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荒漠草原优势植物牛枝子对干旱胁迫的生理响应与转录组分析 被引量：3
1
作者 张浩 胡海英 +4 位作者 李惠霞 贺海明 马霜 马风华 宋柯辰 《草业学报》 CSCD 北大核心 2023年第7期188-205,共18页
干旱是草地植物面对的最大威胁,对耐旱草地植物的研究将促进人们更好地理解植物对干旱适应性反应背后的调控机制。牛枝子是优质的多年生强旱生牧草,分布于广袤的荒漠草原地区。目前对牛枝子抗旱研究主要集中在渗透调节物质变化、功能基... 干旱是草地植物面对的最大威胁,对耐旱草地植物的研究将促进人们更好地理解植物对干旱适应性反应背后的调控机制。牛枝子是优质的多年生强旱生牧草,分布于广袤的荒漠草原地区。目前对牛枝子抗旱研究主要集中在渗透调节物质变化、功能基因序列分析,但其抗旱性的内在机制尚不清楚。本研究采用单因素控水试验,土壤水分含量为田间持水量的70%~80%设为对照组(CK),田间持水量的20%~30%为严重干旱胁迫组(Tr),处理4周后,开展牛枝子生物量分配、水分利用、渗透调节、根系分布等生理生化指标测定,同时采集叶片和幼根进行转录组测序分析。结果表明,干旱胁迫条件下,牛枝子通过增加脯氨酸(Pro)、可溶性蛋白(SP)、可溶性糖(Ss)、K+等含量进行渗透调节来保持体内水分,增加同位素碳13(δ13C)和丙二醛(MDA)含量以提高水分利用效率和抗氧化能力,降低相对含水量(RWC)、胞间二氧化碳浓度(Ci)、气孔导度(Cond),减少生物量,增加根冠比等响应干旱胁迫。通过RNA-Seq差异基因表达分析,在叶中发现4058个差异基因,在根中发现2172个差异基因,叶和根中共有差异基因744个。这些差异基因(DEG)能够对干旱做出积极(上调)或消极(下调)的反应。叶中上调差异基因主要富集在植物-病原体相互作用、植物激素信号转导,而下调差异基因主要富集在光合代谢包括碳固定、光合作用天线蛋白合成、光合过程产物代谢。在根中上调差异基因主要富集在精氨酸与脯氨酸代谢、内质网中的蛋白质加工,下调差异基因主要富集在淀粉和蔗糖代谢、异黄酮生物合成、类黄酮生物合成。在牛枝子叶中差异表达的转录因子主要有AP2/ERF-ERF、NAC、bHLH、WRKY、C2H2,根中主要有HSF、MYB、AP2/ERF-ERF、WRKY。其中bHLH特异性下调表达,HSF特异性上调表达。根与叶中的吡咯啉-5-羧酸还原酶(P5CR)、脯氨酸亚氨肽酶(PLD)、脯氨酸-4-羟化酶(P4H)均上调表达,脯氨酸脱氢酶(Pro DH)下调表达将产生更多的脯氨酸与4-羟基-脯氨酸,叶中天冬氨酸氨基转移酶(AST)的上调产生更多4-羟基-酮戊二酸,增强了牛枝子渗透调节能力,保证了牛枝子对水分的吸收利用。因此,牛枝子主要通过调控与激素信号转导、渗透调节、气体交换相关的差异基因表达,参与各项生理代谢活动以响应严重干旱胁迫。 展开更多
关键词 干旱胁迫 牛枝子 生理 转录组分析
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“腾格里”牛枝子新品种通过国家审定
2
《农村新技术》 2023年第10期43-43,共1页
近日,《中华人民共和国农业农村部公告第703号》公布了2023年全国草品种审定委员会审定通过草品种目录,由草地农业科技学院张吉宇教授主持选育的“腾格里”牛枝子新品种名列其中。这是该学院继2016年选育的首个超旱生乡土草新品种“腾... 近日,《中华人民共和国农业农村部公告第703号》公布了2023年全国草品种审定委员会审定通过草品种目录,由草地农业科技学院张吉宇教授主持选育的“腾格里”牛枝子新品种名列其中。这是该学院继2016年选育的首个超旱生乡土草新品种“腾格里”无芒隐子草后,选育的又一“腾格里”系列强旱生乡土草国审新品种。 展开更多
关键词 品种目录 草地农业 牛枝子 腾格里 无芒隐子草 超旱生 新品种 乡土草
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不同来源牛枝子种子硬实破除方法的研究 被引量：5
3
作者 杨磊 余进德 +2 位作者 胡小文 王彦荣 张宝林 《西北植物学报》 CAS CSCD 北大核心 2009年第12期2551-2557,共7页
采用浓硫酸、热水和液氮3种人工破除硬实技术,在室内模拟牛枝子适生地水热条件,对2007、2008年采自内蒙古阿拉善左旗和2008年甘肃榆中栽培的牛枝子种子进行处理,以探讨同一种群不同年份和非种源地栽培一年后的牛枝子种子的硬实程度及其... 采用浓硫酸、热水和液氮3种人工破除硬实技术,在室内模拟牛枝子适生地水热条件,对2007、2008年采自内蒙古阿拉善左旗和2008年甘肃榆中栽培的牛枝子种子进行处理,以探讨同一种群不同年份和非种源地栽培一年后的牛枝子种子的硬实程度及其破除的最佳方式。结果发现：（1）采自阿拉善左旗（2007、2008年）和甘肃榆中的牛枝子初始硬实率存在显著差异,分别为98%、93%和86%。（2）阿拉善左旗和甘肃榆中的牛枝子种子对硫酸、热水和液氮处理的响应不同,浓硫酸处理的效果显著优于其它2种方法,普遍适宜于所有种批的最佳浓硫酸处理时间为25-30 min。（3）模拟温度和湿度处理表明,高温（60℃,60/20℃）和5%湿度的环境是牛枝子种子硬实破除的关键环境因素。 展开更多
关键词 牛枝子 硬实 发芽 硬实破除
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牛枝子抗旱候选基因LpDREB的克隆与表达及单核苷酸多态性分析 被引量：2
4
作者 李静 袁虎威 李伟 《林业科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第6期40-46,共7页
牛枝子为胡枝子属中最具耐旱特性的灌木树种,是研究基于单核苷酸多态性(SNP)水平的植物个体间耐旱差异机制的重要材料。以5个种源的天然牛枝子为材料,利用染色体步移技术克隆牛枝子抗旱候选基因LpDREB的全长序列,对LpDREB基因的结构和... 牛枝子为胡枝子属中最具耐旱特性的灌木树种,是研究基于单核苷酸多态性(SNP)水平的植物个体间耐旱差异机制的重要材料。以5个种源的天然牛枝子为材料,利用染色体步移技术克隆牛枝子抗旱候选基因LpDREB的全长序列,对LpDREB基因的结构和系统进化进行分析,研究LpDREB基因的组织及诱导表达规律,分析LpDREB基因的SNP分布和类型。研究结果表明:克隆的牛枝子LpDREB基因cDNA片段全长为1611bp,具有957bp的开放阅读框,编码318个氨基酸,包含DREB基因所特有的DREBP/AP2保守区域。LpDREB基因同大豆GmDREB3基因的进化关系最近,但2个基因除保守区域外的其他区域相似性不高。牛枝子LpDREB基因受干旱胁迫诱导表达,在组织器官中的根部表达量最大,其次为叶片,茎中的表达量最少。在天然牛枝子群体中共检测到23个SNP位点,其中启动子及5'端非编码区4个,编码区17个,3'端非编码区2个;23个SNP中,12个属于转换,11个属于颠换;编码区内的17个SNPs位点中,9个属于同义突变,8个为非同义突变,同义突变与非同义突变的比值为1.1。研究结果为基于SNP水平的牛枝子抗旱候选基因的关联分析奠定基础。 展开更多
关键词 牛枝子 LpDREB基因 诱导表达 序列分析 单核苷酸多态性
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不同处理对牛枝子种子萌发和宿存萼片的影响 被引量：8
5
作者 马鹏程 谢全刚 +2 位作者 赵祥 董其军 张吉宇 《草地学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第8期1828-1834,共7页
本研究以“腾格里”牛枝子(Lespedeza potaninii Vass.)种子为试验材料,研究了不同的处理方法对去除宿存萼片和破除种子硬实的影响,旨在明确牛枝子种子去除宿存萼片和破除硬实的方法。结果表明:种子破皮机处理4遍和浓硫酸处理12 min时,... 本研究以“腾格里”牛枝子(Lespedeza potaninii Vass.)种子为试验材料,研究了不同的处理方法对去除宿存萼片和破除种子硬实的影响,旨在明确牛枝子种子去除宿存萼片和破除硬实的方法。结果表明:种子破皮机处理4遍和浓硫酸处理12 min时,宿存萼片全部去除;所有处理均能显著提高种子发芽率、发芽势、发芽指数和活力指数,降低硬实率(P<0.05);种子破皮机在处理9遍时,发芽率最高(66.33%),发芽势、发芽指数和活力指数也较高;浓硫酸处理20~30 min,发芽率最高在80.00%以上,发芽势、发芽指数和活力指数也较高。综上所述,由于浓硫酸是一种具有高腐蚀性的强矿物酸,属于危险化学品,生产中操作存在安全风险,而种子破皮机处理4遍可以完全去除宿存萼片,将种子处理9遍可以有效降低硬实率,发芽率可达60.00%以上,且操作方便和安全,易于规模化处理,建议在牛枝子种子生产中推广应用。 展开更多
关键词 牛枝子 种子硬实 宿存萼片 种子处理 种子萌发
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荒漠草原野生牛枝子种子发芽特性及人工繁种研究 被引量：1
6
作者 刘定鑫 彭文栋 +2 位作者 马锋茂 张灵瑜 冯其春 《草原与草业》 2020年第4期35-39,共5页
对野生牛枝子种子进行的发芽势、发芽率试验结果表明:不加任何处理措施与机械碾种的种子发芽势分别为17.00%和93.33%,发芽率分别为30.50%和95.33%,硬实率分别为69.50%和1.33%。对种植密度和灌溉两因素对种子产量影响进行的研究结果表明... 对野生牛枝子种子进行的发芽势、发芽率试验结果表明:不加任何处理措施与机械碾种的种子发芽势分别为17.00%和93.33%,发芽率分别为30.50%和95.33%,硬实率分别为69.50%和1.33%。对种植密度和灌溉两因素对种子产量影响进行的研究结果表明:行距为40cm、株距为35cm时种子产量最高;不同行距与产量建立的模拟回归方程为y=-0.0904x 2+9.0042x+247.12,此时行距为49.8cm时最高产量为487.65kg/hm^2;灌水量与种子产量建立的模拟回归方程为y=-0.0002x 2+0.2153x+443.03,当灌水量为538.25m 3/hm^2、土壤相对含水率达到57.2%时种子最高产量为500.97kg/hm^2。水地繁种种植行距40cm、株距35cm种子产量最高;在现蕾期灌溉量为538.25m 3/hm^2种子产量最高。 展开更多
关键词 牛枝子 发芽特性 人工繁种 发芽势
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牛枝子的辐射敏感性及适宜辐射剂量
7
作者 马鹤林 海棠 《牧草与饲料》 1991年第3期15-17,22,共4页
关键词 牛枝子 辐射敏感性 辐射剂量 牧草
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三种胡枝子对干旱胁迫的生理响应 被引量：5
8
作者 刘建勇 王照兰 +1 位作者 杜建材 张颖娟 《内蒙古师范大学学报（自然科学版）》 CAS 2022年第4期407-411,共5页
为探究胡枝子属植物的抗旱机制,对三种胡枝子植物采用苗期15%PEG溶液胁迫不同时间梯度(0 h、6.5 h、13 h、19.5 h、26 h),进行生理指标的测定。结果表明:随着胁迫时间的延长,尖叶胡枝子和牛枝子的幼苗相对含水量均呈现下降趋势,达乌里... 为探究胡枝子属植物的抗旱机制,对三种胡枝子植物采用苗期15%PEG溶液胁迫不同时间梯度(0 h、6.5 h、13 h、19.5 h、26 h),进行生理指标的测定。结果表明:随着胁迫时间的延长,尖叶胡枝子和牛枝子的幼苗相对含水量均呈现下降趋势,达乌里胡枝子在各个处理梯度上的相对含水量无显著变化(P>0.05);与对照相比,3种胡枝子的SOD活性都发生了不同程度的提高,但不同植物的生理响应不同。3种胡枝子在各个时间梯度处理下的丙二醛含量与对照相比差异均不显著(P>0.05),表明经15%PEG溶液6.5 h~26 h的干旱胁迫,未对3种胡枝子的幼苗细胞膜造成显著伤害。 展开更多
关键词 尖叶胡枝子 牛枝子 达乌里胡枝子 干旱胁迫
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埋藏条件下3种干旱荒漠植物的种子休眠释放和土壤种子库 被引量：16
9
作者 王彦荣 杨磊 胡小文 《植物生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2012年第8期774-780,共7页
对种子休眠的自然释放及其作用因素的研究,是了解种子休眠生态学、种群适应机制的重要途径。以内蒙古阿拉善干旱荒漠区的3种主要植物牛枝子(Lespedeza potaninii)、唐古特白刺(Nitraria tangutorum)和骆驼蒿(Peganum nigellastrum)为材... 对种子休眠的自然释放及其作用因素的研究,是了解种子休眠生态学、种群适应机制的重要途径。以内蒙古阿拉善干旱荒漠区的3种主要植物牛枝子(Lespedeza potaninii)、唐古特白刺(Nitraria tangutorum)和骆驼蒿(Peganum nigellastrum)为材料,研究了种子在野外埋藏18个月期间和4个埋深条件下的休眠释放特性和土壤种子库。3种植物种子在野外埋藏时(采收后5℃冷藏6个月)的休眠率分别为98%、95%和3%。结果显示,埋藏过程中,3种植物种子的休眠释放表现出不同的变化特性。对牛枝子而言,置于地表(0cm)的种子比埋藏于土中的种子的休眠释放快,埋藏期末,埋深0、2、5和10cm的种子的休眠率分别为64%、87%、86%和82%。唐古特白刺种子埋藏6个月后,各埋深的休眠已完全释放,释放速率随埋深增加而加快。骆驼蒿种子具有典型的季节性休眠循环特性,休眠率各年度最高点出现在10月份,释放速率随埋深增加呈减慢趋势。埋藏期末不同埋深条件下,牛枝子、唐古特白刺和骆驼蒿种子的平均田间萌发率分别为11%、12%和8%;平均室内萌发率分别为3%、74%和42%;而平均死种子率分别为3%、15%和10%。根据Thompson和Grime(1979)的土壤种子库分类体系,供试的3种植物都属于持久土壤种子库类型。 展开更多
关键词 萌发 牛枝子 唐古特白刺 骆驼蒿 休眠释放 埋藏 土壤种子库
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宁夏盐池沙地3种植物群落土壤酶活性变化的初步研究 被引量：4
10
作者 刘丽丹 谢应忠 +1 位作者 邱开阳 阎涛 《干旱区资源与环境》 CSSCI CSCD 北大核心 2014年第4期153-156,共4页
采用样线法和样方法相结合,对盐池沙地典型植物群落牛枝子群落、牛枝子-黑沙蒿群落、黑沙蒿群落土壤酶活性变化进行了比较研究。结果表明:从牛枝子群落经牛枝子-黑沙蒿群落至黑沙蒿群落,0-5cm土层过氧化氢酶、蔗糖酶、脲酶活性均为牛枝... 采用样线法和样方法相结合,对盐池沙地典型植物群落牛枝子群落、牛枝子-黑沙蒿群落、黑沙蒿群落土壤酶活性变化进行了比较研究。结果表明:从牛枝子群落经牛枝子-黑沙蒿群落至黑沙蒿群落,0-5cm土层过氧化氢酶、蔗糖酶、脲酶活性均为牛枝子群落最高,牛枝子-黑沙蒿群落最低;5-10cm,10-15cm土层过氧化氢酶、蔗糖酶、脲酶活性均为牛枝子群落最高,黑沙蒿群落最低。土壤磷酸酶活性在3群落之间和各土层间无明显规律。相关性研究表明,3种植物群落土壤酶活性之间、土壤酶活性与土壤养分之间均存在密切关联性。 展开更多
关键词 沙地 植物群落 土壤酶 牛枝子 黑沙蒿 盐池
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