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                  研究揭示水分影響紫花苜蓿抗寒能力機制

                  【字體:

                    近日,中國農業科學院北京畜牧獸醫研究所飼草育種與栽培創新團隊研究揭示了水分影響紫花苜蓿抗寒能力機制,為紫花苜蓿越冬水分管理及高寒地區紫花苜蓿抗寒性研究提供了重要參考。相關研究成果發表于《BMC植物生物學(BMC Plant Biology)》。

                    據李向林研究員介紹,土壤含水量是影響苜蓿安全越冬的重要因素之一,但土壤含水量對苜蓿抗寒能力的影響機制尚不清楚。研究人員設置了充分澆水處理組(土壤80%持水量)和水分虧缺處理組(土壤25%持水量)兩個紫花苜蓿處理組,并模擬了苜蓿的抗寒鍛煉期、冬季休眠期和返青期3個生長階段環境溫度變化,同時測定各處理組在溫度變化過程中苜蓿根頸的半致死溫度。研究發現,與充分澆水處理相比,水分虧缺處理顯著提高了苜蓿的耐寒性,即降低了苜蓿根頸的半致死溫度。經生化指標測定和代謝組分析發現,水分虧缺處理提高了根頸內總可溶性糖、氨基酸類、脂類和類脂分子的含量,相關代謝通路得到加強。經進一步KEGG富集分析發現,18條顯著富集的代謝通路涉及到糖類、不飽和脂肪酸、氨基酸和甘油磷脂等重要滲透調節劑和冷凍保護劑的合成和代謝。結果表明,水分虧缺處理提高了根頸內物質含量,加強了相關代謝通路,進而提高了紫花苜蓿的抗寒能力。

                    該研究得到國家重點研發計劃和國家牧草產業技術體系項目支持。(通訊員 付松川)

                    原文鏈接:https://doi.org/10.1186/s12870-019-2233-9

                    

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