘韵’紫薇外，其他试验品种表现出较高的花粉活力，均可作为紫薇品种杂交育种工作材料。

为筛选适宜宁夏引黄灌区种植的紫花苜蓿(Medicago sativa)品种,本研究于2017–2019年对北美引进的14个紫花苜蓿品种进行比较试验,测定其在初花期的株高、单株分枝数、干草产量、鲜干比、茎叶比、粗蛋白、中性洗涤纤维、酸性洗涤纤维、粗脂肪、粗灰分含量,采用灰色关联度法综合分析不同紫花苜蓿品种的生产性能及营养价值。结果表明:巨人407年平均干草产量最高,为16.68 t·hm-2;4020MF、BR4010、巨能7、55V12生产性能较强,3年平均产草量为16.47～16.63 t·hm~(-2);54V09粗蛋白含量最高,为19.52%;WL316HQ中性洗涤纤维含量和酸性洗涤纤维含量均最低,分别为35.12%和28.85%。综合分析结果表明,4020MF、皇冠、WL363HQ、BR4010等品种综合表现优异,具有引种和推广价值。

【目的】克隆3个紫花苜蓿乙烯应答因子基因,分析其在不同条件下的表达特性;构建植物表达载体并转化烟草,对转基因烟草的耐盐性进行初步鉴定。【方法】根据已获得的cDNA序列设计引物,扩增MsERF5、MsERF8和MsERF11的DNA序列,并分析基因结构;利用半定量RT-PCR技术分析其组织表达特异性和胁迫条件下的表达特性;通过农杆菌介导的方法转化烟草,鉴定盐胁迫条件下转基因烟草的表型和生理生化特性,初步验证其功能。【结果】MsERF5、MsERF8和MsERF11都不包含内含子。MsERF5在根、叶和花蕾中的表达量高于茎和花;MsERF8在根和叶中的表达量高于茎、花蕾和花;MsERF11在叶中的...

【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。

采用ISSR标记技术对金银花不同品种的遗传变异进行了研究。从100个引物中筛选出10个重复性高、扩增效果好的引物,对23个金银花品种的样本进行PCR扩增,共获得174条稳定的谱带,其中多态性条带169条,多态性比率为97.1%,23个金银花品种间的遗传相似系数范围在0.471 3~0.100 0之间,平均遗传相似数为0.629 9,平均基因多样度(He)和Shannon多样性指数分别是0.379 3和0.556 3,表明品种间的遗传基础较宽及遗传多样性较高。聚类分析(UPGMA)表明:23个供试金银花品种划分为忍冬、美国忍冬、灰毡毛忍冬3大类。可见,利用ISSR标记可有效地分析金银花种质资源的...

玉米在美国是种植面积最大的作物,牧草与玉米的轮作对玉米种植体系的可持续发展起到了重要作用。研究表明:紫花苜蓿与玉米轮作第一年每公顷固定的氮可以代替将近150kg的氮肥;与连续种植玉米相比,两年玉米和紫花苜蓿轮作可使土壤碳含量增加25%,大量的碳可以改良土壤质量;紫花苜蓿在轮作中对玉米产量的增加具有显著的影响。

【目的】发掘紫花苜蓿秋眠性关联位点,为揭示紫花苜蓿秋眠性状的遗传规律和分子机制提供理论依据。【方法】紫花苜蓿关联群体由75份321个四倍体紫花苜蓿基因型构成,其中中国紫花苜蓿品种每份材料选取6—8个基因型;其余材料每份选取3—4个基因型。利用紫花苜蓿基因组均匀分布的85对SSR(Simple sequence repeats)标记,对321个紫花苜蓿基因型进行扫描。于2014—2015年连续两年对紫花苜蓿秋眠性开展调查,并利用一般线性模型(GLM)及混合线性模型(MLM)2种方法,开展秋眠性与SSR分子标