加拿大披堿草(學(xué)名:Elymus canadensis L.),為禾本科披堿草屬下的一個植物種。原產(chǎn)北美,主要分布于美國落基山脈以東的北美地區(qū)。該植物具有短根莖,稈少數(shù)叢生,直立或基部稍膝曲,葉鞘無毛,葉片扁平,兩面及邊緣粗糙或下面較平滑。加拿大披堿草不僅是優(yōu)質(zhì)的牧草種類,還擁有抗病、抗蟲和抗環(huán)境脅迫的重要基因資源,是禾草及麥類作物品種改良和種質(zhì)創(chuàng)新的寶貴基因庫。
形態(tài)特征
加拿大披堿草具有短根莖,稈少數(shù)叢生,直立或基部稍膝曲,高約1米。葉鞘無毛;葉片扁平,兩面以及邊緣粗糙或下面較平滑,長20-30厘米,寬7-15毫米。穗狀花序較緊密而下垂,長12-20厘米(芒在內(nèi)),通常每節(jié)具2-3小穗;小穗長10-18毫米(芒除外),含(2)3-5小花;穎線形,通常長約1厘米,具3-4明顯的脈,脈上粗糙或具小刺毛,先端具芒,芒長7-18毫米;外披針形,上部具明顯的5脈,全部密生糙毛或僅疏生小刺毛而粗糙,第一外稃長10-17毫米(連同基盤),先端具芒,芒通常長2-3厘米,成熟后向外展開或彎曲;內(nèi)稃稍短或等長于外稃,先端尖或鈍圓而微凹,脊上具纖毛,脊間具短毛。
生長分布
加拿大披堿草原產(chǎn)北美,主要分布于美國落基山脈以東的北美地區(qū)。1984年,云錦鳳教授從北美洲引進,在內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)牧草實驗站進行引種栽培試驗。中國北京、寧夏和河北省等地也有引種栽培。適宜在陽光充足、干燥至中等、排水良好的土壤中容易生長。
生長習(xí)性
生長錐分化時期
加拿大披堿草生長錐發(fā)育過程始于4月中旬返青期,結(jié)束于7月初。根據(jù)其生長和發(fā)育的形態(tài)特征,按照庫別爾曼的劃分原則分為8個時期:初生期、伸長期、結(jié)節(jié)期、小穗突起期、穎片突起期、小花突起期、雌雄蕊形成期和抽穗始期。
初生期
生長錐為半球體,直徑約0.1毫米,錐體外面被葉原基包被,底部葉原基交互排列,生長錐未分化,屬于營養(yǎng)生長。
伸長期
生長錐開始伸長,半球體變?yōu)閳A錐體,這一時期持續(xù)約4周。
結(jié)節(jié)期
生長錐頂端稍下方連續(xù)形成棱狀苞葉原基突起,明顯地分為正面和側(cè)面,從側(cè)面觀察為棱狀,這些棱狀突起成兩列,交互排列,此時生長錐略呈扁平狀,進入生殖生長階段。隨后生長錐兩側(cè)的每個苞葉原基縱裂為2個饅頭狀苞葉原基突起,突起變?yōu)?列,這一時期持續(xù)約2周。
小穗突起期
在苞葉原基突起的腋部形成小穗原基(二次生長錐),小穗原基從正面觀測為近圓形,大于苞葉原基。 小穗原基首先從長柱狀生長錐的中上部位發(fā)生,然后逐漸向上、向下發(fā)展。小穗原基進一步生長分化,使得整個幼穗明顯呈扁平狀。
穎片突起期
隨著小穗原基的分化,小穗突起基部分化出穎片原始體,外側(cè)穎片原始體發(fā)育快于內(nèi)側(cè)穎片原始體。
小花突起期
生長錐快速伸長,小穗被2個穎片原始體包裹,沿小穗軸分化出3-5個小花原基。同時第1個外稃原始體由小穗底部小花原基外側(cè)開始發(fā)育,隨后外稃長度大于穎片長度,小花由底部向頂部依次發(fā)育。生長錐的頂端此時已不再分化出苞葉原基突起,而轉(zhuǎn)變?yōu)?小穗原基,進一步分化成1小穗。
雌雄蕊形成期
首先在小花突起中形成3個雄蕊原始體,形成3個花藥,花絲也慢慢伸長,然后3個雄蕊原始體中間分化出雌蕊原始體,不久就出現(xiàn)了花柱和柱頭,柱頭分叉。
抽穗始期
主穗長度達到227毫米,接近成熟時長度,分化結(jié)束。
生長錐長度與植株高度變化
4月29日至7月6日加拿大披堿草生長錐各階段長度變化差異較大。從返青期開始至4月29日,初生期生長錐伸長極為緩慢。5月2日至30日生長錐伸長速度稍加快,但仍較緩慢,長度不足1毫米,此段時間經(jīng)歷了伸長期、結(jié)節(jié)期。6月4日至16日,生長錐迅速伸長,經(jīng)歷了小穗突起期和穎片突起期。6月21日至7月6日,生長錐伸長速度達到頂峰,進入小花突起期,7月6日穗已接近成熟長度,平均長227毫米,平均寬12毫米。從返青期至5月30日,植株高度緩慢變化,5月30日至6月29日,植株高度變化加快,6月29日抽穗期以后高度變化趨于平緩。
生長錐分化與植株形態(tài)
加拿大披堿草生長錐分化與植株外部形態(tài)、物候期有著密切聯(lián)系。生長錐分化很不一致,各個時期差異比較明顯,伸長期持續(xù)時間比較長,拔節(jié)和分蘗幾乎同時進行,形成生長錐分化在一定時期相互交錯的結(jié)果,最后導(dǎo)致抽穗不整齊,致使抽穗時間過長,但是發(fā)育規(guī)律性很強。總穗中上部小穗發(fā)育最快,然后向上、向下依次進行,基部小穗發(fā)育最慢。開花從總穗中上部開始,依次是向上、向下。每個小穗則是基部先開花,然后向上依次進行。
主要價值
加拿大披堿草不僅包含了優(yōu)異的牧草種類,而且擁有抗病、抗蟲和抗環(huán)境脅迫的重要基因資源,是禾草及麥類作物品種改良和種質(zhì)創(chuàng)新的寶貴基因庫。還是一種適口性好,營養(yǎng)價值優(yōu)良,產(chǎn)量高的優(yōu)質(zhì)牧草。
近種區(qū)別
加拿大披堿草與披堿草(Elymus dahuricus Turcz.)近似,不同在于,加拿大披堿草的葉片比披堿草偏小,但是加拿大披堿草第一外稃及及芒長比披堿草長,加拿大披堿草第一外稃長10-17毫米,而披堿草的第一外稃長9毫米;加拿大披堿草的芒通常長2-3厘米,而而披堿草通常長1-2厘米。
外部鏈接
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