论文部分内容阅读
紫花苜蓿不仅可以作为高产优质的饲料创造经济效益,还可以作为绿色屏障防风固沙创造生态效益。我国紫花苜蓿的种植区域主要分布在西北地区,但该区气候干旱、土壤贫瘠且盐渍化严重,种植紫花苜蓿所需要的水肥条件差、种植成本较高。在目前实施“粮-经-草”的三元种植结构和立草为业的大背景下,培育抗逆性强的紫花苜蓿品种势在必行。液泡膜Na+/H+逆向转运蛋白(NHX)和H+-焦磷酸酶(VP)在植物细胞阳离子区域化中起着重要作用,超表达NHX或VP均可显著提高植株Na+的区域化能力从而增强其耐盐性和抗旱性。生长在干旱覆沙地上的强旱生植物霸王(Zygophyllum xanthoxylum)正是因为具有极强的Na+区域化能力,所以能适应极端干旱环境。因此,本文以成功转入霸王阳离子区域化基因ZxNHX和Zx VP1-1的转基因新疆大叶紫花苜蓿(GM)和其野生型植株(WT)为实验材料,通过进行大田双因素裂区实验设计,比较未施肥、减半施肥和正常施肥3种不同施肥处理下WT和GM的株高、冠幅、分枝数、地上部干重以及水分利用率(WUE)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)、净光合速率(Pn)、叶绿素含量和粗蛋白含量等营养指标,以此来评价GM的田间生产性能及营养品质,为其今后的推广建立初步依据。主要结果如下:1.随着施肥量的增加,GM的株高、地上部干重均显著增加;在各处理下,GM植株的株高、分枝数均显著高于WT植株。与WT植株相比,GM植株具有更强的生长和田间生产性能。2.WT的冠幅在减半施肥和未施肥处理下均显著大于GM,说明WT植株倾向于匍匐生长;而GM植株冠幅小,植株高大、倾向于直立生长。3.大田干旱条件下,相较于WT植株,GM植株体内能积累更多的叶绿素;正常施肥处理下,GM的WUE、Tr、Pn比WT分别高15.3%、20%和12.0%。随着施肥量的增加,GM和WT植株的Pn均显著升高;与减半施肥和未施肥处理相比下,正常施肥处理下GM的Pn分别升高了35.5%和54%;正常施肥处理下WT的Pn比减半施肥和未施肥处理高31.4%和56%。说明相较于WT,GM具有更强的光合作用能力。4.随着施肥量的增加,GM和WT植株的粗蛋白、粗灰分积累量也呈上升趋势;减半施肥和正常施肥条件下GM的粗灰分含量均显著高于WT;GM植株内粗蛋白含量在减半施肥处理和正常施肥处理下分别比比WT高11.8%和7.1%,说明在减半施肥处理下,GM植株作为饲料可以为家畜的生长发育提供更充足的蛋白质。5.酸性洗涤纤维(ADF)和中性洗涤纤维(NDF)含量随着施肥量的增加呈下降趋势,减半施肥和正常施肥处理下GM植株体内的NDF含量比相同处理下的WT低19.2%和10.4%;在未施肥和减半施肥条件下,GM植株ADF的含量比WT低11.9%和22.5%,正常施肥处理下差异不显著。未施肥处理下,WT和GM的RFV差异不显著,在减半施肥和正常施肥处理下,GM的RFV显著高于WT,所以施肥后,与WT相比GM植株作为饲料具有更高的营养价值和营养平衡性能。