结缕草生物技术研究进展

结缕草属植物具有耐干旱、耐盐和耐践踏等优良特性。最近的研究表明,基因转移与重组技术在结缕草遗传改良中具有巨大应用潜力;结缕草遗传连锁图谱构建取得重要进展;基因克隆和基因资源研究正在展开。结合当前有关结缕草生物技术研究现状,综述了结缕草基因工程和基因资源方面的研究进展,讨论了存在的问题并展望其前景。     

结缕草生物技术研究进展

结缕草属植物具有耐干旱、耐盐和耐践踏等优良特性。最近的研究表明,基因转移与重组技术在结缕草遗传改良中具有巨大应用潜力;结缕草遗传连锁图谱构建取得重要进展;基因克隆和基因资源研究正在展开。结合当前有关结缕草生物技术研究现状,综述了结缕草基因工程和基因资源方面的研究进展,讨论了存在的问题并展望其前景。     

结缕草属植物种间关系的SSR分析

以结缕草属的9种1变种共58份种源为材料,利用SSR标记技术进行了多样性分析和种间关系研究。结果表明:结缕草属植物具有很高的遗传多样性;14对SSR引物中,共扩增出267条带,Nei’s基因多样性指数为0.376 0,Shannon多样性指数为0.552 6;属内总基因多样性为0.382 3,种内基因多样性为0.219 6,57.44%的遗传变异存在于种内,基因流为0.674 8,不同的种之间有遗传分化,遗传漂变对该遗传分化有一定的贡献。UPGMA遗传距离聚类分析结果表明,结缕草、中华结缕草、朝鲜结缕草和大穗结缕草聚为一类;沟叶结缕草、小结缕草和细叶结缕草聚为一类;大花结缕草、长花结缕草和太平洋结缕草各自为一类。研究表明,生态地理条件相似的种优先聚集。     

中国结缕草属植物( Zoysia spp.)地上部分形态类型多样性

通过对结缕草属 (ZoysiaWilld .)植物地上部分 18个形态性状的的聚类分析 ,将产于中国的 78份结缕草种质划分为 6组 ,结缕草 (Z .japonicaSteud .)和中华结缕草 (Z .sinicaHance)具有较典型的特征而各自成组 ,细叶结缕草(Z .tenuifoliaWilld .)和沟叶结缕草〔Z .matrella (L .)Merr.〕为一组、大穗结缕草 (Z .macrostachyaFranch .)和长花结缕草 (Z .sinicavar.nipponicaOhwi)为一组 ,另有两组为比较独特的类型。结缕草属植物叶表面被毛、叶长、叶宽等营养性状和生殖枝高度、小穗密度、小穗数量等生殖性状都有较大的变异 ,变异系数 13.75 %～ 5 8.74 % ,其中中华结缕草内部存在更大的变异 ,表明在中华结缕草种内选育更加容易获得优良种质或品种。主成分分析表明 ,小穗数、小穗长、小穗密度、小穗长宽比以及叶片宽度和叶片被毛发达情况是结缕草属形态分类的重要依据 ,其中叶片被毛发达情况可以作为区分结缕草和中华结缕草的简单依据 ;而生殖枝高度、穗长、叶长、花序柄长度 (1)和叶长宽比可作为研究结缕草属下种内分异的主要依据     

假俭草(Eremochloa ophiuroides (Munro.)Hack.)种质资源改良研究进展

假俭草(Eremochloa ophiuroides (Munro.)Hack.)是主产于中国的世界著名的暖季型草坪草。全面系统地研究假俭草在遗传多样性和抗性生理等各方面的变异变化规律对于开发利用假俭草种质资源具有十分重要的意义。在综述假俭草种质资源的收集、整理和初步评价的基础上,重点介绍了近年来国内外在其遗传多样性(包括形态水平、细胞水平和分子水平)、抗性生理、育种进程和栽培管理措施等方面的研究进展。     

假俭草(Eremochloa ophiuroides(Munro.)Hack.)种质资源改良研究进展

假俭草(Eremochloa ophiuroides(Munro.)Hack.)是主产于中国的世界著名的暖季型草坪草.全面系统地研究假俭草在遗传多样性和抗性生理等各方面的变异变化规律对于开发利用假俭草种质资源具有十分重要的意义.在综述假俭草种质资源的收集、整理和初步评价的基础上,重点介绍了近年来国内外在其遗传多样性(包括形态水平、细胞水平和分子水平)、抗性生理、育种进程和栽培管理措施等方面的研究进展.     

中国野生假俭草的研究现状

对近年来我国野生假俭草的研究现状进行了综述,并提出了我国野生假俭草发展前景及今后科研的方向。     

闽南地区常用草坪草种及建坪养管技术

概述闽南地区5种常用草坪草种(沟叶结缕草、细叶结缕草、狗牙根、假俭草和地毯草)的生长特性、用途及应用前景。并针对生产上存在的草种品种单一、植前基础处理粗放及重种植轻养管等问题,提出草坪建植(铺植、散植和播种法)及植后的养护管理技术。     

辽东半岛结缕草群落分类及生态的研究

本文用群丛表法和群落数量分类法以东半岛的结缕草群落进行分析,把该地结缕草群系划分四个群丛,分别是：结缕草群丛,结缕草＋矮丛苔草群丛,结缕草＋矮丛苔草－花木蓝灌草丛和结缕草＋矮丛苔草＋多年生杂类草群丛,并讨论了这些群丛的种类和生活型组成,群落结构和生物量垂分布等订特征。用主分量分析法（ＰＣＡ）对５８个样地进行排序,经分析得出：群落草本层受光率和土壤有机质含量是决定群落类型主自然生态因子。相关分析的结     

不同光照条件下假俭草生长格局的分形研究

应用分形几何的原理和方法,研究不同光照条件下假俭草的生长格局。结果表明,假俭草具有自相似性的生长过程。不同光照条件下,假俭草具有不同的分形维数和相应的生物量积累规律。生物量积累速率随着分形维数的增大而增大。分形维数同时反映了假俭草的分枝能力和对空间的占据能力。假俭草种群具有依据外界条件而调节生长格局的生态适应能力。     

虉草营养器官解剖结构与抗旱耐涝性及利用之间的关系

为了从显微结构上进一步探讨虉草(Phalaris arundinacea L.)的抗旱耐涝性及与利用的关系,于2011年采用常规石蜡切片技术,对其根、茎叶3种营养器官进行解剖观察。结果表明,虉草根的结构自外而内依次为表皮、皮层、维管束鞘、初生韧皮部和初生木质部;茎由表皮、基本组织和维管束构成;叶片内部结构可分为表皮、叶肉和叶脉3部分。根皮层大的细胞间隙和气腔,初生木质部的后生大导管和茎基本组织解体形成的髓腔都是虉草良好的通气组织,是其耐水淹的主要显微特征。茎、叶片角质化的表皮和叶表皮所含的丰富泡状细胞组是虉草具有抗旱性的主要解剖结构特征。叶肉细胞排列紧密且只有少量气孔分布于叶片下表皮,这样的结构可减少蒸腾;叶肉细胞富含叶绿体,增强光合作用,获得更多的同化产物,确保了植株在干旱条件下也有足够的光合产物来维持正常的生理活动。茎、叶维管束部分大量的木纤维起到支撑作用。虉草根的皮层和维管柱部分、茎的基本组织和维管束部分、叶的叶脉部分都含有大面积的厚壁细胞,厚壁细胞中含有丰富的粗纤维和木质素。丰富的粗纤维、木质素等成分则是虉草能成为新能源燃料植物的必备条件。     

三种草坪草的茎、叶解剖结构及其坪用性状

利用石蜡片法,对台湾草（Zoysia tenuifoia Willd.ex Trin.)、海雀稗（Paspalum vaginatum Sw.）、狗牙根[Cnodon dactylon(L.)Pers．]三种细叶暖季型草坪草的叶片有茎的解剖结构进行了研究。结果表明：叶片及茎的解剖结构与植物的耐旱性、耐践踏性和弹性等坪用特性有着密切联系。三种植物中,台湾草因叶片表皮细胞、泡状细胞、维管束鞘、机械组织有茎中纤维带的特征,而在耐旱性、耐踏踏性和弹性等坪用特性上表现出优于其他二种草坪草;狗牙根的耐旱性较强,耐踏踏性和弹性一般,海雀稗则在这几项坪用特征上均较弱。     

高羊茅叶片表皮蜡质含量与其抗旱性的关系

以14个高羊茅品种为试验材料,在田间试验中对干旱高温胁迫下的叶片表皮蜡质含量、净光合速率、蒸腾速率、气孔导度、胞间CO2浓度等生理指标测定分析。结果表明,干热胁迫下高羊茅品种间的叶片表皮蜡质含量和水分利用效率均存在极显著差异(P<0.01);叶片蜡质含量与综合抗旱性和水分利用效率的等级相关系数分别为0.78(P<0.01)和0.68(P<0.01);蜡质含量越高的品种,其叶片气孔导度和胞间CO2浓度越低,水分利用效率越高,但所有品种的水分利用效率绝对值都较低。研究发现,在干热胁迫时,高羊茅叶片表皮蜡质可通过对气孔导度的调节来减少气孔蒸腾,提高水分利用效率,最终提高其抗旱性;表皮蜡质含量可以作为高羊茅品种抗旱性鉴定的一个新指标。     

芭蕉芋叶片结构特征及其与抗旱性的关系

运用石蜡切片法和指甲油印迹法,对3个芭蕉芋品种的叶片解剖结构——叶片厚度、叶肉厚度、上表皮厚度、下表皮厚度、气孔密度、气孔长度及宽度、长细胞长度及宽度、短细胞长度及宽度等10项相关指标进行测定,分析芭蕉芋抗旱性与叶片结构之间的关系。结果表明:(1)芭蕉芋的表皮结构与抗旱性有一定的关系,表现为抗旱性强的品种气孔密度大,且长、短细胞体积小、排列紧密。(2)芭蕉芋叶片、叶肉、上下表皮厚度与抗旱性关系在不同品种间差异不显著。(3)芭蕉芋叶肉及上、下表皮占叶片横切面的比例与抗旱性存在显著相关关系。(4)芭蕉芋叶片保水能力与叶肉比例呈极显著负相关关系,与上表皮比例呈极显著正相关关系。     

基于叶片解剖结构的砂生槐群体抗旱性评价

选取来自西藏不同地区11个群体的砂生槐作为研究材料,采用石蜡切片技术,测定11项叶片解剖结构指标,应用SPSS软件进行方差分析、相关性分析和聚类分析,对叶片解剖结构指标进行筛选,运用隶属函数法对不同群体的砂生槐进行综合评价。结果表明：（1）砂生槐属于典型的等面叶,各群体砂生槐的叶肉组织中都存在有海绵组织,海绵组织位于上下栅栏组织之间。不同群体砂生槐的解剖结构指标中,叶片厚度、栅栏组织厚度、主脉维管束直径和紧密度等差异达到极显著水平（P<0.01）,栅海比差异达到显著水平（P<0.05）,其它指标均未达到显著性水平。（2）通过数据分析,得到如下结果：叶片厚度、上表皮厚度和上表皮角质层厚度可以作为分析抗旱性的主要指标,而其它指标可以作为辅助指标。（3）群体LS1、NY1抗旱性较强,而NC1与YL1抗旱性较弱。对于砂生槐来说,影响其抗旱性的主要解剖结构指标包括叶片厚度、上表皮厚度和上表皮角质层厚度,这几项指标可以基本上反映出不同群体砂生槐抗旱性的一些差异;但是,如果要准确评价砂生槐的抗旱性,还需要考虑砂生槐种子萌发和幼苗期间的生理生化指标等来综合评价不同群体砂生槐的抗旱性。     

马蔺叶片解剖结构特征与其抗旱性关系研究

通过温室模拟干旱胁迫试验,从中国北方不同生境生长的15份野生马蔺种质材料鉴定出3个不同抗旱性群体(强抗旱、中度抗旱和弱抗旱),从中选择具代表性的不同抗旱级别的4份马蔺种质,进行其叶片组织解剖结构特征的观察和比较,以进一步证实马蔺叶片解剖结构特征及其与抗旱性的关系。结果表明,各种质材料间叶片厚度、上下表皮细胞厚度、角质层厚度、气孔密度、栅栏组织厚度、海绵组织厚度、栅栏组织/海绵组织厚度、CTR值和SR值等结构参数指标均与马蔺种质材料抗旱性存在密切的关系。其中,强抗旱种质材料的叶片厚度、上下表皮细胞厚度和角质层厚度大,气孔密度大,栅栏组织和海绵组织较发达,叶片组织紧密度大、疏松度小,栅栏组织/海绵组织厚度比较高;弱抗旱种质材料的叶片厚度、上下表皮细胞厚度和角质层厚度小,气孔密度小,栅栏组织和海绵组织较薄,叶片组织紧密度小、疏松度大,栅栏组织/海绵组织厚度比较低。     

酸枣叶表皮微形态对不同生态环境的适应特征

以生长于烟台—石家庄—宁夏—新疆不同生境形成的自然梯度干旱环境中的酸枣(Ziziphus jujuba var.spinosas)为材料,应用扫描电镜和能谱分析研究酸枣叶表皮微形态对不同自然梯度干旱环境的适应特征。结果表明:酸枣叶片的上、下表皮都有表皮毛着生且在叶脉处分布浓密;叶片表层覆盖有较厚的角质层和蜡质并形成突起,其主要成分为C、O、Ca三种元素;叶片表面气孔数量平均40个/视野且按一定规律分布。不同生境中酸枣叶片表面都分布有大量的晶体,且晶体的形态和组成成分表现出一定的生态适应特征。晶体的形状多样,有正六棱体、长六棱体、不规则片状、正方体、棒状晶体或针状,晶体的分布方式有单晶和簇晶。从烟台到新疆随干旱梯度的加剧,酸枣叶片表皮毛逐渐增多,气孔数量减少,气孔腔下陷明显,有助于植株减少蒸腾保水抗旱;晶体的体积逐渐变小,数量增多,密度增大,提升了叶片硬度及抗旱性;酸枣叶片晶体的主要成分为C、O、Ca三种元素,且随生境干旱加剧,C元素的含量逐渐增加,O和Ca元素含量依次减少,此外宁夏的晶体中还含有Si元素,进一步提升了叶片的机械性能。酸枣叶表皮微形态中表皮毛、角质层与蜡质、气孔、晶体等在形态结构、生物功能和组成成分上特异性的变化是其长期生存于不同梯度干旱生境的生态适应特征。     

平欧杂种榛叶片解剖结构的抗旱性研究

为研究平欧杂种榛在新疆干旱地区的生态适应性,以新疆伊犁察布查尔县种质资源汇集圃内的38个品种(系)平欧杂种榛为试验材料,采用石蜡制片法,应用光学显微技术测定了叶片上表皮厚度、下表皮厚度、叶片厚度、主脉厚度、栅栏组织厚度、海绵组织厚度、栅栏组织厚度/海绵组织厚度(栅海比)、栅栏组织结构紧密度和海绵组织结构疏松度等9个抗旱相关的解剖结构特征参数,并进行统计分析和抗旱性综合评价。结果表明:(1)不同品种(系)主脉厚度、上下表皮厚度、叶片厚度、栅栏组织厚度和海绵组织厚度均表现出极显著水平差异,叶片上表皮厚度、下表皮厚度、叶片厚度、栅栏组织厚度和海绵组织厚度之间呈极显著相关和显著相关关系。(2)主成分分析表明,第1、2、3主成分的特征值分别为3.109、2.614和1.884,前3个主成分的累计贡献率达84.52%,基本能概括所有指标的主要信息。(3)采用聚类分析法将38个材料分成5大类;隶属函数法综合评价抗旱能力显示,材料84-48、81-21、84-310、F-03、B-11、85-162的抗旱性较强,材料85-127、85-88、B-21、80-4的抗旱性较差。     

成都地区10种园林灌木叶片结构与抗旱性关系研究

利用石蜡切片法和指甲油印迹法,对成都地区10种常见园林灌木叶片解剖结构的13个指标:主脉厚度、叶片厚度、上下表皮角质层厚度、上下表皮厚度、栅栏组织厚度、海绵组织厚度、下表皮气孔密度、气孔长度、气孔宽度、叶片结构紧密度、栅栏组织与海绵组织厚度比(栅海比)进行测定和分析,再用方差分析和主成分分析法选取有代表性的指标,结合隶属函数法对物种间的抗旱性进行综合评价。结果显示,13个指标的变异系数为17.40%～68.20%,在10种园林灌木间差异极显著。10种植物都属于异面叶,组织结构易于辨识(三角梅的下表皮角质层太薄,无法测出数据)。叶片结构紧密度、栅海比、气孔密度、气孔长、气孔宽、栅栏组织厚度可作为评价这10种园林灌木抗旱性的重要指标。抗旱性由强到弱依次为:红花继木、鸭脚木、红叶石楠、栀子、西洋杜鹃、海桐、山茶、雀舌黄杨、三角梅和金边大叶黄杨。其中红花继木、鸭脚木、红叶石楠和栀子属于强抗旱品种,可用于屋顶、边坡等区域种植。     

甘草叶片形态结构和光合作用对干旱胁迫的响应

叶片结构在植物防御生物和非生物胁迫方面起着重要的作用,可通过合成、储存和分泌次生代谢产物提高植物抗性。以甘草幼苗为试材,采用盆栽控水自然干旱法,探讨叶片光合作用、气孔微形态和腺体形态对干旱胁迫的响应。结果表明:①随着干旱胁迫程度的加剧,叶片净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)和蒸腾速率(Tr)均呈先升高后降低的趋势;其中胞间CO2浓度(Ci)在重度干旱胁迫(severe stress,SS)时迅速增高。②随着干旱胁迫程度的加剧,叶片总气孔密度和气孔开张比呈先增大后减小的趋势;而气孔开张宽度呈逐渐减小的趋势。③随着干旱胁迫程度的加剧,叶片上表皮和下表皮腺体密度总数整体上呈增大的趋势,腺体颜色随着干旱胁迫程度的加剧逐渐加深,形状出现不规则褶皱和内陷。总之,甘草叶片表面的腺体特征参与抗旱逆境调节,从而避免干旱胁迫对甘草植株的伤害;在SS下,胁迫程度加速了气孔细胞的程序性死亡(PCD),甘草幼苗失去抗旱能力。