紫云英研究现状及其栽培利用(合二为一)
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紫云英研究进展及其利用
何春梅,钟少杰,王飞,林新坚*
(福建省农业科学院土壤肥料研究所、农业资源与环境研究中心,福建福州 350013)
摘要:围绕当前紫云英研究现状及其应用,阐述了紫云英(Astragalus sinicus L.)栽培品种、种质资源和分子辅助育种、改善土壤结构、提升土壤肥力、改善土壤生态环境、固氮富硒、节能减排以及当前紫云英综合利用的新进展。提出了今后要进一步研究紫云英绿肥在改善农业生态系统中的作用,根据当地的自然、社会经济、生产条件和作物类型,选择适宜的紫云英种植利用方式并探索新的模式。旨在确保紫云英稳步快速发展,并推动高产、优质、高效、生态、安全的现代农业发展。关键词:紫云英;研究进展;综合利用;
Progress in studies and utilization of Astragalus sinicus L.in Fujian
HE Chun-mei,ZHONG Shao-jie,WANG Fei,LIN Xin-jian*
(Institute of Soil and Fertilizer, Fujian Academy of Agricultural Sciences/Agricultural Resource and Environmental Centre, Fujian Academy of Agricultural Sciences, Fuzhou 350013) Abstract: This paper focuses on current study status of Astragalus sinicus L and its application, and discusses the Astragalus sinicus L’cultivated varieties, germplasm resources and marker assisted breeding. This paper also states the improvement of soil structure, fertility and ecological environment, nitrogen fixation selenium rich, energy saving and emission reduction and current new progress of comprehensive utilization of Astragalus sinicus L. This paper proposed that further study about the function of Astragalus sinicus L on improving agroecological system is required. Based on local nature, society condition, production condition and crop type, we should select appropriate Astragalus sinicus L’planting pattern and develop new pattern. This is designed to ensure the rapid and steady development of Astragalus sinicus L and promote the development of high-yield, good-quality, effective, ecological and safe modern agriculture.
Keywords:Astragalus sinicus L.;Research progress;comprehensive utilization
紫云英(Astragalus sinicus L..)是豆科黄芪属的植物,俗名花草、红花草、草子,一些地方又
作者简介:何春梅(1979-),女,助理研究员,主要从事植物营养与肥料。E-mail:fzhcm@
通讯作者简介:林新坚(1955-),男,研究员,主要从事微生物与土壤培肥研究。E-mail:xinjianlin@
基金项目:公益性行业(农业)科研专项(201103005),国家绿肥种质资源平台(2012-019),作物种质资源保护和利用项目(NB2013-2130135-34)资助
称其为野鸡林,是中国南方主要的冬季稻田绿肥,也是一种优质的豆科牧草、蜜源植物等。其作用在于培肥效果突出,可增加生物有机肥源、改良与培肥土壤、净化环境、保持生态平衡,提高化肥利用率和促进农区牧副业的发展[1、2]。提倡低碳农业和有机农业的今天乃至将来,紫云英绿肥都将发挥其不可替代的作用。美国、日本、韩国等发达国家都大力发展紫云英产业,进行养地培肥[3、4]。近年,研究者为了充分挖掘、发挥紫云英的优势和潜力,提升其农业质量和效益,满足优质、高效、生态、安全、营养的现代农业要求,不断的挖掘紫云英的利用价值。本文总结了紫云英栽培品种、研究进展及种植利用现状,并提出其今后研究利用的思路和展望,以促进中国紫云英持续发展。
1 紫云英栽培品种
中国是紫云英的原产地,是世界上利用和种植紫云英最早的国家。据考证,在公元前6世纪已有紫云英种植,至今已有1000多年的历史。随着自然的优胜劣汰和科技的发展,紫云英品种也由原先单纯的野生品种发展为许多人工选育的品种。通过杂交育种培育出的紫云英品种有:浙江省的宁波和平源大叶种;江苏省的西墩种和斜塘种;安微省的弋江种;江西省的乐平种、余江种;湖南省的常德种和福建的闽紫系列等。通过辐射培育出的紫云英品种有:广东省农业科学院土肥研究所育成了四倍体品系,各种性状表现较好。紫云种子太空处理后其生育期有较大的变异,其花生、成熟期相对提早,植株生长促进,发芽率更高、发芽势更强、植株更高,花序及结荚数相对更多,产草量也高[5、6]。美国Hyeon和Jack[7、8]报道了紫云英的转基因育种,他们采用发根农杆菌介导法研究了菜豆苯丙氨酸解氨酶基因在紫云英发根中的表达。中国主要的紫云英优良品种(系)包括:早熟种乐平、常德、闽紫1号等;中熟种紫云英余江大叶、萍宁3号、闽紫6号等;晚熟种宁波大桥、浙紫5号等。近年还选良出了一些新的紫云英种,如:福建的闽紫7号,河南的信紫1号,信白1号。湖南的紫冷艳1号,安微省的富硒紫云英8号[9]。
2 紫云英研究进展
绿肥紫云英是一种无污染的天然有机肥料,一般亩产鲜草1500 kg以上。以往的研究与实践证明,它具有很强的固氮和富集土壤硒的功能,能增加土壤有机质,改善土壤理化性状,提高土壤肥力,减少后作水稻的化肥用量,并促进后作水稻优质、高产的优点。随着人们对食品安全、生态安全的高度关注,国家开始重视土壤质量提升和生态环境的保护,这促进了紫云英的恢复性种植和研究的进一步深入。
2.1紫云英种质资源和分子辅助育种
SSR标记技术是一种通过直接分析遗传物质的多态性来鉴别生物内在核甘酸排布及其外在性状表现规律的技术。这技术与RAPD、RFLP相比具有更能表现多态性,提供完整的遗传信息等优点。陈坚等采用ISSR(简单序列重复区间)和SSR(微卫星序列)分子标记方法获得了8 个ISSR 和6 个特定的紫云英SSR 引物来评价紫云英种质资源和分子辅助育种[7-8]。实现了种质资源鉴定方法从