老芒麦种质资源研究与利用

　　老芒麦是一种具有较高经济价值和生态价值的优良牧草，也为披碱草属中饲用价值较高的一种牧草，广泛用于我国青藏高原地区的人工草地建植、草地补播改良和草地生态恢复，是高寒草地的主要建群种之一。《老芒麦种质资源研究与利用》以四川省草原科学研究院等单位的老芒麦课题组多年老芒麦种质资源研究成果为核心材料合编而成，全面系统地介绍了老芒麦的起源、分布与分类，生理特性、遗传多样性、近缘种不育材料鉴定、转基因与育种研究，近红外光谱品质模型、种子生产技术、人工草地建植技术与免耕草地培育技术研究，青贮产品加工与利用及青干草调制与贮存研究，最后对老芒麦的国家牧草种子基地建设与产业化示范等相关内容进行了介绍。

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目录
第一章 老芒麦的起源、分布与分类 1
第一节 老芒麦的起源与分布 1
一、老芒麦在全球的分布 1
二、老芒麦在我国的分布 1
三、老芒麦在青藏高原的分布特点 1
第二节 老芒麦的分类 2
第三节 老芒麦的形态特征及生物学特性 6
一、老芒麦的形态特征 6
二、老芒麦的生物学特性 7
第四节 老芒麦的经济生态价值 7
一、饲草价值 7
二、植被恢复和退化草地改良 9
三、人工草地建设 10
第二章 老芒麦的生理特性研究 11
第一节 老芒麦的抗旱性 11
一、干旱胁迫对老芒麦种子萌发及植株生长发育的影响 11
二、老芒麦的抗旱性评价 14
三、干旱胁迫下老芒麦的抗旱性机制 15
第二节 老芒麦的耐盐性 19
一、盐胁迫对老芒麦种子萌发及植株生长发育的影响 19
二、老芒麦的耐盐性评价 21
三、老芒麦的耐盐机制 22
第三节 老芒麦的抗病性 25
一、病原微生物对老芒麦种子萌发及植株生长发育的影响 25
二、老芒麦对病原微生物的抵抗 26
三、老芒麦的抗病生理 27
第四节 老芒麦的种子生理特性 28
一、种子活力 28
二、种子休眠 30
三、种子寿命 31
四、种子贮存 31
第五节 老芒麦的光合生理特性 32
一、光合作用概述 32
二、老芒麦植株的光合作用 33
三、外界环境对老芒麦光合作用的影响 34
四、如何利用光合作用的原理来提高老芒麦产量和质量 36
第三章 老芒麦的遗传多样性研究 38
第一节 老芒麦表型的遗传多样性研究 39
一、老芒麦表型性状变异 39
二、老芒麦表型性状与环境及各性状之间的相关性 40
三、老芒麦形态特征聚类 41
四、老芒麦形态分化的主成分分析 42
第二节 老芒麦细胞学遗传多样性的研究 45
一、老芒麦细胞学遗传多样性研究的概况 46
二、老芒麦优异基因的利用 48
第三节 老芒麦蛋白质水平的遗传多样性研究 48
一、老芒麦蛋白质水平遗传多样性研究的概况 49
二、老芒麦种质醇溶蛋白遗传多样性研究 49
第四节 老芒麦DNA分子水平的遗传多样性研究 51
一、老芒麦种质基于RAPD标记的遗传多样性研究 52
二、老芒麦种质基于ISSR标记的遗传多样性研究 52
三、老芒麦种质基于SRAP标记的遗传多样性研究 53
四、老芒麦种质基于SSR标记的遗传多样性研究 54
第五节 老芒麦群体遗传结构研究 57
一、青藏高原野生老芒麦居群遗传结构基于穗部性状变异研究 57
二、青藏高原老芒麦群体遗传结构的分子标记分析 63
三、不同方法检测居群遗传多样及分化的差异 71
四、老芒麦遗传多样性的保护策略 71
第四章 老芒麦近缘种不育材料鉴定研究 72
第一节 形态学 72
一、老芒麦近缘种不育材料的茎、叶及花序等形态特征描述 73
二、老芒麦近缘种不育材料的花粉育性、结实性及分蘖情况调查 74
第二节 细胞学 76
一、老芒麦近缘种不育材料的根尖细胞(RTC)染色体数目的鉴定 77
二、老芒麦及其近缘种不育材料染色体核型分析 78
三、老芒麦近缘种不育材料减数分裂中期染色体鉴定 79
第三节 分子标记 81
一、SSR应用概述 81
二、老芒麦近缘种不育材料SSR分析 83
第五章 老芒麦转基因研究 86
第一节 再生体系研究 86
一、禾本科牧草愈伤组织诱导及再生研究进展 86
二、川草2号老芒麦愈伤组织的诱导与再生研究 88
第二节 基因克隆与调控表达 91
一、川草2号老芒麦低温诱导相关基因研究 91
二、川草2号老芒麦atpA基因的克隆及其调控表达 96
三、川草2号老芒麦UV-B辐射敏感相关基因研究 104
四、老芒麦UV-B辐射敏感基因rbcL的克隆及其调控表达研究 110
第三节 老芒麦转基因研究 116
一、类产碱假单胞菌杀虫蛋白基因(ppIP)克隆 116
二、ppIP基因植物遗传转化载体的构建 116
三、老芒麦遗传转化研究 118
四、农杆菌介导川草2号老芒麦转基因操作体系及其效率的验证 123
第六章 老芒麦育种 125
第一节 老芒麦等披碱草属牧草的育种目标 125
一、制定育种目标的意义 125
二、青藏高原高寒区老芒麦等栽培禾草的育种目标 126
第二节 繁殖方式及其对育种方法选择的影响 130
一、老芒麦的繁育方式 130
二、老芒麦等自花授粉牧草的遗传及育种方法的选择 131
第三节 常用的基本育种方法 132
一、单株选择法 132
二、混合选择法 133
三、老芒麦进行单株选择(系统育种)的可行性分析 135
四、混合选择法在老芒麦育种上的利用 138
五、综合品种法在披碱草属牧草上的利用 138
第四节 基于数量性状遗传参数研究的老芒麦育种决策 139
一、数量性状指标和实验设计 139
二、数量性状变异分析 140
三、数量性状研究指导老芒麦选择育种决策 143
第五节 老芒麦利用年限的品系间差异及育种改良可行性 143
一、老芒麦利用年限研究的实验设计 143
二、老芒麦产草最随生长年限变化的一般规率 144
三、老芒麦主要经济性状随生长年限的变化 144
四、老芒麦产草量生长年限衰退的品种(系)间差异 145
五、生殖枝年度变化的品系间差异与产草量衰退的关系 145
六、提高老芒麦利用年限的关键选择性状 146
第六节 老芒麦等披碱草属牧草品种的审定情况 146
一、国外登记的主要披碱草属品种 146
二、国内登记的主要披碱草属品种 147
三、部分老芒麦国审品种 147
四、老芒麦等披碱草属牧草育种研究展望 149
第七节 利用形态性状及SSR标记鉴定4个川西北老芒麦品种 149
一、老芒麦品种表型性状的鉴定 150
二、老芒麦品种(系)SSR标记鉴定 152
三、形态标记联合分子标记鉴定老芒麦品种的可行性 154
第八节 分子标记-性状的关联分析在老芒麦育种研究中的应用 154
一、关联分析的基础 155
二、关联分析的基本方法 155
三、老芒麦重要农艺性状和SSR与AFLP分子标记的关联分析 155
第九节 基于转录组分析挖掘老芒麦抗旱基因 159
一、老芒麦干旱胁迫后基因表达的分析 160
二、转录组SSR序列分析 162
第七章 基于近红外光谱技术老芒麦品质模型研究 164
第一节 近红外光谱技术简介 164
一、原理 164
二、光谱仪 165
三、分析流程 166
第二节 NIRS在老芒麦中的应用潜力 166
一、成分分析 166
二、消化率 168
三、其他 168
第三节 近红外光谱法测定老芒麦营养价值 169
一、模型建立和评价 169
二、模型的维护 173
第八章 老芒麦种子生产技术 174
第一节 概述 174
第二节 种子生产技术特点 174
一、种子生产的地域选择 175
二、种子田的准备 175
三、种子田的播种 177
第三节 种子田管理 179
一、灌溉制度 179
二、杂草防治 180
三、施肥 182
四、田间病虫害防治 185
五、行内疏枝 185
六、生长抑制剂处理 186
七、辅助授粉 188
八、残茬的管理 189
第四节 种子收获加工和贮运 190
一、收获时间 190
二、收获方法 192
三、种子加工 193
四、种子包装与贮藏 193
第五节 种子良繁体系 195
一、种子认证等级的划分 195
二、种子认证的程序、标准和要求 196
第九章 老芒麦人工草地建植技术 198
第一节 概述 198
第二节 老芒麦人工草地建植 198
一、选地整地 199
二、播种 199
第三节 老芒麦人工草地混播 200
第四节 老芒麦人工草地田间管理 203
一、草地杂草及其防治 203
二、施肥 205
三、灌溉 206
四、老芒麦病虫害及其防治 208
第五节 老芒麦人工草地利用 208
一、刈割时期 209
二、留茬高度和刈割次数 209
第十章 老芒麦免耕草地培育技术 211
第一节 概述 211
第二节 机械设备 211
第三节 地块选择与地面处理 213
一、地块选择 213
二、地面处理 213
第四节 播种 213
一、播种期 213
二、播种技术 214
第五节 田间管理 214
一、除杂 214
二、施肥 215
三、封育 215
第六节 利用 215
一、收草期 215
二、青干草调制 215
三、青贮草调制 216
第十一章 老芒麦青贮产品加工与利用 217
第一节 概述 217
第二节 水分 217
第三节 温度 220
第四节 发酵底物 223
第五节 添加剂 224
第六节 青贮设备设施 229
一、老芒麦窖贮 229
二、老芒麦袋装青贮 230
三、老芒麦拉伸膜裹包青贮 231
四、老芒麦发酵TMR技术 233
第十二章 老芒麦青干草调制与贮存 234
第一节 青干草调制原理 234
一、生理变化 234
二、生化变化 235
第二节 饲草刈割 236
一、刈割时间 236
二、刈割气候的选择 236
第三节 影响老芒麦青干草调制的因素 236
一、水分含量 236
二、机械操作损失 237
三、阳光照射 237
第四节 老芒麦青干草干燥方法 237
一、自然干燥法 237
二、人工干燥 238
三、人工干燥和自然干燥比较 239
第五节 添加剂 239
一、尿素 239
二、化学干燥剂 239
第六节 青干草调制技术研究 240
一、感官评定 240
二、不同处理对粗蛋白含量的影响 241
三、不同处理对可溶性糖含量的影响 242
四、不同处理对酸性洗涤纤维和中性洗涤纤维含量的影响 243
五、试验结论 243
第七节 青干草贮存与质量评价 243
一、青干草贮存原则 243
二、青干草贮存方法 243
三、老芒麦青干草贮存中的管理 244
四、禾本科青干草质量评价 244
第十三章 老芒麦国家牧草种子基地建设与产业化示范 245
第一节 老芒麦国家牧草种子基地运行模式 245
第二节 产业化示范与推广 246
一、优质人工饲草料基地建设 246
二、退化草地治理及配套技术示范 247
三、建立了抗灾保畜新机制 247
四、建立开放式科研基地，形成农牧民能力建设和基层技术人才培训示范平台 247
五、生态效益明显 248
参考文献 249
附录一 川草2号老芒麦牧草生产技术规程 DB51/T 478—2005 271
附录二 川草2号老芒