草坪型狗牙根[Cynodon dactylon(L.)Pers.]的花序发育及抑花的遗传改良与调控

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狗牙根[Cynodon dactylon(L.)Pers.]是应用最广泛的草坪草种之一,具有植株低矮、繁殖能力强、抗旱、耐践踏、质地细腻、色泽好等优良特性,同时存在的问题是花果期较长,一般从4月份持续到11月份,对于应用型草坪,过度的生殖生长会消耗掉植株体内的养分,导致草坪营养生长不良,影响到草坪的美观,草坪的成坪速率、均一性、色泽等各项指标。频繁地修剪虽然在一定程度上可以解决这一问题,但是又会引发其它的一些问题,管理成本提高,修剪造成的伤口容易引发病虫害等。因此,对草坪型狗牙根的花序发育及抑花的遗传改良和栽培管理调控进行研究,对降低草坪养护成本提高草坪质量具有重要意义。目前国内外对于狗牙根植物花序抑制方面的研究很少,国外80年代之前对植物生长调节剂抑制植物花序数量有一些研究,但是结果并不理想,而国内还没有关这方面的研究报道,遗传改良方面更未见报道。本文对野生种源的狗牙根的开花习性进行调查分析,并对狗牙根的花序发育过程进行形态解剖学观察,并对辐射诱变对狗牙根诱变后代的花序数量的变异效果进行调查研究,最后,运用修剪、施氮肥以及植物生长调节剂综合栽培管理措施对狗牙根花序数量进行调控。具体内容如下:1狗牙根花序发育特性研究于2005年和2006年两年对39份野生种源狗牙根的开花习性进行调查分析,调查分析结果表明,其中13份野生种源狗牙根只有春季出现开花,其它26份野生种源的狗牙根春季和秋季出现两次开花;狗牙根一年中开花高峰期出现次数和春季始花期与其种源地经纬度没有相关性。以耐践踏狗牙根新材料C299进行花序发育过程研究观测,结果表明,C299花序的整个发育过程可分为8个阶段,即营养生长期,穗轴发生期,苞叶原基分化期,小穗原基分化期,小穗分化期,小花分化期,花药和柱头的形成过程,颖片、内外稃的发育。穗轴发生期(直立茎上叶片达6-9片叶)是抑制花序形成和决定种子产量的最关键时期。260Co-γ射线辐射诱变对狗牙根诱变效果分析通过对苗圃地所有经过诱变处理的狗牙根及其诱变后代的花序密度的调查分析,发现狗牙根C754的辐射诱变后代C75403M1-1、C75403M1-1-1、C75403M1-2、C75404M2-2-1与亲本之间花序数量差异显著,诱变后代的花序数量与亲本相比较显著减少,而叶长、叶宽、节间长度以及叶色茎色的变异并不显著;在此基础上,对每份材料进行染色体切片并观察染色体数目,发现与亲本相比较诱变后代细胞中的染色体发生非整倍性变异;对亲本和辐射诱变后代进行SSR分子标记,结果显示诱变后代与亲本相比较,在分子水平有很大差异。3不同栽培管理措施对狗牙根花序密度的抑制作用暖季型草坪草狗牙根新材料C299与现在常用的狗牙根品种相比较匍匐性强,低矮致密,生长迅速,色泽深绿,均一性好,具有较好的弹性和耐践踏性,坪用价值很高,其缺点是开花较多并且花期较长。针对这一情况对2005年对草坪施用50mg/kg·m2、100mg/kg·m2、200 mg/kg·m2、500 mg/kg·m2四个浓度梯度的GA、6-BA和NAA。结果发现生长素NAA、GA和6-BA三者对草坪草花序密度的抑制效果为6-BA>NAA>GA;6-BA对花序密度的抑制效果显著,50mg/kg·m2处理对花序抑制效果最好,有效时间达100天左右,但是6-BA处理会对草坪造成一定的损伤,随处理浓度升高而加重,同时,春季处理在抑制花穗密度的同时,会提高秋季花穗密度;40g/m2、50g/m2、60g/m2、70g/m24个浓度氮肥处理对花序密度的抑制作用也很有效,并且随着氮肥浓度升高,对花序数量的抑制作用更加显著,施用氮肥增加了草层高度和叶片宽度,对草坪的营养生长有促进作用。2006年进行进一步研究,将修剪、植物生长调节剂和氮肥三种栽培管理措施混合应用,研究三者结合对草坪草狗牙根C299花序密度的影响,研究结果表明,与不做任何处理的对照相比较,三者结合对花序密度的抑制作用非常有效,其中组合修剪+20g/m2氮肥+400mg/m2·kg 6-BA在所有处理中对花序密度的抑制效果最好,对草坪造成的伤害最小,并且处理后草坪坪用质量得分最高。
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