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关中地区紫花苜蓿品种优势性比较研究

龙明秀

  我国是蛋白质饲料需求最多而缺口最大的国家,蛋白质饲料的严重不足将成为制约我国畜牧业发展的关键因素。豆科牧草紫花苜蓿(Medicago sativa L.)因兼具抗逆性强、产量高、品质好、利用方式多、适口性佳等优点,被公认为是世界上最大的植物蛋白库,大力培植“苜蓿型奶牛业”,是保障原料奶质量安全的唯一正确道路。陕西关中作为我国最早引种苜蓿的地区,在长期种植过程中存在品种混乱、遗传背景不清等问题,影响苜蓿的产业化发展。为此,本研究对关中地区22个国内外紫花苜蓿品种的亲缘关系进行了分子遗传标记分析和鉴定,理清其亲缘关系,同时在大田条件下,连续多年对各品种的农艺学性状、产量性状及生物学特性观察分析的基础上,筛选出具有较强杂种优势的7个品种,继续对其开花习性进行了观察,为种子生产和杂交做基础工作。最后,以金皇后为材料,对盐胁迫下紫花苜蓿抗氧系统的调节机制其进行了研究。 本研究取得的主要结论有: 1. 22个苜蓿品种的遗传多样性及亲缘关系分析 RAPD标记聚类关系结果表明,22个紫花苜蓿品种可以聚为三大类:引自美国的阿尔岗金和引自荷兰的三得利聚为第一大类,维多利亚、全能、皇后、金皇后、艾菲尼特这5个引自美国的品种聚为第二大类,我国的关中苜蓿、固原紫花、中苜一号和其余品种聚为第三大类。其中,中苜一号和固原紫花苜蓿属于同一亚类,二者之间亲缘关系相对较近,与关中苜蓿之间关系相对较远;加拿大品种放牧者独列一类,与其它紫花苜蓿品种亲缘关系均相对较远,说明用它与其它21个苜蓿品种杂交,均有可能产生明显的杂种优势。 2. 22个苜蓿品种的生产及品质特性比较 (1)不同苜蓿品种的生育时期具有一定的差异,返青期差异最明显,最早和最晚相差达15天,但随着生长的延长其差异间隔天数在缩短,到了开花期,品种间差异几乎不明显; (2)播种当年头茬苜蓿株高、产量均较低,2茬、3茬较高。株高分析初步可以判断,品种维多利亚、全能、三得利、德福、苜蓿54、放牧者具有较好的生长潜势,而品种关中苜蓿、WL252HQ、固原紫花则相对表现较差; (3)22个苜蓿品种连续三茬的生长速度差异显著(P<0.05),品种维多利亚、全能、三得利、德福、苜蓿54、放牧者较有优势。品种三得利和品种维多利亚的生长强度最高,关中苜蓿生长强度最低,与品种三得利和品种维多利亚相差近一倍;品种维多利亚、放牧者、WL324、苜蓿54、WH323ML头茬再生速度最快,其中品种维多利亚和品种放牧者达0.8cm/d以上,表现最差的仍为固原紫花和关中苜蓿,其头茬再生速度只有0.49 cm/d左右; (4)方差分析结果表明,22个苜蓿品种间的鲜干草产量差异均达到极显著水平(P<0.01)。品种维多利亚的鲜草产量除了与全能、皇后、牧歌、阿尔冈金、中苜一号、WL324、苜蓿54、放牧者之间差异不显著外,均显著高出其他品种(P<0.05); (5)品种WL324(12)单位面积的蛋白质产出量最高,达到3216.0 kg/hm2,比最低的关中苜蓿高出115.0%,除了与品种维多利亚、苜蓿54、放牧者差异不显著外,与其他品种差异均显著; (6)品种间草株比具有极显著差异(P<0.01)。中苜一号、维多利亚、WL323HQ、WL232HQ、德福草株比最高,都在0.75以上,直立性最好;品种阿尔冈金、WH323ML、德宝最低,只有0.55-0.59。 综上,维多利亚、全能、三得利、爱非利特和放牧者5个优势品种和两个地方品种关中苜蓿、固原紫花被筛选出来并做为下一步杂交和种子生产习性研究的材料。 3. 7个紫花苜蓿品种的种子生产性能评价 (1)关中地区紫花苜蓿一般在7:00~19:00小花开放,9:00~15:00为龙骨瓣开放高峰期,是昆虫活动的高峰期,也是进行苜蓿杂交的最佳时期; (2) 7个紫花苜蓿品种单个花序小花数、单个花序结荚数和单个荚内种子数相关性分析结果显示各指标之间的相关性因品种而异; (3)关中苜蓿和固原紫花2个紫花苜蓿品种的单个花序小花数、单个花序结荚数和单个荚内种子数均不及国外引进的三得利、爱非尼特、放牧者、全能和维多利亚5个紫花苜蓿品种。 4.盐胁迫下紫花苜蓿抗氧化系统的调节机制 为研究盐胁迫下紫花苜蓿对逆境生理生化的调节机制,以紫花苜蓿幼苗为研究材料,采用不同NaCl浓度(0、40、80、120和160 mmol/L)进行盐胁迫处理,对其幼苗叶片和根部的超氧阴离子自由基( O_2~(·-) ),膜脂过氧化产物丙二醛(MDA),以及抗氧化系统酶中的过氧化物酶(POD),超氧化物歧化酶(SOD),过氧化氢酶(CAT)和非酶抗氧化剂Vc和总抗氧化能力(T-AOC)等指标进行了测定。研究结果表明,随着NaCl盐浓度增加,超氧阴离子自由基和MDA积累增加,抗氧化物酶POD、SOD和CAT活性也不断增加,同时非酶抗氧化剂Vc和T-AOC含量升高。发现根系受到盐胁迫较地上部分敏感,为苜蓿耐盐性育种提供了品种选择的依据。……   
[关键词]:遗传多样性;RAPD;生产性能;盐胁迫;优势性;关中地区;紫花苜蓿
[文献类型]:博士论文
[文献出处]:西北农林科技大学2011年