本研究以“新牧4号”紫花苜蓿（Medicago sativa L. XinMu No.4）为材料，探讨紫花苜蓿花芽形态分化特性及水分胁迫对花芽分化进程的影响。本试验采用石蜡切片法对正常灌溉和水分胁迫两个处理下的紫花苜蓿花芽分化形态特征、分化阶段及花芽发育进程进行分析。研究结果表明：（1）根据紫花苜蓿各原基出现的顺序将其花芽分化阶段划分为营养生长期I、小花原基分化期II、萼片原基分化期III、花瓣原基分化期IV、雌雄蕊原基分化期V、花器官形成期VI；（2）与正常灌溉相比，水分胁迫处理使花芽横径变小1.69%～26.84%，（P<0.05），纵径变小2.51%～23.49%，（P<0.05）；（3）水分胁迫会缩短花芽分化的进程，使其提前4 d结束花芽分化期，增加小花数/花序。

随着用水总量的严格控制,干旱半干旱缺水地区紫花苜蓿(Medicago sativa)品质对水分的响应研究极为重要。在充分灌溉(4 200m3·hm(-2))、充分灌溉量的80%(3 360m3·hm(-2))和充分灌溉量的60%(2 520m3·hm(-2))条件下,测定苜蓿茎叶比和营养品质指标,研究水分胁迫与苜蓿营养品质间的关系,明确苜蓿营养品质对水分胁迫的响应。结果表明,整个生长期,苜蓿产草量(茎重+叶重)、粗蛋白含量、粗脂肪、粗灰分含量基本遵循第1茬>第2茬>第3茬,酸性洗涤纤维、中性洗涤纤维含量与

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...

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。

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

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

以陇东(耐旱)、公农1号(耐旱性中等)、BL-02-329(不耐旱)3种抗旱性强弱差异较大的紫花苜蓿为试验材料,对干旱胁迫下其叶片水分代谢与两种渗透调节物质的变化进行研究,结果表明:干旱胁迫下苜蓿叶片水势、叶片相对含水量降低,水分饱和亏缺增加,总体上3种紫花苜蓿叶片抗旱性强的材料其叶片水势降低的幅度较大,水分饱和亏缺上升幅度及叶片相对含水量下降幅度较低。干旱胁迫下,可溶性糖及脯氨酸含量上升,2种渗透物质对3种紫花苜蓿均有渗透调节作用。脯氨酸是三种紫花苜蓿主要渗透调节物质,脯氨酸含量的多少及增加的幅度能反映苜蓿的耐旱性。

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]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...

【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。

转录因子可以调节众多下游基因的表达，在植物抗逆境中起重要的调节作用。为了解析转录因子在南方型紫花苜蓿适应盐胁迫环境的分子机制，以南方型紫花苜蓿Ｍｅｄｉｃａｇｏ ｓａｔｉｖａ‘ＭｉｌｌｅｎｎｉｕＭ’为材料，以正常培养（Ｗｔ＿ｃｋ１）和氯化钠（盐）胁迫（Ｗｔ＿ｎ１）条件下的２个样品根系进行转录组分析，鉴定紫花苜蓿根系盐胁迫应答转录因子基因。同时，随机挑选４个转录因子差异表达基因进行实时荧光定量ｑ Ｒｔ－ＰｃＲ（３次重复），验证转录组测序技术（Ｒｎａ－ｓｅｑ）结果的可靠性。结果表明：紫花苜蓿根系在２５０ ＭＭｏｌ·ｌ－１氯化钠胁迫下７２ ｈ，共检测到３１ ９０７个基因表达量发生了改变，表达量差异达到．．．

通过分析不同的紫花苜蓿和黄花苜蓿材料，以期对干旱胁迫下的苜蓿叶片形态和组织解剖结构进行观察，旨在探究自然干旱胁迫下苜蓿幼苗叶片形态及解剖结构的适应性变化。以3个紫花苜蓿和2个黄花苜蓿为研究材料，分别设定4个不同的土壤相对含水量(土壤最大持水量的70%,55%,40%,25%)进行试验，处理30 d后测定叶片的形态结构和解剖结构。通过电镜观察紫花苜蓿和黄花苜蓿幼苗叶片形态和解剖结构，来探究苜蓿实生苗叶片对自然干旱胁迫的响应。结果表明，干旱胁迫会抑制苜蓿叶片的生长，随着干旱胁迫增强土壤水分降低，紫花苜蓿和黄花苜蓿的叶长、叶宽、叶面积降低，叶片厚度、叶肉厚度、下表皮厚度降低，栅栏组织厚度、海绵组织厚度下降，中脉中心厚度下降，栅海比呈现逐渐下降的趋势，叶片组织结构紧密度增加，疏松度减少，叶脉突起度增加。干旱胁迫强度与叶长、叶宽、叶面积、叶片厚度、叶肉厚度、下表皮厚度、栅栏组织厚度、海绵组织厚度、中脉中心厚度、栅海比、叶片组织结构疏松度呈负相关；与叶片组织结构紧密度、叶脉突起度呈正相关。

【目的】酸铝胁迫是南方农业生产面临的主要环境胁迫之一。研究乡土植物对酸铝胁迫的适应机理,发掘并利用优良基因培育抗酸耐铝作物新品种,从而为紫花苜蓿分子遗传改良奠定基础。【方法】贵州省草业研究所紫花苜蓿遗传改良组前期已从贵州乡土资源平坝苦油菜中克隆获得BjMATE,并将其构建过量表达载体。采用组织培养和花器官浸泡法分别对紫花苜蓿和拟南芥进行遗传转化,根据NPT抗性基因和特异基因设计引物对转化材料进行分子鉴定,并采用qRT-PCR进行表达量的鉴定。利用水培法平行比较转基因和对照紫花苜蓿在酸、铝和酸铝组合胁迫条件下的发芽率、幼苗生长状况,以及在长时间弱酸铝胁迫条件下的幼苗地上和地下部分的生长变化。采用酶标仪检测酸、铝以及酸铝组合胁迫条件下转基因和对照紫花苜蓿根系中POD、SOD、CAT等抗氧化酶的活性和MDA含量的变化,同时在BjMATE过表达的拟南芥中采用qRT-PCR的方法分析酸铝代谢途径的关键基因AtMATE、AtPIN2、AtALS3、AtALMT1和AtSTOP1在胁迫条件下的表达变化,并对其调控关系进行讨论。【结果】过量表达BjMATE的拟南芥和紫花苜蓿的阳性率分别为100%与66.7%,候选紫花苜蓿和拟南芥转基因株系中BjMATE的表达量分别比对照上调63.02和76.87倍。过量表达BjMATE紫花苜蓿株系OEMs-5和对照中苜1号紫花苜蓿的发芽率在正常、酸胁迫、铝胁迫和酸铝组合胁迫条件下都没有显著差别,但是其发芽势在胁迫条件下显著优于对照中苜1号。在长时间弱胁迫条件下,OEMs-5的株高与对照没有显著区别,但在铝离子胁迫和酸铝组合胁迫条件下,其的生物产量和根系伸长显著优于对照中苜1号。抗氧化酶活性和MDA含量在OEMs-5与中苜1号中的变化不尽相同。POD和SOD的活性在胁迫处理后的2个材料中都显著上升,但只有SOD的活性在2材料间差异显著。CAT的活性在处理间和材料间都没有显著的差异。MDA的含量略有下降,在铝离子和酸铝组合胁迫条件下的2个材料中差异达显著水平。qRT-PCR显示,在OEAt-1植株中,AtMATE、AtPIN2、AtALS3、AtALMT1和AtSTOP1受铝和酸铝组合胁迫诱导,但只有AtSTOP1在OEAt-1与野生型之间差异显著。【结论】BjMATE能够正向调节紫花苜蓿在种子萌发和幼苗生长阶段对酸铝胁迫的耐受性。活性氧清除系统尤其是SOD以及酸铝代谢途径关键基因AtSTOP1可能参与BjMATE介导的酸铝胁迫调节。

新疆盐渍化土壤中富含多种类型盐离子，严重影响苜蓿生长，制约苜蓿产业在新疆的发展。本研究分析了不同比例混合的钠盐和钾盐对紫花苜蓿(Medicago sativa)幼苗根系生长以及光合活性的影响。结果表明：随着单盐NaCl、KCl浓度的升高，紫花苜蓿根系和幼叶电导率、丙二醛(MDA)和脯氨酸逐渐增加，根系活力、叶绿素含量以及叶片最大光化学效率(F_v/F_m)逐渐下降，且在相同浓度下KCl处理下降程度更大。这表明，盐胁迫破坏了苜蓿幼苗细胞膜完整性，导致膜脂过氧化严重，细胞自身的渗透调节作用不足以缓解盐胁迫对幼苗的影响，从而导致苜蓿幼苗根系活力下降，叶片光合效率受到影响，并且苜蓿幼苗在KCl胁迫下伤害更大。然而在高浓度KCl中加入少量NaCl，上述指标的变化较单独KCl处理有所下降，这表明少量Na~+减轻了K~+胁迫对细胞膜的损伤，减少了细胞的氧化伤害，增加了细胞的渗透调节作用，从而缓解了对根系活力的影响；此外，少量NaCl缓解了KCl胁迫下幼叶的氧化伤害，减少了叶绿素的降解，维持了叶片的光合活性。

以紫花苜蓿(Medicago sativa)种子为材料，采用溶液培养法，研究金属螯合剂乙二胺四乙酸(EDTA)、乙二醇双(2-氨基乙基醚)四乙酸(EGTA)对钴(Co)胁迫下种子萌发及钴富集的影响，为植物在重金属环境中生长寻找解决办法，也为利用植物清除污染土壤中重金属元素提供潜在方法。通过不同浓度Co (0.1、0.2、0.5、0.7、1.0、20.0mmol·L~(-1))胁迫处理，探明Co胁迫对紫花苜蓿种子萌发的半抑制浓度为0.7 mmol·L~(-1)，该浓度作为Co胁迫浓度，用于研究外源EDTA、EGTA对Co胁迫下紫花苜蓿种子萌发的影响。通过外源添加不同浓度EDTA (0.1、0.2、0.5、0.8、1.0、2.0 mmol·L~(-1))、EGTA (0.1、0.2、0.5、1.0、2.0、5.0 mmol·L~(-1))，测定EDTA和EGTA对Co胁迫条件下紫花苜蓿种子萌发的显著恢复浓度，并测定了显著恢复浓度下，紫花苜蓿种子体内超氧阴离子产生速率、超氧化物歧化酶(SOD)活性、丙二醛(MDA)含量、Co含量等。结果表明，Co胁迫条件下，紫花苜蓿幼苗体内的超氧阴离子产生速率显著增加(P <0.05)，而SOD活性显著降低，MDA含量显著升高，Co含量显著增加，达到2 000 mg·kg-1 (以干重计)。外源0.8 mmol·L~(-1) EDTA和1.0 mmol·L~(-1) EGTA处理对Co胁迫紫花苜蓿种子发芽率和幼苗长度均得到显著恢复，幼苗体内超氧阴离子产生速率显著降低，SOD活性显著升高，MDA含量显著降低。研究证明，Co胁迫条件下，紫花苜蓿幼苗体内大量吸收Co，产生毒性作用，活性氧代谢平衡被打破是抑制紫花苜蓿种子萌发的原因之一，金属螯合剂EDTA、EGTA减少幼苗对Co的富集作用，对Co胁迫下紫花苜蓿种子萌发具有缓解作用。