紫花苜蓿耐阴种质资源筛选鉴定及相关基因关联分析开题报告

1. 研究目的与意义、国内外研究现状（文献综述）

1. 课题意义

农业间作系统中，由于上层植物的遮荫、种间竞争等作用，导致下层植被株丛间光强、光质、空气湿度、土壤温度和含水量等小气候环境因子改变，影响植物的生长。植物长期在弱光下生长，会产生一系列的生态适应性。耐阴性一般是指植物通过形态结构、生理生化过程和基因表达等各个方面的适应，能够在荫蔽的环境下持续生长发育。筛选鉴定植物耐阴种质资源在生产实践中具有重要意义。紫花苜蓿(medicago sativa l.)是世界广泛种植的一种优质多年生豆科牧草，其营养价值高，生物量大，有“牧草之王”的美称^[1-2]，是一种重要的优质饲料作物，在我国有较大的种植面积^[3]。近年来，随着我国农业供给侧结构性改革，紫花苜蓿在间作生产实践中被愈发重视。紫花苜蓿在禾本科作物间或林木套/间作被认为是提高空间利用和生产效率问题的途径之一。然而，上层植物的遮荫、郁闭度增加、种间竞争等作用导致下层紫花苜蓿生长受限。筛选耐阴种质资源，培育耐弱光品种是解决这一问题的根本途径。

2. 研究的基本内容和问题

1. 研究的目标

3. 研究的方法与方案

1. 研究方法

（1）形态特征与生长特性的测定：遮荫处理一个月后，各花盆随机抽取3个植株，分别测定出各植株的分枝数、主茎节数、主茎节间长、主茎节粗、根瘤个数、叶面积，计算比叶面积及根、茎、叶生物量。

（2）光合色素含量的测定：遮荫处理一个月后，各花盆随机抽取3个植株，采集成熟叶片，采用植物生理测定技术测定紫花苜蓿的光合色素含量。

（3）基因组关联分析：采用基因组测序方法。

2. 技术路线

3. 实验方案

播种：阿迪娜、陇东苜蓿、劲能4.2、南苜701（包衣）、阿尔冈金（秋眠级：3）、龙威6010、吉利6级（GEA）。盆内土壤为有机栽培基质土、蛭石和30g有机肥。在3个温棚种生长20天后，采用绿色遮阳网模拟遮荫处理，遮荫梯度分别设为一层遮阳网（轻度遮荫）和二层遮阳网（重度遮荫），全光照为对照。即3个处理，每个处理设4个重复。遮荫处理一个月后，测定各处理紫花苜蓿形态、光合色素含量和光合特性参数，采用隶属函数法综合评价，筛选出耐阴和敏感种质资源后，进行基因组测序。

4. 可行性分析

紫花苜蓿形态参数、光合色素含量和光合参数的测定，其技术为植物生理分析常用的研究技术，基因组测序采用高通量测序法，为常用分子生物学方法；本人通过三年的系统学习，已具备草业科学相关研究的基础理论及实验操作能力；指导教师多年来一直从事牧草逆境生理生态的研究，积累了丰富的经验。综上所述，本实验方案的研究人员及技术完全可行。

4. 研究创新点

（1）方法上的创新：通过遮荫试验，以栽培和野生紫花苜蓿种质资源为材料，研究紫花苜蓿在遮荫条件下的形态和生理特性的变化，通过隶属函数法综合评价各紫花苜蓿种质资源苗期的耐阴性，

5. 研究计划与进展

2019.09-2019.10

搭建温室大棚，收集紫花苜蓿种质资源，盆栽种植。

2019.10-2019.11