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海滨雀稗:培育未来的草坪草

发布时间:2022.07.18

海滨雀稗(Seashore paspalum)最初被称为“唯一的生态位草”,用于受盐影响的场地,现在越来越受欢迎,并成为许多新高尔夫球场设施的草坪草,在这些设施中,盐和灌溉水质不是主要问题。佐治亚大学育种项目目前被认为是海滨雀稗作为草坪草品种最近取得成功的主要贡献者。

过去,与盐分相关的挑战在管理草坪中越来越普遍。10年。节水策略包括非饮用水、替代灌溉水源,如循环水、暴雨水、含盐地下水和海水混合水,是主要因素。许多替代水源的含盐量高于传统灌溉水。钼的使用趋势;e预计草坪草场上的含盐灌溉水将继续存在,并进一步增加开发更耐盐草的兴趣。这些趋势使得人们需要一种高质量的草坪草,这种草坪草可以承受与受盐影响的场地有关的压力,甚至可以承受微咸水的灌溉。

为什么是海滨雀稗?

海滨雀稗(paspalum vaginatum)是一种温暖季节的多年生草本植物,特别适合沿海地区常见的潮湿和盐害地区。它能忍受沙质和贫瘠土壤、高盐浓度、偶尔被海水淹没以及涝渍条件。它还具有许多形态特征,使其成为理想的草坪草。它生产匍匐茎和根茎,具有中等至精细的叶片纹理,有吸引力的深绿色,密度好,耐低割草。海滨雀稗被认为是最耐盐的暖季型草坪草品种,在未经管理的盐渍地的复垦和土壤稳定方面也有很大的前景。

佐治亚大学育种计划

1993年,R.R.Duncan博士在乔治亚大学格里芬校区启动了第一个海滨雀稗繁殖计划。海滨雀稗作为一种高质量耐盐草坪草,具有潜在满足高尔夫球场行业未来需求的潜力,很快得到了认可。20世纪90年代中期,USGA和佐治亚大学(UGA)签订了一个联合项目,开发海滨雀稗作为一种草坪草,适用于有盐相关问题的高尔夫球场。

邓肯博士一直领导雀稗繁殖项目,直到2003年退休,保罗·雷默博士担任该项目的领导。在他在该项目的10年任期内,邓肯博士收集了来自世界各地的生态型,并开始了一项深入的计划,以评估该物种作为草坪草的草坪特征和遗传潜力。与Bob Carrow博士和其他草坪科学家密切合作,还进行了一系列管理研究为这种新的草坪物种确定适当的管理方案。

佐治亚大学海滨雀稗育种计划目前被认为是海滨雀稗作为草坪草品种最近取得成功的主要贡献者。到目前为止,该项目的重点是开发适合高尔夫球场行业使用的品种,并发布了三个品种。Duncan博士在2003年之前发布了两个品种,Sealsle 1用于球道和发球台,Sealsle 2000用于果岭。最新的UGA版本Sealsle Supreme2005年获得了sod生产商的许可,并被吹捧为适合在球场上广泛使用的品种(表1)。Sealsle Supreme比之前的版本具有更好的耐盐性,应该非常适合在盐对其他草坪草造成问题的环境中用作优质草坪。

Sealsle Supreme是一种低生长、快速蔓延的半矮秆型草坪,能够承受各种割草高度,并保持良好的草坪密度和质量。这种特性使Sealsle成为一种极具吸引力的草坪,可用于高尔夫球场的所有部分,从粗草地到球道,再到发球台和果岭。Sealsle Supreme还有一个极其活跃的传播生长习惯,有助于快速建立、成长和从维护挑战中恢复。到目前为止,Sealsle Supreme已向五家国内种植者发放了许可证,并正在积极地进行国际营销。

当前育种工作

目前的育种计划是一项跨学科的努力,由许多草坪科学家共同努力,包括昆虫学家克里斯·布拉曼博士;李,植物病理学家;鲍勃·卡罗,压力生理学家;

 

有希望的实验线生长在小型复制的田地中,在那里它们的修剪和管理类似于高尔夫球场球道。在这项初步试验中,37个海滨雀稗试验品系与商业品种在草坪质量、密度、质地、颜色、种子头产量和其他重要性状方面进行了比较。

(上1图)佐治亚大学温室每年都会种植数千株独特的植物。植物是手工修剪的,在筛选耐盐性之前,剔除不需要的植物。(上2图)海滨雀稗个体的耐盐性差异很大。每年在温室里对数千株植物进行耐盐性筛选。前景植物托盘中的个体似乎比背景植物托盘中的个体耐盐性差。注意托盘边缘的积盐情况。

 

分子生物学家陈振邦;还有蒂姆·墨菲,杂草科学家说我们的主要目标是进一步提高耐盐性、抗虫性和抗病性,以及改进杂草管理策略和开发支持育种的分子工具。

耐盐筛选

先前的研究表明,海岸雀稗生态型的耐盐性差异很大,从不优于最佳百慕大草杂交种到高度耐盐。因此,有必要在释放前筛选潜在的海滨雀稗品种,以记录它们,并确保它们具有高水平的耐盐性。耐盐植物(盐生植物)的存在以及植物物种内不同基因类型之间的耐盐性差异表明,盐反应存在遗传基础。此外,基因型间耐盐性的遗传控制变异推断,可能通过育种和选择进一步提高该物种的耐盐性。

开发具有改良耐盐性的新品种的先决条件是一种适用于评估大量育种系的有效耐盐筛选方法。佐治亚大学已经开发了这种筛选方法。这种筛选技术现在被用作育种计划的一部分,以在未来的版本中获得更高水平的耐盐性。佐治亚州大学雀稗育种计划的种质基础是世界上最大和最多样化的海滨雀稗生态类型集合。基于杂交的传统育种方法现在正被用于通过重组产生新的遗传变异。每年有6000多人在温室内接受耐盐性筛选。耐盐个体被移植到田间地块,以进一步评估草坪质量和斑点抗性。这种方法可以有效地评估大量个体的重要性状,并应确保在未来的品种发布中继续改善草坪质量、抗病性和耐盐性。

品种识别

由于商业上使用的大多数品种在形态上非常相似,因此区分海滨雀稗品种一直是一个挑战。准确识别品种的能力有助于保护知识产权,并为在认证过程中验证品种身份和确认品种类型提供了极为有用的工具。扩增片段长度多态性(AFLP)是目前最常用的DNA指纹分析方法。简单序列重复(SSR)越来越流行,可以与AFLP结合用于基因型鉴定。

我们使用AFLPSSR对最具商业价值的海滨雀稗品种以及美国农业部种质收集中的所有材料进行了指纹图谱分析。AFLP带型的使用已被证明是一种新的工具,可用于解决与我们商业发布的品种身份和质量控制(非类型识别)相关的许多行业问题。

比较了37个海滨雀稗试验品系和5个商品品种在人工接种美元斑病菌时的病情进展。接种后七周内每周进行疾病严重程度分级,并用于计算疾病进展曲线(AUDPC)下的面积。值越高表示疾病水平越高。在测试的37个试验品系中,17个品系的美元现货评级低于最佳商业品种,表明有很好的潜力提高未来品种的抗病性水平。

抗病性

目前,海岸雀稗品种的疾病易感性在很大程度上是未知的。虽然这种新的草坪草最适合热带和亚热带的沿海地区,但它现在被广泛用于真菌疾病可能是一个重大问题的内陆地区。由同果菌核菌引起的斑点病和由茄丝核菌引起的大片(棕色斑块)可能是影响海滨雀稗草坪质量的主要真菌病。2004年秋季在格里芬进行的初步疾病筛查表明,在所评估的八个标准品种中,美元斑点病抗性存在相当大的基因型变异。筛选美元斑点抗性已成为我们育种计划常规评估方案的一部分。每年9月中旬,佐治亚州草坪草研究植物病理学家Lee Burpee博士为单株评估苗圃中的约2000名个体人工接种美元斑真菌。大约在接种后一个月,所有地块都被评为美元现货症状。所有选定个体的抗病性后来也在重复的田间小区中得到证实。所有进入高级、区域和NTEP草坪田间试验的UGA育种系均与标准商用品种在重复田间疾病评估中进行了比较。

总结

UGA专利品种已被国内外草坪行业广泛接受。最初被宣传为在盐碱地或需要用微咸水灌溉的地方使用的“生态位草”突然成为许多新球场设施的草坪草,在这些设施中,盐碱和灌溉水质没有问题。

雀稗品种的营销人员拥有许多优良特性,包括多重抗逆性和减少对水、肥料和农药的需求。雀稗的特性对球场所有者和管理者来说似乎是最关键的在天气较暗的几个月内保持颜色的能力,更好的球支撑,以及雨水充足的雀稗高尔夫球场的压倒性美丽。最新一代海滨雀稗品种的全球流行性快速增长远远超过了早期的预期。现在可以肯定的是,海滨雀稗终于在公认的草坪草物种名单上赢得了一席之地。这项海滨雀稗繁殖计划能够很好地应对高尔夫球场行业未来的许多挑战。

关键点提问

PAUL RAYMER博士就佐治亚大学海滨雀稗繁殖计划进行问答。

Q 你知道有很多高尔夫球场在改用再生水后用海滨雀稗进行了翻新吗?

A:丫是的,我敢肯定,有几个例子表明,再生水的转化导致了使用海滨雀稗进行改造。然而,可能更常见的情况是,规定在新球场开发中使用海滨雀稗,因为将使用再生水或其他含盐水源,或者预计未来可能会转换为替代水源。

Q 海滨雀稗从哪里来?您是否计划到这些地区进行采集旅行,以增加您的种畜的遗传多样性?

A 雀稗被认为原产于非洲、亚洲和欧洲,并被认为起源于南部非洲。它现在分布在七大洲中六大洲的热带和亚热带地区。我们目前收集的种质主要是由Duncan博士在十年的时间内收集的,其中包含来自世界许多地区的生态型。到目前为止,我的育种计划的重点是重组我们现有的种质以产生新的多样性。由于佐治亚大学的收藏中几乎没有来自亚洲的材料,添加环太平洋地区的生态型将是我收藏的首要任务。

Q 我们的绿色部门农学家o提到海滨雀稗时,提到“哇因子”。你对这个描述海滨雀稗的词有什么反应?

A 据我所知,“惊喜因素”与维护良好的雀稗高尔夫球场的压倒性美丽有关。我相信这个术语确实准确地描述了你第一次踏上维护良好的海滨雀稗球场时的情绪。真 的。主要贡献者“哇因子”是明亮的绿色,令人满意的柔软质地,在某种程度上是雀稗草坪的纯粹新奇。毫无疑问,一些课程所有者正在利用雀稗及其创造“惊喜因素”的能力,将其课程与竞争对手的课程区分开来。

Q 虽然成熟的海滨雀稗非常耐盐,但在建立过程中是否有监管人员需要注意的特殊预防措施?

A 这是一个极好的观点。即使成熟的海滨雀稗草坪非常耐盐,我们建议由于盐分可以大大减少根的生长和缓慢的建立,因此在建立过程中可能使用最清洁的水。土壤和灌溉水均应在施工前进行测试。盐渍土或苏打土可能需要在种植前进行积极的耕作和改良。建立期间的灌溉水阈值尚未明确定义,但一些研究项目正在努力更好地定义建立期间的限制。目前,我们建议灌溉水的TDS含量不应超过2000 ppm,以实现最佳配置。

Q 您的论文将Sea/s/e ISea/s/e 2000Sea/s/e Supreme描述为佐治亚大学海滨pas pa/um育种计划的cu/tivar版本。你有add吗几爱奥那/即将推出高尔夫球场总监可以期待的品种?

A 我们有三条实验线进入了2007年建立的海滨雀稗NTEP试验。我们在格鲁吉亚的高级评估中增加了三行。我预计这六行中至少有一行将在未来三年内发布。

Q 佐治亚大学的所有三个品种都进行了营养繁殖。你有计划开发种子类型吗?

A 我估计,我们现在大约有20%的育种工作用于开发新的种子品种。关于种子品种的生产,我们还有很多需要学习的地方,我们正在进行研究,以进一步了解控制开花的因素和种子生产的最佳环境。我预计种子行业将在未来一两年内推出几个新的种子品种。

Q 你认为改善海滨雀稗的影响有多大将对高尔夫球场行业产生影响,他们会超越小众草地的描述吗?

A 我相信海滨雀稗已经对高尔夫产业产生了重大影响。这种草的可用性使得在世界上一些最引人注目的沿海场地上建造新的高尔夫球场成为可能,而在这些地方,由于与盐有关的问题,以前不可能建造新的高尔夫球场。有点令人惊讶的是,海滨雀稗的使用已经超出了生态位草的使用范围,这可以从其在许多新球场上的频繁使用中得到证明,在这些球场上,盐分和灌溉水质都不是问题。决定在这些场地上共同使用海滨雀稗很可能是因为其独特性、卓越的品质和美丽。虽然我预计海滨雀稗的使用将继续增加,但我不认为它会很快取代狗牙根成为暖季curfgrass的主要物种。

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