【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

【目的】秋眠是紫花苜蓿(Medicago sativa)对晚秋生长环境变化的一种适应性反应,根系是紫花苜蓿越冬的主要功能器官,秋眠性与其越冬具重要关联,但对于如何通过根系性状的越冬特征来实现抗寒效应,仍不清楚。文章中从根系性状越冬反应的角度,探究秋眠性对紫花苜蓿抗寒性的作用过程。【方法】采用11个标准秋眠级紫花苜蓿品种为材料,以紫花苜蓿在中国适宜分布区中较为寒冷的中温带地区为例,通过标准主轴分析(standardized major axis,SMA)等方法,研究不同秋眠级紫花苜蓿各根系性状在越冬过程的差异化响应及其异速生长关系,进一步采用偏最小二乘回归(partial least squar...

【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...

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...

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】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...

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。

为明确不同品种紫花苜蓿（Medicago sativa）对苜蓿蚜（Aphis craccivora）的抗性差异及其与营养物质的相关性，本研究采用蚜量比值法对不同品种紫花苜蓿的抗蚜性进行评价，并测定苜蓿营养物质含量，分析其抗蚜性与营养物质的关系。结果表明：不同品种紫花苜蓿对苜蓿蚜的抗性水平差异较大，其中阿尔冈金为抗性品种，蚜量比值为0.49；WL363、WL525、WL343、西部之星及中苜1号为中抗品种，蚜量比值分别为0.68、0.71、0.72、0.73、0.75；WL358和雷霆为高感品种，蚜量比值分别为1.41和1.75，而其余品种均为感性品种；不同品种苜蓿营养物质含量存在差异且苜蓿蚜量比值与其酸性洗涤纤维含量（r=0.544）呈显著正相关，与钙（r=-0.653）和干物质（r=-0.674）含量呈显著负相关，即苜蓿抗蚜性与酸性洗涤纤维含量成负相关关系，与钙含量及干物质含量成正相关关系。本研究结果可为苜蓿蚜的防治及抗蚜苜蓿品种的筛选提供一定理论基础与依据。

为探求适宜南方农区冬闲田季节性栽培的紫花苜蓿(Medicago sativa L.)根系特性,用‘赛特’、‘赛迪5’、‘维多利亚’、‘WL-414’、‘赛迪7’、‘游客’、‘WL-525HQ’、‘超音速’和‘赛迪10’9个紫花苜蓿品种,以田间试验和盆栽试验研究了紫花苜蓿根系性状与地上部生长的关系。结果表明:紫花苜蓿主根直径与根颈以下0～5 cm的侧根密度呈极显著正相关(P<0.01),与根颈直径呈极显著正相关(P<0.01);主根直径和根颈直径与株高和一级分枝数呈极显著正相关(P<0.05)。结果说明:主根粗壮、侧根发达,有利于...

挥发性成分是判断苜蓿干草品质优劣的基本感官指标,苜蓿干草在贮藏过程中受环境变化和微生物的作用,挥发性成分发生明显改变,直接影响苜蓿干草的适口性。目前我国牧草行业内缺乏针对苜蓿干草挥发性成分的分析鉴定方法,为此本研究采用顶空固相微萃取–气相色谱–质谱联用法(HS–SPME–GC–MS)分析紫花苜蓿(Medicago sativa)挥发性成分,结合峰面积归一化法确定各化合物的相对含量。结果表明:萃取温度90℃、萃取时间80 min、解析温度250℃、解析时间3 min为最佳萃取条件。该萃取条件下紫花苜蓿中共检测出52种化合物,包括酮类化合物9种,占总挥发物的37.55%;醇类化合物12种,占总挥发物的21.74%;醛类化合物15种,占总挥发物的19.31%;酯类化合物6种,占总挥发物的9.41%。其中β-紫罗兰酮含量可达到总挥发物的20%左右,苯乙醇、反式-2-己烯醛、2-苯基乙醛、壬醛、癸醛、6-甲基-5-庚烯-2-酮、3, 5, 5-三甲基环己-2-烯酮、胡薄荷酮等对紫花苜蓿挥发性成分贡献较大。

【目的】鲨烯环氧酶(squalene epoxidases,SQE)是苜蓿皂甙合成途径中的一种限速酶,与苜蓿皂甙的合成密切相关。通过对苜蓿鲨烯环氧酶(MsSQE1)基因的克隆及在苜蓿中过表达,探究鲨烯环氧酶对皂甙合成的作用机制。【方法】以模式植物蒺藜苜蓿鲨烯环氧酶基因序列设计引物,同源克隆苜蓿MsSQE1。对MsSQE1进行生物信息学分析;通过基因枪轰击技术,使MsSQE1在洋葱表皮瞬时表达,进行亚细胞定位。利用qRT-PCR方法分析该基因在根、茎、叶中的表达水平,以及在紫外辐射、ABA和GA3条件下的表达模式。在茉莉酸甲酯(MeJA)的诱导下,分析MsSQE1的转录水平,及对苜蓿皂甙含量的影响。利用根癌农杆菌转化体系,获得过表达MsSQE1的阳性转基因植株,并测定转基因植株的皂甙含量。【结果】克隆了MsSQE1的cDNA序列,开放阅读框1 578 bp,编码525个氨基酸,等电点为8.59。同源性比对分析,其氨基酸序列与蒺藜苜蓿中SQE1氨基酸序列同源性为98.6%,与拟南芥的同源性为80%。亚细胞定位显示,MsSQE1可能定位于细胞膜。组织特异性表达分析显示,MsSQE1在叶中的表达量最高,茎中次之,根中的表达量最低。在紫外辐射、ABA和GA3的诱导表达显示,紫外辐射诱导24 h,叶中表达量最高;GA3(50μmol·L~(-1))和ABA(100μmol·L~(-1))处理,均为8 h叶中表达量最高;MeJA处理能诱导MsSQE1表达量上调的同时苜蓿总皂甙含量也随着MsSQE1表达的上调而增加。分析过表达MsSQE1转基因苜蓿和转空载体苜蓿株系发现,MsSQE1的表达水平和总皂甙含量均升高,其中MsSQE1的表达水平是对照的3.11—9.45倍,总皂甙含量比对照提高14.26%—28.05%,暗示MsSQE1是苜蓿皂甙合成途径中的一种关键调节酶。【结论】从豆科牧草紫花苜蓿中克隆了MsSQE1并进行功能分析。在苜蓿中过表达MsSQE1能增加苜蓿总皂甙含量,暗示MsSQE1的表达影响苜蓿皂甙的生物合成,可能对皂甙的合成有重要的调节作用。

叶黄素循环是植物应对环境胁迫进行热耗散的光保护途径之一，紫黄质脱环氧化酶基因(VDE)是叶黄素循环脱环氧化过程的关键基因。本研究采用RACE技术首次克隆了云南逸散紫花苜蓿(Medicago sativa)的MsVDE基因，同时采用实时荧光定量分析干热胁迫下的MsVDE基因表达特征。结果表明，MsVDE全长1 678 bp,CDS编码区1 608 bp，编码535个氨基酸。氨基酸序列保守区域具有3个VDE基因的特征区，即N-端半胱氨酸富集区、脂质运载蛋白特征区和C-端谷氨酸富集区。进化树分析表明该基因与蒺藜苜蓿(Medicago truncatula) VDE基因的氨基酸序列亲缘关系最近。干热胁迫第4天和第8天时的MsVDE基因表达量分别比正常条件上调了2.13倍和1.97倍；喷洒二硫苏糖醇(1, 4-Dithiothreitol, DTT)溶液后MsVDE基因表达量平均下调了55%。本研究初步得出，云南逸散紫花苜蓿MsVDE基因在调控叶黄素循环应对干热胁迫中起作用。

以3株紫花苜蓿(Medicago sativa)内生根瘤菌株(LP3、WLP2和WLG1)为材料,进行抗逆和促生能力研究,并采用试管砂培法对WL168HQ苜蓿(M.sativacv.WL168HQ)进行接种试验,以不含根瘤菌的培养液为对照,分析菌株的共生固氮能力。结果表明,菌株WLP2能耐受除红霉素和庆大霉素外的所有抗生素≥300μg·mL~(-1);能在6%NaCl、pH 5~11和温度8~40℃的环境下生长,对盐、pH和温度的适应范围广;能溶解有机磷和无机磷,分泌IAA能力强。菌株WLG1接种,单株结瘤数、地上干重和地下干重显著高于对照处理(P<0.05),分别比对照增加了208.16%、72.35%和122.33%;单株有效根瘤重、根长和单株叶片数明显高于对照处理,分别比对照高了6.68%、9.57%和53.59%。综上所述,菌株WLP2对抗生素、盐、pH和温度的抗性以及促生能力较强,菌株WLG1对WL168HQ苜蓿接种效果最佳,共生固氮能力强。

【目的】克隆紫花苜蓿(Medicago sativa L.)抗逆新基因MsDUF,并对其进行序列特征分析,了解该基因在逆境胁迫下的表达模式。【方法】利用RACE法获得紫花苜蓿MsDUF全长的cDNA序列,对该序列进行生物信息学分析;用基因枪法进行MsDUF的亚细胞定位分析;采用实时荧光定量PCR研究该基因在高含量NaCl和PEG-6000的胁迫下,以及ABA和GA3诱导下的表达模式。【结果】测序结果显示,该基因cDNA全长714 bp,包含一个633 bp的完整开放阅读框,编码210个氨基酸,命名为MsDUF,GenBank登录号为JX183734。氨基酸BLASTP分析表明,MsDUF氨基酸...

【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...