碳氮源对花榈木胚性愈伤组织诱导、发育及有机物积累的影响

为探讨花榈木体胚发生过程中不同碳氮源处理对胚性愈伤组织诱导、发育和有机物积累的影响,并筛选出有利于花榈木体胚发生的碳氮源,优化体胚发生体系,该研究以成熟胚为外植体,通过单因素试验分析3种碳源、4种蔗糖浓度和6种氮源处理下胚性愈伤组织诱导、发育和有机物积累的差异。结果表明:(1)蔗糖中胚性愈伤组织诱导率显著高于葡萄糖和麦芽糖,但其体胚诱导率、体胚分化率、胚性愈伤组织可溶性糖、淀粉和可溶性蛋白含量差异不显著。(2)随着蔗糖浓度的升高,胚性愈伤组织、体细胞胚(体胚)诱导率、体胚分化率、胚性愈伤组织重量和可溶性蛋白含量呈先升高后降低的趋势,均以添加30 g·L^-1蔗糖最高,而胚性愈伤组织可溶性糖和淀粉含量呈增加的趋势。(3)在6种氮源处理中,胚性愈伤组织诱导率以添加500 mg·L^-1谷氨酰胺的处理最高,体胚诱导率则以添加谷氨酰胺和水解酪蛋白的处理较高,但不同氮源处理间体胚分化率无差异; 添加有机氮源的处理其胚性愈伤组织可溶性蛋白含量显著高于无氮源处理。总之,不同的碳氮源通过影响花榈木胚性愈伤组织的诱导、发育和有机物的积累,从而影响其体胚诱导率,但对体胚分化率影响不显著。初步认为30 g·L^-1蔗糖和500 mg·L^-1谷氨酰胺作为碳氮源可促进花榈木体胚发生诱导。     

贵州省后寨河小流域地形因子、人为干扰与石漠化定量研究

为定量研究喀斯特区域地形因子、人为干扰和石漠化之间的关系。基于网格法和实地观测,建立后寨河流域石漠化信息数据库并分析。结果表明:后寨河流域石漠化面积为14.43 km~2,不同利用类型石漠化面积呈以下规律:荒地坡耕地乔木林地耕地灌木林地灌草地草地弃耕地园地乔灌木林地水田经果林地;流域内岩石裸露率和土壤厚度主要受到坡度、坡位和人为干扰的制约,而人为干扰具有主观性,主要在岩石裸露率低、土壤较厚和坡度较缓的区域进行农业生产活动。荒地和弃耕地占据了石漠化面积的32.64%,且存在较大潜在石漠化的风险。回归模型发现人为干扰程度对岩石裸露率(负效应-0.286)和土壤厚度(正效应0.264)的直接效应最大,坡向对岩石裸露率(正效应0.067)和土壤厚度(负效应-0.054)的直接效应最小。认清地形因子、人为干扰和石漠化之间的耦合关系有利于喀斯特小流域石漠化治理。     

贵州省野生皂荚种实表型性状多样性分析

为深入了解贵州省野生皂荚(Gleditsia sinensis)荚果表型性状的遗传多样性及其变异类型,为皂荚的遗传改良、种质鉴定、亲本选择以及品种培育奠定理论基础。该研究以贵州省7个野生皂荚群体70个个体为研究对象,采用方差分析、主成分分析、相关性分析及多性状综合评价等方法对皂荚群体的10个种实表型性状进行系统分析和综合评价。结果显示：(1)所测皂荚的表型性状差异在群体内均达到极显著水平(P＜0.01);在群体间,除每荚粒数、种子宽、种子长宽积以及种子长宽比之外,其余表型性状的差异均达极显著水平(P＜0.01)。(2)7个居群野生皂荚各性状平均变异系数为21.16%,其中凯里市(P4)居群的变异系数最高(24.44%);居群间荚果的变异(29.22%)高于种子的变异(11.04%),且变异主要来自于群体内。(3)相关分析显示,皂荚种实各性状之间存在不同程度的关联性;主成分分析显示,前4个主成分(皂荚种子大小、单个荚果出籽数量、种子形态指数因子、与荚果长和种子厚相关的因子)的累积贡献率达69.783%,可基本反映皂荚表型性状的大部分信息;以10个种实性状对皂荚野生群体进行综合评价发现,来自于惠水县(P7)群体的皂荚种实性状综合评价最高。研究表明,贵州省野生皂荚在群体间及群体内具有丰富的表型变异,且群体内的变异大于群体间的变异,变异主要来自于群体内。     

两种乳牛肝菌属菌根食用菌与马尾松的共生特征

菌根食用菌（edible mycorrhizal fungi,EMF）是兼具生态价值和经济价值的大型真菌,其对林木健康、森林生态系统的稳定性及林下经济的发展至关重要。本研究以贵州地区马尾松Pinus massoniana林2种乳牛肝菌属Suillus EMF为研究对象,研究了其子实体及其与马尾松形成的菌根的形态特征,调查了其子实体的发生规律及其与温度和降雨的关系。研究结果表明：粘盖乳牛肝菌S. bovinus和褐环乳牛肝菌S. luteus可同时在马尾松林发生。粘盖乳牛肝菌和褐环乳牛肝菌与马尾松形成的菌根均呈珊瑚状,其中粘盖乳牛肝菌形成的菌根表面光滑无根外菌丝但具有根外菌索,褐环乳牛肝菌形成的菌根具有密集的根外菌丝但无根外菌索。粘盖乳牛肝菌和褐环乳牛肝菌子实体具有较长的发生期、产量较大,且具有错峰发生的特点。相对于降雨,温度是这2种乳牛肝菌子实体发生的主要限制因素。     

丛枝菌根网络对不同喀斯特适生植物生长及氮摄取的影响

丛枝菌根真菌(arbuscular mycorrhizal fungi,AMF)能够通过菌丝体在不同的植物个体间形成公用菌根网(Common mycorrhizal networks,CMN)。针对喀斯特生境中不同植物个体间通过CMN调控营养分配和生物性状的问题,本研究选择了喀斯特生境3种不同的适生植物作为研究对象,模拟自然环境构建微生态系。试验设置同位素供体室和受体室,供体隔室种植香樟并进行同位素~(15)N标记,受体隔室种植不同生长型植物香樟、构树和鬼针草;利用20μm(M~+)和0.45μm尼龙网(M~-)对受体隔室进行处理,同位素~(15)N标记供体植物香樟根系,测定受体植物幼苗叶片δ~(15)N值、植株氮摄取量、生物量以及生长性状指标。试验结果表明:(1)M~+处理的3种受体植物叶片δ~(15)N值分别显著高于M~-处理;同时M~+处理显著提高了香樟幼苗地上、地下部分及植株总氮摄取量,构树和鬼针草的氮摄取量在不同处理间差异未达到显著水平。(2)M~+处理显著提高了香樟地上、地下和总生物量,但对构树没有显著影响;M~+处理下香樟幼苗株高、地径及叶面积和鬼针草幼苗株高、地径分别显著高于M~-处理,但构树在M~+和M~-处理间没有显著差异。(3)M~+处理的香樟幼苗根系平均直径、根长,根表面积和根体积分别显著高于M~-处理,但M~+处理的构树幼苗则显著降低。研究表明,微生态系中丛枝菌根网CMN非平衡性地影响了不同植物个体的氮摄取及植物生长性状,CMN更有利于提高与供体植株为同一物种的受体香樟叶片δ~(15)N、植株N摄取量以及促进其生物量积累和苗木根系生长。     

喀斯特小流域土壤有机碳空间异质性及储量估算方法

为了准确估算土壤有机碳储量,利用网格法采集2755个土壤剖面,共计23536个土壤样品,研究了喀斯特小流域土壤有机碳含量分布特征,并以"土壤类型法"为基准,对土壤分布面积、石砾含量、岩石裸露率、土层厚度等指标进行修正,合理的优化了土壤有机碳储量计算公式,探索出一种专属于喀斯特地区土壤有机碳储量的估算方法,结果表明:不同土层深度和土壤类型下土壤有机碳含量存在明显差异,土壤有机碳含量随着土层深度的增加而逐渐减小,不同土属的有机碳含量减小的幅度有所差异,不同坡位和坡向的有机碳含量大小为:阳坡阴坡,坡中上部坡顶坡中坡中下坡坡底,不同土地利用方式下土壤有机碳含量大小顺序为:林地灌草地旱地水田;土壤有机碳含量与坡度、海拔、岩石裸露率均呈极显著正相关关系,与土层厚度、土壤容重呈显著负相关;喀斯特地区土壤异质性较大,不同修正指标对土壤有机碳储量估算的影响程度为:土壤厚度岩石裸露率石砾含量土壤有机碳含量土壤容重;通过修正后的计算公式估算出普定后寨河小流域表层20 cm土壤有机碳密度区间为3.53—5.44 kg/m~2,平均值为:1.24 kg/m~2,100 cm土壤有机碳密度区间为4.44—14.50 kg/m~2,平均值为12.12 kg/m~2,土壤有机碳储量为5.39×10~5t。     

人工调控措施下马尾松凋落叶化学质量变化及与分解速率的关系

马尾松凋落叶分解缓慢,促进其凋落物分解,提高养分归还速度,维持地力稳定,已成为马尾松人工林可持续经营中的关键问题。基于此,采用正交试验L_9(3~4)设计,选择菌剂、表面活性剂、不同碳氮营养液和有机肥料4种人工调控因素,在马尾松林下开展凋落叶分解调控试验,以掌握不同调控组合对凋落叶分解速率和化学质量的影响及作用效果等。结果表明:有机肥料和菌剂显著影响马尾松凋落叶分解速率,腐解剂2和鸡粪联合作用更利于分解。马尾松凋落叶在林下自然分解过程中,化学质量参数向着利于分解的方向变化,N、P以积累为主,C/N、C/P、L/N和L/P呈降低态势,人为调控措施加速了这一变化进程;不同调控措施对凋落叶化学质量参数的影响不尽相同,添加有机肥料有利于剩余凋落叶N、P含量升高,C/N、C/P、L/N和L/P的降低;菌剂腐解剂2有利于L/P、C/P的降低;表面活性剂OP-10有利于凋落叶L/N的降低。人工调控下,调控因素可通过改变凋落物化学质量影响其分解速率,N含量和C/N是影响马尾松凋落叶分解速率的主要因素;而P浓度、L/N、C/P、L/P对分解速率的影响不规律或不显著。     

一个麻疯树花羧酸酯酶基因的克隆、表达分析和原核表达

基于麻疯树RNA-Seq数据,利用RT-PCR技术成功从麻疯树花器官中克隆获得JcCXE7基因的开放阅读框,长度为957 bp,编码318个氨基酸,预测该蛋白分子质量为35.55 kDa。对JcCXE7基因的时空表达进行分析,结果表明,JcCXE7基因可能参与了麻疯树雌花大孢子母细胞发生和减数分裂;且在雌花中的表达水平大大高于雄花。利用原核表达体系对JcCXE7基因进行诱导表达,随后对获得的蛋白进行了LC-MS/MS鉴定,并对JcCXE7蛋白的氨基酸序列与同源家族进行多重比对及其结构进行分析,结果表明JcCXE7蛋白可能为GID1家族蛋白。     

不同林龄马尾松人工林优势种径级结构及物种多样性分析

采用空间代替时间的方法,以黔中山地孟关林场10a、20a、30a和36a的马尾松人工林为研究对象,通过设置12块20 m×20 m的典型样地,分析了马尾松人工林发育过程中径级结构与物种多样性的动态特征。结果表明:(1)马尾松人工林不同林龄阶段,优势种径级结构存在一定差异,10a林分呈单峰型结构,20a、30a、36a林分呈多峰型结构。(2)林下共有植物种类35科53属53种,其中灌木16科24属24种,草本20科29属29种,物种较丰富;不同林龄林分物种组成种类为:20a林分10a林分30a林分36a林分。(3)随林龄增加,马尾松人工林物种丰富度指数先增大后减小,Shannon-Wiener指数和Simpson指数以及Pielou均匀度指数和Alatalo均匀度指数在10a～30a之间变化趋势相反,30a～36a之间变化趋势一致。     

粘盖乳牛肝菌在低磷、酸铝胁迫下的生长和代谢响应

低磷和酸铝胁迫是酸性土壤限制植物生长的主要因素。有研究指出外生菌根(ectomycorrhiza,ECM)可提高宿主植物对铝毒害和低磷胁迫的适应性。然而,目前有关ECM真菌自身对低磷和酸铝环境的适应机理还不清楚。基于此,本研究以我国南方酸性土壤广泛分布的ECM真菌——粘盖乳牛肝菌Suillus bovinus为研究对象,在纯培养条件下研究了低磷、酸铝胁迫对其生长、营养吸收及菌丝分泌物的影响。结果表明,粘盖乳牛肝菌是一种耐铝型真菌,酸铝胁迫(1 mmol/L)不影响其菌丝生长,而低磷胁迫(20 μmol/L)则显著限制其菌丝生长(P<0.05)。值得注意的是,低磷胁迫的抑制效应可被酸铝胁迫逆转。低磷胁迫显著降低了粘盖乳牛肝菌对磷的吸收(P<0.05),而酸铝胁迫则对菌丝钾的吸收有促进作用。低磷、酸铝胁迫同样改变了菌丝分泌物组成。在低磷胁迫下,大量酚酸类、有机酸及脂质代谢物的积累量下调;而酸铝胁迫下则有大量酚酸类物质上调,有机酸和脂质中上调代谢物数量也高于下调数量;低磷酸铝复合胁迫下酚酸和有机酸类代谢物积累量均显著上调。另外,吲哚-3-乙酸(IAA)在各胁迫下均显著上调。以上结果可在一定程度上解释粘盖乳牛菌对低磷、酸铝环境的适应机理,并对后续进一步阐明ECM的共生适应机理有一定指导意义。