贮藏性碳水化合物对苜蓿抗寒性的影响研究

摘要

紫花苜蓿(Medicago sativa L)是豆科苜蓿属多年生草本，也是世界上广泛栽培的重要优良牧草。苜蓿的抗寒性是我国北方苜蓿草地成功建植和草地可持续利用的关键问题。贮藏性碳水化合物作为植物抗寒的主要保护物质之一，是植物体在低温期间积累的重要有机物，一直是苜蓿抗寒生理生态学的研究重点。本文以不同抗寒性苜蓿品种为研究对象，通过测定不同苜蓿品种、低温胁迫处理、刈割处理和不同播种时期处理的苜蓿主根中可溶性总糖、蔗糖和淀粉含量，阐述了各处理条件下苜蓿贮藏性碳水化合物含量的变化规律，系统分析了贮藏性碳水化合物含量变化和苜蓿抗寒性的关系以及碳水化合物指标在评价苜蓿品种抗寒能力上的有效性和稳定性。研究结果如下： (1)对38个苜蓿品种越冬状况分数进行聚类分析，将苜蓿品种划分为四个抗寒类型，第1类极不抗寒品种为：Durango、WL232HQ、WL252、WL323接种、WL324、WL414、WL525HQ、创新、飞马、亮苜2号、亮苜5号、亮苜601、亮苜702、亮苜900、猎人河、农宝、瑞典、首领和四季旺等19个苜蓿品种；第Ⅱ类不抗寒品种为：驯鹿、W1323ML、巨人、金皇后、Runner、Haygrazer、W1323HQ、青睐、AE621和AE733等10个苜蓿品种；第Ⅲ类较抗寒品种：新牧1号、新疆大叶苜蓿和中苜1号等3个苜蓿品种：第Ⅳ类抗寒品种：草原1号、龙牧801、龙牧803、肇东、敖汉和公农1号等6个苜蓿品种。可溶性总糖含量、蔗糖含量与越冬状况分数有较低的相关性或无相关性，并且在抗寒和极不抗寒越冬类别苜蓿品种间差异性不显著，不能用于苜蓿抗寒性的区分。淀粉含量与越冬状况分数有高的正相关性，并且在抗寒、较抗寒、不抗寒越冬类别苜蓿品种间有显著差异，可用于苜蓿品种抗寒性的区分。 (2)室外自然降温条件下，可溶性总糖含量呈上升趋势，苜蓿可溶性糖含量的高低和越冬前后可溶性糖含量增加的幅度都对苜蓿能否越冬有影响；淀粉含量下降使可溶性总糖含量上升，低水平的淀粉含量有利于提高苜蓿抗寒力。室内胁迫条件下可溶性总糖含量和淀粉含量没有明显变化规律，对苜蓿进行抗寒性研究时，模拟降温不能代替自然环境温度变化。刈割时间的推迟降低了抗寒品种公农1号苜蓿的抗寒性，对于提高在吉林省西部地区不能越冬的AE702苜蓿的抗寒性无积极影响。各个刈割处理对于公农1号苜蓿主根中可溶性总糖含量没有显著影响，而早期和晚期的刈割处理均可使AE702苜蓿在越冬前积累较高水平的可溶性总糖。刈割处理不影响蔗糖和淀粉含量的变化趋势。 (3)8月4同之前，播种时间无论早晚，对于抗寒品种肇东苜蓿越冬性无显著影响。之后播种肇东苜蓿越冬性有所下降；而对于不抗寒的WL-525HQ苜蓿品种来讲，播期无论早晚，在吉林省西部均不能安全越冬。肇东苜蓿主根中可溶性总糖含量在7月21日播种的材料中最高，在8月4 日播种的材料中含量最低，可溶性糖含量最高的时期正是淀粉含量最低的时期。WL-525HQ苜蓿主根中可溶性总糖和淀粉含量在6月17日播种的材料中最高，在8月4日播种的材料中最低。 (4)对于吉林省西部地区的苜蓿种植，选择抗寒性强的品种是成功建植的关键，播种时期和刈割时期是影响苜蓿越冬的次要因素。不同刈割时期和不同播种时期处理条件下苜蓿主根中可溶性总糖、蔗糖和淀粉与翌年苜蓿越冬状况分数无显著相关性。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章引言

1研究背景

2贮藏碳水化合物对牧草抗寒性影响研究进展

3研究目的及意义

第二章紫花苜蓿品种主根中贮藏性碳水化合物含量和抗寒性的关系

1材料与方法

2结果与分析

2.1不同紫花苜蓿品种越冬状况

2.2不同紫花苜蓿品种主根中贮藏性性碳水化合物含量

2.3不同紫花苜蓿品种主根中贮藏性碳水化合物含量和抗寒性关系

3 小结

第三章低温胁迫条件下苜蓿主根贮藏性碳水化合物含量变化

1材料与方法

2结果与分析

2.1低温胁迫条件下苜蓿主根贮藏性碳水化合物含量变化

2.2自然降温和低温胁迫苜蓿主根贮藏性碳水化合物含量变化比较

3小结

第四章刈割处理对苜蓿主根中贮藏性碳水化合物含量的影响及其和抗寒性的关系

1材料与方法

2结果与分析

2.1不同刈割时期对苜蓿越冬的影响

2.2不同刈割时期对苜蓿主根贮藏性碳水化合物含量的影响

2.3两个紫花苜蓿品种越冬前主根贮藏性碳水化合物含量和苜蓿抗寒性的关系

3小结

第五章不同播期对苜蓿主根中贮藏性碳水化合物含量影响及其和抗寒性的关系

1材料与方法

2结果与分析

2.1不同播期对苜蓿越冬的影响

2.2不同播期对苜蓿主根贮藏性碳水化合物含量的影响

2.3紫花苜蓿越冬前主根贮藏性碳水化合物含量和苜蓿抗寒性的关系

3小结

第六章结论

参考文献

致谢