孫 鏖 ,李科云 ,※,鄧薈芬 ,李 雄
(1.湖南畜牧獸醫(yī)研究所,湖南長(zhǎng)沙410131;2.湖南生物機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院,湖南長(zhǎng)沙410130)
實(shí)驗(yàn)于2007年9月~2009年4月在湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)教學(xué)實(shí)驗(yàn)基地進(jìn)行,土質(zhì)為紅壤土。湖南長(zhǎng)沙處于北緯 24°39'~30°08',東經(jīng) 108°47'~114°15'之間,屬大陸型中亞熱帶季風(fēng)濕潤(rùn)氣候。年平均氣溫在16~18℃之間,一年之中,1月最冷,月平均氣溫一般為 4~7℃;7月最熱,月平均氣溫為27~38℃。無霜期為 261~313d。年平均降水量1200~1700mm。4~9月降水量約占全年的 65%~70%左右。相對(duì)濕度82%~84%,日照時(shí)數(shù)在1300~1900h之間,年太陽(yáng)總輻射為384 928~481 160 J/cm2。冬春盛行偏北風(fēng),夏季多偏南風(fēng)。實(shí)驗(yàn)地表層15 cm經(jīng)過土壤改良(按體積含細(xì)沙20%、泥炭土10%、加華草坪專用復(fù)合肥3%),充分耙松整平,除去雜質(zhì),灌水經(jīng)自然沉降后再精細(xì)整平表土作實(shí)驗(yàn)用地。
材料由湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)植物遺傳工程課題組培育。均為轉(zhuǎn)NAS基因匍匐翦股穎4個(gè)株系以及1個(gè)對(duì)照株系。
轉(zhuǎn)基因株系:①號(hào):k.10.12.e;②號(hào):k.12.11.i;③號(hào):k.12.16.j;④號(hào):k.10.12.b
對(duì)照株系:⑤號(hào):ck.11.3。
采用分株的方式,對(duì)轉(zhuǎn)基因匍匐剪股穎與非轉(zhuǎn)基因匍匐剪股穎進(jìn)行小區(qū)隨機(jī)排列栽種。小區(qū)長(zhǎng)2.2m,寬2.1m,中間用20cm寬的磚塊隔開,3次重復(fù)。2006年10月播種,人工撒播,劃區(qū)播種。播種后1周每天灑水保持土壤濕潤(rùn);以后根據(jù)土壤墑情及草種的耐旱程度進(jìn)行澆水,至成坪前約每6~7天澆灌一次,一般在下午進(jìn)行;不進(jìn)行修剪;實(shí)驗(yàn)地田間管理粗放,除草本著拔早、拔小的原則及時(shí)清除雜草;夏秋季病蟲害發(fā)生時(shí)及時(shí)進(jìn)行防治。選取5個(gè)點(diǎn),采樣使用“Z”字型采樣法每個(gè)點(diǎn)重復(fù)5次,求平均值。
觀察供試品種的出苗期,成坪期,黃綠期、枯黃期、返青期。每月中旬按國(guó)際通用的草坪品質(zhì)等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)1~9級(jí)制評(píng)價(jià)體系,分別對(duì)草坪密度、葉色、葉片質(zhì)地、均勻度、觀賞性、抗旱性、抗寒性、抗病性等進(jìn)行定期打分評(píng)定,遇到特殊天氣隨時(shí)觀察各草品種的反應(yīng),進(jìn)行評(píng)價(jià)。
按灰色系統(tǒng)理論,把參試品種看作一個(gè)灰色系統(tǒng),把每個(gè)品種視為該系統(tǒng)中的一個(gè)因子,計(jì)算系統(tǒng)中各因子的關(guān)聯(lián)度,關(guān)聯(lián)度越大的品種與理想品種的相似程度越高,反之則越低。根據(jù)湖南氣候?qū)Σ萜翰莘N的綜合要求,確定各性狀的上限指標(biāo),構(gòu)造一個(gè)理想品種,其主要性狀值優(yōu)于或等同于參試品種。數(shù)據(jù)處理,關(guān)聯(lián)系數(shù)及關(guān)聯(lián)度計(jì)算方法及步驟參見馬金豐等文獻(xiàn)進(jìn)行。
從分株初期到分株莖成活后兩個(gè)月期間,計(jì)算分株苗生長(zhǎng)速度;2008年6月份測(cè)得成坪后生長(zhǎng)速度,結(jié)果見表1。
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實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,轉(zhuǎn)基因植株與對(duì)照植株在分株苗期生長(zhǎng)速度差異不明顯,基本持平。而在成坪后的生長(zhǎng)速度稍有差異。從表1可以看出,實(shí)驗(yàn)材料成坪后的生長(zhǎng)速度均比分株苗期的生長(zhǎng)速度快。轉(zhuǎn)基因植株與對(duì)照植株在肥水充足的條件下,生長(zhǎng)速度各不相同。其中對(duì)照植株(5號(hào)材料)生長(zhǎng)速度最快,而轉(zhuǎn)基因植株2號(hào)材料生長(zhǎng)速度最慢。
五個(gè)株系草坪草的綠度評(píng)定結(jié)果,見表2。
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在整個(gè)田間性狀評(píng)定期間,肥水充足的情況下,轉(zhuǎn)基因植株和對(duì)照植株的綠度相差不大。但是在全期綠度表現(xiàn)中,則可以看出,轉(zhuǎn)基因植株在高溫干旱、低溫干旱和低溫寒冷的天氣的情況下的表現(xiàn)明顯要強(qiáng)于對(duì)照植株。
五個(gè)株系草坪草葉片質(zhì)地評(píng)定結(jié)果從表2:上可以看出,在肥水條件足夠的情況下,各株系的葉片質(zhì)地差異不大。
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2007年7~9月份期間,五個(gè)株系草坪草由于受高溫和干旱影響,不同株系的越夏性狀表現(xiàn)不同。5個(gè)株系草坪草在這3個(gè)月中的抗性性狀評(píng)定結(jié)果見表3。
從表3可以看出,轉(zhuǎn)基因植株的抗旱性明顯強(qiáng)于對(duì)照植株,而轉(zhuǎn)基因植株之間的抗旱性的差異不大。對(duì)照植株在夏季地上部分大部分枯死,表現(xiàn)出很差的越夏性能。
從草坪的密度均一性和高度均一性來評(píng)定草坪的均勻度,其結(jié)果見表4。
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從表4可以看出,經(jīng)過一年的生長(zhǎng)后,在肥水條件充足的情況下,五個(gè)株系草坪草的均勻度稍有差異,成坪高度差異不明顯,而密度差異也不是很明顯。
經(jīng)過一年多的田間性狀評(píng)價(jià),我們已經(jīng)較清楚地了解所研究的轉(zhuǎn)基因草坪草及其對(duì)照品種的一些田間性狀表現(xiàn),各性狀評(píng)定統(tǒng)計(jì)結(jié)果見表5。
表5 草坪草全部坪用性狀統(tǒng)計(jì)
為了進(jìn)一步掌握各株系的整體表現(xiàn),需要比較全面地綜合分析它們的各個(gè)性狀。我們采用灰色關(guān)聯(lián)度分析的方法,以評(píng)出各轉(zhuǎn)基因植株與對(duì)照植株間的優(yōu)劣,結(jié)果見表6、表7。
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從關(guān)聯(lián)度分析結(jié)果可知,關(guān)聯(lián)系數(shù)最大的是轉(zhuǎn)基因植株①號(hào)(k.10.12.b)株系,與標(biāo)準(zhǔn)品種關(guān)系最接近,表明該株系性狀表現(xiàn)最好;而對(duì)照植株⑤號(hào)(Ck.11.3)株系關(guān)聯(lián)系數(shù)最小,表明該品種與標(biāo)準(zhǔn)品種關(guān)系最遠(yuǎn),它的性狀表現(xiàn)最差。有關(guān)聯(lián)系數(shù)依次排列獲得個(gè)株系間的關(guān)聯(lián)序,見表9。從關(guān)聯(lián)序可看出,轉(zhuǎn)基因植株性狀表現(xiàn)整體都要比對(duì)照植株好。
在實(shí)驗(yàn)中,共評(píng)價(jià)草坪草的多個(gè)坪用性狀,這些坪用性狀均能較好地反映草坪草的品質(zhì),最后綜合這些評(píng)價(jià)性狀,獲得個(gè)株系較為可觀的整體質(zhì)量表現(xiàn)。但在評(píng)價(jià)的性狀中,大部分是采用目測(cè)方法完成的,評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)比較簡(jiǎn)單。為了更客觀、更深入的了解草坪草的各種坪用特性,仍然需要結(jié)合其它的評(píng)定方法和標(biāo)準(zhǔn)。如綠度評(píng)價(jià)中,除了采用顏色級(jí)別來判斷草坪草的綠度變化規(guī)律外,還可以通過測(cè)量草坪草葉片的葉綠素含量來反映綠度變化情況。在抗旱性能評(píng)定中,實(shí)驗(yàn)中根據(jù)草坪草地上部分性狀表現(xiàn)來判斷各株系的抗旱性,這個(gè)是較宏觀的性狀評(píng)定方法。若要更準(zhǔn)確的反映其抗旱能力,需要體現(xiàn)抗旱性鞥你的生理生化指標(biāo)的測(cè)定。
草坪草坪用特性很多,不同用途的草坪草它的質(zhì)量評(píng)價(jià)體系標(biāo)準(zhǔn)也有差別,如運(yùn)動(dòng)場(chǎng)草坪草的耐踐踏性能就要優(yōu)于其它用途的草坪草。實(shí)驗(yàn)中評(píng)價(jià)的坪用性狀指標(biāo)有限,要更綜合地反映草坪草的各種坪用特性,需要考慮更多的性狀指標(biāo)。特別是在抗旱能力方面,有待于進(jìn)一步挖掘研究。
目前,常用在草坪草質(zhì)量綜合評(píng)價(jià)的統(tǒng)計(jì)分析方法是灰色理論系統(tǒng)中的關(guān)聯(lián)度分析。通過該方法,獲得品種與標(biāo)準(zhǔn)品種的關(guān)系,從而篩選出草坪草質(zhì)量的優(yōu)劣。許多研究結(jié)果表明該方法用于草坪草質(zhì)量的評(píng)定是有效的。本試驗(yàn)也表明,灰色關(guān)聯(lián)度分析結(jié)果與性狀評(píng)定分析結(jié)果較一致,同時(shí)也與實(shí)驗(yàn)室室內(nèi)實(shí)驗(yàn)結(jié)果較為一致,它在實(shí)踐中有一定的實(shí)際意義。但該方法若僅基于有限的一次、兩次草坪草性狀指標(biāo)數(shù)據(jù)進(jìn)行關(guān)聯(lián)度分析,從而判斷草坪草的質(zhì)量,就不能全面、客觀地了解草坪草的品質(zhì)。因此,在對(duì)草坪草性狀評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)的處理時(shí),若能結(jié)合其它分析方法,我們就能夠獲得更全面、科學(xué)的結(jié)果。 □
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