胡杨、灰叶胡杨果实空间分布及其数量特性的研究

胡杨、灰叶胡杨种间比较,果穗、种子在树冠上的垂直分布均表现为树冠上层最多,中层居中,下层最少,树冠南北侧相比较,南侧果穗量多于北侧.单果种子量在树冠各层次上差异不显著.胡杨单果重是灰叶胡杨的2.68倍,千粒重是灰叶胡杨的1.33倍,单果种子量是灰叶胡杨的2.14倍,单株种子量是灰叶胡杨的1.28倍,而单株果实量灰叶胡杨是胡杨的1.59倍.同一个种不同居群间比较,胡杨、灰叶胡杨均是单株果穗数和果穗果实数各居群间都存在差异,胡杨各居群间单果重、单果种子量差异不显著,而灰叶胡杨各居群间单果重及单果种子量差异极显著.表明胡杨在物质和能量上对后代的投资能力强于灰叶胡杨,生殖策略是通过较高的单果种子量来保证一定数量的单株种子量;而灰叶胡杨单果种子量较低,却是通过较高的单株果量来保证单株种子量,并且较小的种子占据空间生态位的潜能较胡杨占优势.     

胡杨、灰叶胡杨开花生物学特性研究

从居群水平研究了胡杨、灰叶胡杨不同居群的开花物候特征.结果表明:胡杨、灰叶胡杨各居群均表现为雄株开花物候早于雌株,一般可授期开始较散粉期晚1～4 d,结束较散粉期晚2～5 d,并且居群散粉期和可授期的重叠期较长.在同一居群内,胡杨、灰叶胡杨同性单株间开花期的不一致性较高.两个种相比较,胡杨居群的开花进程比灰叶胡杨居群早2～5 d,并且从每日开花株数累积分布来看,胡杨散粉期、可授期为双峰型,灰叶胡杨为单峰型.     

胡杨、灰叶胡杨生物生态学特性调查

对胡杨、灰叶胡杨6个不同居群的分布、生境概况、生物学、生态学特性进行了调查,研究结果表明生境条件不同,居群的开花物候期、生长发育状况、花果产量、种子繁殖和营养繁殖以及群落的结构、繁茂程度等有所不同。地下水位在3～7m的居群,生长发育不良,种子繁殖和营养繁殖率很低,群落年龄结构老化,居群呈衰退趋势,影响因素是地下水位、土壤水分和土壤盐分的变化;地下水位在1．5～2．5m的居群,生长正常,花果产量高。胡杨、灰叶胡杨在所处各群落中均为建群种,群落垂直结构一般分为3层,群落水平结构的不郁闭性和林窗现象普遍。     

胡杨、灰叶胡杨花粉成分及生活力的比较研究

比较研究了胡杨,灰叶胡杨花粉的化学成分及2种花粉在不同贮藏条件下的生活力变化。结果表明;在室温,4℃冰箱内保存,灰叶胡杨花粉生活力保持的时间均比胡杨花粉生活力保持的时间长,同一个种的花粉贮藏相同时间,在4℃冰箱内贮藏的生活力比室温下贮藏的生活力强,耐贮藏的灰叶胡杨花粉水分,淀粉含量较胡杨花粉高,蛋白质,还原糖,17种游离氨基酸含量较胡杨花粉含量低。     

胡杨叶片碳水化合物及可溶性蛋白特征与叶形变化和个体发育阶段的关系

通过野外调查和室内分析,研究胡杨叶形变化及其碳水化合物及可溶性蛋白含量随个体生长发育阶段的变化规律。结果显示：（1）叶形指数随着胡杨胸径（树龄）的增加以及树冠由基向顶方向而逐渐减小,与树高和胸径均呈现极显著负相关。(2)叶片可溶性糖含量变化与个体发育阶段没有关系,在不同的发育阶段以及树冠的不同垂直空间保持在一个较高的稳定水平;叶片淀粉含量与胸径呈显著负相关,与叶形指数呈显著正相关,与叶片宽度呈极显著负相关;叶片可溶性蛋白含量与叶形指数呈显著正相关,与叶片长度呈极显著正相关。综合分析认为,胡杨叶形变化不仅存在于个体发育的不同阶段,同时存在于树冠的不同垂直空间,胡杨的叶形变化（异形叶性）是因个体发育阶段的不同而出现的生物学特征。在胡杨叶形指数随个体发育阶段、树冠由基向顶方向表现出逐渐减小的过程中,叶片淀粉含量随胸径增加、叶形指数减小和叶片宽度增加而减少;叶片可溶性蛋白含量随叶形指数和叶片长度的减小而减少。胡杨叶片淀粉、可溶性蛋白代谢可能在其叶片长度和宽度变化中具有调节作用。     

胡杨、灰叶胡杨花空间分布及数量特征研究

研究了不同居群的胡杨、灰叶胡杨花空间分布及其数量特征。结果表明,无论是胡杨还是灰叶胡杨,其雄树的树高、最低花位、集花区下限、集花区上限、最高花位皆低于雌树,并且雌株与雄株的花序分布范围亦有着较大的重叠区域。在树体上,雄花序主要分布在树冠的中部,上部次之,下部最少;雌花序主要分布在树冠的上部,中部次之,下部最少。胡杨的单株花序量、花朵花药数、花药花粉量和花序花粉量均小于灰叶胡杨,而花序花朵数胡杨雄树的小于灰叶胡杨,雌树的大于灰叶胡杨。统计分析表明,不同居群胡杨的单株花序量、花序花朵数与花药花粉量是相对稳定的,而灰叶胡杨仅雄树的单株花序量是稳定的。     

中国新疆灰叶胡杨群体遗传多样性的SSR分析

以中国新疆灰叶胡杨( Populus pruinosa)的9个天然居群的135个样品为材料,利用12对荧光SSR引物对其遗传多样性和遗传结构进行研究.结果表明:12对引物共检测到136个位点,平均每个引物11个条带,居群的平均多态位点比率平均为0.972、Shannon 指数(Ⅰ)平均为1.185、Nei指数(h)平均为0.541、观察杂合度Ho为0.321、期望杂合度He为0.560,表明灰叶胡杨的遗传多样性水平较丰富.9个灰叶胡杨天然居群中泽普居群的遗传多样性最为丰富,阿拉尔14团遗传多样性最为贫乏.AMOVA分子差异分析显示:12％的遗传变异存在居群间,88％的遗传变异则存在居群内,基因分化系数Gst为17.10％,证明灰叶胡杨居群的遗传分化程度较低.根据遗传分化系数,测得居群间的基因流(Nm)为2.424.9个居群的平均遗传距离为0.244,14T居群和MGT居群遗传距离最近,遗传一致度最大.利用UPGMA法对9个居群进行聚类分析,灰叶胡杨9个自然居群分为4大类:48团(48T)、14团(14T)、麦盖提县(MGT)、墨玉县(MY)、沙雅县(SY)聚为一大类,阿瓦提县(AWT)和阿拉尔和田河古道(ALE)居群聚为一大类,最后泽普县(ZP)、巴楚县的夏马勒林场(XML)各自单独为一类.经Mantel检验,9个灰叶胡杨居群的遗传距离和地理距离相关性不显著.总之,泽普居群遗传多样性最丰富,因此在指定原位种质保护计划时应优先考虑泽普居群.     

胡杨披针形叶与宽卵形叶的渗透调节能力的差异

以胡杨披针形叶和宽卵形叶作为实验材料,对其组织水平的离子含量及不同类型细胞的离子分布特征、可溶性有机渗透调节物质的含量、液泡膜H+-ATPase的活性进行了测定。结果表明,Na+、Cl-、K+、Ca2+等离子的分布在两种叶片及不同细胞中有差异,主要表现为宽卵形叶中Na+、Cl-的含量分别为披针形叶的111.2%和118.4%,Na/K值和Na/Ca值分别为0.75和1.78,均高于披针形叶的。宽卵形叶的栅栏细胞的Na/K值和Na/Ca值较其维管束鞘细胞的高,而披针形叶的则正相反;宽卵形叶较披针形叶含有较高浓度的可溶性糖和脯氨酸,分别为514和0.751μmol·g-1FW,而甜菜碱的含量较低,为0.703μmol·g-1FW;宽卵形叶的液泡膜H+-ATPase的活性较披针形叶的高15.47%。以上结果表明胡杨宽卵形叶的渗透调节能力较强于披针形叶。本文还对两种叶片对胡杨适应其盐渍化生境的贡献进行了讨论。     

塔里木河中游胡杨与灰叶胡杨气体交换特性对比研究

在自然条件下利用Li-6400光合作用系统对塔里木河中游地区的天然胡杨、灰叶胡杨净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、胞间CO2浓度(Ci)、蒸腾速率(Tr)和水分利用效率(WUE)等生理指标进行测定分析,探讨它们对外界干旱环境适应的生理特性,为进一步研究胡杨、灰叶胡杨的光合水分生理特性,以及保护恢复塔里木河流域的天然胡杨林提供依据。结果表明:(1)在整个光合日变化进程中,胡杨的日平均Pn、Gs、Tr以及WUE均高于灰叶胡杨。(2)胡杨和灰叶胡杨的净光合速率日变化均呈"双峰"曲线并存在光合"休眠"现象。(3)胡杨、灰叶胡杨在正午时分出现的Pn下降主要是受到气孔限制的影响既气孔限制值增大、胞间CO2浓度减小;傍晚时分出现的光合速率下降主要是因受到外界光照强度减弱,既受非气孔限制影响较大。(4)决定胡杨和灰叶胡杨Pn日变化的环境因子作用大小均为:光量子通量密度(PPFD)>气孔导度(Gs)>空气相对湿度(RH)>气温(Tair);决定胡杨与灰叶胡杨Tr日变化的环境因子作用大小顺序分别为:气温(Tair)>光量子通量密度(PPFD)>气孔导度(Gs)>空气相对湿度(RH)和光量子通量密度(PPFD)>气温(Tair)>气孔导度(Gs)>空气相对湿度(RH)。研究认为,胡杨与灰叶胡杨为适应干旱半干旱区的环境,在长期适应过程中形成了不同的生理生态对策,胡杨主要是通过调节Gs来有效控制蒸腾失水,提高WUE,进而适应干旱环境;灰叶胡杨主要是通过高蒸腾耗水,降低WUE来减少干旱环境对自身的伤害。     

胡杨、灰叶胡杨光合及叶绿素荧光特性的比较研究

比较研究了两年生胡杨和灰叶胡杨叶片的光合及叶绿素荧光特性.结果表明:胡杨和灰叶胡杨均表现出净光合速率(Pn)日变化呈单峰曲线,只是在12:00时胡杨的Pn略微降低;气孔导度日变化均呈单峰型曲线;胞间CO2浓度日变化呈近“V”字型曲线.相同的试验条件下,胡杨的净光合速率、气孔导度高于灰叶胡杨,净光合速率与气孔导度峰值出现在上午10:00时;胡杨胞间CO2浓度低于灰叶胡杨,胞间CO2浓度最低值均出现在中午14:00时.经充分暗适应后的叶片叶绿素荧光参数初始荧光、PSⅡ原初光能转换效率和PSⅡ潜在活性均为胡杨显著大于灰叶胡杨.以太阳光为光化学光,测定的叶绿素荧光参数日变化显示,胡杨PSⅡ实际的光化学反应量子效率、非循环电子传递速率、光化学猝灭系数均大于灰叶胡杨,而非光化学猝灭系数却较灰叶胡杨小.胡杨与灰叶胡杨在光合与叶绿素荧光特性上的差异,是胡杨更能适应干旱荒漠区高光、高温与低相对空气湿度环境,从而表现出高净光合速率的部分生理学原因之一.     

小黑杨快繁与再生体系的优化

利用已获得小黑杨无菌苗叶片,研究不同培养基和植物激素对不定芽诱导、丛生苗抽茎及幼苗生根的影响。结果表明：培养基和激素对小黑杨叶片不定芽的诱导及幼苗生根有一定影响。小黑杨叶片不定芽诱导的最佳培养基：MS+6 BA 0.5 mg·L^-1+NAA 0.05 mg·L^-1,诱导率为100%。丛生苗诱导的最佳培养基：MS+6-BA 0.2 mg·L^-1+NAA 0.05 mg·L^-1。幼苗生根的最佳培养基有两种：MS+NAA 0.25 mg·L^-1或MH+IBA 0.2 mg·L^-1,生根率大于99%。     

转几丁质酶基因黑杨的获得

以G1黑杨幼叶为外植体建立了组织培养高频再生体系 ,对传统的农杆菌介导法进行了改进 ,用来自于菜豆的几丁质酶基因 (CH5B)进行转化 ,经PCR和PCR Southern杂交鉴定 ,证实CH5B基因已整合入G1黑杨核基因组中。     

Floral Morphology of Populus lasiocarpa Oliv and Its Phylogenetic Position in Populus

The results of this study, which involved macroscopic, microscopic and SEM investigation of flowers of Populus lasiocarpa Oliv., may be stated as follows: 1. Female, male and bisexual flowers possess well developed perianth greenish in color with obvious veins and glandular teeth. The branched vascular bundles and stomata apparatus are observed in the transection of the perianth. It suggests that the perianth is homologous with the leaf. 2. Each pistil of female and bisexual flowere possesses 3(–5) separate styles. The ovary is I-celled with 16–34 ovules. Each male flower has 41–110 stamens. The connective of stamen is protrusive. Presence of bisexual, polygamous flower and monoecism is not rare. 3. In comparison with several other species of Populus, P. lasiocarpa is supposed to be the most ancient and primitive species of the Populus. The central and south-west China perhaps is one of distributional center of Populus.     

塔里木河上游胡杨与灰杨光合水分生理特性

在自然条件下对塔里木河上游优势树种-胡杨、灰杨的光合水分生理特性进行比较研究.结果表明,整个生长季胡杨、灰杨的光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr,除8月份)日进程均为单峰曲线,水分利用效率(WUE)变化无明显规律性.胡杨与灰杨12:00后Pn的下降主要取决于非气孔因素限制.胡杨Pn、WUE高于灰杨,而Tr低于灰杨,表明胡杨属高光合、低蒸腾、高WUE型树种,灰杨属低光合、高蒸腾、低WUE型树种.胡杨、灰杨枝水势(Ψw)、清晨与正午水势日进程均呈"V"字型曲线,胡杨水势日变幅、正午水势月变幅均小于灰杨,但两树种水势间无显著差异.胡杨与灰杨具有较强的水分吸收和减少水分丧失的能力,但胡杨调节气孔导度(Gs)控制蒸腾失水的能力较强,对干旱环境表现出更强的生态适应性,从而导致两树种产生了种群地理分化.     

不同形态氮素施肥对小黑杨幼苗生长的影响

以小黑杨当年播种苗为材料,研究了不同施氮量（12,24和48 mg·株^-1）和不同形态氮素（有机氮和无机氮）施肥对小黑杨幼苗生长的影响,以探讨小黑杨对氮基酸类有机氮素施肥的生长响应。结果表明：无论施无机氮（硝酸铵）还是有机氮（精氨酸）,小黑杨幼苗的苗高、地径、总生物量都是随施氮量的增加而增加,但是中等施氮量处理的幼苗氮利用效率最高。无机氮（硝酸铵）和有机氮（精氨酸）处理的幼苗在相同施氮水平下生长表现无明显差异,施用有机氮可以与施用无机氮获得相同的促进苗木生长的效果。不同氨基酸及其组合肥料施用对小黑杨幼苗生长的影响显著。单一氨基酸施肥情况下,施用精氨酸促进苗木生长的效果最好,谷氨酸次之,甘氨酸最差;氨基酸组合施肥情况下,有精氨酸的组合施肥苗木生长好,有甘氨酸的组合施肥苗木生长差。不同氨基酸施肥处理对小黑杨幼苗各器官氮含量没有明显影响。     

胡杨转基因体系的建立

胡杨（Populus euphratica）是唯一能在沙漠里生长的高大乔木树种,建立其转基因体系可为胡杨抗逆分子机制与应用技术研究提供基本方法。通过研究农杆菌介导的胡杨转GUS基因的技术体系得出以下结论：（1）胡杨再生植株体系,叶片在附加1.0μmol·L^-1 6-BA和5.0μmol·L^-1NAA的1/2MS培养基上不定芽诱导率较高;（2）转基因体系,胡杨叶片在含100μmol·L^-1乙酰丁香酮的OD600值为0.4-0.6的根癌农杆菌菌液中浸染15分钟,共培养2天,GUS基因转化效率较高;（3）转基因植株抗生素筛选,转GUS基因胡杨叶片用300mg·L^-1头孢霉素抑制农杆菌生长,在含9mg·L^-1G418的培养基上诱导不定芽以获得转基因的抗性植株。