[目的]研究3年生赤皮青冈不同家系幼林生长和形质性状遗传变异规律,初选适宜不同区域和立地条件的速生优质和遗传稳定的家系.[方法]对2019年在浙江建德、江西分宜和安远采用42个赤皮青冈优树家系营建的遗传测定林进行全林调查,采用SAS软件分析家系性状、遗传力和遗传相关差异及家系与地点的互作,利用主成分分析方法和BLUP方法开展优良家系初选.[结果]3年生赤皮青冈平均树高和地径分别为2.04 m和3.15 cm,不同家系间生长和形质性状差异均达到极显著水平,树高、地径、冠幅和最长侧枝长度等性状家系遗传力较高(0.393～0.753),单株遗传力相对较低.不同家系各性状间相关性较高,树高和地径表现优异的家系,林木较通直,分叉干少但分枝多、枝长且粗.赤皮青冈家系×地点互作效应明显,立地对其生长影响较大.3个试验点以建德点生长表现最好,其次为安远和分宜,以生长和形质性状进行综合排序,HNCB8和HNHT5在3个试验点排序均靠前,整体表现较好.以树高和地径BLUP值排名前20％进行选择,3个试验点共初选出10个优良家系,HNCB8为3个试验点均入选家系.[结论]3年生赤皮青冈家系生长与形质性状遗传差异丰富,家系遗传力普遍较高,受较强遗传控制.种植生境的改变对赤皮青冈家系影响较大,以HNCB8和HNHT5在3个试验点的综合表现较好,具有推广潜力.
[目的]筛选出镉(Cd)胁迫下构树中稳定表达的内参基因,为后续开展构树耐Cd的分子机理研究奠定基础.[方法]以Cd胁迫下构树的根和叶组织为材料,通过实时荧光定量PCR(qRT-PCR)检测10个候选基因(BpUBE2、BpRPL8、BpActin、BpGAPDH、BpHSP、BpTUA、BpDOUB、Bpβ-TUB、BpHIS、BpNADH)的表达情况,利用geNorm、NormFinder、BestKeeper和RefFinder分析软件对候选内参基因的表达稳定性进行综合评估,并通过逆境胁迫响应基因BpDREB验证筛选出的内参基因的稳定性.[结果]BpDOUB和BpNADH在Cd胁迫下构树中基因表达相对稳定,BpGAPDH表达稳定性最差.以Bp-DREB验证内参稳定性时发现,单独或组合使用BpDOUB及BpNADH为内参基因时,BpDREB基因表达水平显示出相似的趋势,而稳定性较差的BpGAPDH基因未能对BpDREB的表达量进行准确校正.[结论]Bp-DOUB、BpNADH基因以及BpDOUB+BpNADH基因组合均可作为合适的内参基因,提高Cd胁迫下构树相关基因表达分析的可靠性.
[目的]比较分析不同种植年限中间锦鸡儿叶片功能性状之间的差异性,为中间锦鸡儿响应干旱区环境变化的适应机制研究提供科学依据.[方法]以16、25、34和46 a 4个不同种植年限中间锦鸡儿为研究对象,比较分析不同种植年限中间锦鸡儿叶片功能性状之间的差异性.[结果]不同种植年限中间锦鸡儿叶片形态功能性状存在显著差异,46 a中间锦鸡儿叶片干物质含量(LDMC)显著高于16、25、34 a(P＜0.05),比叶面积(SLA)显著高于16、34 a(P＜0.05),叶长(LL)、叶宽(LW)、叶片鲜质量(LFW)、叶片干质量(LDW)、叶面积(LA)均呈现出先升高后降低的趋势,整体表现出25 a＞34a＞16a＞46a的生长趋势;中间锦鸡儿叶片形态功能性状变异系数为7.57％～46.98％,其中16 a中间锦鸡儿的LFW、LDW、LA和SLA变异系数最高.叶片结构功能性状中,46 a中间锦鸡儿叶片VB与USA显著低于34 a(P＜0.05),与16、25 a之间不存在显著差异.表皮气孔密度的变异程度较大,UEH与LEH呈极显著正相关(P＜0.01),其余功能性状较为稳定.[结论]中间锦鸡儿人工林随着种植年限的增加,形成了从生物量快速生产到养分有效保存策略的转变,这也是其通过各个叶片功能性状间相互调节与权衡以更好适应干旱区资源、环境贫瘠的结果.
[目的]分析无叶假木贼叶绿体基因组结构特征,阐明假木贼属在藜科中的分类地位,进一步探究其密码子偏好性和确定最优密码子.[方法]基于CTAB法从无叶假木贼幼嫩同化枝中提取总DNA;通过Illumina Genome Analyzer HiSeq 2000高通量测序平台进行测序;使用GetOrganelle和Plann对叶绿体基因组序列进行组装和注释;利用MISA对叶绿体基因组中简单重复序列(SSR)进行分析;使用MAFFTv.7.450和IQ-TREEv.2.1.1软件进行多序列比对、构建最大似然法(Maximum likelihood,ML)系统进化树;使用DnaSP6.0软件计算核苷酸多态性值;通过CUSP和Codon W 1.4.2软件进行密码子偏好性研究.[结果]无叶假木贼叶绿体基因组全长为154 084 bp,包括1个大单拷贝区(LSC,85 124 bp)、1个小单拷贝区(SSC,18 934 bp)、1对反向重复序列(IRa和IRb,25 013bp).共注释到132个基因,包含83个蛋白编码基因,8个rRNA基因,37个tRNA基因和4个假基因.SSR位于基因间区的数量最多(70.4％),单碱基(A/T)重复类型SSR数量最多.系统发育树的最优构树模型为TVM+F+R3,藜科划分为4个聚类组,其中,无叶假木贼与梭梭属和猪毛菜属亲缘关系最近.tmS-tmG(exon1)、ndhF-rpl32、rpl32-tmL、rps16(exon1)-tmQ和ycf1是高核苷酸多态性区域.共确定20个最优密码子(UUU、UAU、UGU、CAU、UCU、UCA、UUA、CUU、CCU、AGA、GAA、ACU、ACA、AAU、GAU、AAA、GUU、GCU、GGU、CAA),均以A/U结尾,密码子使用偏好性主要受自然选择影响,突变等影响因素对其影响较弱.[结论]无叶假木贼叶绿体基因组结构保守,呈典型的四分体结构.在藜科的系统发育中,无叶假木贼与梭梭属和猪毛菜属亲缘关系最近.鉴定的高变区和SSR位点可用于藜科属间物种的分子鉴定.无叶假木贼叶绿体基因组密码子偏好以A/U结尾,确定的20个最优密码子有助于其外源密码子的优化.研究结果可为无叶假木贼分子标记开发、系统进化及叶绿体基因工程研究提供参考.
[目的]明晰不同林分类型下土壤有机碳库特征,以期为平原沙土区土壤碳库的提高和生态恢复提供理论依据.[方法]以江苏省平原沙土区丰县16年生杨树纯林、柳树纯林、杨柳混交林3种林分类型及相邻的撂荒地(对照)为对象,测定0～20、20～40、40～60、60～80、80～100 cm等5个土壤层次有机碳及活性组分和土壤酶活性,计算土壤碳库管理指数,并对土壤有机碳库特征和环境因子进行相关性分析.[结果](1)3种林分类型及对照各土层有机碳含量和储量范围分别为1.03～5.88 g·kg-1和3.53～17.55 t·hm-2.与对照相比,0～100 cm土层,3种林分类型土壤有机碳含量增加了 45.2％～82.2％.杨树纯林0～100cm土层有机碳储量分别是柳树纯林、杨柳混交林和对照的1.23、1.24、1.83倍.(2)与对照相比,0～100 cm 土层,3种林分类型的土壤易氧化有机碳、可溶性有机碳和微生物生物量碳含量分别提高了28.6％～48.0％、6.8％～9.7％和21.6％～33.4％.3种林分类型土壤碳库管理指数显著高于100％(P＜0.05).(3)林分类型显著影响土壤蔗糖酶和多酚氧化酶活性(P＜0.05),杨柳混交林0～100 cm 土层多酚氧化酶活性显著高于杨树纯林和对照(P＜0.05).(4)相关性分析表明,土壤有机碳库特征受多酚氧化酶和β-葡萄糖苷酶活性显著影响,有机碳含量和储量、易氧化有机碳含量及碳库管理指数受蔗糖酶、过氧化物酶活性显著影响,微生物生物量碳受蔗糖酶活性显著影响.冗余分析表明,土壤碳氮比和细根生物量是土壤有机碳库特征的主要影响因素.[结论]平原沙土区营造人工林提高了土壤有机碳及活性组分和有机碳库稳定性,杨树纯林提高土壤有机碳储量效果最好.
[目的]谷氨酸(Glu)是植物体内普遍存在的氨基酸,在氨基酸代谢过程中发挥着重要的作用.本研究以银腺杨84K(Populus alba × P.glandulosa'84K')为材料,分析外源施加谷氨酸对杨树干旱胁迫下的影响,探讨其在林木响应干旱中的作用,为揭示谷氨酸在林木抗逆性中的作用机制提供参考.[方法]以生长2个月的84K杨为供试材料,分别进行谷氨酸处理后干旱试验和干旱复水试验,观察植株表型,并对叶片含水量、电解质渗透率、谷氨酸含量、渗透调节物质、活性氧含量及活性氧清除酶(CAT、POD和SOD)活性等指标进行分析.[结果]干旱试验表明:谷氨酸处理植株与正常植株相比,显著提高了植物的耐旱能力.经谷氨酸处理的叶片相对含水量增加30.3％、电解质渗透率降低54.0％、谷氨酸含量增加了 1.85倍;脯氨酸含量增加33.1％、脯氨酸合成相关基因P5CS、P5CR和P5CDH表达显著升高,分别是对照的2.47倍、2.57倍和8.89倍,而脯氨酸降解基因PDH表达量降低了 48.8％.另外,处理后的植株能维持较高的CAT、POD和SOD酶活水平,分别是正常植株的1.67倍、1.35倍、1.17倍,导致过氧化氢含量减少了 19.3％.干旱复水试验表明,谷氨酸显著增强了干旱植株的恢复能力.谷氨酸溶液处理植株的叶片相对含水量比未处理植株提高1.08倍,电解质渗透率减少12.1％,脯氨酸含量提高1.09倍,CAT活性和POD活性分别增加了 19.0％和62.9％,过氧化氢含量降低31.2％.[结论]外源施加谷氨酸可以提高84K杨叶片谷氨酸含量、诱导脯氨酸合成积累、降低电解质渗透率,减轻干旱胁迫引起的氧化损伤,进而有效缓解植株叶片所受水分胁迫,降低植株对干旱的敏感性.因此,通过外源施加谷氨酸可提高抗氧化能力和渗透调节能力,以提高84K杨在干旱环境下的适应能力,这对揭示谷氨酸在非生物胁迫中的作用起到参考价值.
[目的]Ⅵ型分泌系统(T6SS)作为植物病原细菌发挥重要功能的调控系统之一,主要表现为通过效应子的释放对宿主植物的攻击性和自身在种间竞争过程中面对胁迫反应的防御性等方面,明确重要植物病原细菌的T6SS蛋白及功能差异,有助于推动预防和治疗植物病害的新型农药的开发和利用.[方法]通过对比分析5种重要植物病原细菌(丁香假单胞菌、青枯雷尔氏菌、根癌农杆菌、梨火疫病菌、稻生黄单胞菌)中138个T6SS蛋白的保守结构域以及遗传关系,同时,基于对国内外文献数据库中有关上述5种细菌的T6SS功能研究的文献开展分析.[结果]明确5种植物病原细菌中T6SS蛋白在种类和数量上存在差异性.根据蛋白序列同源性及结构域,上述蛋白分为3大类,其中,含有VgrG、HCP等结构域的T6SS蛋白具有很好的聚类区分度,而含有TssA、TssG等结构域的T6SS蛋白则可分散在不同类别中.[结论]明确5种植物病原细菌中T6SS蛋白及功能具有一定保守性和独特性特征.该研究为进一步开展不同植物病原细菌中T6SS蛋白的预测分析,以及不同T6SS蛋白之间的关系解析提供理论基础.
[目的]以内蒙古罕山保护区为例,系统探讨我国北方半干旱区华北落叶松树干径向生长的变化规律及与环境因素(温度、降水等)的关系,为进一步认识半干旱区树木生长对气候变化的响应提供理论基础.[方法]在通辽市扎鲁特旗罕山国家级自然保护区,运用点触式树木径向生长测量仪对4株样树的径向生长开展了高分辨率的连续监测,并同步监测温度、降雨、土壤水分等环境因子,分析树木径向生长动态特征及影响因素.[结果]研究表明:华北落叶松径向生长具有白天收缩、夜间膨胀的日变化特征.在5-6月的树干收缩膨胀现象较7-9月更明显,且夜间膨胀量大于日间收缩量;在整个生长季尺度,华北落叶松的径向生长始终受到土壤温度的显著影响,但在不同生长阶段,土壤含水量是影响树干径向生长的重要因子.在极端丰水年(2021年)的生长季中的降雨高峰期之前(5月初一6月中),径向生长已达全年生长量的45％以上,说明土壤水分对径向生长的影响更直接,夏季降水量的直接影响较小,而冬季积雪在春季融化后的土壤水分供应则是决定径向生长的关键因子.[结论]在内蒙古半干旱地区,当年降水量对华北落叶松径向生长的直接贡献相对较小,主要是通过转化成土壤水的形式间接影响树木生长;土壤温度和土壤水分是影响径向生长的重要因子,在土壤水分未得到降雨有效补充的生长季初期,树木径向生长主要依靠土壤水的前期存量.
[目的]建立山茶种质资源花腐病抗性评价技术,评价山茶种质资源对花腐病的抗性水平.[方法]采用3份抗性不同的种质资源设置时间梯度,分析接种山茶叶杯菌菌丝块后不同培养时间对抗性评价的影响;计算接菌后山茶种质资源病斑的相对面积和病情指数,制定花腐病病情严重度的分级标准和抗性评判标准,建立山茶种质资源花腐病抗性评价技术;利用该技术评价56份种质资源对花腐病的抗性.[结果]接种菌丝块于山茶种质资源的离体花瓣,并在接菌后72 h统计病斑的相对面积,能准确地对山茶种质资源进行抗病性评价.56份种质资源抗性评价结果表明,8份种质资源为免疫或高抗花腐病、24份种质资源为中抗、14份种质资源为中感、10份种质资源为高感.山茶属不同组间种质资源的抗性水平不同,同一组内不同种间以及同一亲本的不同杂交组合之间的抗性水平也有差异.[结论]本研究建立了山茶花腐病抗性评价技术,明确了 56份山茶种质资源花腐病的抗性水平,筛选出了 8份免疫或高抗花腐病的种质资源.
[目的]攻克侧柏古树在组织培养中外植体消毒不彻底、褐化严重、分生能力弱等技术难点,建立侧柏古树的组织培养体系.[方法]以树龄约3 000年侧柏古树当年生的新梢为外植体,经过消毒灭菌处理获得无菌外植体.通过筛选适宜的培养基和激素,建立侧柏古树组织培养体系.[结果]外植体用0.3％HgCI2消毒10 min的灭菌效果最好,污染率为25.81％,成活率为54.82％.侧柏古树组织培养基的糖源用3％蔗糖的效果比3％葡萄糖更佳.抗氧化剂与吸附剂试验结果表明,在外植体启动培养基中加入3.00 g·L-1活性碳,外植体褐化率最低.侧柏古树组织培养的最佳初代培养基为:1/2MS+NAA0.2mg·L-1+6-BA0.1 mg·L-1,不定芽诱导率为32.05％,芽生长快,嫩绿且粗壮.最佳的增殖培养基为:1/2MS+6-BA 0.05 mg·L-1+NAA 0.2 mg·L-1+KT 0.1 mg·L-1,增殖系数为1.93,绿色芽生长快且粗壮.最佳的生根培养基为:WPM+NAA0.5 mg·L-1+IBA 0.5 mg·L-1,生根率达到9.12％,每株平均生根数为2.67,平均根长为1.23 cm.总共获得24株生根苗,2个月后2株有红根出现,嫩芽继续生长,成功获得侧柏古树组织培养生根苗.[结论]侧柏古树培养基的选择、生长素与细胞分裂素的比例是侧柏古树增殖培养和不定根形成的重要因素,此实验为其他柏科树木组织培养提供了参考.
[目的]通过对马尾松接种松材线虫,分析接种前后松脂化学组分的变化,为马尾松抗松材线虫病的研究提供理论基础.[方法]以浙江省临海市5年生马尾松无性系为研究对象,提取接种前和接种松材线虫1、7、15 d的不同砧木(马尾松砧木和湿地松砧木)、不同抗性(高抗和易感)马尾松的松脂组分,分析各松脂组分含量及动态变化;利用松脂内所得有效萜类对松材线虫实施外源处理,测定松材线虫存活率.[结果]从不同砧木(马尾松砧木和湿地松砧木)、不同抗性(高抗和易感)马尾松中检出19种主要化学组分,其中,α-蒎烯、β-蒎烯、水芹烯、海松酸、山达海松酸、长叶松酸/左旋海松酸、去氢枞酸、枞酸和新枞酸含量较高.接种松材线虫1d时马尾松砧木中β-月桂烯含量显著高于湿地松砧木(p＜0.05);接种松材线虫7 d与15 d时上述组分含量在不同砧木间无显著差异.不同抗性马尾松中α-蒎烯、β-蒎烯、β-月桂烯、柠檬烯、龙脑、长叶烯、α-石竹烯、反式-β-金合欢烯和新枞酸含量在接种松材线虫后变化规律不同,接种松材线虫1 d时高抗马尾松中α-蒎烯和β-蒎烯含量显著高于易感马尾松;接种松材线虫7 d时高抗马尾松中α-蒎烯、β-蒎烯、柠檬烯和长叶烯含量显著高于易感马尾松(p＜0.05);接种松材线虫15 d时高抗马尾松中α-蒎烯、β-蒎烯、柠檬烯和长叶烯含量显著高于易感马尾松(p＜0.05).对上述萜类组分进行梯度浓度松材线虫外源试验:以150 mg·g-1浓度α-蒎烯溶液处理0.5h时,松材线虫存活率达20％;不同浓度β-蒎烯溶液对松材线虫抑制作用相同,1.20 mg·g-1 浓度处理0.5 h时松材线虫存活率达50％左右;以10 mg·g-1 浓度柠檬烯溶液处理0.5 h时,松材线虫存活率趋于零;以10mg·g-1浓度长叶烯溶液处理0.5h时,松材线虫存活率达18％.[结论]不同砧木对马尾松抗性无明显作用;接种松材线虫后,α-蒎烯、β-蒎烯、柠檬烯和长叶烯含量存在显著差异,且均为高抗马尾松显著高于易感马尾松.α-蒎烯、β-蒎烯、柠檬烯和长叶烯低浓度下抑制松材线虫活性,与马尾松抗性有关.
[目的]探究不同光照强度对茶秆竹笋的外观形态和各部位间营养成分含量的影响,为茶秆竹笋品质调控和科学培育提供指导.[方法]用套袋的方式对竹笋遮光,设置CK(自然光照)、L1(50％自然光照)和L2(完全遮光)3种光照处理,采样后测定分析竹笋外观形态指标和各部位间营养成分含量的变化.[结果]遮光后茶秆竹笋的基径、长度和笋个体质量下降,中度遮光下可食率降低,完全遮光后可食率升高;笋箨与笋肉的L*值、a*值和b*值均上升,笋箨叶绿素含量减少,花青素含量增加,色素含量与色泽指标间存在显著相关性.随着光照强度减弱,笋尖部的蛋白质和脂肪含量增加,笋中部的氨基酸总量与必需氨基酸比例先升高后降低,笋基部的甜味、苦味和芳香类氨基酸比例先下降后上升,各部位的灰分含量先增多后减少,可溶性糖含量先降低后升高,维生素C、纤维素和酚类物质的含量减少.[结论]遮光后茶秆竹笋的外观品质更佳,苦味物质含量减少,口感明显提升,不同光照强度下各部位营养成分含量的变化存在差异.
[目的]新疆杨是目前我国西北地区防护林建设的首选树种,长期单一化的种植模式使其受到了光肩星天牛的较大危害.沙枣对光肩星天牛有一定的诱杀效应,但是否可用于保护新疆杨尚不清楚.[方法]本研究通过测试光肩星天牛成虫对新疆杨和沙枣枝叶气味偏好性和树干产卵试验,以及树木挥发物的触角电位活性测定等,初步评估了沙枣作为保护树种的可行性.[结果]1)当新疆杨vs沙枣枝叶时,雌虫偏好沙枣枝叶气味,占作出选择成虫数的80.65％,雄虫对二者选择无显著差异;2)雌虫触角对新疆杨挥发物中的叶醇和乙酸叶醇酯以及沙枣挥发物中3-蒈烯、乙酸叶醇酯和叶醇表现出电生理活性,新疆杨和沙枣挥发物中叶醇含量之比为2.66∶1,乙酸叶醇酯之比为1.19∶1,因其含量不同所表现出来的电生理活性刺激强度也不同;3)室内试验新疆杨vs沙枣树干时,雌虫偏好在沙枣上产卵,每个供试树段上的刻槽数达18±1.73个,但单选试验中在新疆杨上的有效产卵率高于沙枣,分别为75.00％和58.33％;4)在林间寄主树干上的套笼试验表明,雌虫在无选择条件下在二者上的刻槽数无显著差异,但幼虫在沙枣上均未成活.[结论]上述结果证实了沙枣对光肩星天牛成虫有一定引诱性,但沙枣在一定区域内是否会有效控制光肩天牛种群的增长,还需进一步的研究.
[目的]以初花期的红花蜡梅、红心蜡梅、素心蜡梅的中、内花被片为材料,开展靶向类黄酮代谢组检测与分析,为进一步解析不同花色类型蜡梅花被片的呈色物质及类黄酮代谢途径提供参考.[方法]对蜡梅3个品种的中、内花被片进行UPLC-MS/MS检测,并进行代谢物定性定量分析、样本质控分析、PCA分析、HCA分析、OPLS-DA分析及差异代谢物KEGG功能注释与富集分析,探究不同花色类型花被片间类黄酮代谢物差异.[结果]在蜡梅花被片中共检测到82种代谢物,包括查耳酮、二氢黄酮、黄酮、异黄酮、二氢黄酮醇、黄酮醇、花青苷、黄烷醇等化合物;蜡梅红色花被片类黄酮物质除花青苷类外,还包括黄酮醇类化合物,其在红、黄花被片中未显示出规律性变化;花青素代谢通路富集程度在蜡梅红、黄花被片5个比较组中均表现为最大且最显著.[结论]蜡梅花被片类黄酮生物合成途径中除主要的黄酮醇支路和花青素支路外,还可能包括黄酮支路、异黄酮支路和黄烷醇支路;在蜡梅花被片类黄酮生物合成途径中,花青素支路和黄酮醇支路可能不是对共同底物的竞争关系;矢车菊苷是蜡梅花被片呈红色的特征代谢物,包括矢车菊素-3-O-葡萄糖苷、矢车菊素-3-O-芸香糖苷和矢车菊素-3-O-半乳糖苷.
[目的]为揭示氮沉降背景下放牧对华北落叶松人工林及林下草本植物多样性的影响.[方法]本研究以河北省木兰围场常年受到放牧影响的华北落叶松人工林为研究对象,通过设置对照、封育、施肥、施肥+封育4种处理,测定样地内乔木胸径、树高、冠幅增长量和林下草本生物量及多样性等指标,探讨了2 a封育和施肥对华北落叶松人工林生长和草本多样性的影响.[结果]与对照样地相比,封育、施肥和施肥+封育处理均对乔木生长有促进作用,树高增长分别约31.7％、17.6％和47.5％,其中,施肥+封育处理与对照差异显著;封育、施肥和施肥+封育处理均促进了草本生物量的增长,草本地上生物量分别提高5.3、0.4、4.1倍,草本地下生物量分别提高4.9、0.1、4.3倍,总草本生物量分别提高5.1、0.2、4.2倍;封育和施肥处理下,草本多样性变化不大,但不同处理使物种优势度发生显著变化.[结论]本研究表明,短期氮添加和封育促进了华北落叶松林乔木和草本生长,但未对草本多样性产生影响,却显著改变了草本植物的组成.
[目的]林内降雨的空间变异对林地土壤水分、林下植被生长有重要影响,准确刻画其空间变异特征,并确定其收集器的合理布设数量,有助于准确理解森林对水文的影响.[方法]于2021年6-10月,在六盘山半湿润区香水河小流域的华北落叶松(Larix gmelinii var.principis-rupprechtii(Mayr)Pilg.)纯林样地,利用样地内布设的40个林内降雨收集器收集每场降雨事件的林内降雨量,分析展叶和落叶期林内降雨的空间变异特征,并量化雨量收集器的合理布设数量.[结果](1)整个生长季,林内总降雨量440.0 mm,占同期林外降雨量的77.5％,林内降雨空间变异系数28.23％;展叶和落叶期,林内总降雨量分别为153.8和290.2 mm,占同期林外降雨量的73.0％和80.2％,林内降雨空间变异系数分别为36.0％和18.5％.总体上,林内降雨空间变异随次降雨量、雨强和降雨历时的增加先快速下降后逐渐趋于稳定.(2)整个生长季及展叶和落叶期林内降雨的块基比分别为0.042、0.012和0.275,变程分别为4.8、4.0和6.5 m.(3)在95％置信区间内,若将误差控制在5％内,至少需在展叶和落叶期分别布设17和14个截面积为235.58 cm2的雨量收集器.[结论]受降雨量和冠层结构差异影响,华北落叶松林内降雨空间变异在展叶和落叶期存在差异,不同时期雨量收集器合理布设数与林内降雨空间变异密切相关,要确保整个生长季林内降雨评估的准确性,应重视不同时期雨量收集合理布设数差异的影响.
[目的]通过比较分析不同品种板栗表型性状,筛选出表型差异较大且不易受环境影响的指标,以期为生产实践中板栗品种鉴别及实现精准应用提供参考.[方法]以来自我国不同板栗产区的80个品种,共3 200个坚果为试验材料,对其21个表型性状进行差异性、多样性分析;对表型与环境因子相关性进行分析,筛选出变异系数较小的稳定性指标;利用多地栽培的3个品种进行稳定性验证.[结果](1)不同地区板栗表型指标存在显著差异,湖北、江苏、安徽地区品种坚果、底座大小均显著高于其它地区.(2)21个表型指标变异范围为4.05％～42.28％,除去在群体内及群体间存在显著差异的指标,筛选出9个在品种间存在差异且变异系数较小的相对稳定指标,即果形指数、坚果圆度、底座圆度及相关比值指标.(3)相关性分析显示:坚果大小、底座大小相关指标与年平均温度、生长季平均温度、年降水量、生长季降水量均存在极显著正相关,与年日照时数、生长季日照时数均存在极显著负相关.(4)多地栽培的3个品种的9个坚果表型指标变异系数为1.13％～5.99％;方差分析结果显示,底座圆度在区域间差异显著,其余8个指标在区域间及个体间均差异不显著.[结论]不同板栗品种在21个坚果表型指标中具有丰富多样性及显著差异性,其中,果形指数、坚果圆度、底座长宽比、相对底座大小、底座弧长/坚果周长、底座面积/横切面积、底座长/横径、底座宽/厚度等8个坚果表型指标为稳定性指标,可应用于生产实践板栗品种鉴别.
[目的]分离并鉴定短枝木麻黄根际土壤中的放线菌,测定短枝木麻黄根际放线菌的抗细菌活性,并从中筛选出活性放线菌菌株.[方法]采用热击稀释法分离短枝木麻黄根际土壤中的放线菌,通过形态学观察和分子生物学相结合的方法对分离得到的放线菌菌株进行鉴定,采用薄层层析(TLC)-生物自显影法测定短枝木麻黄根际放线菌次生代谢产物对不同供试细菌的抑制活性,进一步采用高效液相色谱(HPLC)分析根际放线菌乙酸乙酯层提取物中次生代谢产物的情况.[结果]从短枝木麻黄根际土壤中共分离鉴定得到12株放线菌,均为链霉菌属(Streptomyces sp.)放线菌,最大相似度均在97％以上.活性测定的结果表明:菌株S.spinosus Ceaf-4 和 S.chattanoogensis Ceaf-12 对木麻黄青枯病菌(Ralstonia solanacearum)表现出较强的抑制活性,抑菌斑的直径均在10 mm以上;菌株S.spinosus Ceaf-4对大肠杆菌(Escherichia coli)和溶血葡萄球菌(Staphylococcus haemolyticus)的抑菌斑直径也大于10 mm.高效液相色谱分析的结果表明,菌株S.spinosus Ceaf-4和S.chattanoogensis Ceaf-12均含有丰富的次生代谢产物,但次生代谢产物的类型和相对含量均存在明显差异.[结论]短枝木麻黄根际土壤中存在以链霉菌属为优势种群的放线菌,菌株S.spinosus Ceaf-4和S.chattanoogensis Ceaf-12对木麻黄青枯病菌表现出较强的抑制活性且含有丰富的次生代谢产物,可作为候选菌株进一步发掘其抗菌活性成分.
[目的]建立稳定的食线虫真菌淡紫紫孢菌遗传转化体系,并获得插入突变体.[方法]介导的方法,以淡紫紫孢菌20-7的分生孢子为受体,将新构建的携带beta tubulin基因的质粒转化进入淡紫紫孢菌的细胞中,通过优化诱导乙酰丁香酮(AS)的浓度、诱导培养时间、农杆菌终浓度OD660值、共培养AS的浓度、共培养时间和共培养温度等因子,建立高效遗传转化体系,获得致病力不同的突变体.[结果]共培养过程中使用萌发孢子是成功建立淡紫紫孢菌遗传转化体系的必要条件;淡紫紫孢菌萌发的孢子与农杆菌EHA105在25℃共振荡培养48 h时,且在共培养阶段当乙酰丁香酮浓度为200 μg·mL-1(pH5.5)时转化效率最高,转化效率为1 200～3 200个转化子/106分生孢子,阳性抗性转化子比率为96％;转化子PCR表明,T-DNA已整合到淡紫紫孢菌的基因组中;Southern杂交验证表明,83.3％的转化子为T-DNA单拷贝插入;成功建立了可靠的淡紫紫孢菌的遗传转化体系,并从20个转化子中筛选到16个致病力变异的突变体.[结论]本研究成功构建了农杆菌介导的、以beta-tubulin基因为选择标记的淡紫紫孢菌高效遗传转化体系,并获得致病力变异的插入突变体,为淡紫紫孢菌的基因功能、致病机制研究及优良菌株选育奠定了基础.
[目的]探讨氮沉降和生物炭添加对毛竹林丛枝菌根真菌特征的影响,为全球变化背景下毛竹林的可持续经营提供科学参考.[方法]以毛竹林为研究对象,探讨了不同梯度的氮沉降(0、30、60和90 kg·hm-2·yr-1)和生物炭添加(0、20和40t·hm-2)及其复合作用对毛竹林AMF侵染率和孢子密度以及土壤理化性质的影响.[结果]与对照(0 kg·hm-2·yr-1 N+0 t·hm-2 BC)相比,氮添加显著降低了AMF侵染率(16.1％～51.7％).高生物炭添加(40t·hm-2)显著降低了 AMF侵染率(46.0％),但提高了孢子密度(162.5％).在氮添加处理下,生物炭添加提高了 AMF侵染率,对孢子密度无显著影响.AMF侵染率与土壤pH呈显著正相关关系,与有效氮和有效磷呈显著负相关关系.AMF孢子密度与有效磷呈显著正相关关系.[结论]在氮添加处理下,生物炭添加提高了 AMF侵染率,增强了毛竹与AMF的共生关系,表明在氮沉降背景下生物炭添加是实现毛竹林可持续经营的有效措施之一.
