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苜蓿秋眠光温特性及其应用卢欣石北京林业大学草地资源生态研究中心苜蓿秋眠性（Falldormancy）光温反应特性与生产能力和抗寒性密切相关苜蓿品种鉴定的首要指标苜蓿引种的重要依据需要解决的科学问题1、秋眠发生的规律与机制2、中国苜蓿秋眠性评价3、基于秋眠性的生态区划秋眠性分类秋眠性评价秋眠性应用中国苜蓿秋眠性分类、评价与应用体系类型组等级分类生态梯度分析遗传多样性发生机制遗传评价生产性能抗寒性抗病性耐酸性耐盐性秋眠性测定规程标准对照品种种植区划系统遗传距离光温调控光敏色素调控内源激素调控同化产物调控年均温≥00C积温极端月均温年日照时数绝对高低温主要技术体系美国建立的秋眠性等级系统级数类型组英文术语199819921秋眠Fall-dormancyMaverickNorseman2秋眠VernalVernal3秋眠5246Ranger4半秋眠Semi-dormancyLegendSaranac5半秋眠ArcherDupuits6半秋眠ABI700Lahontan7非秋眠Non-dormancyDonaAnaMesilla8非秋眠PierceMoapa699非秋眠CUF101CUF10110极不秋眠VeryNon-dorUC-188711极不秋眠UC-1456品种名称秋眠等级秋眠类型对低温反应Maverick1秋眠型强Vernal2Pioneer54463Legend4半秋眠型中Archer5ABI7006DonaAna7非秋眠型较弱Pierce8CUF1019弱UC-188710极非秋眠型UC-146511（卢欣石，王铁梅,2010）美国农业部植物抗寒性区划地图——美国苜蓿引种依据美国建立的秋眠性等级系统苜蓿秋眠性测定1）苜蓿秋眠性的光温反应0510152025303540455010/510/1210/1910/2611/211/9时间Growthtime再生高度Regrowthheight(cm)FD1FD2FD3FD4FD5FD6FD7FD8FD9FD10FD11通过对11个美国标准秋眠等级苜蓿春季返青、及秋季刈割后再生高度的测定，明确了苜蓿秋季再生高度与日照时间和温度的关系。结果表明苜蓿的秋眠性是在秋季刈割后才表现出来，而在春、夏则表现不明显光温对苜蓿秋眠性发生的调控春季不同秋眠等级苜蓿再生高度夏季不同秋眠等级苜蓿再生高度秋季不同秋眠等级苜蓿再生高度春季夏季秋季0510152025303540455010月5日10月12日10月19日10月26日11月2日11月9日生长时间Growthtime再生高度Regrowthheight（cm）051015平均温度Averagetemperature（℃）FD1FD2FD3FD4FD5FD6FD7FD8FD9FD10FD11平均温度0510152025303540455010月5日10月12日10月19日10月26日11月2日11月9日生长时间Growthtime再生高度Regrowthheight（cm）024681012日长Sunshinetime(h)FD1FD2FD3FD4FD5FD6FD7FD8FD9FD10FD11日长平均温度与不同秋眠等级苜蓿再生高度的关系日照时间与不同秋眠等级苜蓿再生高度的关系10.4℃7.8℃11h10h2）秋眠性分化的光温阈值秋眠类型分化：10.4℃，11h秋眠等级分化：7.8℃，10h（卢欣石，严秀将，2008）0.001.002.003.004.005.006.0010·510·1210·1910·2611·211·9测量日期MDA含量(umol/g)-4.00-2.000.002.004.006.008.0010.0012.0014.00MaverickVernalPioneer5446LegendArcherABI700DonaAnaPierceCUF101UC-1887UC-1465温度0.001.002.003.004.005.006.0010·510·1210·1910·2611·211·9测量日期MDA含量(umol/g)-4.00-2.000.002.004.006.008.0010.0012.0014.00MaverickVernalPioneer5446LegendArcherABI700DonaAnaPierceCUF101UC-1887UC-1465温度17.0019.0021.0023.0025.0027.0029.0031.0033.0010·510·1210·1910·2611·211·9测量日期可溶性糖含量（g/100gDM）-4.00-2.000.002.004.006.008.0010.0012.00温度(℃)MaverickVernalPioneer5446LegendArcherABI700DonaAnaPierceCUF101UC-1887UC-1465温度17.0019.0021.0023.0025.0027.0029.0031.0033.0010·510·1210·1910·2611·211·9测量日期可溶性糖含量（g/100gDM）-4.00-2.000.002.004.006.008.0010.0012.00温度(℃)MaverickVernalPioneer5446LegendArcherABI700DonaAnaPierceCUF101UC-1887UC-1465温度0.1000.1500.2000.2500.3000.3500.4000.4500.5000.5500.60010·510·1210·1910·2611·211·9观测日期脯氨酸含量(mg/g)-4.00-2.000.002.004.006.008.0010.0012.0014.00温度(℃)MaverickVernalPioneer5446LegendArcherABI700DonaAnaPierceCUF101UC-1887UC-1465温度0.1000.1500.2000.2500.3000.3500.4000.4500.5000.5500.60010·510·1210·1910·2611·211·9观测日期脯氨酸含量(mg/g)-4.00-2.000.002.004.006.008.0010.0012.0014.00温度(℃)MaverickVernalPioneer5446LegendArcherABI700DonaAnaPierceCUF101UC-1887UC-1465温度00.050.10.150.20.250.30.3510·510·1210·1910·2611·211·9测量日期相对电导率-4.00-2.000.002.004.006.008.0010.0012.00温度(℃)MaverickVernalPioneer5446LegendArcherABI700DonaAnaPierceCUF101UC-1887UC-1465温度00.050.10.150.20.250.30.3510·510·1210·1910·2611·211·9测量日期相对电导率-4.00-2.000.002.004.006.008.0010.0012.00温度(℃)MaverickVernalPioneer5446LegendArcherABI700DonaAnaPierceCUF101UC-1887UC-1465温度秋季低温条件下苜蓿根系MDA含量变化秋季低温条件下苜蓿根系可溶性糖含量变化秋季低温苜蓿根系脯氨酸含量变化秋季低温苜蓿根系相对电导率变化3）不同秋眠等级对秋季温度变化的生理响应4)光敏色素PHYA、PHYB对秋眠性的调控反应光敏色素（phy）——植物体内最重要的光受体调控植物生理过程调控植物体内激素水平•光敏色素（phyB）•抑制胚芽鞘、下胚轴、茎的生长•延迟开花•光敏色素（phyA）•抑制幼苗矮化、下胚轴伸长、叶色变深•顶端优势减弱、叶片延缓衰老。温度对不同秋眠级苜蓿phyA和phyB含量的影响(copy/ml)王成章等2007iterm1Norseman5Dupuils9CUF101phyAPhyBphyAPhyBphyAPhyB6℃3.49×1061.45×1059.94×10755006.957.81×10725658.4712℃5.43×1071.13×1051.81×10843266.831.81×107134855.5018℃2.14×10738372.831.33×10717400.872.38×10810614.8224℃8.3×10715987.201.89×10835255.373.44×10748785.0030℃8.18×10714792.462.46×10887044.826.87×10718153.91温度对不同秋眠级苜蓿phyA含量的影响600000506000001006000001506000002006000002506000003006000006℃12℃18℃24℃30℃（copy/ml）norsemandupuilscuf101线性(norseman)线性(dupuils)线性(cuf101)温度对不同秋眠级苜蓿phyB含量的影响2000220004200062000820001020001220001420001620006℃12℃18℃24℃30℃（copy/ml）norsemandupuilscuf101线性(norseman)线性(dupuils)线性(cuf101)不同光照对不同秋眠级苜蓿phyA和phyB含量的影响(copy/vl)时长1Norseman5Dupuils9CUF101PhyAPhyBPhyAPhyBPhyAPhyB7h4.33×10101.11×1086.65×10104.39×1072.55×10107.15×10710h5.78×10103.31×1073.36×10101.87×1072.20×10101.95×10713h4.08×10104.09×1078.2×1095.55×1066.89×1096.61×10716h9.89×1097.57×1066.35×1091.35×1075.82×1095.50×107光周期作用不同秋眠级苜蓿phyA含量变化趋势-200000000000200000000004000000000060000000000800000000007H10H13H16Hcopy/mlnorsemandupuilscuf101线性(norseman)线性(dupuils)线性(cuf101)光周期作用不同秋眠级苜蓿phyB含量变化趋势0200000004000000060000000800000001000000001200000007H10H13H16Hcopy/mlnorsemandupuilscuf101线性(norseman)线性(dupuils)线性(cuf101)（王成章等，2007）品种拷贝数（copies/ml）6月28日14h22min8月15日13h26min9月23日12h11月10日10h30minNorsemanFD12.50×105±1.90×104i4.72×105±1.00×104d6.59×105±2.30×104b7.59×105±2.52×103aArcherFD53.21×105±2.70×104g3.49×105±2.00×103f4.41×105±2.00×103e5.43×105±1.00×103cCuf101FD91.38×105±7.00×103j1.62×105±5.00×103j2.55×105±4.00×103i2.92×105±3.30×103h三个不同品种在不同光照时间phyBmRNA含量差异显著，且逐渐增加；相同光照时间，不同品种间含量有差异，随秋眠性增强，含量增高光周期对苜蓿不同秋眠类型品种phyBmRNA含量的影响1:31:1.71:2.1（王成章等，2007）光周期对不同秋眠类型品种phyB和ABA含量的影响品种光周期phyBA