甘肃野生草地早熟禾种质种子...及其对矿质元素利用效应评价_哈雪.pdf
《甘肃野生草地早熟禾种质种子...及其对矿质元素利用效应评价_哈雪.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《甘肃野生草地早熟禾种质种子...及其对矿质元素利用效应评价_哈雪.pdf(14页珍藏版)》请在咨信网上搜索。
1、第 32 卷第 4 期Vol.32,No.454-672023 年 4 月草业学报ACTA PRATACULTURAE SINICA哈雪,张金青,白方旭,等.甘肃野生草地早熟禾种质种子产量相关性状分析及其对矿质元素利用效应评价.草业学报,2023,32(4):5467.HA Xue,ZHANG Jin-qing,BAI Fang-xu,et al.Analysis of traits related to seed yield and nutrient utilization in the Kentucky bluegrass germplasm inGansu.Acta Pratacultu
2、rae Sinica,2023,32(4):5467.甘肃野生草地早熟禾种质种子产量相关性状分析及其对矿质元素利用效应评价哈雪,张金青,白方旭,马祥荣,王安琦,马晖玲*(甘肃农业大学草业学院,草业生态系统教育部重点实验室,甘肃省草业工程实验室,中-美草地畜牧业可持续发展研究中心,甘肃 兰州 730070)摘要:本研究以甘肃地区 6份野生草地早熟禾种质为材料,开展了其种子产量相关性状特征分析及其对矿质元素利用效应评价,旨在为甘肃野生草地早熟禾种质资源利用改良和种质创新以及对矿物质高效利用提供研究基础和理论参考。结果表明,11个种子产量相关性状和 8种矿质元素的变异系数为 4.46%50.88%,
3、其中钠、钙、分枝上的种子数变异系数均大于 40.00%,变异幅度较大。相关性分析结果显示,增加花序长、分枝数、小穗上的小花数、分枝上的种子数、小穗上的种子数以及小穗结实率,可提高草地早熟禾种子产量。8 种矿质元素的平均含量顺序为KMgCaNaMnZnFeCu,且不同元素之间存在复杂的相关性,以此为依据得出草地早熟禾生殖生长期间,多施 K、Cu和 Mn肥,少施 Zn、Fe、Na、Mg和 Ca肥可获得种子高产。聚类和主成分分析结果显示,依据 19个性状对甘肃野生草地早熟禾的综合排名为秦州兰州陇西甘南清水陇南,且前 2个、中间 2个及后 2个种质各为一类,表明秦州这个材料在小穗上的小花数、分枝上的种
4、子数、小穗上的种子数、花序种子数,小穗结实率、千粒重上均表现较好,可作为育种研究的优良亲本材料。关键词:甘肃野生草地早熟禾;种质资源;种子产量相关性状;矿质元素Analysis of traits related to seed yield and nutrient utilization in the Kentuckybluegrass germplasm in GansuHA Xue,ZHANG Jin-qing,BAI Fang-xu,MA Xiang-rong,WANG An-qi,MA Hui-ling*Pratacultural College,Gansu Agricultural
5、 University,Key Laboratory for Grassland Ecosystem of Ministry of Education,Pratacultural Engineering Laboratory of Gansu Province,Sino-U.S.Centers for Grazing Land Ecosystem Sustainability,Lanzhou730070,ChinaAbstract:In this study,we analyzed traits related to seed yield and the ability to utilize
6、various minerals in six wildgermplasms of Poa pratensis(Kentucky bluegrass)from Gansu.The overall aim of this research was to provide aresearch basis and theoretical reference to improve the use of this plant,generate new germplasm,and identify wildKentucky bluegrass varieties that can utilize certa
7、in minerals.The coefficients of variation of 11 seed yield-relatedtraits and eight traits related to mineral elements ranged from 4.46%to 50.88%.The coefficients of variation forsodium content,calcium content,and the number of seeds on branches were all greater than 40.00%,indicative ofwide variabil
8、ity.Correlation analyses showed that the seed yield of wild Kentucky bluegrass was positively correlatedwith inflorescence length;number of branches;number of florets on spikelets;number of seeds on branches;numberDOI:10.11686/cyxb2022168http:/收稿日期:2022-04-13;改回日期:2022-07-02基金项目:国家自然科学基金(31760699)和甘
9、肃省优秀研究生“创新之星”项目(2021CXZX-347)资助。作者简介:哈雪(1997-),女,回族,甘肃天水人,在读硕士。E-mail: 通信作者 Corresponding author.E-mail:第 32 卷第 4 期草业学报 2023 年of seeds on spikelets;and spikelet seed setting rate.The mineral elements were ranked from highest average contentto lowest,as follows:KMgCaNaMnZnFeCu,and there were complex
10、correlations among thedifferent elements.The results of clustering and principal component analyses showed that the comprehensiveranking of wild Kentucky bluegrass germplasm in Gansu based on 19 traits was QinzhouLanzhouLongxiGannanQingshuiLongnan,and the first two,middle two,and last two germplasms
11、 each formed one category.Therefore,the material from Qinzhou performed best in terms of the numbers of florets on spikelets,seeds onbranches,seeds on spikelets,seeds on inflorescence,spikelet seed setting rate,and thousand grain weight.TheQinzhou strain of Kentucky bluegrass was therefore identifie
12、d as a good parental material for breeding research.These results provide a theoretical basis and basic data for further research on germplasm resource classification,genetic characteristics,internal relationships among traits,and on the selection,utilization,and improvement oftraits in wild P.prate
13、nsis.Key words:wild Kentucky bluegrass in Gansu;germplasm materials;seed yield related traits;mineral elements甘肃是我国生态屏障建设试验区,近年来因人口增长、长期过牧等,致使草原生态系统退化严重,对地区经济与环境发展产生了极大威胁1,建植大面积的人工草地是解决该问题的主要途径。人工草地建植过程中,首要的程序便是选择草种。我国由于缺乏自主选育的品种,建植人工草地时的选种依据仅限于国外的试验报告和草种公司提供的宣传材料,存在一定的盲目性2。因此,所选草种常常由于环境气候的变化而“水土不服”
14、,影响了人工草地的坪用质量和利用年限3。且近年来随着贸易战、新冠疫情等的暴发,许多国家对种质资源出口做出限制,其阻碍了我国草种业的进一步发展4。因此发掘我国本土种质资源并加以开发利用,培育出生态适应能力强、产量高、品质优的乡土草种,是解决我国草种缺乏和适应性差等问题的关键5。甘肃是早熟禾属(Poa)植物分布的主要地区,其丰富多样的地形气候类型为草地早熟禾(Poa pratensis)种质资源的分布和生长提供了得天独厚的条件,这些野生种质经过长期的进化和选择,其综合性状较好。因此对甘肃本土野生草种质资源进行性能评价和良种筛选,对我国草种业发展具有重要的意义。早熟禾属植物广泛分布于寒温带冷凉湿润地
15、区,全世界约有 500种,我国包括变种在内共 105种,仅甘肃省有35种 2变种,其可分为 9个组,其中低山组种类最多,大禾组最少6-7。该属植物生态适应能力和耐牧性强、适口性好、营养丰富,且再生能力强、绿期长8-9,不仅是天然草地中的优质牧草10,而且是常用的冷季型草坪草之一,在草地建设11、生物多样性维护以及生态修复12过程中发挥重要作用。近几年,研究人员已认识到野生种质资源的重要性,对甘肃野生草地早熟禾进行了搜集及大量研究,如抗逆性13-14、生产性能8、根茎扩展性9以及无融合生殖15-16方面。同时,甘肃野生草地早熟禾分布区土壤养分状况17,及其根茎扩展能力与内源激素含量的相关性研究1
16、8也被报道。然而,关于其种穗生长发育、种子生产性能和产量性状多样性表现及其对矿质元素利用效应的研究鲜有报道。矿物质元素是植物正常生长发育、提高产量和改善品质所必需的物质基础,各元素在植物体内分工合作、相辅相成、缺一不可19-20。草地早熟禾中正常的养分供应是保障其具有良好表型和品质的前提。不同的矿质元素在其生长发育过程中发挥着不同的作用,如钾能使植物生长健壮,提高抗逆性21。果实和种子中矿质元素含量与土壤养分具有直接关系,但同时受自身营养吸收、运转、分配和积累等多种因素影响22。不同植物品种的矿质元素含量会随着植物的生长发育出现动态变化,根据其积累动态,可以揭示矿质元素的生物功能23,同时可为
17、该物种的区域优质栽培提供理论依据。本研究对采自于甘肃不同区域的 6份野生草地早熟禾种质的多个种子产量相关性状特征及其多样性进行分析,并测定小穗不同发育时期 8种矿质元素的含量,明确甘肃野生草地早熟禾不同种子产量相关性状的形成及其差异性对种子产量的贡献率,以及其花序发育进程中矿质元素含量的变化规律,有助于全面系统地了解草地早熟禾种子产量的构成因素和花序发育过程中对矿质营养的需求规律,本研究对提高草地早熟禾种子产量和品质、促进其遗传改良均具有重要的理论参考价值和实践指导意义。55Vol.32,No.4ACTA PRATACULTURAE SINICA(2023)1材料与方法1.1试验地概况该试验在
18、甘肃农业大学牧草实训基地、草类种质创新实验室以及甘肃农业大学国家重点实验室进行。试验地位于兰州西北郊区,地处黄土高原西端,北纬 3650,东经 10334,海拔 1517.30 m,属中温带气候区,内陆性气候特征明显,年降水量 350.00 mm,年均日照时数 2474.40 h,年蒸发量 1664.00 mm,年均温 8.90,全年无霜期90210 d。该地以黄土壤为主,土壤全氮 0.87%、速效氮 42.88 mg kg-1、速效磷 35.72 mg kg-1、速效钾 177.19mg kg-1、土壤 pH为 7.69、有机质 1.89%,具备灌溉条件。1.2试验材料试验材料为采集于甘肃甘
19、南、兰州、陇西、陇南、清水和秦州 6个地区的野生草地早熟禾种质。于 2020年 5月初分别将这些材料单株种植于甘肃农业大学草坪实训基地,2021 年 4 月中下旬草地早熟禾抽穗后,分别于抽穗期、开花期、乳熟期和蜡熟期采集每个材料的小穗。每个时间段 3个重复,每个样品取自至少 5株植株的混样。分别装入自封袋带回实验室,于 105 下杀青 30 min,80 烘干至恒重后粉碎过 0.25 mm 筛,以备矿物质元素的测定。同时,自初花期开始对每个种质材料的种子产量相关性状进行测定,各指标均取平均值。材料采集地详细信息见表 1。1.3试验方法1.3.1试验设计本试验于 2020年 4月 26日单株种植
20、,6个材料,共种植 3个小区,每个小区每份材料种植 5株,测定种子产量相关性状时,每个单株上采集 2个花序进行测定,每份材料共 30个花序(即 30个重复)。1.3.2草 地 早 熟 禾 小 穗 矿 物 质 元 素 含 量 的 测 定采 用 H2SO4-H2O2法24在 Topwave 微 波 消 解 仪(AnalytikJena,德国)中消化测定矿物质元素含量的所有试验样品。准确称取 0.5000 g草地早熟禾小穗于微波消解罐中,加入浓硫酸 5 mL 和 30%过氧化氢 2 mL,按微波消解仪的操作流程进行消解。消解结束,等消解罐冷却后将消解液转移至 50 mL容量瓶中,用去离子水定容至刻度
21、混匀备用。Ca、Mg、Fe、Mn、Cu、Zn、Na标准溶液购自国家有色金属及电子材料分析测试中心。采用 TAS-990Super原子吸收分光光度计(北京普析通用仪器有限责任公司,四川)测定各元素含量,采用火焰原子吸收法(FL-AAS)测定大量元素 K、Na、Ca和 Mg含量,采用横向石墨炉原子吸收法测定微量元素 Fe、Mn、Cu和 Zn的含量。1.3.3草地早熟禾种子产量相关性状的测定在各小区内随机选取 30个生殖枝对种子产量相关性状进行观测,包括花序长(inflorescence length,IL,用卷尺测量穗基部至穗顶部的长度)、第 1(first branch number,FBN)、
22、2轴节分枝数(second branch number,SBN)(分别测定从花序基部开始第 1 花序轴节分枝数和第二花序轴节分枝数)、分枝数(branch number,BN,每株根颈部位发出所有枝条的个数)、分枝长 branch length,BL,花序轴不同位置(下、中、上)分枝的长度、小穗上的小花数 number of florets on spikelets,NFS,盛花期开始,测定花序不同位表 1草地早熟禾种质采集地及气象信息Table 1Collection site and meteorological information of wild germplasm material
23、s of Kentucky bluegrass in Gansu Province种质Germplasm陇南 Longnan兰州 Lanzhou秦州 Qinzhou陇西 Longxi清水 Qingshui甘南 Gannan生境Habitat山坡 Hillside河谷 Ravine山坡 Hillside山坡 Hillside河谷 Ravine高山草甸 Alpine meadow海拔Altitude(m)158719661383203515033000年均降水量 Mean annualprecipitation(mm)536.0325.0538.0443.8578.0455.2年均温 Mean a
24、nnual temperature()8.46.610.77.78.82.656第 32 卷第 4 期草业学报 2023 年置(下、中、上)小穗上的小花数、分枝上的种子数 number of seeds on branches,NSP,种子完熟期,测定花序不同位置(下、中、上)分枝上的种子数、小穗上的种子数 number of seeds on spikelet,NSS,种子完熟期,测定分枝不同位置(下、中、上)小穗上的种子数、千粒重 grain weight,GW,种子收获后,随机数取 1000粒,称其重量,4次重复、小穗结实率 spikelet seed setting rate,SSSR
25、,分枝不同位置(下、中、上)小穗上的种子数与小花数的比值、花序种子数(number of inflorescence seeds,NIS,单个花序总的种子数)共 11个指标,各指标取均值。1.4数据处理与统计分析运用 Office Excel 2013进行数据整理、作图;用 SAS 9.0统计软件进行方差分析、Pearson相关性分析、主成分分析及聚类分析,数据用平均值标准误表示。2结果与分析2.1草地早熟禾种子产量相关性状的变化情况清水的花序长,第 1、2轴节分枝数以及花序总分枝数均最大(表 2),四者的区别在于陇西和陇南的花序长显著低于其他种质(P0.05);第 2 轴节分表 2甘肃野生草
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 甘肃 野生 草地 早熟 种质 种子 及其 元素 利用 效应 评价 哈雪
1、咨信平台为文档C2C交易模式,即用户上传的文档直接被用户下载,收益归上传人(含作者)所有;本站仅是提供信息存储空间和展示预览,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容不做任何修改或编辑。所展示的作品文档包括内容和图片全部来源于网络用户和作者上传投稿,我们不确定上传用户享有完全著作权,根据《信息网络传播权保护条例》,如果侵犯了您的版权、权益或隐私,请联系我们,核实后会尽快下架及时删除,并可随时和客服了解处理情况,尊重保护知识产权我们共同努力。
2、文档的总页数、文档格式和文档大小以系统显示为准(内容中显示的页数不一定正确),网站客服只以系统显示的页数、文件格式、文档大小作为仲裁依据,平台无法对文档的真实性、完整性、权威性、准确性、专业性及其观点立场做任何保证或承诺,下载前须认真查看,确认无误后再购买,务必慎重购买;若有违法违纪将进行移交司法处理,若涉侵权平台将进行基本处罚并下架。
3、本站所有内容均由用户上传,付费前请自行鉴别,如您付费,意味着您已接受本站规则且自行承担风险,本站不进行额外附加服务,虚拟产品一经售出概不退款(未进行购买下载可退充值款),文档一经付费(服务费)、不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
4、如你看到网页展示的文档有www.zixin.com.cn水印,是因预览和防盗链等技术需要对页面进行转换压缩成图而已,我们并不对上传的文档进行任何编辑或修改,文档下载后都不会有水印标识(原文档上传前个别存留的除外),下载后原文更清晰;试题试卷类文档,如果标题没有明确说明有答案则都视为没有答案,请知晓;PPT和DOC文档可被视为“模板”,允许上传人保留章节、目录结构的情况下删减部份的内容;PDF文档不管是原文档转换或图片扫描而得,本站不作要求视为允许,下载前自行私信或留言给上传者【自信****多点】。
5、本文档所展示的图片、画像、字体、音乐的版权可能需版权方额外授权,请谨慎使用;网站提供的党政主题相关内容(国旗、国徽、党徽--等)目的在于配合国家政策宣传,仅限个人学习分享使用,禁止用于任何广告和商用目的。
6、文档遇到问题,请及时私信或留言给本站上传会员【自信****多点】,需本站解决可联系【 微信客服】、【 QQ客服】,若有其他问题请点击或扫码反馈【 服务填表】;文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“【 版权申诉】”(推荐),意见反馈和侵权处理邮箱:1219186828@qq.com;也可以拔打客服电话:4008-655-100;投诉/维权电话:4009-655-100。