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饲草抗性生理研究团队揭示饲草对高寒草原环境的适应性机制
创建时间:2019-08-22     浏览次数:44

温度被认为是影响高寒草甸牧草生长和高山草甸生态系统平衡的重要环境因素,特别是在青藏高原区域。青藏高原东部高寒草原与草甸是以畜牧业为主的地区,平均海拔高度达3500米,具有最大的高寒草原与草甸面积和理论上最大的载畜量。高海拔及寒冷的气候条件创造了一个敏感的高山草甸生态系统,目前青藏高原草地生态环境日益恶化,牧草和植物群落的比例降低,对高寒草甸生态系统的生物多样性和畜牧业带来冲击。自然或人为因素破坏高山草甸生态系统和造成草甸退化。恢复生物量较低轻度退化的草甸,培育优质抗逆性强的高寒牧草,以减轻或缓解高寒草甸生态系统的退化。恢复半退化高寒草地的经济和环境效益,成为恢复高寒草甸生态系统的重要策略。尽管有关温度对植物影响的报道众多,但青藏高原高寒草甸对高温的耐受性和高寒草甸牧草对高温的响应仍然了解很少。

近日,四川大学生命科学学院林宏辉研究组在Plant Growth Regulation发表了题为Various adaptations of meadow forage grasses in response to temperatures on the Qinghai-Tibet Plateau, China的研究论文,报道了红原地区几种牧草适应当地温度变化的生理机制。

该研究探讨了高寒草甸常见的“川草 2 号”老芒麦和“阿坝”垂穗披碱草及适应高寒气候的优质牧草品种“川草引 3 号”虉草、“清水”紫花苜蓿和“阿坝”燕麦对温度变化的生理适应情况,分析了其光合器官在复杂环境中(高温、高光辐射和高海拔)的结构变化。研究结果发现多年生“川草引 3 号”虉草是高寒草甸区近年来引进的牧草品种,它是一种绿叶高分蘖的牧草,具有较大的生物量生产潜力和较强的抗逆性;它的光合系统散热能力较强,同时抗氧化酶活性较高,在高温下能稳定维持较高的光合能力;它拥有强大的植物根系,增强牧草在高寒地区土壤养分和水分的吸收,更有利于适应高温。“川草引 3 号”虉草在高寒环境中生长,且对高温表现出较强的抗性和稳定性。进一步研究“川草引 3 号”虉草的抗性基因是平衡牧草生物量和高寒牧草抗性的有效途径。

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