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铝毒是紫花苜蓿（Medicago sativa）在南方酸性土壤地区种植的主要限制性因素之一。筛选能够在酸性富铝化土壤中生长优良的苜蓿材料,对于紫花苜蓿在南方大面积推广具有重要意义。本研究选用27份云南紫花苜蓿为材料,研究100 mg·kg-1浓度铝胁迫处理下供试材料株高、脯氨酸、根系活力以及有机酸含量的变化。结果表明,铝对苜蓿生长具有明显的抑制作用,且不同材料反应敏感性不同。铝对供试苜蓿株高和根系活力有明显抑制作用;铝处理下苜蓿叶片中游离脯氨酸、有机酸含量显著积累（P<0.05）,所有供试材料的相对脯氨酸含量均大于100%,但不同材料相对有机酸含量表现差异较大。采用聚类分析及隶属函数法综合评价供试苜蓿材料的耐受性,以15,12,14,13号材料表现较优,可用于选育适应酸性富铝化土壤的苜蓿品种。 相似文献
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8份云南苜蓿属优异种质资源对铝胁迫的生理耐受响应研究 总被引：1，自引：0，他引：1
以8份云南苜蓿资源为研究材料,研究了铝胁迫对苜蓿幼苗生长及生理生化指标的影响。结果表明,低浓度（≤100 μmol·L-1）铝处理对苜蓿幼苗的植株生长及根系伸长的抑制作用较弱,但对苜蓿根系活力抑制作用较大,且促进了丙二醛在根尖的积累,破坏膜系统的通透性;由于在逆境中苜蓿自身调节机制作用缓解铝毒害,当胁迫处理浓度≥200 μmol·L-1时,根系活力下降及丙二醛积累变化趋势较为平缓。随着铝处理浓度的增加,苜蓿根尖受胁迫影响随之增大,氧化酶活性呈逐级递减的趋势。采用隶属函数法对8份供试苜蓿材料耐铝性进行评价,可将供试材料分为耐铝型、中等耐铝型和敏感型三种,综合分析认为紫花苜蓿（No.12）在不同浓度铝胁迫处理下耐铝性表现均较好,可在南方酸性富铝化土壤中推广应用。 相似文献
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草类植物耐铝性的研究进展 总被引：3，自引：2，他引：1
酸土在全世界热带、亚热带及温带地区广泛存在,酸雨的频繁沉降,加速了土壤酸化。酸性土壤中铝毒害是植物生长发育的主要限制因子。笔者综述了国内外关于铝毒害对草类植物生长发育的影响、草类植物耐铝机理以及草类植物耐铝性遗传育种的研究进展。最后分析了目前草类植物耐铝性研究存在的问题,并对草类植物耐铝性研究前景进行展望。 相似文献
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紫花苜蓿为全世界所推广的优质牧草。在我国北方大部分地区已广泛种植，但其产量已远远不能满足市场需求。因此，挖掘南方种植紫花苜蓿的生产潜力成为必然趋势。目前，南方土壤中的铝毒是妨碍其高产的重要原因。本文通过近年来国内外铝毒对作物的影响以及紫花苜蓿耐铝毒育种研究进行评述，为今后培育出耐铝毒、高产量的南方紫花苜蓿新品种以及加快我国畜牧业发展提供指导。 相似文献
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铝毒害是酸性土壤耕种的主要限制因素,每年造成大量作物减产。蒺藜苜蓿是紫花苜蓿的一年生近缘种,广泛分布于世界各地,是紫花苜蓿遗传改良的重要基因资源。本研究利用蒺藜苜蓿群体的耐酸铝性状差异,进行全基因组关联分析,筛选蒺藜苜蓿耐酸铝性状相关的遗传位点,共得到58个与蒺藜苜蓿耐酸铝性状相关的SNP标记。对其周围基因进行功能注释分析,发现这些SNP位点主要参与苜蓿的细胞壁、脂质代谢、环境胁迫响应过程、氧化还原反应过程以及小分子转运等过程。最后,通过基因组选择方法将发掘SNP标记应用到蒺藜苜蓿耐酸铝性状的预测,预测准确性达到0.80,这说明本研究发掘的SNP标记可以用于蒺藜苜蓿及其近缘物种紫花苜蓿耐酸铝性状的遗传改良。 相似文献
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烟草柠檬酸合成酶基因的克隆及其光诱导型植物表达载体的构建 总被引：6，自引：4，他引：2
紫花苜蓿为多年生优质豆科牧草。我国南方地区酸性土壤分布比较广,铝害比较严重,限制了紫花苜蓿在南方地区的推广利用。提高有机酸合成酶基因的表达活性,增加有机酸的合成与分泌,有利于增强植物的耐铝性。本研究根据Genebank中已知的烟草柠檬酸合成酶(Citrate Synthase, cs)基因的序列,通过RT-PCR从烟草总RNA中扩增cs基因的cDNA,亚克隆于T载体得到重组载体pMD18-cs,对pMD18-cs中的插入片断进行核酸序列分析确认为cs基因的cDNA全长。用光诱导型启动子(Rubisco,小亚基的启动子)和双元载体pPZP211构建了cs基因的光诱导型植物表达载体pPZP211-PrbcS-cs,为利用基因工程手段提高紫花苜蓿耐铝毒能力,促进其在南方地区推广利用奠定了物质基础。 相似文献
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铝和酸胁迫对苜蓿根瘤菌生长和抗氧化酶系的影响 总被引：1，自引：0，他引：1
在铝和酸胁迫下,比较分析了天蓝苜蓿和紫花苜蓿根瘤菌的生长及SOD(超氧化物歧化酶)、CAT(过氧化氢酶)、POD(过氧化物酶)、及GR(谷胱甘肽还原酶) 等抗氧化酶系响应特点。铝胁迫设5个梯度,即0,25,50,75,100 μmol/L;酸胁迫设4个pH水平,即4,5,6,7。结果表明,铝和酸胁迫下,2种苜蓿根瘤菌的ODA600均显著降低,生长受到抑制,且天蓝苜蓿根瘤菌的ODA600显著高于紫花苜蓿根瘤菌。在pH水平为4和5时,紫花苜蓿根瘤菌没有生长。在铝毒胁迫下,天蓝苜蓿根瘤菌的SOD酶活性一定程度减小后缓慢上升,而CAT、POD和GR酶活性随铝浓度增大显著下降;紫花苜蓿根瘤菌的SOD,CAT及GR酶活在低Al胁迫下无显著变化,在高铝胁迫下显著下降。随着pH水平的下降,天蓝苜蓿和紫花苜蓿根瘤菌均表现为SOD、CAT、POD、GR酶活性的显著下降。在不同铝及酸胁迫下,天蓝苜蓿根瘤菌各抗氧化酶活性显著高于紫花苜蓿根瘤菌。综合分析认为天蓝苜蓿根瘤菌较之紫花苜蓿根瘤菌有较强的耐酸、耐铝性。 相似文献
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采用沙培的方法研究酸性土壤环境下(pH=4.5)不同铝离子含量对紫花苜蓿生长和生理的影响,结果表明:土壤铝含量在20mg/kg时,苜蓿生长正常,出苗率、株高、叶片长度、单株叶片数、根长和地上、地下生物量均高于或明显(p＜0.05)高于其它处理;而土壤铝含量在100mg/kg～300mg/kg时,苜蓿生长受到严重抑制,出苗率、株高、叶片长度、单株叶片数、根长和地上、地下生物量均显著低于(p＜0.05)其它处理.不同铝含量下,苜蓿的根系活力、叶片电导率和光化学效率(Fv/Fm)存在显著差异,＜50mg/kg铝含量处理下的苜蓿根系活力、叶片电导率和Fv/Fm明显高于100mg/kg～300mg/kg铝处理,但叶绿素含量并未随着土壤铝离子含量增加而呈现明显下降的趋势. 相似文献
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假俭草铝耐性和敏感种源在酸铝土上的生长差异及生理响应 总被引：1，自引：1，他引：0
在前期实验中利用水培法对48份假俭草种源进行耐铝鉴定基础上,本实验采用土培法研究了5份耐铝假俭草种源和5份铝敏感假俭草种源在酸铝土壤上的生长以及活性氧系统的差异。结果表明,在酸铝土壤上生长28d后,2类型种源所测的6个生长指标中,除了株高外均存在显著差异,耐性种源的根长、发根数、根系体积、分支数、匍匐茎长度平均减少了16.4%,23.9%,37.3%,26.7%和18.3%,敏感种源这5个生长指标平均减少了34.4%,53.8%,51.5%,52.6%和47.9%。生长的动态变化的分析结果表明,耐性种源在酸铝土壤上可以保持较高的生长速率。酸铝胁迫引起假俭草体内超氧阴离子产生速率和丙二醛含量增加,敏感种源增加幅度较大,诱导SOD、POD活性的增加,耐性种源增加幅度较大,说明假俭草可以通过提高体内的SOD、POD酶活性来缓解铝毒害,耐铝假俭草的代谢酶活性对铝胁迫更为迅速。 相似文献
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本研究选取相对总二级分枝个数比、相对总茎长比、叶片枯黄率、坪用质量、相对地上部干质量比和相对地下部干质量比6个指标,对不同地理分布的19份地毯草（Axonopus compressus）种质和1份品种的耐铝性差异进行初步评价,从而明确地毯草种质的耐铝性。结果表明,在2.10 mmol·L-1的铝处理后,不同种质之间的生长存在显著(P＜0.05)或极显著(P＜0.01)差异,不同指标间的变异系数范围为18.73%~39.63%,其中相对地上部干质量变异系数比最小(18.73%),而坪用质量最大(39.63%);部分指标间存在极显著相关(P＜0.01),相关系数最高达-0.920;聚类分析表明,20份优良品种被分为三大类,即耐铝型、中间型和敏铝型。 相似文献
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通过对酸性土壤地区的铝毒污染进行高效、无污染的生物治理,可为作物生长提供良好的生存基础。试验采用小盆钵土培法,设置铝质量浓度为0.2 g/kg,根据不同种禾本科和菊科植物的生物量、根冠比、叶面积和比叶面积评价了9种杂草植物对铝毒的响应,并对不同种类杂草植物对铝响应进行了筛选。结果表明：铝处理后,9种杂草植物中禾本科植物较菊科植物更耐铝。禾本科植物中牛筋草Eleusine indica和升马唐Digitaria ciliaris的相对根（干）鲜质量、相对地上部（干）鲜质量、相对叶（干）鲜质量较大,并且相对叶面积均较大。菊科植物旱莲草Eclipta prostrata的相对耐铝性较差,各相对耐性指标值均偏小。相关分析表明禾本科植物的相对根鲜质量、相对叶鲜质量和相对根干质量三者之间存在显著相关性。主成分分析结果显示,对禾本科和菊科植物进行耐铝性筛选时,均可用相对根鲜质量作为主要的筛选指标。 相似文献
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采用水培的方法,以采自西藏高寒区域不同地区的野生垂穗披碱草种子为材料,初步探讨了酸性环境下(pH 4.5)不同浓度的Al3+(0、0.5、1.0和1.5 mmol·L-1)胁迫对垂穗披碱草种子萌发及幼苗生长的影响,以期为酸铝土壤的改良提供优良的种质资源。研究结果显示,低浓度Al3+(0.5、1.0 mmol·L-1)对3种垂穗披碱草种子的发芽率无显著影响(P>0.05),但Al3+浓度为1.5 mmol·L-1时,3种垂穗披碱草种子的发芽率均被显著抑制(P<0.05)。同时,3种野生牧草的根长、株高、根重及茎叶重在Al3+胁迫下受到了不同程度的抑制,且根系被抑制的程度大于茎叶。此外,植物幼苗中丙二醛和可溶性糖作为受胁迫程度的重要指标,其含量在3种垂穗披碱草幼苗中均随Al3+浓度的升高呈现出上升的趋势。结果还表明,1.5 mmol·L-1 Al3+处理时,那曲、申扎、浪卡子垂穗披碱草根系中铝含量分别是地上部的12.2、15.3、17.5倍。铝毒和磷缺失往往是酸性土壤中同时存在的问题,这严重影响了植物生长,研究表明Al3+抑制了垂穗披碱草对磷的吸收及转运。通过隶属函数法对3种垂穗披碱草的抗铝特性评估结果显示,采自申扎县的垂穗披碱草对Al3+的耐性较高,可驯化育种,为酸性土壤的改良提供优质的种质资源。 相似文献
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紫花苜蓿柠檬酸合成酶基因的克隆及对烟草的转化 总被引：3，自引：3，他引：0
柠檬酸合成酶是调节植物体内有机酸的活性酶之一,增加植物体内的柠檬酸可以提高植物对土壤中磷的吸收以及抗铝毒性。通过从紫花苜蓿(Medicago sativa L.)中克隆柠檬酸合成酶基因(MsCS),以期获得该基因全长,并为将来研究紫花苜蓿耐铝性以及对磷的吸收方向提供基础。首先利用cDNA末端快速扩增方法(RACE),克隆获得MsCS的cDNA全序列,然后利用pBI121构建植物超表达载体pBI-MsCS,通过农杆菌介导的叶盘法转化烟草(Nicotiana tabacum L.)。结果显示:该基因序列全长为2031 bp,开放阅读框1551 bp,编码517个氨基酸,与其他物种的柠檬酸合成酶具有高度的同源性。获得17株卡那抗性植株。经PCR检测有6株为阳性植株,初步表明该基因已整合到烟草的基因组中。 相似文献
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以美国引进的常用品种‘Ｃｏｍｍｏｎ’假俭草和目前最耐铝的假俭草品种‘ＴｉｆＢｌａｉｒ’为对照品种,采用小容积营养液培养法对选用来自中国１３个省份的５１ 份假俭草种质资源耐铝性进行评价。结果表明,１５００μｍｏｌ／Ｌ 的铝（ＡｌＣｌ３·６Ｈ２Ｏ）胁迫下假俭草种源间的生长存在显著差异,其中相对根系干重、相对地上部分干重、相对全株干重的变异系数分别为２０．５５％,１５．６２％和１５．５２％。采用隶属函数值的方法对供试材料的耐铝性划分５个等级,处于１～３级的（较耐铝种源）共２１个,占总数的３９．６％,处于第４级的（中间型）共１９个,占总数的３５．９％,处于第５级的（铝敏感种源）共１３个,占总数的２４．５％。其中‘Ｃｏｍｍｏｎ’假俭草和耐铝的‘ＴｉｆＢｌａｉｒ’假俭草属于中间类型,这说明中国假俭草种源的耐铝性存在很大的开发潜力。 相似文献