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草业学报 2024年第3期33卷 85-96页

作者：汪雪刘晓静王静吴勇童长春甘肃农业大学草业学院草业生态系统教育部重点实验室甘肃省草业工程实验室中-美草地畜牧业可持续发展研究中心甘肃兰州730070

为探明豆/禾牧草连续间作下的根系生长特性、碳氮代谢特性及二者相互耦联机制的长期效应,通过田间框栽土培试验,以紫花苜蓿单作和燕麦单作为参照,对紫花苜蓿/燕麦间作种植后第2年、第3年(高产期)连续2年的根系特征、碳氮代谢特性及其相... 详细信息

为探明豆/禾牧草连续间作下的根系生长特性、碳氮代谢特性及二者相互耦联机制的长期效应,通过田间框栽土培试验,以紫花苜蓿单作和燕麦单作为参照,对紫花苜蓿/燕麦间作种植后第2年、第3年(高产期)连续2年的根系特征、碳氮代谢特性及其相互协调关系开展研究。结果表明:燕麦的生物量表现为间作显著高于单作(P<0.05);燕麦的根表面积和根平均直径表现为间作显著高于单作(P<0.05);燕麦的蒸腾速率(Tr)、净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、核酮糖-1,5-二磷酸羧化酶(RuBPCase)活性、4个氮代谢酶活性和碳水化合物积累量表现为间作显著高于单作(P<0.05),而紫花苜蓿与燕麦表现相反。通过相关性分析发现,生物量与光合气体交换参数、氮代谢酶活性、根系特性呈正相关;根表面积、根平均直径与Tr、Pn、Gs、硝酸还原酶(NR)活性、氮积累量、蛋白总量呈显著正相关(P<0.05);根体积、根表面积、根平均直径与亚硝酸还原酶(NiR)活性、谷氨酸合酶(GOGAT)活性呈极显著正相关(P<0.01)。由此可知,紫花苜蓿与燕麦间作更有利于燕麦优化其根系形态,同时也会显著提高燕麦净光合速率和蒸腾速率,增强燕麦RuBPCase、NR和谷氨酰胺合成酶(GS)等碳、氮代谢酶活性,进而促进其体内碳水化合物及蛋白质积累以改善燕麦生物量和品质,连续间作减弱了系统内燕麦对紫花苜蓿根表面积和根体积的抑制,拓展了紫花苜蓿总根长,但整体而言,间作抑制了紫花苜蓿根系生长和碳、氮代谢水平,不利于其代谢产物及生物量的积累;且总根长、根表面积和根体积对碳、氮代谢起显著促进作用,紫花苜蓿/燕麦间作体系内根系及碳、氮代谢的协调一致可有效提高体系内生物量和蛋白总量。

关键词：紫花苜蓿燕麦连续间作根系特性碳氮代谢特性

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保护播种对高寒区刈割型混播草地产草量及品质的影响

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草地学报 2021年第8期29卷 1818-1827页

作者：汪鹏斌宋美娟童永尚王玉霞徐长林李珍鱼小军甘肃农业大学草业学院草业生态系统教育部重点实验室甘肃省草业工程实验室中-美草地畜牧业可持续发展研究中心甘肃兰州730070

为探讨保护播种对高寒区刈割型混播草地[垂穗披碱草(Elymus nutans,EN)+中华羊茅(Festuca sinensis,FS)]产草量及品质的影响,以无保护草种播种为对照,研究了4比例多花黑麦草(Lolium multiflorum,LM)和燕麦(Avena sativa,AS)保护播种对... 详细信息

为探讨保护播种对高寒区刈割型混播草地[垂穗披碱草(Elymus nutans,EN)+中华羊茅(Festuca sinensis,FS)]产草量及品质的影响,以无保护草种播种为对照,研究了4比例多花黑麦草(Lolium multiflorum,LM)和燕麦(Avena sativa,AS)保护播种对牧草产量和品质指标的影响。结果表明,多花黑麦草单播量的20%,30%,40%和50%处理其2年总干草产量分别为9389 kg·hm^(-2),17284 kg·hm^(-2),12263 kg·hm^(-2)和14292 kg·hm^(-2),比对照分别提高了2%,88%,33%和55%,其中EN+FS+30%LM处理牧草粗蛋白产量比对照提高了75%。燕麦播种比例同多花黑麦草相似,单播量的20%,30%,40%和50%比例下2年总干草产量分别为25975 kg·hm^(-2),25249 kg·hm^(-2),27077 kg·hm^(-2)和27306 kg·hm^(-2),比对照提高了182%,174%,194%和196%;牧草粗蛋白产量比对照分别提高124%,143%,143%和204%。但播种燕麦对多年生牧草生长的抑制作用大于多花黑麦草。综上,EN+FS+30%LM保护播种有效提高高寒区刈割型混播草地牧草产量和营养,是建植人工草地理想的保护播种草种及比例。

关键词：保护播种保护种比例高寒区刈割草地多年生混播草地

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外源IAA作用下草地早熟禾中调控Cd长距离运输的关键基因表达及其代谢通路分析

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草业学报 2023年第6期32卷 146-156页

作者：崔婷王勇马晖玲甘肃农业大学草业学院草业生态系统教育部重点实验室甘肃省草业工程实验室中-美草地畜牧业可持续发展研究中心甘肃兰州730070

为探究吲哚乙酸(indole-3-acetic acid,IAA)对草地早熟禾中镉(cadmium,Cd)从根系到叶片长距离运输的影响及相关机制,分析IAA作用下草地早熟禾响应Cd胁迫的差异基因及代谢通路。以草地早熟禾为试验材料,在水培条件下,叶面喷施400 nmol... 详细信息

为探究吲哚乙酸(indole-3-acetic acid,IAA)对草地早熟禾中镉(cadmium,Cd)从根系到叶片长距离运输的影响及相关机制,分析IAA作用下草地早熟禾响应Cd胁迫的差异基因及代谢通路。以草地早熟禾为试验材料,在水培条件下,叶面喷施400 nmol·L^(-1)外源IAA并施加600μmol·L^(-1)Cd胁迫。进行株高、根长、根系和叶片Cd含量测定及转录组测序。利用实时荧光定量验证转录组数据准确性。结果表明,外源施加IAA可促进Cd胁迫下草地早熟禾株高和根长,抑制Cd从根系向叶片的长距离运输。转录组分析发现,Cd胁迫下共有1294条基因被IAA显著调控。实时荧光定量结果与RNA-Seq表达模式一致。GO富集分析表明,IAA可调控响应高温、低温、Cd离子及病毒的相关基因抵御Cd胁迫,其中分子伴侣蛋白HSP70、激酶MAPK和转录因子MYB46被明显上调。另外,外源IAA可上调谷胱甘肽代谢及木质素合成通路上的基因,可能增加谷胱甘肽合成及细胞壁木质化,进一步增加液泡区隔化和降低Cd进入细胞,从而减少叶片Cd含量。本研究可为IAA信号作用下Cd转运与分配机制研究提供参考。

关键词： Cd胁迫草地早熟禾生长素转录组 Cd转运

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不同生长时期的紫花苜蓿对低温的响应及其抗寒性研究

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草地学报 2021年第11期29卷 2505-2512页

作者：李佳奇刘晓静运向凯韩颜隆甘肃农业大学草业学院草业生态系统教育部重点实验室甘肃省草业工程实验室中-美草地畜牧业可持续发展研究中心甘肃兰州730070

为确定北方寒冷地区紫花苜蓿(Medicago sativa L.)适宜的秋播时间及适种品种,本研究选取4个紫花苜蓿品种,通过对其在不同温度(-5℃,-10℃)及播种后不同生长时间(45,60和75 d)下的生长特性及抗寒生理特性进行研究。结果表明:“龙牧801”... 详细信息

为确定北方寒冷地区紫花苜蓿(Medicago sativa L.)适宜的秋播时间及适种品种,本研究选取4个紫花苜蓿品种,通过对其在不同温度(-5℃,-10℃)及播种后不同生长时间(45,60和75 d)下的生长特性及抗寒生理特性进行研究。结果表明:“龙牧801”的根重、根体积显著高于其它紫花苜蓿品种(P<0.05)。低温条件下,“龙牧801”与“WL343”的游离脯氨酸与可溶性糖含量明显高于其它紫花苜蓿品种。紫花苜蓿的主根直径、根重和根体积与成活率均呈极显著正相关。在模拟-10℃越冬时,“龙牧801”的抗寒综合表现最佳。在模拟-5℃和-10℃越冬条件下,4个紫花苜蓿品种在播种后生长45 d,60 d时成活率均极低;在生长75 d时在-5℃和-10℃条件下的成活率均高于55%。因此,西北地区秋播紫花苜蓿在入冬前至少保证75 d的生长时间越冬最为安全,对于某些抗寒品种如“龙牧801”可适当推迟秋播时间,但也应在入冬前60 d之前播种。

关键词：紫花苜蓿品种秋播播种时期越冬

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不同紫花苜蓿品种的氮效率比较及差异机制研究

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草地学报 2022年第4期30卷 889-900页

作者：王静刘晓静童长春汪雪甘肃农业大学草业学院草业生态系统教育部重点实验室甘肃省草业工程实验室中-美草地畜牧业可持续发展研究中心甘肃兰州730070

为探讨紫花苜蓿氮效率差异及其差异机制,以8个紫花苜蓿品种(‘LW6010’、‘甘农5号’、‘甘农3号’、‘新牧1号’、‘甘农7号’和‘龙牧801’、‘陇东’苜蓿和‘金皇后’)为试验材料,采用营养液砂培法,设3个氮水平(21 mg·L^(-1),21... 详细信息

为探讨紫花苜蓿氮效率差异及其差异机制,以8个紫花苜蓿品种(‘LW6010’、‘甘农5号’、‘甘农3号’、‘新牧1号’、‘甘农7号’和‘龙牧801’、‘陇东’苜蓿和‘金皇后’)为试验材料,采用营养液砂培法,设3个氮水平(21 mg·L^(-1),210 mg·L^(-1),420 mg·L^(-1)),测定其生长特性和氮素固定、吸收及转化特性相关指标,并采用主成分分析法来探讨以上特性对氮效率的影响。结果表明:低氮、适宜氮和高氮下,氮高效型紫花苜蓿(‘LW6010’、‘甘农5号’)的生长特性和氮素固定、吸收、转化特性均优于氮低效型紫花苜蓿(‘陇东’苜蓿和‘金皇后’),而氮常效型紫花苜蓿(‘甘农3号’和‘新牧1号’)和氮反效性紫花苜蓿(‘甘农7号’、‘龙牧801’)则介于二者之间,且在不同氮水平下表现相反;又根据隶属函数综合评价,‘LW6010’和‘甘农5号’的隶属函数综合值达到最大;主成分分析表明,根瘤数和根瘤重对紫花苜蓿的氮效率贡献率最大,分别达到了8.82%和8.43%。

关键词：紫花苜蓿氮效率差异机制

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甘肃野生草地早熟禾内源激素含量的变化与无融合生殖率的关系研究

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草业学报 2020年第7期29卷 99-111页

作者：刘燕于美玲张然牛奎举李玉珠张金青马晖玲甘肃农业大学草业学院草业生态系统教育部重点实验室甘肃省草业工程实验室中-美草地畜牧业可持续发展研究中心甘肃兰州730070

为探究甘肃野生草地早熟禾无融合生殖率与内源激素之间的关系,以8个不同无融合生殖率的甘肃野生草地早熟禾种质为试验材料,采集不同发育时期的新鲜小穗样品,测定玉米素(ZT)、吲哚-3-乙酸(IAA)、玉米素核苷(ZR)、赤霉素(GA3)和脱落酸(ABA... 详细信息

为探究甘肃野生草地早熟禾无融合生殖率与内源激素之间的关系,以8个不同无融合生殖率的甘肃野生草地早熟禾种质为试验材料,采集不同发育时期的新鲜小穗样品,测定玉米素(ZT)、吲哚-3-乙酸(IAA)、玉米素核苷(ZR)、赤霉素(GA3)和脱落酸(ABA)的含量,并分析了内源激素含量与无融合生殖发生的关系。结果表明:ZT和ZR在小穗发育初期呈现出下降趋势,在抽穗后2 d最低,之后ZT逐渐上升而ZR在开花期达到峰值后又开始下降,GA3和IAA均表现出先增加后下降的趋势,但GA3在抽穗后2 d达到峰值,IAA则是在开花期含量最高;研究发现,在小穗发育初期,无融合生殖率较低的材料(甘南、清水、肃南和兰州)ABA激素水平无显著变化,相反无融合生殖率较高的材料(陇西、秦州、定西和陇南)的ABA含量均呈现出逐渐下降的趋势,所有材料开花期至乳熟期均出现猛增,之后又急剧下降。相关性分析结果表明:无融合生殖率与ZT、ZR、ABA、(ZT+ZR)/IAA和(ZT+ZR)/ABA呈显著正相关,与GA3、IAA/ABA和GA3/ABA呈显著负相关,与IAA无显著相关性。因此,高ZT、ZR和低ABA含量、高(ZT+ZR)/IAA和(ZT+ZR)/ABA比值更可能促进胚珠向无融合生殖途径发育,高GA3含量可能促进胚珠向有性生殖途径发育。

关键词：草地早熟禾高效液相无融合生殖内源激素

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高寒退化草地狼毒繁殖性状的选择及其适应性

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草业学报 2021年第4期30卷 121-129页

作者：骆望龙夏建强李佳欣孙淑范汪睿张勃甘肃农业大学草业学院草业生态系统教育部重点实验室甘肃省草业工程实验室中-美草地畜牧业可持续发展研究中心甘肃兰州730070

被子植物的繁殖性状在很大程度上被认为是通过传粉者介导的自然选择而进化。为了探究狼毒花性状的适应性,以天祝高寒退化草地狼毒为研究材料,通过检测其繁殖相关性状的选择差和选择梯度,探讨了该物种花表型的适应性及可能的选择机制。... 详细信息

被子植物的繁殖性状在很大程度上被认为是通过传粉者介导的自然选择而进化。为了探究狼毒花性状的适应性,以天祝高寒退化草地狼毒为研究材料,通过检测其繁殖相关性状的选择差和选择梯度,探讨了该物种花表型的适应性及可能的选择机制。结果表明:单花序小花数和冠筒长具有显著的选择差和选择梯度(P<0.05),即受到正的定向选择作用;同时,两性状也检测到显著的非线性选择梯度(P<0.05),表现出稳定选择趋向。株高(即花序高度)受到负定向选择作用,其选择梯度为-0.102±0.039(P=0.008);其他性状,如花冠口大小和单株丛花序数均未检测到显著的选择作用。总体表明,在该研究种群,狼毒的部分繁殖性状表现出适应性进化趋势,株高相对较矮、花筒较长和花序小花数较多的个体越有利于其适合度实现而受到选择。

关键词：狼毒繁殖性状选择梯度适合度传粉

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燕麦K^(+),Na^(+)积累与AsSOS1基因表达对盐胁迫的响应

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草地学报 2023年第2期31卷 337-348页

作者：杨莉赵桂琴周向睿柴继宽杜文盼甘肃农业大学草业学院/草业生态系统教育部重点实验室/甘肃省草业工程实验室/中-美草地畜牧业可持续发展研究中心甘肃兰州730000

为了解盐胁迫对燕麦(Avena sativa L.)K^(+),Na^(+)积累和质膜Na^(+)/H+逆向转运蛋白基因(AsSOS1)表达的影响,本研究以耐盐的‘青永久195’和敏盐的‘709’为材料,分别用0,30,60,90,120,150 mmol·L^(-1)NaCl和0,0.5,1,2,4,8 mmol·L^(-1)KCl处理24 h,并用30,150 mmol·L^(-1)NaCl和0.5,8 mmol·L^(-1)KCl互作处理0,12,36,72 h,分析燕麦根和叶中K^(+),Na^(+)积累、离子平衡及AsSOS1基因的表达情况。结果表明:K^(+)含量和K^(+)/Na^(+)随盐浓度的增加和处理时间的延长有所下降,‘青永久195’的K^(+)含量和K^(+)/Na^(+)高于‘709’;叶片中的K^(+)含量和K^(+)/Na^(+)高于根系,Na^(+)含量变化与之相反,且‘709’中的Na^(+)含量高于‘青永久195’,根系中的Na^(+)含量高于叶片。AsSOS1基因在燕麦根、叶中均有表达,盐胁迫会显著提高其表达水平(P<0.05),多数处理下根系中的表达量高于叶片,‘青永久195’中的表达量高于‘709’。AsSOS1通过限制Na^(+)向地上部运输、维持较高的K^(+)/Na^(+)来减缓高盐胁迫造成的伤害。

关键词：燕麦盐胁迫离子积累离子平衡 AsSOS1基因表达

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不同根系交互强度下紫花苜蓿/甜高粱体内氮营养动态特征研究

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草地学报 2022年第1期30卷 76-83页

作者：汪雪刘晓静赵雅姣王静甘肃农业大学草业学院/草业生态系统教育部重点实验室/甘肃省草业工程实验室/中-美草地畜牧业可持续发展研究中心甘肃兰州730070

为探明豆/禾间作在不同生长阶段及种间互作的氮营养动态特征,本试验采用营养液砂培法进行了盆栽根系分隔模拟间作试验,通过根系分隔方式对紫花苜蓿(Medicago sativa)和甜高粱(Sorghum dochna)不同生育时期的氮代谢特性及紫花苜蓿结瘤固... 详细信息

为探明豆/禾间作在不同生长阶段及种间互作的氮营养动态特征,本试验采用营养液砂培法进行了盆栽根系分隔模拟间作试验,通过根系分隔方式对紫花苜蓿(Medicago sativa)和甜高粱(Sorghum dochna)不同生育时期的氮代谢特性及紫花苜蓿结瘤固氮特性进行研究。结果表明:紫花苜蓿结瘤固氮特性在各生育时期下均表现为不分隔>尼龙网分隔>塑料分隔和单作;紫花苜蓿4个氮代谢酶活性在初花期时表现为紫花苜蓿单作显著大于不分隔和尼龙网分隔(P<0.05);甜高粱氮代谢特性均在紫花苜蓿初花期时均表现为不分隔显著大于甜高粱单作。因此,紫花苜蓿/甜高粱种间根系互作紧密时,有利于豆科牧草紫花苜蓿结瘤固氮,由此加强了紫花苜蓿/甜高粱种间氮营养的互馈利用,提高其中禾本科牧草甜高粱氮代谢水平。另外,紫花苜蓿/甜高粱在不同生长阶段种间氮营养互馈动态均表现为随着生长动态进程而增加。

关键词：紫花苜蓿甜高粱种间根系分隔模式氮素动态特征

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不同氮效率紫花苜蓿各生育期氮利用特征研究

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草地学报 2021年第11期29卷 2461-2469页

作者：王静刘晓静郝凤汪雪甘肃农业大学草业学院草业生态系统教育部重点实验室甘肃省草业工程实验室中-美草地畜牧业可持续发展研究中心甘肃兰州730070

为探讨不同氮效率紫花苜蓿各生育期氮利用特征,本研究采用室外营养液砂培试验,选取4种不同氮效率类型的紫花苜蓿品种(“LW6010”“甘农3号”“甘农7号”和“陇东苜蓿”),设2个氮水平(210 mg·L^(-1)和21 mg·L^(-1)),以研究其... 详细信息

为探讨不同氮效率紫花苜蓿各生育期氮利用特征,本研究采用室外营养液砂培试验,选取4种不同氮效率类型的紫花苜蓿品种(“LW6010”“甘农3号”“甘农7号”和“陇东苜蓿”),设2个氮水平(210 mg·L^(-1)和21 mg·L^(-1)),以研究其在各生育期的生长特性、根系特性、结瘤特性、氮代谢酶活性及氮积累量。结果表明:随着生育期的推进,生长特性、根系特性和氮积累量在成熟期达到最大,结瘤特性在结荚期达到最大,氮代谢酶活性在盛花期达到最大;低氮处理,“LW6010”和“甘农7号”的生长特性、根系特性、结瘤特性、酶活性及氮积累量高于“甘农3号”和“陇东苜蓿”;高氮处理,“LW6010”和“甘农3号”的生长特性、根系特性、结瘤特性、酶活性及氮积累量高于“甘农7号”和“陇东苜蓿”。综上,氮高效型紫花苜蓿品种“LW6010”对氮素的固定、吸收及转化能力高于氮低效型“陇东苜蓿”。

关键词：紫花苜蓿氮效率生育期氮利用特征

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