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。

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。

为探索南方紫花苜蓿(Medicago sativa)种植新途径，建立长江中下游地区紫花苜蓿和玉米(Zea mays)周年轮作栽培模式，本研究开展了紫花苜蓿冬闲田栽培技术和轮作玉米栽培技术研究。紫花苜蓿栽培试验设置了对照(不施肥)和施肥(NPK复合肥)处理；轮作玉米试验设置了原位添加苜蓿绿肥(紫花苜蓿种植地)、异地添加苜蓿绿肥(未种植紫花苜蓿地)和不添加苜蓿绿肥(对照) 3个处理，添加量为3 000 kg·hm~(-2)苜蓿干草。结果表明：秋播紫花苜蓿可分别于次年4月初和5月中旬刈割两茬。其中，施肥显著提高了苜蓿产量和叶蛋白质含量(P <0.05)。本研究结果表明，紫花苜蓿与饲用玉米周年轮作是长江中下游地区一种高效、可持续的轮作栽培模式，既可获得紫花苜蓿和玉米双丰收，又可有效改善农田土壤质量。

紫花苜蓿(Medicago sativa)与水稻(Oryza sativa)轮作是南方苜蓿种植的新模式,许多关键技术有待深入研究。本研究探讨了施肥(基肥和追肥)轮作苜蓿和土壤养分以及紫花苜蓿绿肥还田对轮作水稻产量的影响。结果表明,225和450 kg·hm~(-2)基肥处理的苜蓿产量分别比不施肥增加了22.6%和41.9%,追施氮(N)、磷(P)、钾(K)肥进一步提高了基肥的增产效果,5月上旬的干草产量达到11 198 kg·hm(-2),促进苜蓿分枝是增产的主要原因之一,同时明显提高了苜蓿地0–20 cm土层的全氮、速效磷和有机质含量以及苜蓿茎、叶的蛋白质和磷含量,其中,450 kg·hm(-2)NPK基肥+追肥对茎、叶蛋白质和磷含量的增加作用最显著(P <0.05),籽实产量比对照(未种苜蓿且未施绿肥)增加了18.2%。综上分析可知,紫花苜蓿与水稻周年轮作既可收获一定数量的紫花苜蓿,又可促进轮作水稻增产,是南方紫花苜蓿产业发展的一条有效途径。

以紫花苜蓿(Medicago sativa)、饲用玉米(Zea mays)、高丹草(Sorghum bicolor×S. sudanense)互为受体材料，在不同浓度(0、12.5、25、50、100、150、200 mg·mL~(-1))植株水浸提液处理下，测定种子发芽及幼苗生长的相关指标，旨在探究三者间的化感效应关系，为轮作、混播或间、套作生产提供参考依据。结果表明，3种作物相互间均具有化感效应，其效应因受体植物种类、受体器官、组织浸提液浓度的不同而存在差异。在供试浓度范围内，饲用玉米水浸提液浓度25、50 mg·mL~(-1)分别是促进紫花苜蓿、高丹草生长的最佳浓度，且均对种子活力的促进效果最佳，综合化感效应指数(SE)分别为0.074、0.092；紫花苜蓿水浸提液浓度50 mg·mL~(-1)是促进饲用玉米生长的最佳浓度(SE=0.027)，且对胚根生长的促进效果最佳，紫花苜蓿水浸提液对高丹草均为抑制效应(SE <0)；高丹草水浸提液各浓度对紫花苜蓿、饲用玉米均为抑制效应(SE <0)。综上，紫花苜蓿宜与饲用玉米，不宜与高丹草轮、套作或混播；饲用玉米可作为高丹草的前茬作物，不宜作为后茬；以饲用玉米作为主要收获对象时，也不宜进行套作或混播。

苜蓿→作物轮作是一种有利于均衡利用土壤养分和防治病、虫、草害的高水平种植方式。以甘农9号紫花苜蓿(Medicago sativa ‘Gannong No.9’)连作为对照,5龄甘农9号紫花苜蓿→海波草地早熟禾(Poa pratensis ‘Haibo’)轮作为处理,于轮作后第1、2年的4月、7月和10月分别采集0–20和20–40 cm土层土样,测定土壤有机质、全氮、碱解氮、全磷和全钾含量,分析土壤养分变化特征。结果表明,轮作后,第1年的土壤有机质、全氮、碱解氮、全磷和全钾含量高于第2年。轮作后第1年,土壤有机质、全氮、碱解氮、全磷和全钾含量在0–20 cm土层中分别较连作提高16.32%、 6.16%、 4.13%、 17.94%和8.29%; 20–40cm土层中分别提高30.69%、 5.00%、 2.29%、3.33%和30.00%;轮作后第2年,0–20 cm土层中分别提高9.36%、5.12%、3.54%、18.91%和19.54%;20–40 cm土层分别提高16.70%、0.97%、4.89%、25.00%和26.48%。紫花苜蓿→草地早熟禾轮作土壤有机质、全磷和全钾含量明显高于紫花苜蓿连作,而轮作土壤全氮和碱解氮含量与连作差异较小。与紫花苜蓿连作相比,紫花苜蓿→草地早熟禾可提高土壤有机质、全磷和全钾的含量,提高N的利用率。

以单播青贮玉米(Zea mays)为对照,套种紫花苜蓿(Medicago sativa)模式下,测定了第一年早熟、晚熟青贮玉米根际土壤碳(C)、氮(N)、磷(P)、土壤微生物生物量碳(microbial biomass C, MBC)、土壤微生物生物量氮(microbial biomass N, MBN)、土壤微生物生物量磷(microbial biomass P, MBP)、土壤地表球囊霉素相关蛋白(glomalin-related soil protein, GRSP)、土壤真菌多样性和群落结构特征等。结果表明,两品种青贮玉米根际土壤全N含量在套种当年显著增加(P

【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】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

通过研究甘农9号紫花苜蓿(Medicago sativa cv. Gannong No.9)与海波草地早熟禾(Poa pratensis Haibo)轮作序列土壤氮素时空动态变化,探讨不同轮作序列土壤氮素时空分配机制。设置草地早熟禾→紫花苜蓿(PA)和紫花苜蓿→草地早熟禾(AP)轮作处理,以草地早熟禾→草地早熟禾(PP)和紫花苜蓿→紫花苜蓿(AA)为对照;于种植第二年4–10月分别采集0–20和20–40 cm土层土壤,测定全氮与碱解氮含量。结果表明,PA模式0–20和20–40 cm土层4–10月全氮含量动态均呈先下降后上升趋势;0–20 cm土层碱解氮含量动态呈上升–下降–上升趋势,而20–40 cm土层呈下降–上升–下降–上升趋势;0–20 cm土层,除8月外,4–10月PA模式全氮含量显著高于PP,20–40 cm土层,除8、9月外,4–10月PA模式全氮含量显著高于PP(P 0.05);0–20 cm土层,除4、5、6月外,其他月份AP模式碱解氮含量显著低于AA;20–40 cm土层,10月AP显著低于AA(P 0.05)。综上所述,草地早熟禾→紫花苜蓿序列可显著提高土壤全氮和碱解氮含量,紫花苜蓿→草地早熟禾序列可使土壤全氮与碱解氮得到有效利用。与苜蓿→草地早熟禾轮作相比,草地早熟禾→苜蓿能有效增加土壤氮素含量。

为探讨苜蓿轮作玉米后不同种植年限玉米生育后期叶片衰老特性,以金山27为试材,紫花苜蓿地为前茬,连续4年采用同一高产栽培方案种植玉米,吐丝期开始,每10 d 1次,测定不同层位叶片叶绿素、丙二醛(MDA)含量和超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)活性。结果表明:苜蓿轮作玉米后,玉米产量随玉米种植年限的增加而降低,与种植玉米第一年相比,第二、三、四年产量分别下降了9.7%,13.6%和19.1%。苜蓿轮作玉米后,不同种植年限玉米吐丝后叶片衰老速率随玉米种植年限的增加而增加,且随生育进程差异增加。不同生育时期和层位春玉米叶片叶绿素含量随玉米种植年限增加而下降,吐丝后20 d到叶丝后40 d...

【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...