[目的]探究科尔沁沙地紫花苜蓿抗寒性对磷肥施用种类和用量的响应,为科尔沁沙地苜蓿抗寒越冬提供理论依据和技术指导。[方法]以‘公农1号’紫花苜蓿为材料,采用二因素(磷肥种类和施肥量)随机区组试验设计,于秋季施用0,100,200,300,400 kg/hm~2(以P_2O_5计)重过磷酸钙和磷酸二铵,对紫花苜蓿越冬材料人工模拟低温冷冻条件(-20℃),以冷藏(4℃)为对照,研究紫花苜蓿根颈的丙二醛(MDA)含量、抗氧化酶(超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD))、过氧化氢酶(CAT))活性和可溶性蛋白(SP)含量的变化,并对上述指标的相关性进行分析。[结果]在低温冷藏和低温冷冻条件下,随着2种磷肥施用量的增加,紫花苜蓿根颈MDA含量呈先降后升的趋势,均在300 kg/hm~2(P_2O_5)处理下最低;紫花苜蓿根颈SOD、POD、CAT活性和SP含量则呈先升后降的趋势,在300kg/hm~2 (P_2O_5)处理下3种酶活性和SP含量达到高点。在施肥量相同时,与施用磷酸二铵相比,施用重过磷酸钙的紫花苜蓿根颈MDA含量更低,SOD、POD、CAT活性和SP含量大多更高。与低温冷藏条件相比,相同肥料处理在低温冷冻条件下紫花苜蓿MDA、SP含量增加,SOD、POD、CAT活性增强,其中在施肥量为300 kg/hm~2(P_2O_5)时,施用重过磷酸钙紫花苜蓿根颈的SP含量最高,SOD、POD、CAT活性最强,分别为38.85 mg/g、135.59 U/g、387.57U/(min·g)和47.71 U/(min·g)。相关性分析结果表明,在低温冷冻条件下,施用重过磷酸钙和磷酸二铵紫花苜蓿根颈的MDA含量,均与SOD、POD、CAT活性和SP含量呈显著(P<0.05)或极显著负相关(P

[目的]探究不同水磷组合对科尔沁沙地紫花苜蓿抗寒生理特性的影响,筛选适宜的水磷组合。[方法]以紫花苜蓿品种‘骑士T’和‘公农1号’为试验材料,采用两因素裂区试验设计,以水分处理为主区:设置灌水时间间隔分别为4,8和12 d(用W_1、W_2和W_3表示),灌水方式为指针式喷灌,每次灌溉量为水分入渗到距土表30 cm处;以磷肥施用量为副区:设置P_2O_5施用量为50,100和150 kg/hm~2(用P_1、P_2、P_3表示),并设置不施磷肥为对照(CK),于封冻前期挖取紫花苜蓿根颈材料,测定丙二醛(MDA)含量,过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)、超氧化物歧化酶(SOD)活性和可溶性蛋白(SP)含量,翌年测定越冬率,并对上述指标进行相关性分析。[结果]在相同灌水时间间隔处理下,‘骑士T’和‘公农1号’根颈MDA含量随着磷肥施用量的增加表现为先降低后升高的变化趋势,CAT、POD、SOD活性和越冬率则表现为先上升后下降的变化趋势(‘公农1号’根颈在P_3处理下的POD活性除外),‘骑士T’根颈SP白含量表现为持续增长的变化趋势,而‘公农1号’根颈SP含量则表现为先增加后减少的变化趋势;在相同磷肥施用量处理下,‘骑士T’和‘公农1号’根颈MDA含量随着灌水时间间隔的增加表现为持续增长的变化趋势,POD、SOD活性以及SP含量和越冬率则均表现为先上升后下降的变化趋势,‘骑士T’根颈CAT活性呈先上升后下降的趋势,‘公农1号’根颈CAT活性呈持续增加的趋势。W_2P_2处理的总体效果最好,其‘骑士T’根颈MDA含量较CK降低51.84%,CAT、POD和SOD活性、SP含量及越冬率较CK分别增加了45.12%,58.11%,21.98%,38.18%和59.50%;‘公农1号’根颈MDA含量较CK降低51.18%,CAT、POD和SOD活性、SP含量及越冬率较CK分别增加了83.56%,59.65%,42.03%,62.06%和55.03%。相关性分析结果显示,CAT、POD、SOD活性,SP含量和越冬率相互之间多为显著正相关关系,上述各指标与MDA含量多呈显著负相关关系。[结论]科尔沁沙地种植紫花苜蓿时适宜的水磷组合为灌水时间间隔8 d、磷肥(P_2O_5)施用量100 kg/hm~2,其降低紫花苜蓿丙二醛含量、增强抗氧化酶活性、提高可溶性蛋白含量的效果总体最优,并可明显提高紫花苜蓿的越冬率。

采用0.05、0.1、0.2和0.3 mmol·L–1的硝普钠(SNP)为NO供体,研究外源NO对3种不同浓度(24、72、120mmol·L–1)盐胁迫下紫花苜蓿(Medicago sativa)生长的影响。结果表明,在盐胁迫下,紫花苜蓿鲜重、干重和叶绿素含量降低,相对电导率、丙二醛(MDA)、过氧化氢(H2O2)和过氧化物酶(POD)活性显著升高,叶片中抗坏血酸(AsA)、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)活性受到显著抑制(P

磷酸三(2-氯乙基)酯(TCEP)是一种新型阻燃材料，在环境中不断积累，对自然生态和人类健康造成危害。本试验以新疆广泛种植的紫花苜蓿(Medicago sativa)为材料，设置不同浓度TCEP和不同处理时间，研究了TCEP对紫花苜蓿种子萌发特性、活性氧产生和抗氧化系统的影响。结果表明，高浓度的TCEP (≥120 mg·L-1)对苜蓿萌发具有显著的抑制效应(P <0.05)，且抑制程度随着处理浓度的增加逐渐增大。通过组织化学染色和分光光度法测定发现TCEP处理的苜蓿芽苗体内活性氧剧增细胞膜脂过氧化程度加剧，第3天时芽苗的超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)、脱氢抗坏血酸还原酶(DHAR)、单脱氢抗坏血酸还原酶(MDHAR)和谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)显著提高，氧化型谷胱甘肽(GSSH)和氧化型抗坏血酸(DHA)含量增加。处理第5时，SOD、CAT、DHAR和MDHAR活性升高，GSSH含量增加。以上结果表明在TCEP胁迫下，苜蓿体内抗坏血酸-谷胱甘肽(AsA-GSH)循环的正常进行受到干扰，还原型抗坏血酸(AsA)和还原型谷胱甘肽(GSH)的氧化程度升高，从而破坏了苜蓿芽苗内的氧化还原平衡，使活性氧大量积累，最终导致苜蓿萌发受到抑制。本研究初步探明了紫花苜蓿对TCEP污染的耐受性以及TCEP对苜蓿萌发的毒害作用及具体机制，对未来可能发生的草地TCEP污染的修复提供了理论依据。

【目的】土壤中的盐分通常存在不均匀分布的现象。已有的研究发现与均一盐胁迫环境相比,不均匀盐胁迫可以缓解盐分对植物的伤害。研究旨在了解植物对不均匀盐分胁迫的响应,作为对均匀盐分下植物生理的一个重要补充,为扩大盐碱地的利用和栽培管理措施提供参考依据。【方法】采用分根装置将紫花苜蓿(Medicago sativa)的根系分为两部分,设置无盐胁迫(0/0,各半根系所处环境Na Cl浓度均为0)、半边根系环境Na Cl浓度为0的不均匀盐胁迫系列(0/S:0/100、0/150、0/200和0/250)、半边根系Na Cl浓度为50 mmol·L~(-1)的不均匀盐胁迫系列(50/S:50/100、50/150、50/200和50/250)以及两半根系环境Na Cl浓度相同的均一盐胁迫系列(S/S:50/50、100/100、150/150、200/200和250/250)处理("/"两边数值代表各半根系所处环境的盐胁迫状况,以Na Cl浓度mmol·L~(-1)表示)。处理15 d后测定其植株生长速率、生物量、水分吸收、钠、钾离子浓度、丙二醛含量等指标,了解不同盐胁迫环境对紫花苜蓿生长的影响。【结果】盐胁迫抑制紫花苜蓿生长,植株生长速率、生物量、水分吸收下降,叶绿素含量降低,脯氨酸含量升高,膜质过氧化程度加大,叶片Na~+浓度升高,K~+浓度降低,表现为较低的K~+/Na~+。而不均匀盐胁迫0/S与50/S处理与均匀高盐处理S/S相比,植株生长速率和地上生物量分别增加了57.05%—369.34%和15.47%—42.57%,Na~+浓度降低了15.85%—55.93%,缓解了Na~+的毒害作用。且不均匀盐胁迫下70%—92%的水分吸收来自于无盐或低盐胁迫一侧根系,增加了整株植物的水分吸收。【结论】不均匀盐胁迫处理与均匀的高盐胁迫处理相比,增加了紫花苜蓿叶绿素含量,降低了膜质过氧化程度,通过调控Na~+与K~+的吸收维持叶片中相对较高的K~+/Na~+,并且无盐和低盐胁迫一侧根系表现出补偿性吸水和补偿性生长,进而促进了植物生长,增加了地上和地下生物量。在一定的浓度范围内,与均匀的高盐胁迫处理相比,不均匀盐胁迫环境下植株根系所处环境的盐分浓度差异越大其对盐害的缓解作用越显著。

[目的]探讨磷肥施用下移深度对苜蓿越冬器官在低温胁迫下抗氧化生理特性的变化及其与抗寒性的关系。[方法]以‘北极熊’紫花苜蓿品种为供试材料,将磷肥施于地表和距离地表7.5,15,22.5,30 cm,分别以S_0、S_1、S_2、S_3、S_4表示,并以不施磷肥为对照(CK);于越冬期对苜蓿根颈模拟低温(4,-10,-20和-30℃)胁迫处理,检测丙二醛(MDA)含量、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性的变化,并分析MDA含量与抗氧化酶活性的相关性。[结果]在同一施磷深度下,随着胁迫温度的降低,苜蓿根颈MDA含量呈先降低后增加的变化趋势,以-10℃下最低;SOD、POD、CAT活性则呈先增加后降低的变化趋势,且均在-10℃下最大;在同一低温胁迫处理下,不同施磷深度处理的MDA含量均明显低于CK,且在S_2处理下MDA含量最低,较CK降低了48.61%～50.92%;不同施磷深度处理的SOD、POD、CAT活性均明显高于CK,且在S_2处理下SOD、POD、CAT活性最强,分别较CK增长了26.42%～35.61%,53.37%～84.67%和24.94%～61.58%。相关性分析表明,在4,-10,-20和-30℃下,SOD、POD、CAT活性与MDA含量呈显著或极显著负相关。[结论]在距离土壤表面15 cm处施用磷肥最有利于提高苜蓿抗氧化酶活性,进而降低MDA含量,增强苜蓿抗寒性。

丛枝菌根真菌(AMF)是一种存在于生态系统中重要的土壤微生物,广泛应用于植物的防旱、抗旱。本研究选用紫花苜蓿(Medicago sativa)为试验材料,分别研究了接种丛枝菌根真菌、磷和水分对其生物量、株高、脯氨酸和丙二醛含量的影响。结果表明,磷浓度变化对紫花苜蓿生长发育状况影响不显著,而接种AMF后可大幅度改善紫花苜蓿的抗旱性能。其中,水分充足(即田间持水量75%80%)条件下紫花苜蓿生长状况最好;随着水分降低,紫花苜蓿生物量与株高显著下降,脯氨酸、丙二醛含量增加,酶活性下降。接种AMF对紫花苜蓿的生长

甜菜碱(glycine betaine, GB)作为一类重要的渗透调节物质,与提高植物抗逆性密切相关。为了探究外源甜菜碱对NaCl胁迫下紫花苜蓿(Medicago sativa)种子萌发及幼苗抗逆性的影响,本研究选取‘甘农3号’紫花苜蓿为供试材料,采用150 mmol·L–1的NaCl溶液模拟中度盐胁迫,设置外源甜菜碱6个梯度浓度(0、10、20、30、40、50 mmol·L–1),并采取叶施和根注两种施用方式,分别对种子萌发和盆栽幼苗生长进行处理,通过分析种子萌发过程及幼苗期生长过程中的相关指标,探究外源甜菜碱缓解NaCl对苜蓿胁迫的生理机制。结果表明:1)苜蓿受到NaCl胁迫后,种子萌发期的发芽势、发芽率、发芽指数、活力指数、胚芽胚根长显著降低(P

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】探讨外源NO供体硝普钠(SNP)提高新疆棉花抗逆能力的内在机制。【方法】以棉花新陆早13号、新陆早33号为材料,通过室内人工模拟低温逆境的方法,研究SNP(100μmol.L-1)对冷害胁迫下棉花幼苗的生长、叶绿素含量、气体交换参数、叶绿素荧光参数及活性氧代谢的影响。【结果】在正常生长条件下SNP对棉花幼苗生长、过氧化氢(H2O2)、脯氨酸(Pro)、可溶性蛋白质和超氧化物歧化酶(SOD)影响不大,但显著提高了过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)和谷胱甘肽还原酶(GR)活性;此外,叶绿素含量、净光合速率(Pn)、胞间二氧化碳浓度(Ci)、最小荧光产量...

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。

为明确成团泛菌CQ10脂多糖(Pantoea agglomerans CQ10 Lipopolysaccharide,CQ10-LPSp)对紫花苜蓿(Medicago sativa)幼苗抗氧化酶和防御酶的作用，以紫花苜蓿‘巨能551’种子(种子表面消毒组和未消毒组)为试验材料，采用低浓度(0、0.067和0.134 EU·mL~(-1))和高浓度(0.200和0.267 EU·mL~(-1))的CQ10-LPSp与紫花苜蓿互作，研究CQ10-LPSp对紫花苜蓿幼苗的抗氧化特性[超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)和丙二醛(MDA)]和防御酶活性[苯丙氨酸解氨酶(PAL)、多酚氧化酶(PPO)和脂氧合酶(LOX)]的影响。结果表明：随着CQ10-LPSp浓度的升高，未消毒组和消毒组苜蓿幼苗的SOD、POD和PPO、PAL活性均呈先升后降趋势，在0.200 EU·mL~(-1)时达到最大值；MDA含量随着CQ10-LPSp浓度的升高呈先降后升再降的趋势，且均显著低于对照，而CAT活性却持续下降。低浓度CQ10-LPSp处理下，未消毒组幼苗CAT、MDA,PAL和LOX活性都大于消毒组，而POD、SOD和PPO却低于消毒组；高浓度CQ10-LPSp处理下，未消毒组幼苗CAT和MDA小于消毒组，POD、SOD和PAL高于消毒组。综上所述，紫花苜蓿幼苗对CQ10-LPSp的耐受能力存在浓度阈值效应，其耐受能力随着CQ10-LPSp浓度的升高而减弱，耐受阈值为0.200EU·mL~(-1)；低浓度CQ10-LPSp处理下，未消毒组苜蓿幼苗的抗氧化酶和防御酶活性高于消毒组。研究结果可为脂多糖的开发及诱导紫花苜蓿的先天免疫作用研究提供科学依据。

比较分析14个紫花苜蓿(Medicago sativa)品种种子萌发期对干旱和盐胁迫的耐受性,为生产栽培中合理选用耐旱性和耐盐性强的品种提供试验依据。分别采用0、150、200、250、300 mmol·L–1的NaCl溶液和0、15%、20%、25%、30%的PEG-6000溶液处理紫花苜蓿种子,根据不同处理下的发芽率动态变化筛选适宜的干旱和盐胁迫浓度,在干旱和盐胁迫条件下对供试的紫花苜蓿品种进行种子发芽标准试验,并运用模糊数学隶属函数法对紫花苜蓿的抗旱耐盐性进行综合分析。结果表明:1)筛选到对紫花苜蓿进行盐和干旱胁迫处理的适宜浓度分别为250 mmol·L–1NaCl和25%PEG-6000。2)干旱和盐胁迫下,供试紫花苜蓿种子的相对发芽势、相对发芽率、相对发芽指数都显著降低,且3个指标的变化趋势大致相同,不同品种间差异显著(P ‘希模’>‘法多’>‘巨能601’>‘巨能551’>‘莎莎’>‘巨能7’>‘梅佐’>‘巨能401’>‘英斯特’>‘威斯顿’>‘威神’>‘凉苜一号’>‘巨能4030’,耐盐性强弱为‘法多’>‘凉苜一号’>‘巨能551’>‘巨能995’>‘英斯特’>‘威斯顿’>‘希模’>‘巨能601’>‘巨能4030’>‘威神’>‘巨能401’>‘梅佐’>‘巨能7’>‘莎莎’。其中‘法多’、‘巨能995’和‘巨能551’紫花苜蓿种子具有较强的抗旱和耐盐性,在干旱和盐碱区具有推广应用潜力。

为探讨水分胁迫对3个紫花苜蓿(Medicago sativa L.)品种的生长特性和根系ABA浓度的影响,在温室可控条件下,采用盆栽停水法设置轻度(停水7d)、中度(停水14d)和重度(停水21d)3个水分胁迫水平,对敖汉、中苜1号和三得利3个紫花苜蓿品种进行处理,并分别测量叶片水势、相对含水量、气孔导度、根系ABA含量、地上生物量、根冠比及Fv/Fm。结果表明:随着水分胁迫程度增加,紫花苜蓿的地上生物量、Fv/Fm、叶水势、叶片相对含水量和气孔导度下降,根冠比和根系ABA含量升高。品种间的地上生物量和根

[目的]在植物代谢通路关键调控基因表达的相关研究中,筛选各种条件下合适的内参基因至关重要。[方法]以UV-B为主要胁迫,运用荧光定量PCR技术以及geNorm和NormFinder软件,对不同取样时间(处理后0、1、2和5d)的紫花苜蓿(MedicagosativaL.)幼苗根、茎、叶组织中Actin2、GAPDH、MSC27、18SRNA、β-tublin、bZIP、UBQ、PPPrep、Ms03_50f03和Ms03_69f07等候选内参基因表达的稳定性进行研究。[结果]geNorm软件显示:紫花苜蓿幼苗根部UV-B胁迫下MSC27和UBQ的稳定值(M)较小,增加第3个内参基因后变异值(V...