干旱胁迫下四倍体刺槐幼苗水分利用效率及稳定碳同位素组成的研究

在模拟自然干旱的条件下,测定2个四倍体刺槐品种(K2、K3)和普通二倍体刺槐(K1)一年生组培苗的长期和瞬时水分利用效率(WUE)及其稳定碳同位素组成(δ13C),以探讨四倍体刺槐的抗旱机理.结果表明,K2、K3的长期水分利用效率(WUEL)在不同水分胁迫条件下都显著高于K1,它们在同等供水条件下比K1具有更大的生物量产出;3个材料叶片的瞬时水分利用效率(WUEI)均随干旱胁迫的加剧表现先升后降的趋势,且胁迫处理均高于适宜水分处理.随水分胁迫的加剧,各品种刺槐苗木叶片的δ13C显著升高;K2、K3的δ13C在各水分条件下均高于K1;各材料叶片的δ13C与其WUEL有良好的正相关性,可以作为筛选高WUE刺槐品种的指标.     

Isolation and characterization of microsatellite markers from Robinia pseudoacacia L

Microsatellite markers were isolated from Robinia pseudoacacia L. using an enrichment method. Eleven of the 23 primer pairs designed successfully amplified unambiguous and polymorphic single loci among 39 individual R. pseudoacacia L. from northeastern Japan. The observed and expected heterozygosities of the 11 microsatellite markers ranged from 0.333 to 0.821 and from 0.489 to 0.867, respectively. The polymorphisms observed at the 11 microsatellite loci are useful genetic data for forest ecological studies involving R. pseudoacacia L.     

四倍体刺槐无性系K2和K3的组织培养

1997年,北京林业大学从韩国引进了具有速生和饲料用途的刺槐(Robinia pseudoacacia L.)四倍体优良无性系,目前已在全国各省区试推广.与普通刺槐相比,四倍体刺槐具有叶大、速生等优点,且较普通刺槐有更强的适应性,耐干旱、贫瘠、烟尘及盐碱能力强,成林快,是水土保持、防风固沙及退耕还林的良好树种,可作为西北地区造林的先锋树种.     

不同光环境对麻栎和刺槐幼苗生长和光合特征的影响

通过搭建遮阳棚设置3个光照强度,模拟森林幼苗生长的林缘、林窗和林下光环境,研究麻栎和刺槐幼苗形态结构、光合特性、生物量积累及其分配对不同光照强度的响应。结果表明,极度弱光环境限制了幼苗的株高、基径、总叶面积、冠面积、叶面积指数和总叶数等形态指标的增长,与全光环境相比,适度遮荫有利于幼苗的形态生长,光照对麻栎形态的异速生长曲线影响较小,刺槐较麻栎的曲线变化更明显一些,弱光降低了异速生长指数。随遮荫程度的增加,麻栎的净光合速率、蒸腾速率、气孔导度逐渐降低,刺槐的净光合速率则在适度遮荫下最大,两者的光能利用效率均显著增大,水分利用效率先升后降。随光照强度的减弱,麻栎各器官的生物量积累降低,叶面积比率的增加和根冠比的减少有利于增加光能的捕获,而刺槐的生物量积累和分配则在适度遮荫下达到最优;各叶绿素含量均显著上升,而叶绿素a/b则逐渐下降。麻栎和刺槐显示出不同的生存策略和光利用策略,在一定程度上可以揭示它们在阔叶林群落中不同的演替地位。     

不同疏伐强度下黄土丘陵区刺槐林的水分利用特征

造林是生态恢复的重要措施,但由于种植密度过高,导致土壤干燥化,林木生长衰退,严重制约其生态功能的提升。疏伐是人工林改造的重要手段,水分利用特征是确定适宜疏伐密度的关键因素,但目前缺少疏伐对人工林水分利用特征影响的系统研究。基于此,以黄土丘陵区刺槐林为研究对象,设置疏伐55%(P1)、28%(P2)、16%(P3)和对照(P4)四个处理,通过0—500 cm深度的土壤水与茎秆水δ²H和δ¹⁸O、叶片δ¹³C的采样分析并利用MixSIAR模型,比较了不同疏伐强度下刺槐林水分来源和水分利用效率的差异,建立了水分来源比例与叶片δ¹³C的定量关系。结果表明：(1)疏伐样地在不同深度的土壤含水量均高于对照样地,表明疏伐对缓解土壤水分胁迫具有重要作用。(2)随着疏伐强度的增大,浅、中层(0—100 cm、100—300 cm)土壤水对刺槐的贡献比例呈增加趋势(P1:80.4%;P2:78.1%;P3:76.3%;P4:67.8%),而深层土壤水分(300—500 cm)的贡献比例相对降低,表明疏伐促进了刺槐对浅层...     

气候变化驱动下黄土高原刺槐林气候适宜性和脆弱性

刺槐是黄土高原乡土树种,具有优良的水土保持和固碳功能。黄土高原生态恢复实践中实施了大规模的植树造林,刺槐林面积占沟壑丘陵区人工植树造林面积90%以上。由于种植时没有考虑刺槐的气候适宜性,一些地区的刺槐林出现了退化现象。采用最大熵模型,在0.5km×0.5km空间精度上分别模拟了1961—1990、1966—1995、1971—2000、1976—2005、1981—2010,以及2100年(典型浓度路径RCP4.5和RCP8.5气候情景下)黄土高原刺槐的气候适宜性和敏感性。模拟结果显示：黄土高原刺槐分布及其动态变化主要受到最冷月温度、极端低温、降水量、年辐射量等气候因子影响,低温(最冷月温度、极端低温)是影响刺槐的最关键因子。黄土高原西北和北部广大地区,自然环境条件不适合刺槐林生长;黄土高原东南部(关中平原和山西南部)比较适合刺槐生长。相对1961—1990年,1961—2010年期间刺槐林适宜区分布格局基本没有改变,RCP4.5和RCP8.5气候情景下刺槐林适宜区分布格局也没有显著改变。图层叠加分析发现,刺槐的气候适宜度(即存在概率)发生了明显改变。黄土高原西部和北部属于不适宜刺槐生...     

Cloning of a lectin cDNA and seasonal changes in levels of the lectin and its mRNA in the inner bark ofRobinia pseudoacacia

A cDNA clone encoding a lectin was isolated by immunological screening of an expression library prepared from poly(A)⁺ RNA from the inner bark ofRobinia pseudoacacia. The cDNA clone (RBL104) had an open reading frame of 858 bp that encoded a polypeptide with a predicted molecular weight of 31210. This molecular weight corresponded closely to that of a polypeptide immunoprecipitated from products of translationin vitro of the poly(A)⁺ RNA. Thus, RBL104 appeared to be a full-length cDNA. The N-terminal amino acid sequence of the purified lectin protein matched a portion of the predicted amino acid sequence. It appeared that the lectin was synthesized as a precursor that consisted of a putative signal peptide of 31 amino acids and a mature polypeptide of 255 amino acids. Southern blot analysis of the genomic DNA revealed that the lectin was encoded by a small multigene family. The lectin was mostly localized in the axial and ray parenchymal cells of the inner bark. A small amount of lectin was also found in the axial and ray parenchymal cells of the xylem. The lectin accumulated in the inner bark in September, remained at high levels during the winter and disappeared in May. The mRNA for the lectin was detected from August to the following March. The appearance and disappearance of the mRNA were observed prior to those of the lectin protein.     

Heterogeneity of the interflavanyl bond in proanthocyanidins from natural sources lacking C-4 (C-ring) deoxy flavonoid nucleophiles

The proanthocyanidin pool in the floral kingdom usually involves the presence of carbon-carbon bonds linking predominantly flavan-3-ol constituent moieties. Such an ensemble of flavan-3-ol units originates via electrophilic aromatic substitution of flavan-4-yl carbocations (or their equivalents) derived from flavan-4-ols and/or flavan-3,4-diols and the nucleophilic centers of the m-oxygenated A-rings of flavan-3-ol nucleophiles. In the absence of these potent flavan-3-ol nucleophiles with their aptitude for the formation of carbon-carbon bonds, alternative centers emerge as participants in interflavanyl bond formation. Such a phenomenon is demonstrated for the distribution of various profisetinidin-, prorobinetinidin-, proguibourtinidin-, promelacacinidin- and proteracacinidin-type pro- and leuco-anthocyanidins in several southern hemisphere heartwood species.     

刺槐林下菌根真菌资源的调查、分离及回接

植物与微生物的共生体在长期协同进化的过程中形成了对各种胁迫的适应性。在北方干旱、半干旱的逆境条件下植物生长除受水分制约外 ,氮、磷元素的供应也是重要的限制性因子。固氮植物可以通过根瘤进行固氮作用弥补氮源不足 ,而菌根能够提高宿主植物对磷元素的吸收。研究表明 ,植物感染菌根后可以提高宿主的抗旱性、抗盐碱性、抗重金属毒害、抗极端湿度、抗极端 ｐＨ等的能力[1]。近年来 ,菌根技术被应用于营林实践中 ,在进行某些树种造林时 ,利用人工接种外生菌根真菌的方法 ,已取得初步的成功[2 ]。在我国广大农村 ,薪材在能源消费中占有重…     

黄土半干旱区刺槐和侧柏林地土壤水分有效性及生产力分级研究

采用LI-6200型植物光合测定系统和LI-1600型稳态气孔计,对黄土半干旱区刺槐、侧柏的净光合速率、羧化效率、蒸腾速率、水分利用效率、气孔导度、气孔阻力、胞间CO2浓度和气孔限制值与土壤含水量的关系进行研究;并对林地土壤水分有效性及生产力进行分级与评价．结果表明,刺槐与侧柏林地土壤含水量分别在4．5％和4．0％以下为“无效水”;土壤含水量在4．5％～10．0％和4．0％～8．5％阈值内属于“低产低效水”;在10．0％～13．5％和85％～11．0％阈值内为“中产高效水”;在13．5％～17．0％和11．0％～16．0％阈值内属于“高产中效水”;在17．0％～19．0％和16．0％～19．0％阈值内为“中产低效水”;土壤含水量在19．0％以上也属于“低产低效水”。