长白落叶松、日本落叶松和兴安落叶松幼苗光合作用特性比较研究

研究长白落叶松(Larix olgensis Herry.),日本落叶松(Larix kaempferi Carr.) 和兴安落叶松(Larix gmelinii Rupr.)当年生和一年生幼苗的光合作用日变化、季节变化和光响应曲线,结果表明：①三种植物中,长白落叶松、日本落叶松当年生和一年生幼苗和兴安落叶松当年生幼苗光合速率日变化都呈双峰曲线,具有明显的“午休”特征。兴安落叶松一年生幼苗的光合速率日变化呈单峰曲线。②日本落叶松的光饱和点 (LSP) 最高,兴安落叶松光补偿点（LCP）最低。③三种落叶松的一年生幼苗都是在生长中期表现出最大的光合能力。从年龄来看,落叶松当年生幼苗在生长初期和生长中期的光合能力要低于一年生幼苗,但在生长后期高于一年生幼苗。④从种来看,生长初期,当年生和一年生幼苗的最大净光合速率(P_max)均为日本落叶松＞兴安落叶松＞长白落叶松;生长中期,当年生幼苗的P_max规律与生长初期相似,一年生幼苗的P_max为长白落叶松＞日本落叶松＞兴安落叶松;生长后期,当年生幼苗的P_max为长白落叶松＞兴安落叶松＞日本落叶松,一年生幼苗的P_max与生长中期一年生幼苗的规律正好相反。通过分析我们得到结论：三个树种在生长季节相同阶段具有不同的光合特性;每个种不同年龄和生长季节不同阶段也表现出不同的光合特性;三个树种中,长白落叶松幼苗对光抑制引起的光合器官损伤的修复能力最强,日本落叶松次之,兴安落叶松最弱;日本落叶松幼苗较喜光,光合作用能力较强,不易发生光抑制,而兴安落叶松幼苗较耐阴。因此在育苗和造林时应考虑不同树种的光合特性调节最佳的光照条件。     

五种落叶松遗传关系的等位酶分析

由于种间形态上的微弱区别,落叶松属的系统分类一直很混乱,落叶松属的系统发生也知之甚少。本文分析了西伯利亚落叶松(Larix sibirica Ledeb.),卡氏落叶松(L.cajanderi Mayr.),兴安落叶松(L.gmelinii Rupr.),苏氏落叶松(L.sukaczewii Dil.)和杂交种切氏落叶松L.czekanowskii(L.gmelinii×L.sibirica)天然种群的遗传结构。采用水平切片淀粉凝胶电泳技术,等位酶分析手段对5个酶系统(AAT,IDH,DIA,PGM,SKDH)的8个基因位点进行了遗传结构分析。结果表明各种间遗传距离(D)在0.067~0.260之间,明显大于各种群内居群间的遗传距离。等位酶的分析结果揭示了5种落叶松的遗传关系。结合以上每种落叶松的形态学、生物学和生态学特性,等位酶的证据了支持兴安落叶松、西伯利亚落叶松、卡氏落叶松、苏氏落叶松作为独立种的观点。     

兴安、长白及华北落叶松RAPD 分子标记的物种特异性鉴定

以中国北方地区主要乡土落叶松树种兴安落叶松(Larix gmelini)、长白落叶松(L. olgensis)和华北落叶松(L. principisrupprechtii)的针叶及种子胚乳为研究材料, 采用RAPD分子标记技术对3种落叶松进行不同物种的种间鉴别。结果表明, 通过引物筛选得到了4个可以鉴别3种落叶松的RAPD引物, 其中有2个引物在落叶松针叶和种子胚乳基因组中都扩增出相同的条带。引物OPB-11在兴安和长白落叶松基因组DNA中1 500 bp处扩增出特异条带, 而在华北落叶松中没有; 引物OPX-14在兴安落叶松基因组DNA中1 200 bp处扩增出特异条带, 而在长白落叶松中没有; 还有2个引物可分别作为3种落叶松苗木和种子鉴别的辅助标记。本研究从分子水平上为落叶松的种间鉴别提供了新的鉴定方法。     

部分落叶松属植物核型研究

对落叶松属的兴安落叶松、长白落叶松、日本落叶松、华北落叶松、欧洲落叶松、美洲落叶松等6个种和日本落叶松×长白落叶松杂种进行了核型分析,所有材料的染色体数目均为2n=2x=24,2A核型。所有种的核型有着共同的构型,即二型核型。根据核型特征,可将以上各种分为三组:兴安落叶松、长白落叶松、日本落叶松为第一组,核型公式为2n=12m+10sm+2st;欧洲落叶松、美洲落叶松为第二组,核型公式为2n=12m+12sm;华北落叶松虽然具有与第二组相同的核型公式,但核型的对称性与其有一定差距,因此单独构成第三组。日本落叶松×长白落叶松杂种的核型数据和两个亲本的十分接近,表明这两个种杂交后染色体可能未发生明显的结构变异。作者认为长白落叶松和兴安落叶松的核型特征比较接近,从细胞学的角度作者支持长白落叶松作为兴安落叶松变种的观点。     

兴安、长白及华北落叶松RAPD分子标记的物种特异性鉴定

以中国北方地区主要乡土落叶松树种兴安落叶松（Larix gmelini）、长白落叶松（L.olgensis）和华北落叶松（L．principis—rupprechtii）的针叶及种子胚乳为研究材料,采用RAPD分子标记技术对3种落叶松进行不同物种的种间鉴别。结果表明,通过引物筛选得到了4个可以鉴别3种落叶松的RAPD引物,其中有2个引物在落叶松针叶和种子胚乳基因组中都扩增出相同的条带。引物OPB-11在兴安和长白落叶松基因组DNA中1500bp处扩增出特异条带,而在华北落叶松中没有：引物OPX-14在兴安落叶松基因组DNA中1200bp处扩增出特异条带,而在长白落叶松中没有：还有2个引物可分别作为3种落叶松苗木和种子鉴别的辅助标记。本研究从分子水平上为落叶松的种间鉴别提供了新的鉴定方法。     

3种落叶松幼苗对CO_2升高的光合生理响应

采用Li-6400便携式光合作用测定系统研究CO2升高对长白落叶松(Larix olgensisHerry.),日本落叶松(Larix kaempferiCarr.)和兴安落叶松(LarixgmeliniRupr.)当年生和1年生幼苗的光合特性的影响。结果表明:CO2升高使3种落叶松光饱和光合速率(Pmax)和呼吸速率均有不同程度的增加,其中,长白落叶松当年生和1年生幼苗Pmax分别比对照提高了91%和83%,日本落叶松当年生和1年生幼苗Pmax分别比对照提高了71%和94%,而兴安落叶松当年生和1年生幼苗Pmax分别比对照提高了32%和106%。除兴安落叶松外,CO2升高使所有落叶松当年生幼苗的光补偿点(LCP)下降,说明当年生幼苗对CO2浓度升高的反应更敏感。CO2升高使日本落叶松当年生和1年生幼苗光饱和点(LSP)都升高,反映了其光合作用提高的潜力较大。CO2升高条件下,除1年生兴安落叶松外,其他处理的落叶松最大量子效率(AQYmax)均增加。比较分析表明,在未来大气CO2浓度升高条件下,日本落叶松的生长潜能可能最大,具有较强的生态优势,长白落叶松次之,兴安落叶松最小。     

不同年龄兴安落叶松树干呼吸及其与环境因子关系的研究

采用动态红外气体分析法研究了两个不同年龄兴安落叶松(Larix gmelinii Rupr.)人工林内落叶松树干呼吸速率的季节变化,并分析了树干呼吸速率与环境因子的关系.两个年龄落叶松树干呼吸速率均是从春季到夏季逐渐升高,高峰值出现在7月(成熟林)和8月份(幼林),之后明显下降.幼林落叶松的树干呼吸速率(变化范围是1.99～6.15 μmol*m-2*s-1)显著高于成熟林(变化范围是1.52～3.38 μmol*m-2*s-1)(P<0.05).树干温度对树干呼吸影响较大,树干呼吸速率与树干温度呈指数相关关系;成熟林和幼林树干呼吸的Q10值分别为1.96和3.44.当空气相对湿度较低时,树干呼吸速率与其关系无明显规律,但当空气相对湿度很高时,能大大促进树干的呼吸作用.     

中国东北落叶松属植物亲缘关系的研究

本文用RAPD方法对中国东北落叶松属植物的亲缘关系进行了研究。从100个引物中筛选出41个引物,检测出120个多态位点。应用UPGMA法计算了种群内和种群间的遗传距离,并构建了系统树。实验结果表明,分布在长白山的落叶松与分布在大、小兴安岭的落叶松之间的差异,在遗传距离上还不能达到种间分化水平。分布在长白山的落叶松应视为兴安落叶松种下的变种,分布在东京城的落叶松可能是兴安落叶松与长白山落叶松的杂交种。     

中国东北落叶松属3种植物潜在分布对气候变化的敏感性分析

该文在东北地区多年平均的年均温、年降水分布图,海拔高程图、坡度图、坡向图和植被图的基础上,使用地理信息系统和Logistic回归模型的结合,预测3种落叶松(Larix sp.)的“气候-地形”潜在分布区。预测精度用敏感性、指定度和总正确率进行评价,3个树种的敏感性为61%~88%,指定度为80%~99.8%,总正确率为80%~99.8%。年均温、年降水和海拔是控制3种落叶松分布的主要环境因子。采用5种气温变化方案(+1 ℃、+2 ℃、+3 ℃、+4 ℃和+5 ℃)和6种降水变化方案(-30%、-20%、-10%、+10%、+20%和+30%),预测气候变化对各个树种潜在分布的影响,探索不同的树种对气候因子的敏感性。结果表明,气温每上升1 ℃,兴安落叶松(Larix gmelinii)将减少12%;长白落叶松(Larix olgensis var. changpaiensis)将增加23%;华北落叶松(Larix principis-rupprecntii)将增加500%。降水每增加10%,兴安落叶松将减少12.5%;长白落叶松将增加64%;华北落叶松将减少15%;随气候的“暖干化"(+5 ℃,-30%),兴安落叶松将向西北方退缩100 km左右;长白落叶松向西北方扩展100 km左右;华北落叶松将向东北方扩展800 km左右。随气候的“暖湿化"(+5 ℃,+30%),兴安落叶松将向西北退缩400 km左右;长白落叶松将向西北方扩展550 km;华北落叶松将向东北方扩展320 km左右。     

日本落叶松人工林种群自然稀疏规律的研究

一、前言日本落叶松(Larix kaempferi)原产日本。种群地理分布范围为北纬35°20′—38°10′,东经136°45′—140°30′,海拔高度为1000—2800m。1900年引入我国,以其较强的适应性“定居”下来,而且生长速度在抚顺地区远比长白落叶松(L.olgensis var.changpaiensis)、兴安落叶松(L.gmelinii)为快;我国黑龙江、吉林、辽宁、山东、山西、陕西、北京、河南、河北、江西、湖北、四川以及新疆等地都有人工栽培,而以吉林、辽宁东部栽培面积较大,在年平均气温2.5—12.0℃、年降水量500—1400mm 的水热条件下能正常生长。     

Response of larch species to climate changes

Global warming has changed the distributions of forests of northeastern China. Larix are very important species in this area. Predicting the potential distributions of Larix species and their responses to climate change would attract more and more attention.This paper predicted the potential distributions of three Larix species based on 'climatic-topographic' relationships by logistic regression. The results showed that L. gmelinii is predicted to retreat northwestward by 220 km by 2050 and by 270 km more by 2100; L. olgensis var. changpaiensis is predicted to retreat northwestward by 200 km by 2050 and by 190 to 300 km more by 2100; L. principis-rupprechtii is predicted to retreat northeastward by 200 km by 2050 and by 250 to 400 km more by 2100. This indicated that L. gmelinii could have its optimum latitude moved into Russia, L. olgensis var. changpaiensis could move to the Small Xing'an Mountains and L. principis-rupprechtii would move to the middle part of the Great Xing'an Mountains.     

长白落叶松成片枯死原因的研究

对长白落叶松成片枯死的原因进行了多学科综合研究．结果表明,长白落叶松的成片枯死与病虫害没有直接关系,由于林地高位沼泽的形成,导致根部缺氧呼吸受阻,是落叶松大片枯死的直接诱因．     

落叶松针叶内缩合单宁含量与树龄及家系的关系

为了研究树龄、家系和生长时期对落叶松组成抗性的影响,在7和8月采集落叶松针叶,对比分析了长白73-26(Larix olgensis 73-26)和73-28(L.olgensis 73-28),杂种日5×兴9(L.kaempferi 5×L.gmelinii9)和日3×兴2(L.kaempferi 3×L.gmelinii2)4个家系的不同年龄落叶松针叶内缩合单宁含量。结果表明:落叶松针叶内缩合单宁含量,受树龄×家系,树龄×家系×生长时期的交互效应影响差异显著。在幼龄林、中龄林和近熟林3个年龄等级中,幼龄林显著高于其他林龄,在4个家系中,杂种家系显著高于长白家系;同时,在落叶松生长旺盛的7月显著高于生长缓慢的8月,说明落叶松在7月组成抗性相对较强,幼龄林和杂种家系的组成抗性相对较强。因此,建议多种植抗性较强的杂种落叶松,同时在8月以后加强对中龄和近熟林木的防虫监护。     

小叶杨Δ~1-吡咯琳-5-羧酸合成酶(P5CS)基因克隆及在杂种落叶松中的转化

以小叶杨为材料构建了干旱胁迫和正常生长条件下的cDNA文库,以特异性引物从中扩增出一条1 850bp大小的DNA片段,经序列分析证实该片段编码Δ1-吡咯琳-5-羧酸合成酶(P5CS)。将该片段构建入植物表达载体pBI121中,在落叶松杂交育种中利用花粉管通道法将带有该P5CS基因的植物表达质粒转化入杂种落叶松,收获球果取出种子,提取转化种子发芽长出幼芽的DNA,特异性PCR扩增和Southern,Western Blotting检测证实落叶松中已导入P5CS基因。     

The Research of Gmelin Larch (Larix gmelinii (Rupr.) Rupr.) Gum

Russian Journal of Bioorganic Chemistry - The samples of Gmelin larch (Larix gmelinii (Rupr.) Rupr.) gum, selected from a variety of trees and from different parts of the tree in vicinity of...