15個(gè)假儉草生態(tài)型抗旱性綜合評(píng)價(jià)-9文檔資料

1、15個(gè)假儉草生態(tài)型抗旱性綜合評(píng)價(jià)Abstract Drought is one of the most common abiotic stresses,which seriously affects the normal growth of turfgrass and restricts the construction and development of turfgrass. The water resources in China is lacking , and the establishment of centipedegrass(Eremochloa ophiuroides Mun

2、ro Hack ) requires a lot of water. Therefore , it is important to screen the drought tolerant centipedegrass. In this study , 15 centipedegrass ecotypes from different habitats of China were evaluated. The results showed that there were significant differences in drought resistance among different e

3、cotypes of centipedegrass. Correlation analysis showed that , visual quality , leaf relative water content and chlorophyll content were highly correlated , which could be used as important indexes for screening drought tolerant centipedegrass. The principal component analysis and membership function

4、 analysis showed that CP6 and CP10 were the best drought resistance , while CP4 and CP13 were the most drought sensitive.干旱迫是影響植物生長(zhǎng)最主要的環(huán)境脅迫因子之一1 O世界干旱、半干旱區(qū)占地球陸地面積的33 %,中國(guó)干旱和半干旱耕地有 0.38億hmZ占全國(guó)耕地面積的47 %2 o從植物的生長(zhǎng)發(fā)育上看,植物生長(zhǎng)于土壤之 中,不能主動(dòng)移動(dòng),在整個(gè)生活周期或某個(gè)生長(zhǎng)發(fā)育階段,經(jīng)常會(huì)遇到短 暫的相對(duì)水分含量下降的情況,只要植物蒸騰速率超過(guò)水分吸收速率,植物即發(fā)生干旱脅迫3 o植

5、物的生長(zhǎng)發(fā)育中,對(duì)水分的需求多樣化與外界 水資源的供應(yīng)間存在的不平衡,導(dǎo)致干旱不可防止且廣泛發(fā)生.假儉草Eremochloa ophiuroidesMunro Hack.是禾本科娛蚣草屬多年生草本植物,中國(guó)外鄉(xiāng)植物,主要分布于長(zhǎng)江流域及其以南地區(qū), 具有植株低矮、分廉水平強(qiáng)、耐貧瘠、生長(zhǎng)緩慢、耐粗放治理及病蟲(chóng)害少 等優(yōu)點(diǎn)4, 5.假儉草因具有諸多優(yōu)點(diǎn)而受到國(guó)內(nèi)外草業(yè)人士的重視,目 前在全球范圍內(nèi)廣泛用于公園綠地草坪、運(yùn)動(dòng)場(chǎng)草坪、家庭庭院休閑草坪、公路護(hù)坡草坪及水土保持草坪等6 , 7.干旱嚴(yán)重影響了植物的生長(zhǎng)發(fā)育,不僅引起作物減產(chǎn),而且導(dǎo)致生態(tài)環(huán)境日益惡化,引起生態(tài)危機(jī),進(jìn)而阻礙人類社會(huì)的可持

6、續(xù)開(kāi)展8, 9 o南方地區(qū)尤其是熱帶和亞熱帶地區(qū)天氣燥熱溫度較高,在不同季節(jié)的生理 環(huán)境下,假儉草必須具有一定的抗旱水平才能夠存活.我國(guó)水資源嚴(yán)重匱 乏,而草坪灌溉需要大量水分,因此篩選并培育耐旱假儉草具有重要意義10 0國(guó)內(nèi)外學(xué)者研究發(fā)現(xiàn),在眾多暖季型草坪草種品種中,假儉草的抗旱水平中等,并且不同假儉草材料其抗旱水平有所不同11-14 o代微然等15, 16以不同生態(tài)型假儉草 Commo訴口 Yaan為材料,分析了干旱下 土壤水分含水量對(duì)假儉草光響應(yīng)曲線及葉綠素?zé)晒馓匦缘挠绊?結(jié)果表 明,干旱脅迫對(duì)假儉草的最大光合速率、光補(bǔ)償點(diǎn)、光飽和點(diǎn)、葉綠素含 量、最大熒光Fm PSII最大光化學(xué)量子產(chǎn)

7、量Fv/ Fm、PSD潛在活性Fv/Fo及光合量子產(chǎn)額Yield 都產(chǎn)生了抑制作用,且抑制程度隨干 旱程度的增強(qiáng)而升高.韓瑞宏17以雅安假儉草為研究材料進(jìn)行了盆栽和PEGK培干旱處理,結(jié)果說(shuō)明,假儉草適應(yīng)干旱的途徑既包括耐旱性又包括避早性.劉明稀等10通過(guò)長(zhǎng)期繼代假儉草胚性愈傷組織,誘發(fā)體細(xì)胞無(wú)性系變異的發(fā)生,從再生植株中篩選抗旱變異體,獲得了5個(gè)變異體植株.以上研究主要針少量假儉草進(jìn)行抗旱性研究,系統(tǒng)地對(duì)中國(guó)南方地區(qū)假儉草野生生態(tài)型的抗旱性綜合評(píng)價(jià)并不多,并且中國(guó)抗旱假儉草品種較少,限制了中國(guó)外鄉(xiāng)植物的開(kāi)展和推廣利用.中國(guó)有著豐富的野生假儉草資源,對(duì)野生假儉草種質(zhì)資源進(jìn)行搜集整理的根底上進(jìn)行

8、系統(tǒng)全面地抗旱鑒定、評(píng)價(jià),可為假儉草抗旱新品種的選育提供優(yōu)良的原始材料.本研究以15份不同生境的假儉草生態(tài)型為材料,明確假儉草與抗旱水平 最相關(guān)的指標(biāo),挖掘抗旱型假儉草,為培育假儉草抗旱新品、進(jìn)一步推廣 和應(yīng)用我國(guó)外鄉(xiāng)植物奠定根底.1材料與方法10.1 料參試的假儉草生態(tài)型來(lái)自海南、廣東、四川、浙江及河南等 9個(gè)省.野外采集后,在中國(guó)熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院熱帶作物品種資源研究所牧草基地進(jìn)行統(tǒng)一擴(kuò)繁,從中選出具有代表性的15份假儉草種質(zhì)進(jìn)行了抗旱性評(píng)價(jià)表 1.10.2 法10.2.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)從中國(guó)熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院熱帶作物品種資源研究所牧草種質(zhì)資源圃中挖取不同假儉草生態(tài)型植株,經(jīng)流水洗凈后移栽于高18 c

9、m, 口徑24.5 cm的塑料盆內(nèi),每盆種植假儉草6-7株,栽培基質(zhì)為沙與土的混合基質(zhì) 土：沙=2: 1,每盆基質(zhì)質(zhì)量相同.草坪草定植后,于溫度27±3 C,光 周期為12 h的溫室內(nèi)養(yǎng)護(hù)治理.草坪草在溫室內(nèi)培養(yǎng)2個(gè)半月后,將其修剪至相同高度,進(jìn)行干旱處理,干旱處理設(shè)3次重復(fù).處理前將所有盆澆透水,保證每一盆假儉草的水分條件一致,然后對(duì)處理組進(jìn)行控水,對(duì) 照組2 d 1次正常澆水.控水15 d后,各盆內(nèi)的土壤含水量見(jiàn)圖1,對(duì)照的土壤含水量根本限制在 25 %左右,處理的土壤含水量為3 %-5 %.10.2.2 測(cè)質(zhì)量目測(cè)法,參照美國(guó)NTE用勺標(biāo)準(zhǔn),以草坪的色澤、密度、質(zhì)地、均一 性進(jìn)

10、行評(píng)分.最好質(zhì)量為 9級(jí),死亡草坪為0級(jí),6級(jí)為可接受的正常目 測(cè)質(zhì)量18 o10.2.3 葉片相對(duì)含水量取假儉草充分伸展的葉片樣品,混勻后立即用天平稱取0.2 g ,記錄為鮮重Fresh weight , FVV.常溫浸泡12 h后用吸水紙擦干葉片,稱重 得飽和重Turgid weight , TVV.80 c烘干 24 h 后稱其干重Dry weight , DVy0葉片相對(duì)含水量Relative water content , RWC的計(jì)算公式如下： RWC= FW-DW /TW-DW X 100 %19.10.2.4 葉綠素含量用TYS-B葉綠素儀浙江托普公司測(cè)量其葉綠素含量SPAEt

11、to10.2.5 膜透性細(xì)胞膜穩(wěn)定性根據(jù)電解質(zhì)滲透Electric Leakage , EL來(lái)判斷.取 約0.15 g葉片切成0.5 cm的片段,用25 mL去離子水浸泡.搖床溫育 24 h后,使用電導(dǎo)率儀JENCO3173 YSIModel32, USA測(cè)定起始電導(dǎo)率值(EC.,120 c滅菌鍋15 min將葉片組織完全殺死,最后測(cè)定電導(dǎo)率最 大值(EC2.相對(duì) EL 的公式為 EL= (EC1/EC2)X 100 %20.10.2.6 儉草抗旱水平綜合評(píng)價(jià)為了更好地評(píng)價(jià)不同材料間的抗旱性,常用抗旱指數(shù)( drought tolerance index , DTI)來(lái)比擬植株的抗旱水平.抗旱

12、指數(shù)計(jì)算公式為： 抗旱指數(shù)(DTI)=處理性狀表現(xiàn)值/對(duì)照性狀表現(xiàn)值X 100 %21 0為減少個(gè)體間差異引起的試驗(yàn)誤差,利用所有指標(biāo)求得的抗旱指數(shù)進(jìn) 行隸屬函數(shù)排序.Fi= (Xij-Xmin ) / (Xmax-Xmin),式中Fi為第i個(gè)材 料該性狀的隸屬函數(shù)值.Xij為第i個(gè)材料第j個(gè)性狀的平均值,Xma琳口 Xmin分別為該性狀的最大值和最小值22.10.3 計(jì)方法采用SAS軟件進(jìn)行方差分析及最小顯著差異性檢驗(yàn)(LSD法)(p2.4干旱脅迫對(duì)質(zhì)膜透性的影響由圖5可知,各對(duì)照間質(zhì)膜透性無(wú)顯著差異,說(shuō)明 15 d內(nèi)對(duì)照的生 長(zhǎng)情況良好且一致.干旱脅迫處理下,所有干旱處理的假儉草材料其質(zhì)膜

13、 透性顯著高于對(duì)照(p 9 Lipiec J, Doussan C, Nosalewicz A, et al. Effect of drought and heat stresses on plant growth and yield : a reviewJ. International Agrophysics, 2021 , 463.10劉明稀,盧少云,郭振飛.假儉草抗旱變異體的篩選及其生理 鑒定J.草業(yè)學(xué)報(bào),2021, 21 (1): 126-32.11 Huang B , Duncan R R , Carrow R N. Drought-resistance mechanisms of

14、seven warm-season turfgrasses under surface soildrying : I. shoot responseJ. Crop Science , 1997, 37 (6): 1 858-1 863.12 Carrow R N. Drought resistance aspects of turfgrasses inthe southeast : root-shoot responsesJ. Crop Science , 1996 , 36 (3): 687-694.13呂 靜,劉衛(wèi)東,王 麗,等.4種暖季型草坪草的抗旱性分析J.中南林業(yè)科技大學(xué)學(xué)報(bào),202

15、1, 30 (3): 100-104.14郭愛(ài)桂,劉建秀,郭海林.幾種暖季型草坪草抗旱性的初步鑒定J.草業(yè)科學(xué),2002, 19 (8): 61-63.15代微然,任 健,墨繼光.干旱脅迫對(duì)假儉草葉綠素?zé)晒馓匦缘挠绊慗. 草原與草坪,2021, 30 (5): 1-5.16代微然,任 健,畢玉芬.干旱對(duì)假儉草光響應(yīng)曲線的影響J.草業(yè)學(xué)報(bào),2021, 19 (3): 251-254.17韓瑞宏.野生假儉草抗旱性研究D.雅安：四川農(nóng)業(yè)大學(xué), 2003.18 Turgeon A. Turfgrass ManagementM. Prentice Hall , Upper Saddle River ,

16、NJ, 1999.19 Barrs H , Weatherley P. A re-examination of the relativeturgidity technique for estimating water deficits in leavesJ.Australian Journal of Biological Sciences , 1962, 15 (3): 413-428.20 DaCosta M Wang Z Huang B. Physiological adaptation of kentucky bluegrass to localized soil dryingJ. Cr

17、op Science , 2004 ,44 (4) : 1 307-1 314.21 Liu Y , Zhang X, Tran H , et al. Assessment of drought tolerance of 49 switchgrass (Panicum virgatum ) genotypes using physiological and morphological parametersJ. Biotechnology for Biofuels , 2021, 8 (1): 1-18.22 ?S春瓊,劉國(guó)道,白昌軍.41份結(jié)縷草屬種質(zhì)資源耐鹽性評(píng)價(jià) J.熱帶作物學(xué)報(bào),2021

18、, 38 (7): 1 260-1 266.23 Turner N C. Techniques and experimental approaches for the measurement of plant water statusJ. Plant Soil , 1981 , 58 (1/3 ): 339-366.24 Salaiz T A, Shearman R C, Riordan T P, et al. Creeping bentgrass cultivar water use and rooting responsesJ. Crop science , 1991 , 31 (5):

19、1 331-1 334.25 Paz H, Pineda-Garcia F, Pinzon-Perez L F. Root depth and morphology in response to soil drought : comparing ecological groups along the secondary succession in a tropical dry forestJ.Oecologia , 2021, 179 (2): 551-561.26 Siddique Z, Jan S, Imadi SR et al. Drought stress and photosynth

20、esis in plantsM. Water Stress and Crop Plants, JohnWiley & Sons , Ltd , 2021, 1-11.27 Farooq M , Wahid A , Kobayashi N. Plant drought stress effects , mechanisms and managementJ. Agron Sustain Dev , 2021 ,29 (1): 185-212.28 Kaur G, Asthir B. Molecular responsesto drought stress in plantsJ. Biol

21、Plantarum, 2021 , 61 (2)：201-209.29葛晉綱,宋 剛,韓艷麗,等.7種暖季型草坪草抗旱性的評(píng)價(jià) 及其生理機(jī)制的初步研究J.江蘇林業(yè)科技,2004, 31 (2): 12-15.30 Hook J E, Hanna WW. Drought resistance in centipedegrass cultivarsJ. Hortscience , 1994, 29 (12): 1 528-1 531.31 Hammad S A R , Ali O A M. Physiological and biochemical studies on drought tolerance of wheat plants by application of amino acids and yeast extractJ. Annals of Agricultural Sciences , 2021, 59 (1