狗牙根(Cynodon spp．)作为一种重要的暖季型草坪草，广泛应用于运动场、公园、公共绿地和水土保持。杂交狗牙根(Cynodon transvaalensis×C dactylon)是不育的三倍体，以营养体繁殖，由于质地细腻，耐低修剪，主要应用于热带亚热带地区高尔夫球场的果岭，需要高水平管理，消耗大量的灌溉用水。培育耐旱的狗牙根新品种有重要意义，可以减少水资源的浪费。本实验室已初步筛选出杂交狗牙根耐旱的体细胞无性系变异体和转甜菜碱醛脱氢酶(BADH)基因的狗牙根，本研究一方面对这些新株系进一步进行耐旱性鉴定，初步探讨其耐旱生理机制，还对其田间表现进行评价，为育成新品种打下基础。 一、狗牙根体细胞无性系变异体的耐旱性及耐旱机理 对本实验室筛选出来的33个狗牙根体细胞无性系变异体进行了耐旱性分析。盆栽(泥炭土：珍珠岩=3：1)3个月后，移入日光温室停止浇水以造成干旱一周左右，然后进行草坪草抗旱性评分，并测定叶片相对含水量和电导率。实验结果表明，在土壤逐步干旱的过程中不同株系的抗旱性表现出差异，其中株系10-17、39-03、89-02、117-08、119-09和21③11的抗旱性明显强于其亲本TifEagle(Cynodon dactylon ×C． transvaalensis)。干旱条件下，当TifEagle表现出萎焉时，这些变异体株系仍维持较正常生长状况，其相对含水量明显高于TifEagle，而相对电导率低于TifEagle。 进一步研究了耐旱变异体的耐早机理。结果显示6个株系抗性生理并不相同：停止浇水期间，株系10-17和21③11的蒸散失水量最少，与TifEagle相比差异显著，而其他株系则与TifEagle无显著性差异；干旱胁迫下，株系89-02和117-08能够维持最高的超氧化物歧化酶(SOD)活性，可有效清除植物体内活性氧；相对应于其他株系的SOD活性与TE差异不显著。所测株系中10-17、39-03、117-08和21③11均具有比亲本TifEagle高的抗坏血酸(AsA)含量，10-17、39-03和21③11具有比亲本TifEagle更高的还原型谷胱甘肽(GSH)含量，这种较高水平抗氧化剂含量特征可能与它们具有较高的抗旱性有关；对根系的研究结果发现，多数株系之间无明显差异，但株系89-02根系生长状况显著优于其他株系；而株系119-09在抗氧化酶和抗氧化剂含量等方面与TifEagle则无显著性差异。据试验测得可溶性糖和脯氨酸的结果显示，TifEagle在干旱胁迫下可溶性总糖、蔗糖和脯氨酸含量在所有测定材料中提高幅度最大，尤其是脯氨酸含量提高了114.3倍，而其他测定株系的脯氨酸则只提高了50倍以下，这证明了相对于其他耐旱变异体TifEagle表现出了最为强烈的水分需求生理状态。 二、狗牙根体细胞无性系变异体及转基因株系的田间评价 田间试验的内容和目的是进行草坪草坪用性状评比试验，供试的材料为上述狗牙根无性系体细胞变异体，及本实验室获得的3个转BADH基因狗牙根株系。依据草坪质量评分体系评价各株系的坪用性状，其中草坪质量评价参评株系分别设计为6(体细胞再生植株)和7(转基因植株)个重复小区，各小区内随机排列，33个体细胞变异体另单独种植3个抗寒评价小区，随机排列。以密度、质地、色泽、均一性和光滑度5个主要指标及成坪速度、草坪高度、抗病性和青绿期等作为附加评价指标，根据试验结果获得2个无性系体细胞变异体39-03、89-02，一个转基因阴性株系188①以及2个转基因株系阳性株系RTN040、RTN042，其综合坪用性状比亲本Ti：tEagle最为优良。在单个性状方面，株系89-02在均一性、耐旱性指标较’YifEagle优秀，转基因株系RTNo40、RTNo42在色泽、均一性、光滑度、矮化特性和青绿期等性状上显著胜于品种TifEagle，188①则在色泽、青绿期上较优良，体细胞变异体57-01、57-03、和89-02的抗寒性也强于TifEagle。 结合实验室与田间试验的结果，可以看出实验室模拟的土壤干旱胁迫试验，具有快速简洁，重复试验周期短，各株系问差异比田间的植株之间区别明显等优点；而田间试验期较长，变化缓慢，易受到降水影响而难以在一年内多次重复试验，但结果较接近实际。因而为了获得良好的抗旱性鉴定，有必要将实验室试验与田间试验结合起来而获得结论。 本研究证实了通过生物技术改良现有狗牙根品种是一种行之有效的草坪草育种手段，株系39-03、89-02、188①、RTN040和RTN0412值得做进一步评价及区域试验和品比试验，有望培育出1～2个新的优良狗牙根品种。