中国结缕草属植物种质资源水分利用效率及其机理研究

结缕草属（Zoysia Willd.）植物是起源于我国的优良暖季型草坪草，由于水资源有限，在草坪应用上亟需培育高水分利用效率品种，从草坪自身挖掘节水潜力，获得节水新突破。本项目以中国结缕草属植物50余份代表性种源为试材，对其水分利用效率变异进行分析；在此基础上筛选出结缕草属植物水分利用效率的2个极端类型和1个中间类型，对其干旱胁迫下根系形态特征、根源ABA信号及根水通道蛋白表达规律与水分利用效率的关系进行研究，来揭示结缕草属植物水分高效利用的机理，筛选出结缕草属植物水分高效利用的有效形态和理化指标；最后，综合结缕草属植物水分利用效率和坪用质量评价结果，筛选出2-3个结缕草属植物水分高效利用优质新品系。研究成果不但对结缕草属植物草坪的节约用水及水分高效利用新品种的选育具有重要的现实意义，而且对丰富生物节水理论及进一步研究结缕草属植物水分高效利用基因的QTL定位和克隆也具有非常重要的理论意义。

本项目以中国结缕草属植物53份代表性种源为试材，对其水分利用效率变异进行了分析；在此基础上筛选出结缕草属植物水分利用效率的2个极端类型和1个中间类型，对其干旱胁迫下根系形态特征、根源ABA信号和根水通道蛋白表达规律与水分利用效率的关系进行了研究；最后，综合结缕草属植物水分利用效率和坪用价值评价结果，筛选出3个结缕草水分高效利用优质新品系。具体研究结果如下：.（1）中国结缕草属植物种质资源水分利用效率存在丰富的变异，结缕草、中华结缕草种内水分利用效率存在着极显著的差异，且结缕草种内水分利用效率变异大于中华结缕草种内水分利用效率变异。中国结缕草属植物和结缕草的水分利用效率与纬度呈极显著的正相关，但中国结缕草属植物、结缕草和中华结缕草的水分利用效率与经度均没有显著的相关性。.（2）结缕草根系在土壤深层较多的分布有助于提高其水分利用效率。10cm以下土层的根长、根系表面积和根系生物量，15cm以下土层根系体积可以作为结缕草高水分利用效率种源的根系形态特征。.（3）高水分利用效率种源在干旱条件下，根系ABA的含量较低，但仍然能保持较高的叶片光合速率和气孔导度，可以认为高水分利用效率种源具有较低的根系ABA含量和较高的叶片光合速率和气孔导度。.（4）高水分利用效率种源在干旱胁迫下，根质膜水通道蛋白PIP1和液泡膜水通道蛋白TIP1具有较高的相对表达量，但与水分利用效率没有显著的关系。.（5）综合中国结缕草属植物水分利用效率评价和坪用价值评价，种源Z136、Z142和Z122既有较高的水分利用效率，又有较高的坪用价值，可以作为中国结缕草属植物高水分利用效率优质新品系，进一步应用。. 研究成果不但对结缕草属植物草坪的节约用水及水分高效利用新品种的选育具有重要的现实意义；而且对于丰富生物节水理论，进一步研究结缕草属植物水分高效利用基因的QTL定位和克隆也具有非常重要的理论意义。