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[硕士论文] 陈权
作物栽培学与耕作学 华中农业大学 2018(学位年度)
摘要:为进行饲料油菜推广应用,本研究对油菜、大麦,紫云英、黑麦草和毛苕子等进行了比较研究,以评价油菜的饲用特性。同时对12个油菜品系进行了产量与品质的比较研究,以期筛选出具有饲料应用前景的油菜品种。以高产优质油菜品种华油杂62为主要研究对象,设置油菜种子处理试验、播期密度试验、收获次数与施肥试验。总结了饲料油菜直播壮苗、适宜播期及密度、简化施肥,适时收获的高效栽培技术。主要研究结果如下:
  1.筛选出用于饲料用途的品种材料
  与对照华油杂62相比较,6-3914、16-P35外和15P24母的平均鲜重产量超过了对照,15-兰凡1、16-P35外和6-3914的平均干重产量超过了对照;植株地上部含水率以16-P32外、16-P35外、6-1907、6-2660和15-兰凡1等材料相对较低。综合鲜重、干重和含水率三项指标,以品系16-P35外鲜重高、干重高、含水率低,更适宜作饲料油菜。
  2.锐胜包衣油菜种子可以显著提高种子出苗率和最终成苗率
  不同材料处理的油菜种子,10月9日播种,第5天开始出苗,第6天出苗速度最快,播种后锐胜的出苗速度明显快于对照。播种后第10天锐胜出苗率显著高于对照20.9个百分点;播种后第50天锐胜的最终成苗率为55.0%,显著高于对照18.5个百分点。2月12日播种,第10天开始出苗,第12天出苗速度最快。锐胜的出苗速度明显快于对照。播种后第15天锐胜处理的出苗率显著高于对照15.9个百分点;播种后第30天锐胜处理的最终成苗率为48.9%,显著高于对照15.7个百分点。
  不同材料处理的油菜种子进行秋播和春播,锐胜处理的出苗率和最终成苗率都显著高于对照。表明锐胜处理油菜种子可以显著提高种子出苗率和最终成苗率。
  3.饲料油菜适当早播有利于获得更高的饲料产量
  综合两年试验结果,饲料油菜播期为9月20日和9月30日的产量都是随着密度的增加先上升后下降。饲料油菜适当的早播有利于获得更高的饲料产量,拟获得60000kg/hm2以上的较高生物产量,适宜播期在9月下旬到10月10日。适宜的密度在45-75万株/hm2。
  4.饲料油菜在12月中旬至4月下旬循环收获可获得较高生物产量
  饲料油菜可以在11月中旬开始收获。在不同循环收获时间处理中,以第一次收获时间为12月18日,第二次收获时间为3月26日,第三次收获时间为4月30日的处理收获的鲜重产量最高。
  5.不同施肥次数、收获次数及收获方式对饲料油菜总产量的影响效果不同
  在三次收获条件下,一次追肥处理的干重总产量显著高于二次追肥处理的干重总产量,二次追肥处理的干重总产量显著高于三次追肥处理的干重总产量。
  在不同追肥次数和收获方式条件下,三次收获的鲜茎叶生物产量为45971.33-105290.33kg/hm2。在相同追肥处理条件下,第一次收获时采用三种收割方式收获的平均生物产量的大小顺序是留三叶>留心叶>去心叶,且差异达到显著水平。留三叶的收获方式平均鲜重产量最高可达到96216.89kg/hm2,其中一次追肥处理平均产量为105290.33kg/hm2,明显高于留心叶和去心叶的收获方式;去心叶的收割方式明显不利于油菜再生,第二次收获的产量大大降低,总产量也明显降低。
  收获次数为一次、二次和三次收获的鲜重累计产量平均值分别为78237.00kg/hm2、87560.11kg/hm2和91216.89kg/hm2。
  6.饲料油菜产量显著高于豆科牧草紫云英和毛苕子
  与2月27日收获相比,4月18日收获时油菜和毛苕子的鲜重产量降低,紫云英和黑麦草的上升。不同饲料材料适宜收获时期具有差异。如只收获一次,油菜在3月下旬以前收获,其鲜重产量在各种作物都是最高的,大麦在2月份收获生物产量仅次于油菜,黑麦草在3-4月份生物量迅速增长,4月份超过油菜的生物量,紫云英和毛苕子在3月收获生物产量较高。如收获两次,油菜在3月初、4月中旬二次收获可获得较高鲜重产量。黑麦草和大麦在3月底、4月中旬收获二次可获得较高的鲜重产量。
  2月27日到4月18日收获,毛苕子的平均蛋白质含量上升6.52%;但油菜、紫云英和黑麦草的平均蛋白质含量下降明显,分别下降63.62%、29.11%和27.16%,以油菜的蛋白质含量下降最为明显。因此如要获得油菜较高蛋白质含量,可在2月下旬以前收获。
[硕士论文] 侯瑞
作物遗传育种 华中农业大学 2018(学位年度)
摘要:青贮玉米属于青饲作物,其茎、叶及果穗经发酵后均可用作家禽、家畜的饲料。加强青贮玉米的育种研究不仅可以解决当前青饲作物生产能力不足的问题,还能大幅度提高农牧交错区农民的收入,对实现农业由数量型增长向优质高效型增长的方向转变有着深远意义。
  本研究利用以大刍草为供体、优良玉米自交系综3为受体构建的重组自交系群体(BC2F7-RIL)为材料,从中选取138个家系作为母本,分别与5个青贮玉米自交系进行杂交,进而在多环境下对杂交组合的单株生物量及4个生物量相关性状进行表型评价,主要结果如下:
  1.以138个家系为母本分别与3个青贮玉米自交系进行杂交,共组配了263个杂交组合。基于这些杂交组合在黄冈和鄂州环境下的单株生物量、株高、穗位高、茎粗和单株绿叶数的表型,筛选了28个生物量大的杂交组合。
  2.利用当选的28个杂交组合的20个母本系,继续与4个青贮玉米自交系进行杂交,共组配了80个杂交组合。对这80个杂交组合的单株生物量和4个生物量相关性状进行评估,筛选到了2个生物量高于对照材料(雅玉8号)的杂交组合:ZT70×HZ2和ZT209×HZ2。
  3.杂交组合ZT70×HZ2和ZT209×HZ2的平均株高分别为331.81cm和315.28cm,单株生物量分别为1.75kg和1.80kg,分别比对照高38.89%和42.46%,具备作为青贮玉米的潜在价值。当选杂交组合中的2个渐渗系(ZT70和ZT209)也为青贮玉米育种提供了优良种质资源。
[硕士论文] 姚瑶
农业资源利用 山东农业大学 2017(学位年度)
摘要:紫花苜蓿对畜牧业的发展具有不可替代的作用。科学施肥和合理干燥方式可以增加紫花苜蓿的产量,提高其营养品质。采用盆栽和小区试验相结合以及物理干燥和化学干燥相结合的研究方法,分析了叶面肥(YF)、牧草专用控释肥 I(AF)、牧草专用控释肥 II(BF)和普通复合肥(HF)4种肥料以及不同浓度碳酸氢钠、碳酸钾两种干燥助剂和4种物理干燥方式对苜蓿生物学特性、干燥速率及营养成分的影响。研究结果表明:
  1、施肥处理对苜蓿生物学特性指标产生不同程度的影响。牧草专用控释肥Ⅰ、Ⅱ(AF、BF)处理下苜蓿株高和鲜干草产量随施肥量的增加呈现先增后减的趋势。普通复合肥(HF)处理下苜蓿产量随施肥量增加而增加。1.5倍牧草专用控释肥Ⅰ(AF2)、牧草专用控释肥Ⅱ(BF2)能增加苜蓿株高,提高生长速度。牧草专用控释肥Ⅱ(BF2)的增产幅度最大,相比 CK增产40.3%。肥料间施肥量的变化对紫花苜蓿茎叶比与一级分枝的影响较小,二级分枝呈现随施肥量的增加而减少的趋势。牧草专用控释肥Ⅱ(BF1)能显著降低紫花苜蓿的茎叶比并促进其分枝。施肥量增加使紫花苜蓿根系干重、体积增加。牧草专用控释肥Ⅰ(AF3)处理下根系干重及体积最大,普通复合肥(HF3)处理下苜蓿根系最长,降低施肥量有利于紫花苜蓿的主根生长。
  2、随施肥量的增加紫花苜蓿粗蛋白含量降低。牧草专用控释肥Ⅱ(BF)可显著增加粗蛋白含量,普通复合肥(HF)可增加紫花苜蓿的磷钾含量。
  3、不同干燥方式对苜蓿干燥速率和营养成分影响不同。3%浓度的碳酸钾处理紫花苜蓿干燥速率最大,能缩短干燥时间。3%浓度的碳酸氢钠处理的粗蛋白含量最高。不同干燥助剂对灰分的影响不显著。3%浓度的碳酸钾处理,苜蓿磷含量较高。综合来看,3%浓度的碳酸钾可以加快紫花苜蓿的干燥速度,使其营养成分损失较少。风干、阴干、晒干处理下随时间的增加粗蛋白含量减少,烘干105℃粗蛋白含量最高,阴干9天最低。
  4、通过对苜蓿地上地下生物学特性、营养成分的综合分析,考虑苜蓿产量及经济价值,BF2处理即1.5倍牧草专用控释肥II综合表现最好,值得在生产中推荐使用。在苜蓿干燥方面,应及时整合苜蓿干草,减少营养损失,K3处理即3%浓度的K2CO3不仅可以加快紫花苜蓿的干燥速度,而且可以保证其营养品质,可优先推荐其用作苜蓿干燥助剂。
[硕士论文] 刘奇
土壤学 山东农业大学 2017(学位年度)
摘要:腐植酸(Humic Acid,简称HA)分为矿质源腐植酸和生物源腐植酸,本试验研究的腐植酸来源于矿质源腐植酸。风化煤中的腐植酸分子量巨大,溶解性差,活性官能团少,发挥的作用小,因此,为提高腐植酸的活性,本文探索比较了几种风化煤腐植酸的最佳活化工艺技术,对活化产物进行了分析评价,以及对腐植酸在农业上的作用进行了探讨,包括腐植酸对果园土壤微生物的影响以及对黑麦草生长的影响、腐植酸对土壤磷肥有效性的影响及其对盐碱土的改良作用。为今后风化煤腐植酸的活化工艺和大规模生产与应用提供理论依据。主要研究结果如下:
  1.采用氢氧化钾活化为活化剂,在滚筒球磨机中对风化煤进行固态活化,制备活性腐植酸,筛选出的最佳工艺条件为:氢氧化钾占风化煤质量的10%,转动速率为50r/min,研磨时间为60min。该条件下生产的腐植酸水溶性为31.4%,pH为7.52,电导率为865μS/cm,水溶性比未活化处理的水溶性高出174.7%。
  2.腐植酸可以改善土壤微生物群落结构,盆栽试验中,2500g果园土中加入50g腐植酸,培养95天的土壤放线菌数目较大,达到3.5627万个/g soil,而CK只有0.4502万个/g soil。
  3.腐植酸可明显提高黑麦草的生理活性,其中,可溶富里酸显著提高黑麦草的SOD、硝酸还原酶活性。但是,风化煤腐植酸显著提高黑麦草的根系活力、增强根系的生长,并且,风化煤腐植酸为土壤充足的碳库资源,保证黑麦草的持续快速生长,HS5处理的黑麦草生长51天累计生物量比CK高145g。
  4.磷酸一铵与经活化的风化煤和未活化风化煤分别按照1:0,1:0.1,1:1和1:5四种不同比例加入理化性质相同的等量褐土中,在相对土壤含水量为50%、75%和100%三种不同处理条件下,室温静置培养,定期测定土壤中有效磷的含量的变化。结果表明,磷肥施入土壤后,在培养第7—14天就出现被土壤明显固定的现象,从而使土壤有效磷含量迅速降低,相对含水量50%、75%、100%的土壤样品其有效磷含量降低百分数依次为30%、21%和13%。加入活化风化煤比未加入能相对提高土壤有效磷5%—13%。在加入活化风化煤的处理组中,又以P2O5:AHA(活化风化煤)为1:5处理的土壤有效磷含量最高,P2O5:AHA为1:1次之。
  5.在改良中高度盐碱土的试验中,随着腐植酸的不断增加,土壤全盐降低显著,2500g盐碱土中加入400g腐植酸的土壤全盐降低量最大,比CK降低了23.5%。但是,不同腐植酸量的加入,盐碱土的pH值差异性不显著。
  6.腐植酸对土壤盐基离子具有吸附特性,全盐降低量与加入的腐植酸之间为多项式(P)正相关并达极显著水平,相关方程式为y=-4×10-6x2+0.0032x+0.1596,式中y为全盐降低量(g/kg),x为腐植酸用量(g/pot),即在本试验腐植酸用量范围内,东营盐碱土的全盐降低程度随着腐植酸量的增加而呈降低趋势。
[硕士论文] 李家丽
农业资源利用 山东农业大学 2017(学位年度)
摘要:世界上存在大面积的盐碱土地,且盐碱化面积逐年增加。土壤盐渍化是限制影响作物生长的重要非生物胁迫因素。紫花苜蓿是重要的豆科牧草,对土壤盐碱有一定的耐受能力。本研究的目的是通过对耐盐品种的评价,利用高通量测序技术对紫花苜蓿进行萌发期耐盐的转录组分析。本研究分为萌发期耐盐评价和转录组分析两部分。萌发期耐盐评价包括适宜盐浓度筛选、耐盐品种(系)筛选和耐盐胁迫解除研究,转录组分析为有参分析。
  1.萌发期耐盐评价:
  (1)适宜盐浓度筛选:以阿尔冈金为试验材料,设置NaCl溶液的浓度梯度为:0、100、150、200、250、300 mM。当NaCl浓度为150 mM时,种子发芽率为29%,比对照处理下的发芽率低52%;当NaCl浓度分别为200、250、300 mM时,种子发芽率分别为12%、9%、2%,说明种子萌发受到较严重的抑制。故选取150 mM用于后续试验研究。
  (2)耐盐评价:用150 mM NaCl溶液处理40个地方品种和40个国外品种,相关分析表明,性状间大部分呈极显著正相关。根据80个品种的发芽率耐盐系数值大小将材料分为5级,高度耐盐(占17.5%)、耐盐(占35.0%)、中度耐盐(占30.0%)、敏感(占15.0%)、高度敏感(占2.5%)。选取耐盐品种无棣苜蓿和盐敏感品种金皇后用于下一步试验。
  (3)解除盐胁迫试验:用150 mM NaCl溶液处理无棣苜蓿和金皇后,取培养5天后未萌发种子进行解除胁迫试验。解除胁迫后,无棣苜蓿和金皇后的发芽率分别增加了20%和6%。而蒸馏水中已萌发的种子,再受胁迫处理,萌发未受影响。表明萌发早期为种子萌发重要节点。
  2.转录组分析:选取耐盐品种无棣苜蓿和盐敏感品种金皇后用耐盐转录组分析。
  (1)测序数据质量汇总:从构建的12个表达文库中,共测序产出Raw data87.062 G,Clean data86.513 G。无棣苜蓿共测出145713211条reads,其中对照处理共测出71431607条reads,胁迫条件下共测出75301344条reads;金皇后共测出142662828条reads,其中对照处理中共测出71569840条reads,胁迫条件下共测出71908642条reads。
  (2)序列比对分析:使用HISAT软件将序列数据比对到蒺藜苜蓿基因组上。对照处理下无棣苜蓿和金皇后的比对率分别为47.67%和47.73%;盐处理下无棣苜蓿和金皇后的比对率分别为47.37%和47.37%。
  (3)差异表达基因分析:使用StringTie和Ballgown软件对数据进行差异表达基因分析,筛选出25个差异表达基因和42个差异表达转录本。使用DESeq软件对数据进行差异表达基因分析,无棣苜蓿在胁迫条件下筛选出583个差异表达基因,金皇后在胁迫条件下筛选出287个差异表达基因。
  (4)盐胁迫相关的差异表达基因的GO功能注释:利用GO分析对100个盐胁迫相关的DEG进行功能归集,在BP大类中,最具有代表性的为代谢过程、细胞进程、单个组织进程、生物调节、刺激反应等。在MF大类中,催化活性、结合、载体活性、分子功能监管、核酸结合转录因子的活动最具代表性。在CC大类中,膜、细胞组分、细胞、膜组分、细胞器最具代表性。
[博士论文] 宋丽莉
遗传学 哈尔滨师范大学 2017(学位年度)
摘要:紫花苜蓿(Medicago sativa L.)是多年生豆科牧草,北方寒冷的天气严重影响紫花苜蓿的产量。紫花苜蓿在寒冷冬季的存活率取决于根颈芽的数量和返青能力。为了研究紫花苜蓿抗寒性的分子机制,本研究利用高通量测序技术对紫花苜蓿根颈芽进行转录组测序分析,获得大量与抗寒相关的转录本。克隆钙信号相关的MsNCX和MsCML抗寒基因,并分析这两个基因在植物抵御非生物胁迫方面的功能。本研究主要结果如下:
  1.转录组测序分析紫花苜蓿抗寒机制
  利用Illumina平台对紫花苜蓿根颈芽进行转录组测序,获得与抗寒相关基因在转录水平的动态变化。获得响应冷冻胁迫的差异表达基因共5605个,其中1900个上调差异表达,3705个下调差异表达。GO注释分析发现,差异表达基因主要聚类在生物学过程的有机环状化合物代谢过程,氧化还原过程和单一生物代谢过程;细胞成分的细胞壁,膜蛋白等;分子功能的核酸结合,结合和催化活性等子集中。差异表达基因主要是转录因子和各种信号传导元件的关键基因。350个差异表达基因被注释为转录因子功能,属于AP2/EREBP、Hsfs、MYB、bHLH、WRKY、NAC、bZIP和MADS等转录因子家族。钙信号传导途径(如阳离子转运基因和类钙调素基因),植物激素信号传导途径和蛋白泛素化途径关键基因被富集,呈现出上调表达。参与代谢途径的基因也被富集,呈现下调表达。
  差异表达基因表达模式分析结果表明,编码功能蛋白和调节蛋白的差异表达基因在紫花苜蓿冷适应和冷冻胁迫时期均上调表达,编码调节蛋白的差异表达基因在休眠期基因表达量高于冷冻胁迫时期。与冷冻胁迫时期相比,不是所有的基因在返青时期会被诱导。qRT-PCR结果与转录组测序结果相关性很高,验证了转录组测序数据的准确性。
  通过qRT-PCR分析紫花苜蓿在连续两年越冬期的基因表达模式,结果显示,钙信号和和抗氧化酶基因在紫花苜蓿连续两年的越冬期基因表达模式相同,激素信号传导途径相关的基因在冷适应和冷冻胁迫时期表达趋势一致,返青期基因表达变化不同,说明钙信号相关基因在紫花苜蓿抗寒过程中起到重要作用。
  2.紫花苜蓿MsNCX基因克隆和功能研究
  克隆获得紫花苜蓿MsNCX基因,该基因具有一对Na+/Ca2+结构域,编码597个氨基酸的多肽,紫花苜蓿MsNCX蛋白与蒺藜苜蓿MtCAX蛋白同源。MsNCX基因在紫花苜蓿根,茎,叶中均有表达,在根中表达量最高;低温胁迫下,MsNCX基因在紫花苜蓿叶片中快速响应;根中MsNCX基因响应盐胁迫最剧烈;在干旱和盐碱胁迫下,根中MsNCX基因在胁迫6h表达量达到最高;根中MsNCX基因在ABA胁迫12h表达量达到最高。
  构建pCBM-MsNCX植物表达载体,并对烟草进行遗传转化研究。通过草丁膦筛选,PCR和qRT-PCR检测,选取表达量较高的4个株系用于后续功能分析。过表达MsNCX烟草的抗寒性显著提高,表现为存活率较高,冷胁迫后MDA较低,抗氧化酶活性提高,积累较多的脯氨酸、可溶性蛋白和可溶性糖。与野生型相比,在盐和干旱胁迫下,转基因株系叶绿素含量降低较慢,超氧阴离子和过氧化氢含量较低;CAT酶活性显著提高,同时积累较多的渗透保护性物质,尤其是脯氨酸。盐胁迫下,转基因株系叶片中积累较低的Na+含量,较高的K+含量。转基因株系中胁迫响应基因表达量显著高于野生型,说明MsNCX基因可提高烟草抵御非生物胁迫的能力。
  3.紫花苜蓿MsCML基因克隆和功能研究
  克隆获得紫花苜蓿MsCML基因,含有一个EF-hand结构域,编码196个氨基酸的多肽,紫花苜蓿MsCML蛋白与鹰嘴豆CaCML45蛋白亲缘关系最近。MsCML基因在紫花苜蓿在茎中表达量最高,其次是根,表达量最少的是叶片。紫花苜蓿叶片中MsCML基因快速响应不同的非生物胁迫,结果如下,在冷和盐胁迫1h后MsCML基因表达量剧烈升高;在盐碱和ABA胁迫下,MsCML基因在胁迫3h表达量达到最大值;在甘露醇胁迫下,MsCML基因在胁迫24h表达量达到最大值,说明紫花苜蓿MsCML基因对非生物胁迫的早期应答过程起到重要作用。
  构建过表达植物表达载体pCBM-MsCML,并对烟草进行遗传转化研究。通过草丁膦筛选,PCR和qRT-PCR检测,选取表达量较高的3个株系用于后续功能分析。过表达MsCML烟草的抗寒性显著提高,可以快速恢复冷胁迫造成的损伤,与野生型相比,经冷胁迫后叶片电导率和MDA较低,抗氧化酶活性提高,积累较多的脯氨酸和可溶性蛋白质。在盐和干旱胁迫下,转基因株系比野生型具有更高的叶绿素含量,超氧阴离子和过氧化氢含量较低;抗氧化酶系活性提高,同时积累较多的脯氨酸减少非生物胁迫带来的损伤。盐胁迫下,转基因株系叶片中Na+含量低于野生型,K+含量高于野生型。过表达MsCML基因的烟草胁迫响应基因的表达量明显高于野生型,说明MsCML基因可提高烟草抵御非生物胁迫的能力。
[硕士论文] 苏日古嘎
草学 内蒙古民族大学 2017(学位年度)
摘要:采用不同渗透势的PEG模拟干旱实验,结合大田干旱胁迫处理试验,研究干旱胁迫对沙打旺(Astagalus adsurgens)、黄花苜蓿(Medicago falcata)、白花草木樨(Melilotus albus)3种野生豆科牧草种子萌发及生长和生理的影响,探讨野生豆科牧草抗旱性的生理机制,以便合理利用科尔沁沙地野生豆科牧草资源,挖掘野生豆科牧草抗旱基因资源。结果表明:
  种子萌发期模拟干旱胁迫试验表明:不同浓度PEG干旱胁迫对沙打旺、黄花苜蓿、白花草木樨种子萌发影响不同。随着PEG处理浓度的增加,3种野生豆科牧草萌发率、萌发指数、发芽势均明显降低,当PEG浓度达到20%时黄花苜蓿和白花草木樨萌发率显著降低,分别为1.6%、2.4%,萌发指数分别为0.4、0.5,沙打旺萌发率14.4%;3种野生豆科牧草随着干旱胁迫的增加胚根和胚芽均显著降低;PEG处理浓度越大3种野生豆科牧草幼苗叶片和根系相对电导率越高,伤害度越大,且白花草木樨幼苗叶片和根系受伤害程度较黄花苜蓿和沙打旺高。
  在大田干旱胁迫处理条件下,3种野生豆科牧草株高均显著降低,干草产量亦较对照降低显著;白花草木樨在干旱胁迫下根冠比显著高于对照,沙打旺和黄花苜蓿根冠比较对照则无显著差异。干旱胁迫处理下黄花苜蓿根颈处产生的越冬芽数较对照显著增加,沙打旺和白花草木樨根颈处产生的越冬芽数变化不明显。
  在大田干旱胁迫处理下3种野生豆科牧草叶片抗性生理指标发生不同变化:现蕾期黄花苜蓿和沙打旺叶片中可溶性糖、游离脯氨酸、MDA含量显著上升;白花草木樨叶片中游离脯氨酸、丙二醛含量无显著性变化,可溶性糖含量上升;3种牧草叶片中可溶性蛋白含量变化不明显;3种野生豆科牧草叶片SOD和POD两种保护酶活性均较对照增强,且达到显著水平。
  在大田干旱胁迫处理下,3种豆科牧草的根颈中保护酶活性和丙二醛含量变化不同:SOD活性均显著增强;沙打旺和白花草木樨根颈中POD活性显著增强;黄花苜蓿根颈中CAT活性显著增强,沙打旺和白花草木樨根颈中CAT活性变化不明显;沙打旺和黄花苜蓿根颈中MDA含量与对照相比变化未达到显著水平,白花草木樨干旱胁迫下根颈中MDA含量显著增加。
  3种野生豆科牧草抗旱性由强到弱排列顺序是沙打旺>黄花苜蓿>白花草木樨。
[硕士论文] 胡冬雪
遗传学 哈尔滨师范大学 2017(学位年度)
摘要:羊草(Leymus chinensis)属于禾本科赖草属根茎型多年生的C3草本植物。具有抗逆、耐牧、优质、高产等特点。羊草既是欧亚大陆草原区东部草甸草原及典型草原的重要建群种,同时也是中国具有优势的禾本科多年生牧草和生态草。目前,东北松嫩草原的退化严重影响了其建群种羊草的产量和品质,因此建植羊草人工草地对草业和畜牧业的发展以及退化草原生态建设都具有重要意义。本试验以2014年建植的农菁4号羊草栽培草地为研究对象,系统研究了不同施氮期(返青期、拔节期和孕穗期)和施氮量(0kg/hm2、60kg/hm2、90kg/hm2、120kg/hm2)对羊草生产性能、品质及土壤理化性质的影响。主要结论如下:
  1.施肥是使羊草发挥高产潜力的主要因素,2015-2016年施氮肥增加了羊草的株高、叶长、叶宽、分蘖数、茎叶比和产量。其中,两年返青期(A1)施肥的增产效果最好,2016年施氮量90kg/hm2(N2)时产量最大,为8847.1kg/hm2。
  2.施氮肥能促进羊草中粗蛋白(CP)含量的增加,降低粗纤维(CF)、酸性洗涤纤维(ADF)和中性洗涤纤维(NDF)的含量。拔节期(A2)施氮肥为90kg/hm2(N2)的粗纤维(CF)含量最低,此时粗蛋白含量较高。当施氮量大于90kg/hm2,在孕穗期(A3)施肥120kg/hm2(N3)时粗蛋白(CP)含量最高,而中性洗涤纤维(NDF)的含量最低,有效改善羊草品质。
  3.随施氮量的增加显著增加羊草植株抽穗数/m2、株结实粒数/穗,而对穗长、小穗数、小花数/小穗和干粒重影响不显著,2015年拔节期(A2)施肥施氮量在90kg/hm2时种子产量增幅最大,较未施肥处理增加了11.52%。2016年羊草种子高产所需要的氮肥量增大,孕穗期(A3)施肥施氮量以120kg/hm2(N3)种子产量最高,为647.1kg/hm2。
  4.增施氮肥对土壤的pH值、容重、有机质、全氮、碱解氮、全磷和速效钾含量均有不同程度的影响,施入氮肥明显的增加了有机质和碱解氮含量,对pH值、容重影响不明显,而土壤中速效钾含量显著降低。
[硕士论文] 李婷
作物学 内蒙古民族大学 2017(学位年度)
摘要:在内蒙古通辽市珠日河沙化人工草原进行了微地形及冬灌时期对越冬苜蓿生理生态特性影响的试验,研究了3个不同类型样地(星圣、华清、旅北),2种微地形(洼地、岗地)和2个冬灌时期(11月10日、11月20日)对紫花苜蓿(Medicago sativa L.)抗寒特性相关的指标的影响。旨在比较不同微地形和冬灌时期对紫花苜蓿越冬生理生态特性的影响,明确不同微地形对苜蓿越冬能力和越冬率的影响和合理的冬灌时期,进而为提高苜蓿越冬能力,保证苜蓿越冬安全提供理论依据。试验结果如下:
  各样地各处理的苜蓿根颈活力随着取样时间的延长呈先增加后降低趋势,相对电导率随着取样时间的延长呈逐渐增加趋势,脯氨酸、可溶性糖、淀粉含量随着取样时间的延长呈逐渐降低趋势,可溶性蛋白含量随着取样时间的延长呈先降低后增加趋势。洼地苜蓿根颈活力稍大于岗地,洼地的相对电导率较岗地的低,岗地苜蓿根颈脯氨酸含量显著大于洼地,洼地苜蓿根颈可溶性蛋白含量高于岗地,洼地苜蓿可溶性糖含量稍大于岗地。
  不同样地上同一灌水处理岗地上的苜蓿根颈丙二醛含量显著大于洼地,洼地上的苜蓿根颈POD活性显著大于岗地,岗地上的苜蓿根颈CAT活性大于洼地,不同样地上11月20日灌水处理洼地上的苜蓿根颈SOD活性显著大于岗地,同一样地上岗地11月10日灌水处理的紫花苜蓿根颈SOD活性影响无明显规律。灌水先后和微地形对苜蓿根颈POD、SOD、CAT活性影响较大。
  灌水先后对苜蓿根颈活力影响差异不显著;11月10日进行灌水的两个处理的苜蓿根颈活力较11月20日灌水的弱。11月10日灌水情况下的苜蓿根颈相对电导率无显著差异,11月20日灌水的苜蓿根颈相对电导率变化规律不明显。同一水分处理下洼地苜蓿根颈脯氨酸含量显著高于岗地,相同微地形处理下11月10日灌水的苜蓿根颈脯氨酸含量显著低于11月20日的。11月20日灌水处理的洼地苜蓿根颈可溶性蛋白含量高于岗地。苜蓿根颈淀粉含量在早期取样的岗地大于洼地,后期取样的岗地苜蓿根颈淀粉含量大于洼地的。同一样地相同地形,较晚(11月20日)灌水处理的苜蓿相对越冬率比较早(11月10日)灌水的高,因此,较晚灌水能够提高苜蓿的越冬能力,进而提高苜蓿越冬率。
[博士论文] 王彦华
动物营养与饲料科学 河南农业大学 2017(学位年度)
摘要:紫花苜蓿作为“牧草之王”,饲用功能优点突出,生态功能丰富多样,在调整优化农牧产业结构、推动农牧业供给侧结构性改革方面具有十分重要而又独特的作用。在当前国产苜蓿因质量不高而价格低迷,进口苜蓿草品和草种价格不断上涨,数量不断增加,进口苜蓿量价齐升的局面难以转变的今天,探讨苜蓿播种量和不同秋眠型品种对产量、品质、生物学性状及综合效益之间的关系和运用,有利于提高苜蓿生产管理工作的精准性,有利于提高苜蓿产业发展科技水平,有利于推动苜蓿产业持续健康发展;有利于提升现代农业发展科技水平。
  本研究在河南农业大学科教试验园区进行。采用裂区试验设计,以播种量为主区(分为3个播种量;15.0kg/hm2、225kg/hm2、300kg/hm2),以8个不同秋眠级别的苜蓿品种为副区,利用2011年-2014年4年时间,系统研究了上述因素和水平在不同生长阶段的植株数、植株分枝数、植株高度、干物质产量和营养成分等动态变化,利用现代生物统计技术和软件对相关指标进行差异显著性、互作、相关性和回归分析,并采用决策指数法对其干物质产量、营养品质进行综合分析和量化评估;同时又将其产量、粗蛋白(Crude protein,CP)、中性洗涤纤维(Neutral detergent fibre,NDF)、酸性洗涤纤维(Acid detergent fiber,ADF)、相对饲喂价值(Relative feeding value,RFV)等指标根据有关标准赋予一定的价值,采用经济手段进行综合评价与决策分析研究,以期为简洁、科学、全面、客观地评价播种量和品种对紫花苜蓿植株动态变化、生产性能和综合效益的作用,筛选出苜蓿产业发展所需的适宜品种和最佳播量;为提升河南乃至全国苜蓿产业发展水平,充分发挥紫花苜蓿在畜牧业生产和生态文明社会建设等方面的作用提供科学依据。结果如下:
  试验1播种量和品种对紫花苜蓿植株动态变化和干物质产量的影响。
  1.1三种播种量的苜蓿越冬率无显著性变化(P>0.05);但不同苜蓿品种的越冬率有差异,在8553%-98.24%之间,非秋眠型的紫花品种其越冬率显著(P<005)低于秋眠型和半秋眠型;为保障苜蓿安全越冬,在类似郑州的气候条件地区宜栽培秋眠型和半秋眠型品种。
  1.2不同的播种量对苜蓿植株数量不同阶段的动态变化有着极为显著的影响(P<0.01)。当苜蓿播种量增加时,其植株数量也不断增加,这种变化趋势在苜蓿第一生长年非常明显,但随着生长年限的延长,三种播种量的植株数量均呈现出第一生长年急剧下降、第二生长年缓慢下降、第三生长年趋于平稳一致的变化态势;苜蓿植株数量随生长时间的延长先急剧下降后缓慢下降并最终趋于一致的态势和规律不因品种而改变。播种量和品种二者的互作对植株数量没有显著的影响(P>005)。
  1.3苜蓿植株数量动态变化与刈割茬次、生长时间之间存在极显著回归关系(P<0.01),提示可以用刈割茬次或生长时间对苜蓿植株数量进行预测,进而提前对苜蓿草品质量和产品进行预测。三种播种量条件下,3年总干物质产量与植株数量的异速关系指数在-0909至-1026之间,基本符合-1自疏法则。
  1.4播种量对紫花苜蓿年干物质产量无显著的影响(P>005),不同品种对干物质产量有一定的影响,播量和品种二者互作对干物质产量没有显著影响(P>0.05),秋眠类型对干物质产量无显著影响(P>0.05);从生产管理角度考虑,随着刈割茬次的增加,干物质产量不断下降,以第一茬的干物质产量最高,做好前三茬的生产管理最为重要;从高产角度考虑,以先行者最适合在郑州地区种植,其次是WL-525HQ和WL-903HQ。
  1.5随着播种量的增加,越冬率与植株数的正相关性越来越强;越冬率与干物质、植株数与干物质的相关性则随着播种量的增加由正相关变为负相关。
  综上,不同播种量的苜蓿品种在郑州都能顺利越冬,其植株数都有随生长期的延长而减少最后恒定的趋势;在适宜播种量范围内,有利于提高苜蓿的产量;在生产实践中,可根据生产目的和播种量选择适宜的品种,根据每年刈割茬次对植株数和生产性能进行初步预测。
  试验2播种量和品种对紫花苜蓿分枝数、株高、品质及生物学性状相关性的影响。
  2.1苜蓿的播种量不同对其1、2级分枝数均无显著差异,且不同品种之间分枝数差异也多不显著;不同品种的1、2级分枝数均表现出2014年>2013年>2012年的变化趋势。播种量、茬次互作二因素及播种量、品种二因素互作均对每年的1级分枝数和2级分枝数均无显著影响(P>0.05)。
  2.2不同品种间的2级/1级分枝数比值,2012和2013年之间差异不显著,但绝大部分显著高于2014年(P<0.05)。
  2.3播种量对植株高度有一定影响。所有年份和大部分品种的植株高度表现出300<225<15.0kg/hm2的趋势,不同茬次总体上表现出第1茬>笫2茬、第3茬>第4茬、笫5茬的趋势;播种量和品种二因素互作对株高没有太大的影响(P>005)。
  2.4播种量对营养成分有一定影响。当播种量不断提高时,紫花苜蓿的中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维含量呈现出减小趋势,粗蛋白、粗脂肪含量及相对饲喂价值有升高趋势;提示要想获得较高品质的苜蓿草品,在苜蓿种植时可以适当提高播种量。从年份看,第一生产年粗蛋白和粗脂肪含量较高,中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维含量相对较低,第一年品质较好。
  2.5播种量与粗蛋白质含量(CP)、相对饲喂价值(RFV)呈显著正相关(P<0.05),与酸性洗涤纤维(ADF)呈显著负相关(P<005),与中性洗涤纤维(NDF)呈负相关(P<005);秋眠级与株高、NDF、ADF呈极显著正相关(P<0.01),与CP、RFV呈极显著负相关(P<001);1级分枝数与CP和RFV呈显著的正相关(P<0.05),与ADF、NDF呈极显著的负相关(P<001)。
  因此,适当减少紫花苜蓿播种量对1、2级分枝数没有影响,但提高了植株高度;适当提高苜蓿播种量可以提高其草品质量;在苜蓿育种和引种工作中,可用越冬率、播种量、株高、植株数、茬次、分枝数等指标来精确地预测苜蓿品种的品质和产量,进而提高选择效率。
  试验3播种量和品种对紫花苜蓿决策指数和综合效益的影响。
  3.1根据各项指标权重可以构建苜蓿决策指数模型:ψ=0.48*DMY/AVG+0.02*DM/AVG+0.15*CP/AVG+002*EE/AVG+0.07*NDF/AVG+005*ADF/AVG+002*ASH/AVG+0.02*Ca/AVG0.16*RFV/AVG。根据这个模式,可以对苜蓿综合指标进行决策评价。
  3.2从播种量来看,综合考虑产量和品质,随着播种量的增加,决策指数先升高后降低,表现出22.5kg/hm2>30.0kg/hm2>15.0kg/hm2的趋势。
  3.3从品种角度看,综合考虑8个品种的3个播种量平均值和3年干物质总和及营养成分的平均值,根据决策指数,先行者排第一位,其次是WL-525HQ,排名第三的是WL-343HQ。
  3.4从秋眠型角度看,不同秋眠型决策指数存在一定的差异,但差别很小。从播种量平均后三种秋眠类型看,虽然秋眠型决策指数最高,但仅比决策指数最低的半秋眠型高0.82%。
  3.5从刈割茬次看,无论每一个播种量,随着刈割茬次的增加,决策指数不断下降,尤其是在前五茬,表现尤为典型,即决策指数第1茬>第2茬>第3茬>第4茬>第5茬。
  3.6综合考虑产量和质量,从经济效益角度来分析,30.0kg/hm2的惊喜最高,其次是225kg/hm2的先行者,第三是22.5kg/hm2的WL-343HQ。
  结果提示,生产实践中,根据生产目的采取不用的管理措施,如为获得较高的经济效益,建议种植惊喜(播种量30.0kg/hm2),先行者(225kg/hm2)和WL-343HQ(22.5kg/hm2);为获得较高的产量,建议种植先行者、WL-525HQ和WL-903HQ。
[硕士论文] 陈平
遗传学 哈尔滨师范大学 2017(学位年度)
摘要:偃麦草属(Thinopyrum)是小麦的野生近缘属,含有多种优良基因,为小麦三级基因源,中间偃麦草(Thinopyrum intermedium)抗逆性强,抗寒、抗旱、抗倒伏、耐盐碱等方面尤为突出,具有丰富的地下茎,可在贫瘠的边际土地上生长,在防尘固沙、水土保持方面起到了积极的作用。
  本研究以八倍体小偃麦与中间偃麦草杂交后代选育的10份寒地多年生麦革新种质为材料,进行形态学分析和细胞遗传学鉴定。结果表明,10份材料田间自然生长年限均超过3年,株系8LF21-1-4已生长8年,均具有抗寒性和多年生特性,可在哈尔滨地区-30℃环境下可安全过冬;根系发达,除2个株系8LF21-1-4和11LF31-1-4外,其他株系具有地下茎。植株生长繁茂,有5个株系总分孽数超过40;2个株系穗长超过24cm。株系和11LF41-18-1结实率平均值在80%以上,远高于亲本中间偃麦草;10份材料种子发芽率在60-90%之间;株系5Q10L1-18-1茎秆干重可达1.7kg/m2。株系8LF31-1-4种子蛋白含量最高可达22.26%。10个株系根尖体细胞染色体为42条,遗传稳定。植株均表现抗旱、抗寒、耐盐碱,抗病等特性。
  本研究可为北方寒地的牧草选育提供理论和材料基础,研究成果经进一步选育,可作为寒地多年生麦草新种质资源在无法耕种的贫瘠区土地上种植,也可用于新型绿色农业中改良土壤结构提高生物多样性,逆转土壤侵蚀与肥力退化。
[硕士论文] 单鸿轩
生物化学与分子生物学 哈尔滨师范大学 2017(学位年度)
摘要:星星草是有较强耐盐能力的盐生植物,是研究植物抵御逆境胁迫分子机制和分离抗逆基因的良好材料。在本实验室先前的研究中,已成功分离了星星草PtMAPKK6基因,并发现PtMAPKK6基因广泛参与星星草根部对低温、干旱及盐胁迫等逆境的应答反应过程。本研究在此基础上,将PtMAPKK6基因转化到pbs2(PBS2编码酵母菌促分裂原活化蛋白激酶激酶,MAPKK)缺陷型酵母菌中,获得了功能互补酵母菌。以野生型、pbs2缺失突变体及空载体转化酵母菌为对照,分析了MAPKK功能互补酵母菌与对照组酵母菌在胁迫条件下的生长势,结果表明星星草PtMAPKK6基因在pbs2缺失突变体酵母菌中的导入可以提高其抵御渗透、低温及NaCl胁迫条件的能力,星星草PtMAPKK6基因可能参与了pbs2缺陷型酵母菌在渗透、低温及NaCl等胁迫条件下的信号传导过程。
  为进一步研究PtMAPKK6的功能,构建了PtMAPKK6基因的植物超表达载体与拟南芥AtMAPKK6基因的抑制表达载体,利用农杆菌介导的蘸花法将植物超表达载体和抑制表达载体以及空载体转化到野生型拟南芥植株中。经过潮霉素筛选和PCR鉴定,获得了T2代拟南芥转基因植株。采用实时荧光定量PCR技术对T2代转基因植株中目的基因的表达量进行了分析,选取表达量中等的PtMAPKK6超表达和AtMAPKK6抑制表达植株进行了PEG和Na2CO3胁迫,以空载体转化植株和野生型拟南芥植株作为对照,测定胁迫条件下转基因植物叶片中POD、SOD及CAT等酶的活性,结果表明星星草PtMAPKK6基因超表达植株叶片中POD、SOD及CAT等酶的活性显著高于野生型及空载体转化植株,而AtMAPKK6抑制表达植株叶片中酶的活性要明显低于野生型及空载体转化植株。星星草PtMAPKK6基因可能通过调控抗氧化物酶的活性参与拟南芥在逆境条件下的应答反应过程。
[硕士论文] 陈星可
园林植物与观赏园艺 中南林业科技大学 2017(学位年度)
摘要:多花木蓝(Indigofera amblyantha)是一种良好的水土保持植物,在园林护坡工程中应用越来越广泛,但其种子不耐久贮,种子活力随贮藏时间的延长而迅速衰退。为了延长多花木蓝种子的贮藏寿命,本文对不同贮藏条件下多花木蓝随贮藏时间种子活力的变化情况进行了研究,以期为多花木蓝种子的安全贮藏提供技术依据。
  根据出间出苗试验地气候和工程随时播种情况,试验在不同季节分别对2%、6%、10%含水量和-10℃、5℃、室温两两组合贮藏下的发芽率、田间出苗率、电导率、可溶性糖含量、丙二醛含量的变化进行了研究。然后通过对实验数据进行方差分析和线性回归,对多花木蓝种子在贮藏期间种子活力、内部生理生化变化规律等方面进行了分析总结。
  研究结果如下:
  (1)不同贮藏条件下多花木蓝种子的发芽率和田问出苗率都随贮藏时间的延长而降低。发芽率在贮藏时问为3个月时,6%含水量在不同贮藏温度下发芽率保持效果都好,贮藏时间再延长则温度越低、种子含水量越低,发芽率下降速度越慢;田问出苗率在(5℃、6%含水量)贮藏条件下最高。两者都是(室温、10%含水量)贮藏时下降最快,发芽率贮藏至12月时,降为0,田间出苗率贮藏至9月时,降为3%。
  (2)低含水量、低温贮藏可以减缓多花木蓝种子内部生理生化速率,但各项指标在不同贮藏条件下的具体变化情况有差异。浸出液电导率随着贮藏时间的延长而上升,贮藏温度为-10℃或者2%含水量时,电导率上升慢;在(室温,10%含水量)贮藏下电导率上升最快。可溶性糖含量随贮藏时问延长,先上升后下降,贮藏温度和种子含水量对其影响的规律不明显。丙二醛含量随贮藏时间逐渐上升,在(-10℃、2%含水量)贮藏下上升最慢,在室温或者10%含水量贮藏下上升速度快。
  (3)不同贮藏温度和种子含水量在不同贮藏阶段对多花木蓝种子萌发与主要生理生化指标含量(除丙二醛贮藏至12月时间段外)的影响都存在显著性差异(P<0.05)。其中贮藏条件对发芽率、田间出苗的影响在贮藏期间持续表现为极显著差异;对电导率的影响随着贮藏时间延长差异越来越显著;对可溶性糖含量和丙二醛含量的影响随贮藏时间差异越来越不显著。
  (4)发芽率与田间出苗率呈明显的线性正相关,不同贮藏条件下相关系数均大于0.9;电导率、丙二醛含量和发芽率呈负相关,其中电导率与发芽率线性关系强,各组贮藏条件下相关系数的绝对值都大于0.85;可溶性糖含量不能清晰反映种子活力,与发芽率之间不存在明显关系。
  (5)-10℃、5℃和2%含水量、6%含水量贮藏条件下,减缓多花木蓝种子劣变效果都好;室温、10%含水量贮藏条件下多花木蓝种子劣变最迅速,种子贮藏寿命少于1年。
[硕士论文] 罗宽
动物营养与饲料科学 河南农业大学 2017(学位年度)
摘要:紫花苜蓿(Medicago sativa L)的秋眠性是其独有的一种特性,为了研究苜蓿的秋眠性,我们从1级的秋眠型苜蓿和9级的非秋眠型苜蓿的转录组测序中选出了三个可能与紫花苜蓿秋眠性相关的差异基因MsFAR1(FAR-RED IMPAIRED RESPONSE1)、MsPYL8(Pyrabactm Resistance Like8)、MsGATA12来进行研究,试图找到各基因在紫花苜蓿中的作用和是否参与调控紫花苜蓿的秋眠。
  这三个基因目前在紫花苜蓿上尚未有相关的研究报道,而且MsFAR1和MsGATA12两个基因在其他物种上的研究也很少。由于苜蓿的秋眠性是对季节的反映,而且可能在特定组织中起作用,故本试验首先通过荧光定量PCR对紫花苜蓿的生长阶段5月到9月根、茎、叶、顶芽四个不同组织间三个基因的表达量进行分析,然后挑选MsGATA12基因对其可能参与的生物途径探究其功能。
  结果表明,MsFAR1在紫花苜蓿叶片中表达量最高,而且在5、6、7月时叶片中1级苜蓿MsFAR1表达量都极显著高于9级苜蓿,而8、9月份时9级苜蓿品种表达量极显著高于1级;在5月和6月时1级苜蓿顶芽中表达量高于9级,但差异不显著,然而7、8、9月时9级表达量显著高于1级表达量,而且这种差异随着月份的增加而增加;从MsFAR1在茎中的表达量可以看出,在5、6、7月份时,1级和9级苜蓿茎中MsFAR1的表达量均差异不显著,但是在八月时MsFAR1在1级和9级茎中表达量都极显著提高,随后在9月时下降,其中9级苜蓿MsFAR1表达量恢复到同前几个月一样的水平,差异不显著。推测MsFAR1能在苜蓿感光部位大量合成而且能对外界光周期的变化做出反应。
  MsPYL8是ABA受体的一种,用外源ABA处理紫花苜蓿幼苗能使MsPYL8表达量上调。对MsPYL8的时空表达分析表明,它能积极的相应外界的干旱环境,极大提高自身的表达量,且在根中表达量>茎中表达量>叶片中表达量,推测在紫花苜蓿中MsPYL8能通过ABA途径对干旱胁迫做出响应,且响应部位是从根中大量表达后经茎运输,然后到叶片中。
  对MsGATA12的处理结果表明,在一定范围内MsGATA12能被外源GA3上调,且相当敏感;干旱也能使MsGATA12表达量上调,但是相对GA3的响应强度稍弱。冷环境能使MsGATA12表达量下降,继而产生适应性反应而逐渐上升到正常水平;MsGATA12对盐胁迫和外源IAA不敏感,可能MsGATA12不参与盐胁迫和IAA途径。在根中MsGATA12最活跃,表达量最高,但随着根的生长周期延长表达量逐渐下降;MsGATA12在茎表达量只有在8、9月植株秋眠时才发生较明显变化;根和茎中MsGATA12表达量在各个月份1级和9级苜蓿中差异均不显著,而在叶片和顶芽中变化较大,在5月和6月时1级苜蓿品种叶片中MsGATA12表达量极显著高于9级叶片中表达量,随后在7、8、9月时1级和9级MsGATA12表达量差异不显著;1级和9级苜蓿在顶芽中MsGATA12表达量在5、6、7三个月无显著差异,但是到8月和9月时,1级表达量极显著高于9级表达量。说明MsGATA12可能在叶片和顶芽中发挥了重要作用,叶和顶芽是其主要调控部位。本试验还构建了MsGATA12过表达载体,然后通过农杆菌介导法转入紫花苜蓿,成功地获得了转基因苜蓿。
[硕士论文] 张庆昕
草学 内蒙古民族大学 2017(学位年度)
摘要:在内蒙古通辽市内蒙古民族大学科技园区,以四种禾草植物(扁穗冰草、细茎冰草、蒙古冰草、高冰草)和黄花苜蓿为试验材料,将4种禾草与黄花苜蓿混播,以4种禾草单播为对照,计8个处理组合,研究4种禾草与黄花苜蓿混播的产量及产量组成、株高、分蘖、单株干物质积累等产量构成因素、群体结构、营养品质等内容,探讨4种禾草与黄花苜蓿混播的可能性,以期筛选出适合科尔沁沙地的冰草种类与黄花苜蓿混播组合。主要试验结果如下:
  4种禾草与黄花苜蓿混播,均比单播禾草大幅度提高产量,连续两年测产的混播产量均极显著高于单播;4中冰草比较,高冰草两年全年总产量均显著低于其他3种禾草,其他3种禾草间无显著差异;8个处理组合中,两年均以扁穗冰草+黄花苜蓿混播的产量最高,播种第二年为699.9g/m2,播种第三年为869.4g/m2,并且其播种第三年的总产量显著高于高冰草+黄花苜蓿。蛋白质产量与生物产量规律相似,两年均为混播显著高于单播;草种间比较,高冰草蛋白质产量显著低于其他3种禾草。8个处理组合中,两年均以扁穗冰草+黄花苜蓿混播的产量最高,两年分别为105.21g/m2、145.96g/m2,而两年均以高冰草单播最低。
  本试验中,全年共刈割3次,两年三茬草产量均以第三茬草产量最低,占比均小于17%,第一、第二茬草是全年产量的重要组成。播种第二年第二茬草占比比第一茬低1.9%;而第三年第一茬占比比第二茬高12%;其中4个混播处理组合均为第一茬>第二茬>第三茬,4个单播第三年与混播相同,而第二年为第一茬<第二茬。
  两年试验的混播组合中,黄花苜蓿产量平均占总产量的76%,混播第二年,第一茬草中的黄花苜蓿平均占70%,第二茬平均占81%,第三茬平均占78%;混播第三年,第一茬草中的黄花苜蓿平均占97%,第二茬平均占92%,第三茬平均占94%。在草产量组成中,黄花苜蓿优势突出。
  冰草株高的生长速率,在播种当年,从播种到90天之前,幼苗生长缓慢,各处理组合间没有明显差别,120天以后,差别明显,各混播的冰草株高均高于单播,以后一直保持这种差别。播种第三年刈割前测定株高均为混播株高高于单播,其中第一茬草和第二茬草,混播的株高显著高于单播。株高生长速率6月-7月的增长最快,7月后第三茬草的增长速率明显降低,混播株高增长速率高于单播,第一茬草、第二茬草和第三茬草混播株高增长速率依次比单播高108%、29%和55%。冰草单株干物质积累与株高增长动态规律相似,但是在105天时单混播间就表现出较大差别。播种当年分蘖枝条数总体平均单播和混播差别不大,混播平均值略高。单株叶面积值,冰草在混播群体中的叶面积全年平均值略高于单播,其中第三茬草的叶面积混播比单播高45%,而第二茬单播比混播高11%。在三茬草中,苜蓿的叶面积在第二茬最高,其次是第一茬,冰草则相反第三茬最高,第二茬最小。
  冰草随着高度的增加生物量逐渐降低,而苜蓿则在20-40cm层内生物量最高,由于群体中苜蓿占有比重高,所以群体的垂直结构中,20-40层生物量最大,而单播则0-20cm层最高。无论是单播还是混播,茎叶比均呈现第一茬草最高,第三茬最低的变化规律;第三茬草混播显著高于单播,其他2茬混播与单播无显著差异;草种间第一茬草高冰草显著高于扁穗冰草和细茎冰草,其他两茬草各草种间无显著差异。
  播种第二年,牧草群体粗蛋白含量,各茬草均为混播显著高于单播,三茬草比较,第三茬草粗蛋白含量最高,第二茬草最低;草种间比较高冰草平均最低,扁穗冰草平均最高。播种第三年草种间比较仍是扁穗冰草平均最高。酸性洗涤纤维含量,总体上混播高于单播,并且播种第二年第一茬草、播种第三年第二茬草均显著高于单播;第一茬草高冰草较高,第三茬草细茎冰草较高,而扁穗冰草全年较高。中性洗涤纤维,除播种第二年第二茬草混播显著高于单播外,其他均为单播显著高于混播;蒙古冰草和高冰草各茬草均显著高于扁穗冰草,细茎冰草第一茬草较低。
[硕士论文] 赵文忠
水土保持与荒漠化防治 华中农业大学 2017(学位年度)
摘要:水库消落带区域生长的植物在水库生态环境中扮演着极为重要的角色,对于防治水库水体污染、保护水库水质、防治水土流失多方面环境问题起着至关重要的作用。消落带受限于水库水位多变性的影响而极不稳定,在水库水位频繁干扰下,环境因子改变剧烈,导致植被频繁发生演替,体现出消落带生态系统生态脆弱性。人工水库的修建改变了自然状态下河流水位的变化规律以及水动力学规律,从而对消落带生态系统中的植物种子的分布、运移及沉降产生了重大的影响。同时水位逆季节性的频繁变化对消落带植物的生长发育也产生显著影响,进而影响水库的水质状况以及水库持续运行的能力。
  为揭示丹江口水库消落带生态系统中植物自然重建的内在潜力,依据植物不同月份不同土层,植物种子在丹江口水库消落带上的分布情况,选取10个采样区域,57个采样点,按水位变化情况分别在4月和6月采样。将丹江口水库不同地区全部覆盖,使用典范对应分析的方法(CCA)分析不同月份植物种子的分布规律与土壤容重,土壤水、土壤有机质含量以及土壤pH值等环境因子之间的关系。为揭示消落带的水文胁迫对消落带典型植物种群生长发育的影响,设置11组水分胁迫实验(水淹深度0-50cm,间隔5cm,每组21个处理,共231个培养容器),观测丹江口水库消落带典型草本植物狗牙根光合效率、叶绿素含量和比叶重三个生理指标及其变化趋势,运用回归分析的方法建立回归方程,建立各项生理指标与光合效率之间的内在联系,从而达到典型植物狗牙根在不同水淹深度下的生长状况来判断人工水库水位的最优值的目的。通过实验得出以下结论:
  (1)通过CCA二维排序的方法,分析土壤中植物种子与环境因子之间的关系,选取相关系数大于0.5的环境因子,其中4月份a层土壤中饱和持水量、田间持水量与轴1的相关系数分别为-0.50和-0.51,砂粒含量与轴2的相关系数为-0.52;b层土壤中毛管持水量、饱和持水量、田间持水量与轴1的相关系数分别为0.64、0.62、0.60,砂粒含量与轴2的相关系数为0.51,4月份制约种子在土壤中出现的主要环境因子可能为土壤水份含量,此时消落带水位刚刚下降,水份仍为影响消落带环境的主要影响因子。在6月a层土壤中,砂粒含量、粉粒含量与轴1的相关系数为-0.60、0.54,b层土壤中土壤饱和持水量、有机质与轴2的相关系数为0.52、0.51,6月份主要制约植物种子在土壤中的的主要环境因子为土壤的机械组成。
  (2)通过研究水淹对狗牙根光合效率的影响,结果表明:在水淹第4天,水淹深度为0cm时的狗牙根的光合效率为2.54μmol CO2 m-2 s-1,水淹深度5cm时的狗牙根光合效率为3.5μmol CO2 m-2 s-1,水淹深度10cm的狗牙根光合效率为4.16μmolCO2 m-2 s-1,分别增长了37.8%、18.7%,其中水淹深度10cm时的狗牙根光合效率较水淹深度0cm的狗牙根光合效率增长了63.8%;在水淹第8天时,水淹深度0cm狗牙根的光合效率为5.45μmol CO2 m-2 s-1,水淹深度5cm狗牙根的光合效率为6.3μmol CO2 m-2 s-1,增幅为15.6%,这表明在水淹初期,水分的适量增加对于狗牙根的光合效率具有促进作用。
  (3)在水淹时间不超过12天,11个处理组共77个样本的狗牙根的光合效率随水淹时间变化而产生的变化规律相同,符合二项分布,R2为0.579,表明短期水淹深度的增加对于狗牙根光合效率的影响较小;当水淹时间为12天到20天时,狗牙根的光合效率与水淹时间的变化规律,水淹深度0和5cm处理组变化趋势相同,水淹深度15到45cm之间的处理组的变化趋势相同,狗牙根的光合效率与水淹时间的变化的R2分别为0.680、0.460;当水淹时间为20到30天时,水淹深度0到10cm处理组之间、15到25cm处理组之间、30到35cm处理组之间、40到45cm处理组之间的变化趋势分别相同,狗牙根的光合效率与水淹时间的变化的R2分别为0.599、0.442、0.783、0.558。说明在一定范围的水淹深度下,水淹深度的改变并不影响狗牙根的光合效率的变化趋势;随着水淹时间的增加,不同水淹深度下狗牙根光合效率的变化趋势的改变愈加频繁。
  (4)狗牙根叶绿素含量随水淹时间的变化过程中在水淹时间第25天,狗牙根的叶绿素含量大于水淹12天、16天、20天以及30天,在水淹末期,狗牙根为最大限度维系正常光合作用,叶绿素含量增加,在15到25天狗牙根的叶绿素含量随水淹时间的增加而增加;在25到30天狗牙根的叶绿素含量下降,这也与狗牙根的光效率的变化趋势一致,狗牙根生长受到水份严重的抑制。
  (5)在水淹条件下,狗牙根的比叶重与水淹深度的相关系数,只有在水淹第四天的时候,p为0.026<0.05,其余时间,狗牙根的比叶重与水淹深度的相关系数均大于0.05,相关性不强,在水淹初期植物为适应水淹环境,叶片生长以适应水下光照较少,植物叶绿素含量降低的等不利因素以维持正常的光合效率,随着水淹深度的增加,狗牙根叶片的比叶重也随之发生改变;当水淹时间过长时,狗牙根自我调节能力减弱,我们假设狗牙根对水淹条件的抵抗能力减弱。
  通过探究一种消落带典型植物狗牙根的在水分胁迫作用下的生长规律,来为消落带生态环境的恢复提供一定的科学理论依据,在后续研究中,应开展多种群落水平的水份胁迫下生长状况的对比实验,设立野外定点观测消落带区域内水文流动规律,泥沙含量等指标测定,力求更加系统完善的阐明消落带生态环境在水分频繁干扰下的变化规律。
[硕士论文] 石立媛
草学 内蒙古民族大学 2017(学位年度)
摘要:在科尔沁沙地以紫花苜蓿(Medicago sativa)、无芒雀麦(Bromus inermis)、垂穗披碱草(Elymus nutans)、虉草(Phalaris arundinacea)和猫尾草(Phleum pratense)4种牧草按豆禾比1:1、1:2、2:1和2:2间行种植,分析禾草种类与混播比例对播种年组分种生长特性及其生理特性的影响。结果表明:
  1.混播禾草种类对各茬禾草株高有显著影响,而对苜蓿株高影响不显著。苜蓿单播条件下株高高于不同混播比例条件下苜蓿株高,一茬禾草和苜蓿株高高于二茬禾草和苜蓿株高,一茬禾草中披碱草株高极显著高于其它种类,二茬禾草中披碱草极显著低于其它种类。混播比例对一茬禾草和苜蓿株高影响不显著,而对二茬苜蓿株高影响显著,对禾草株高影响不显著。混播苜蓿株高显著低于单播苜蓿株高。
  2.混播禾草种类对一茬禾草产量影响显著。披碱草产量显著高于无芒雀麦和虉草(P<0.01),而对苜蓿产量没有明显影响。混播比例对各茬次及全年禾草与苜蓿产量以及禾豆总产量和产量比有显著影响,单播苜蓿产量最高,单播禾草产量最低。2:2和1:2混播禾豆产量比较高,而1:1和2:1混播二茬禾草生长受到明显抑制,禾豆比较低。
  3.在混播禾草中,虉草的叶绿素和脯氨酸含量以及SOD活性均高于其他3种禾草,而丙二醛含量和POD活性低于无芒雀麦和披碱草。豆禾比2:1混播显著降低了禾草的SOD和POD活性。混播增加了禾草叶绿素含量,其中2:2混播禾草叶绿素含量显著高于单播禾草(P<0.05),混播比例对禾草脯氨酸含量没有显著影响。
  4.虉草根部可溶性糖、淀粉和总糖含量极显著高于无芒雀麦、披碱草和猫尾草(P<0.01),播种比例为1:2时禾草淀粉和总糖含量最高,与单播禾草间差异极显著。禾草种类对苜蓿根部可溶性糖、淀粉和总糖含量没有显著影响,而混播比例对苜蓿根部可溶性糖和总糖含量有一定影响,苜蓿与禾草2:2混播苜蓿根部可溶性糖和总糖含量最高,与单播苜蓿差异极显著(P<0.01)。混播比例对淀粉含量影响不明显。
  5.猫尾草根部碳、氮含量均极显著低于其他3种禾草,禾草种类对苜蓿根部碳、氮含量没有显著影响。豆禾2:1混播降低了禾草根部碳含量,而增加了氮含量,使其C/N值下降,与单播禾草间差异均达极显著水平。混播比例对苜蓿根部碳含量有明显影响,而对氮含量影响不显著。2:1和2:2混播显著提高了苜蓿根部碳含量和C/N值,与其他混播处理间差异极显著(P<0.01)。
  6.虉草根部钾含量和K/Na值显著高于无芒雀麦、披碱草和猫尾草(P<0.05),无芒雀麦根部钠含量和K/Na值显著低于其他3种禾草(P<0.05)。混播比例对禾草根部钾含量影响不显著,而对钠含量有明显影响。2:2和1:2混播禾草根部钠离子含量较高。禾草种类和混播比例对苜蓿根部钾含量没有显著影响,对钠离子含量有一定影响。混播苜蓿根部钠离子含量显著低于单播苜蓿(P<0.01)。虉草根部磷含量高于其它禾草,禾草种类对苜蓿根部磷含量没有显著影响。播种比例为2:2时,禾草与苜蓿根部磷含量最低,1:1混播磷含量最高,二者差异显著(P<0.05)。
[硕士论文] 郭理想
草业 西北农林科技大学 2017(学位年度)
摘要:水分是影响农业生产最重要的因素之一。干旱胁迫降低了植物光合气体交换能力,启动了一系列生理机制抵御干旱对植物的影响,调节了植物器官营养元素的浓度及其生态化学计量学特征。丛枝菌根真菌(AMF)是土壤最广泛存在的微生物,能够与宿主植物形成共生体。研究表明,AMF能够提高宿主植物的氮磷营养物质含量,促进宿主植物生长,提高其抗旱能力。因此,阐明水分和AMF对宿主植物光合生理的影响机制,有利于更好地利用AMF对共生植物的促生利用,提高农业资源的利用效益。本研究以紫花苜蓿(Medicago sativa L.)为研究对象,通过温室盆栽的方法,对不同水分下的紫花苜蓿,分别进行根瘤菌(R)、AMF(M)和双接菌(MR)处理,并以无菌处理(CK)作为对照,试阐明水分和AMF对紫花苜蓿光合生理及生态化学计量学特征的调控机制。研究结果如下:
  (1)干旱胁迫降低了紫花苜蓿生物量的累积。在75%FWC水分处理下,与CK相比,M和MR处理提高紫花苜蓿干重约4.0倍和4.5倍(P<0.05);在25%水分条件下,与CK相比,M、R和MR处理提高紫花苜蓿干重约3.3倍、1.6倍和4.9倍,差异显著(P<0.05),且AMF和R双接种对紫花苜蓿生物量的促进作用明显大于单接种,MR具有明显协同增效作用。
  (2)在CK处理下,干旱胁迫降低了紫花苜蓿的气体交换参数净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs),且差异显著(P<0.05)。在两个水分处理下,相比无菌对照,M、R和MR均显著提高了紫花苜蓿的Pn(P<0.05),且MR的对Pn的促进作用显著大于M和R(P<0.05),这也说明AMF和R双接种对紫花苜蓿Pn的促进作用明显大于单接种,MR具有明显协同增效作用。此外M、R和MR处理能够显著提高紫花苜蓿干旱胁迫下水分利用效率(WUE)(P<0.05)。
  (3)干旱胁迫下,紫花苜蓿细胞膜膜脂过氧化程度加剧,丙二醛(MDA)含量显著升高(P<0.05),同时脯氨酸(Proline)含量显著升高(P<0.05),植物启动自身的防御机制提高其抗旱性。进一步的研究发现,M、R和MR处理能显著提高干旱胁迫下SOD活性(P<0.05)R、MR能提高干旱胁迫下POD活性,从而显著降低干旱胁迫下紫花苜蓿叶片MDA的含量(P<0.05)。但是,干旱胁迫下,微生物接种并没有提高紫花苜蓿渗透调节机制的能力。
  (4)水分是限制紫花苜蓿光合碳同化、矿质营养元素吸收的重要的因素之一。AMF和R与宿主植物的共生改善了宿主植物在干旱胁迫下资源的获从能力而提高了其抗旱能力。然而,由于紫花苜蓿的地上与地下部分所处的生态环境具有明显的差异,所以根系和叶片对水分和微生物的响应规律较为不一致。此外,M、R仅在促进干旱胁迫下紫花苜蓿叶片中C、N、P、K代谢方面具有协调增效的作用,这也说明AMF和R之间的协同增效机制受到多个环境因子的影响,其深层次的机制有待于进一步阐明。
[硕士论文] 孙嘉欣
草业 西北农林科技大学 2017(学位年度)
摘要:野生扁穗雀麦是一种在冬季能保持绿色,抗冻性较强的短期多年生优良禾本科牧草。硝酸镧能够影响许多植物的生长发育以及提高其抗逆性,但是否影响扁穗雀麦的种子萌发、幼苗生长以及抗寒性尚不明确。本研究以野生扁穗雀麦为研究对象,通过萌发试验,测定发芽率及幼苗生长等相关指标;用不同浓度硝酸镧连续喷施叶片4天,然后测定-5℃低温胁迫下不同时间的地上部分生理指标,分析了硝酸镧对野生扁穗雀麦种子萌发、幼苗生长及抗寒性的影响。研究结果如下:
  1.使用3.5×10-3mg/L浓度的La(NO3)3浸种,能够提高野生扁穗雀麦的种子活力,保持出苗的一致性。
  2.不同浓度硝酸镧处理对野生扁穗雀麦的苗长、根冠比、叶面积、鲜重没有显著影响,5.7×10-3mg/L的La(NO3)3处理能够促进幼苗的根系生长。
  3.使用2.3×10-3、3.5×10-3、4.6×10-3、5.7×10-3mg/L浓度的La(NO3)3溶液浸种,可以降低野生扁穗雀麦幼苗的相对电导率,减轻野生扁穗雀麦幼苗细胞膜的受损伤程度。
  4.-5℃低温胁迫72h,100mg/L硝酸镧处理的野生扁穗雀麦的SOD活性显著提高,不同浓度硝酸镧处理对不同胁迫时间下的POD活性变化没有显著影响。
  5.-5℃低温胁迫条件下,硝酸镧处理抑制了野生扁穗雀麦可溶性糖含量升高。
  6.-5℃低温胁迫条件下,随着胁迫时间延长,不同浓度硝酸镧处理的野生扁穗雀麦的MDA含量降低,说明叶片喷施硝酸镧能减轻野生扁穗雀麦遭受低温胁迫时MDA对细胞膜的损伤。
  以上结果表明:3.5×10-3mg/L的硝酸镧浸种处理可以提高野生扁穗雀麦的种子活力,促进萌发;5.7×10-3mg/L的La(NO3)3处理能促进幼苗根系的生长,并且能够降低幼苗的相对电导率,减轻细胞膜的受损伤程度;-5℃低温胁迫条件下,随胁迫强度增大,硝酸镧处理能够提高野生扁穗雀麦的SOD活性,降低MDA含量,有利于提高其抗寒性。
[硕士论文] 付文红
饲草生产与加工 河南农业大学 2017(学位年度)
摘要:紫花苜蓿(Medicago sativa L.)是一种优质多年生豆科牧草,具有蛋白含量高、营养价值丰富的特点,在畜牧业发展中占有举足轻重的地位。然而,紫花苜蓿的秋眠和外界环境的改变(植被退化和土壤盐碱化),使得苜蓿的种植推广受到了一定限制。因此,打破秋眠和培育耐逆性较强的苜蓿新品种对于苜蓿产业的发展尤为重要。在拟南芥中早期脱水响应蛋白(ERD15)同时参与植物的生物胁迫和非生物胁迫应答,并且与ABA信号通路有较大关系。虽然该基因发现的较早,但是并没有人研究过其与休眠的关系,并且通过基因工程手段,利用ERD15改良植物抗逆性的比较少,尚无在紫花苜蓿中的研究报道。因此,研究苜蓿中ERD15对其秋眠以及苜蓿抗逆性有重要的理论意义和经济价值。
  本试验根据前人研究成果获得了一个早期脱水响应蛋白中的一个基因MsERD15及其cDNA序列,利用荧光定量PCR检测了MsERD15基因不同胁迫处理条件下的表达量变化以及其在大田自然环境下5-10月刈割后一个生长周期内苜蓿叶片内的表达量,同时对自然条件下植物营养生长期内MsERD15基因表达量与温度、降雨量和日照长度的相关性进行了分析。
  胁迫处理结果表明,MsERD15基因可被NaCl、PEG6000、寒冷、ABA诱导表达上调。其中MsERD15在NaCl处理下响应最为剧烈最大值是对照的467倍。MsERD15对寒冷和NaCl响应最为迅速在0.5小时差异就极显著。IAA处理抑制了MsERD15基因的表达,而GA3激素诱导后MsERD15基因表达水平无明显变化。推测其可能参与非生物迫应答过程,并受ABA诱导表达。在SA和MeJA胁迫初期(0.5和1h)MsERD15表达量不显著地下降,之后显著地升高,在12小时达到最大值,之后降低,但是也显著高于0h的对照,这可能与细胞内的SA和MeJA的水平有关,同时也说明MsERD15参与的SA和MeJA胁迫应答过程,而SA和MeJA可以作为生物胁迫的处理因子,表明MsERD15参与了生物胁迫的过程。
  自然环境下苜蓿的荧光定量PCR结果表明,MsERD15基因在5月到10月间,在刈割后的每一个生长周期内除了9月的生长周期,基本上都出现了先升高再将低的趋势,而9月的的则出现了“M”字的变化趋势,推测可能与其体内的生理过程有关,九月的时候苜蓿已经进入了秋眠状态,与平时生长表达模式不同。总体来说在6月21日前一级二级比八级九级苜蓿表达量低,之后结果与之相反。并且一级和二级苜蓿表达量呈持续上增,9月微降的趋势,而八级和九级则表现出先上升再下降再上升的趋势,但没有秋眠型高。推测可能由于不同秋眠级别的苜蓿对外界环境敏感反应不同,秋眠型对环境更为敏感,所以比非秋眠型表达量高。相关性分析结果表明,MsERD15基因的表达量在一级和二级苜蓿中与温度、降雨量呈正相关关系,与日照时间呈负相关关系,其中一级苜蓿中的表达量与降雨量和温度相关性显著,这个结果也说明了一级和二级苜蓿对外界环境的变化更为敏感,同时证实了MsERD15在秋眠型苜蓿应答外界环境变化方面起到了较为重要的作用。推测MsERD15通过光应答过程参与调节紫花苜蓿的秋眠。
  本试验构建了MsERD15基因过表达载体,利用农杆菌介导法转化紫花苜蓿,利用载体上的Bar基因,通过对基因组DNA筛选获得了1、2、7三株阳性植株。
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