東北地理所成功研發了高效持續提高羊草生物量的GA3種子引發技術
種子引發（Seed priming）是提高植物種子發芽率和幼苗整齊度的重要技術，在農作物和一年生植物中被廣泛應用，但對多年生牧草影響研究尚未得到廣泛關注，對克隆子株跨代效應鮮有報道。羊草是禾本科多年生根莖型植物，具有耐旱、耐寒、耐鹽堿等特性，生態適應性廣，廣泛分布于歐亞草原帶。同時，羊草葉片粗蛋白含量高，具有重要的營養價值，是優良的牧草。在人類活動和全球變化的雙重影響下，松嫩平原90%的天然羊草草地發生了不同程度地退化，羊草植株高度和生物量也均大幅度降低。植物生物量低下已經成為制約松嫩平原羊草草地牧業發展重要制約因子。
中國科學院東北地理與農業生態研究所鹽漬土生態與改良學科組馬紅媛副研究員等通過室內控制、田間實驗相結合的方法，系統開展了GA3引發對羊草種子萌發以及其克隆子代的多年生長特性的影響研究。研究表明，5~200μM GA3引發羊草種子，不僅能不同程度地促進羊草種子的萌發，而且對羊草克隆子株的株高、分蘗、生物量等都具有長期促進作用，其中以50μM GA3促進作用最為顯著。2016年50μM GA3處理的羊草生物量比對照提高108.9%（盆栽），2017年比對照提高126.2%（田間）。本研究首次報道了GA3種子引發技術對羊草克隆子代的生長存在著跨代效應，對提高天然或人工草地多年生優質牧草生產力提供了重要的理論依據，且具有重要的實踐意義。
圖1 實驗設計流程圖
圖2 不同濃度GA3處理對羊草第一年株高(A)和生物量(B)的影響
圖3 不同濃度GA3處理對羊草第二年株高(A)和生物量(B)的影響
圖4 不同濃度GA3引發對羊草克隆子株生長的影響（2017年田間）
該論文“A Multi-year Beneficial Effect of Seed Priming with Gibberellic Acid-3 (GA3) on Plant Growth and Production in a Perennial Grass, Leymus chinensis”由中國科學院東北地理與農業生態研究所馬紅媛副研究員為第一作者，海外特聘研究員姜昌杰、我所梁正偉研究員為通訊作者，成果發布在國際期刊Scientific Reports（IF4.122）。
該研究受到國家重點研究基礎發展計劃（2015CB150802）、國家自然科學基金面上項目（41771058, 41371260, 41001027）、國家重點研發計劃（2016YFC0501200）以及科技基礎資源調查專項（2015FY110500）的共同資助。
論文信息: Hong-Yuan Ma, Dan-Dan Zhao, Qiu-Rui Ning, Ji-Ping Wei, Yang Li, Ming-Ming Wang, Xiao-Long Liu, Chang-Jie Jiang, Zheng-Wei Liang. A Multi-year Beneficial Effect of Seed Priming with Gibberellic Acid-3 (GA3) on Plant Growth and Production in a Perennial Grass, Leymus chinensis. Scientific Reports, 2018, 8: 13214. DOI:10.1038/s41598-018-31471-w.
論文鏈接: https://www.nature.com/articles/s41598-018-31471-w
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