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分布及分类
狗牙根属植物广泛分布于热带、亚热带地区,用于草坪的主要有
4
种,即普通狗牙根
(C。dactylon)
、印苛狗牙根
(C。incompletus)
、非洲狗牙根
(C。transvaaiensis)
及杂交狗牙根
(C。magennisii)
,其中普通狗牙根是世界广布种。从水平分布上看,在
45
°
N~45
°
S
范围内,狗牙根几乎遍布所有大陆、岛屿。事实上向北它可一直分布到
53
°
N
。从垂直分布上看,在尼泊尔、克什米尔及喜马拉雅山海拔
4000 m
高度也有分布。也可以分布于海平面以下,如约旦、加里福尼亚及我国新疆南部。而印苛狗牙根、非洲狗牙根和杂交狗牙根仅局限于南部非洲地区。根据叶毛特征和茎叶解剖结构将毛里求斯的狗牙根分为
4
个生物型。根据狗牙根对钙的反应不同,将它分为三个类型即喜钙型、中间型、厌钙型。我国拥有丰富的野生狗牙根资源,分布遍及黄河流域以南及新疆的一些地方,商业应用可达北纬
35
°。这些野生草种经历了漫长的自然选择存活了下来,其适应性是不容置疑的,在路边、河滩、山顶、坡脚、林缘、田间都有分布,因生境复杂,在种内形成了丰富的变异。然而,这些资源长期以来未受到足够的重视,更谈不上进行全面、系统的研究和改良。近年来,经过一些学者的努力,在资源研究方面取得了一些成绩。华东地区、四川、新疆、海南、贵州都对当地野生狗牙根资源进行了研究。由于狗牙根资源分布极为广泛,生境又极为丰富,所以形成了丰富的变异。这就为培育不同性状的狗牙根新品种提供了可能。
2
育种
国外对搜集狗牙根野生资源非常重视。美国虽然狗牙根资源并不丰富,但通过多年积极的引种驯化已育成了包括“
Tif
”系列在内的许多优良的栽培品种。狗牙根育种最早始于美国。
1936
年育种专家,通过狗牙根种内杂交育成世界上第一个狗牙根品种
Tiflawn
。随后利用普通狗牙根和非洲狗牙根人工种间杂交育成
Tiffine
、
Tifgreen(2n=3X=27)
等。Jack。 R。 Harlan等从形态、细胞学和地理分布几方面对采自非洲、澳洲和东南亚的狗牙根进行了研究,并将其分为
6
个变种;
D。S。 Wofford
等对狗牙根无性系及其多向杂交后代
18
个经济性状的遗传力作了评估,指出通过人工选择可选出细密诱人的狗牙根品系。无性系通过辐射育种,可选择出许多有希望的变异类型。。国内狗牙根育种工作起步较晚,与美国相比还很落后。目前,商业生产中大量应用不育的杂交狗牙根,造成基因单一,变异小,对逆境抗性小,容易受新出现的病原微生物的袭击。为了减少这种危险,必须扩大商业品种的基因多样性,加大对种子繁殖品种的研究。加大野生资源的收集工作,从而极大地丰富基因库和物种多样性。
3
抗性
3.1
抗寒性
狗牙根在日均温低于
16
℃时停止生长,
7~10
℃开始枯黄。因此低温是狗牙根在过渡带地区冬季使用的主要限制因子。狗牙根抗冷性因品种不同而有明显的差异,且经过低温锻炼的狗牙根抗冷性明显增强[10
,。有研究指出,糖的积累与抗寒性之间的关系并不密切。在抗寒锻炼的早期,细胞内的含糖量与抗寒力的发展呈平行相关,在抗寒后期,含糖量稳定,甚至有些下降,但抗寒力仍继续提高。
Samala
用薄板层析和气相色谱法分析经过抗寒锻炼的狗牙根改良品种
U3
和
Mid-iron
发现,根颈总脂肪酸含量和组成比根、叶有更大的变化。表明根颈比根、叶对低温更敏感,且抗冷型的
Midiron
的不饱和脂肪酸与饱和脂肪酸的比率为冷敏感型的
U3
的
4
倍,而不饱和脂肪酸被认为与抗寒性密切相关。不饱和指数增加,膜相变温度降低,有利于膜低温下保持流动,避免机械损伤。低温下蛋白质合成增加也是狗牙根对逆境适应的表现。
Gatschet
用
SDS
—
PAGE
法和放射自显影技术发现,经抗冷锻炼的
Midiron
和
Tifgreen
与对照相比,根颈中增加合成了冷驯化蛋白,且抗寒的
Midiron
比不抗寒的
Tifgreen
合成的更多。后来
Gatschet用肽段分析法,鉴定合成最多的一种低分子量冷驯化蛋白为几丁质酶。
3.2
耐盐碱性
无论是作为牧草还是草坪草,狗牙根都被认为具有较强的耐盐性,但品种之间存在差异,这就为培育更耐盐的品种提供了可能。狗牙根耐盐性可能涉及几种过程
:
通过改变光合产物从地上部供给根系的通路及碳水化合物的储存;通过离子替换或再分配;通过增加细胞液中的有机酸浓度来提高其耐盐性。这在许多研究中已得到证实。研究表明,狗牙根净光合速率不受盐浓度变化的影响,但根系中结构性碳水化合物及根茎、叶基的非结构性碳水化合物均增加。这种光合产物从地上转移至地下贮存对狗牙根从盐胁迫中存活和恢复是极为重要的。
3.3
抗旱性
据报道
,抗旱的狗牙根具有高度角质化的表皮、发达的厚壁组织鞘,这些特征在狗牙根处于干旱胁迫下尤其是枯草层大量聚集时可起到重要作用。在无灌溉旱地栽培条件下,土壤含水量
10 cm
土层
10。65%
,
20 cm
土层
12。4%
,
30 cm
土层
14。8%
时仍生长较好。
3.4
耐践踏性
狗牙根被认为是暖季型草坪草中最耐践踏且恢复最快的草种。侵占性越强的狗牙根耐践踏性和恢复能力越强。还有研究指出,狗牙根在休眠后期遭受践踏比在休眠前期遭受践踏影响更明显。
未来形势
综上所述,进一步的研究应从以下几个方面入手:
1)
应加强对我国丰富的野生狗牙根资源的研究,逐步建立系统的规范的种质资源收集、整理及评价体系。
重视狗牙根抗性育种,尤其应把抗寒性育种作为重点。加强狗牙根在分子生物学及基因工程技术领域的研究。近年的研究确定了调控植物抗冷力的一些重要基因:转冷诱导基因、转增强细胞合成渗透剂的酶的基因、转使膜脂肪酸去饱和酶的基因、转外源抗氧化酶的基因等均已表明能提高植物抗冷力,特别是转抗冷基因的转录因子使植物不需经冷驯化就具有高抗冷性,为从本质上改变物种的遗传性、培育抗冷新品种提供可能。
3)
狗牙根是喜肥植物,不同地区、不同季节、不同管理水平下氮、磷、钾的用量及比例也是亟须解决的问题。
4)
鉴于狗牙根在运动场尤其是足球场的广泛运用,践踏对狗牙根的影响须做进一步研究,如对狗牙根的形态、生理、解剖方面的效应及耐性机理的研究;不同栽培措施对狗牙根耐践踏性的影响等等。
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