核桃杂交后代群体及优选单株种仁中粗蛋白质和粗脂肪含量的遗传特性

为明确核桃(Juglans regia L.)种仁中粗蛋白质和粗脂肪含量的遗传特性,分别对品种‘元林’(母本)和‘青林’(父本)及其杂交后代群体种仁的粗蛋白质和粗脂肪含量及其遗传参数进行了测定及分析;并在此基础上,比较分析了15个优选单株种仁的粗蛋白质和粗脂肪含量以及种仁油的脂肪酸组成.结果显示:‘元林’和‘青林’及其杂交后代群体种仁中粗蛋白质含量均值分别为17.61％、19.28％和19.70％,变异系数分别为4.25％、7.99％和18.75％;粗脂肪含量均值分别为61.03％、59.28％和57.61％,变异系数分别为10.54％、4.93％和9.56％.杂交后代群体种仁的粗蛋白质及粗脂肪含量的各遗传参数均有较大差异;单株间粗蛋白质含量差异极显著(P≤0.01),遗传力(H2)和相对遗传增益(△G’)分别为0.93和33.12％;粗脂肪含量差异显著(P≤0.05),H2和△G’分别为0.92和19.06％.15个优选单株种仁的粗蛋白质和粗脂肪含量分别为15.78％ ～25.22％和50.41％ ～64.69％,其中,单株6-7、5-19和3-19的粗蛋白质和粗脂肪含量均较高.优选单株种仁油由亚油酸、油酸、α-亚麻酸、棕榈酸、硬脂酸、顺-11-二十碳烯酸和花生酸组成,以亚油酸相对含量最高(61.57％),不饱和脂肪酸总相对含量达87.48％.研究结果表明:与亲本相比,核桃杂交后代种仁的粗蛋白质含量较高、粗脂肪含量较低;对杂交后代进行优良单株筛选可获得粗蛋白质和粗脂肪含量较高的遗传增益.     

柴达木地区野生黑果枸杞种群遗传多样性的AFLP分析

采用扩增片段长度多态性(AFLP)分子标记技术对青海省柴达木地区5个野生黑果枸杞(Lycium ruthenicum)种群的120份样品的遗传多样性进行分析。结果表明: 柴达木地区野生黑果枸杞具有很高的遗传多样性, 9对选扩引物共得到1691条清晰条带, 其中多态性条带1678条, 多态性变异率为99.23%, 种群间的有效等位基因数为1.4712, Nei’s基因多样性为0.3245, Shannon信息指数为0.4367。分子方差分析(AMOVA)结果表明: 柴达木地区5个黑果枸杞种群的遗传变异主要存在于种群内部(92%), 种群间的遗传分化较小(8%, 遗传分化系数0.08)。黑果枸杞种群间的遗传相似系数介于0.9709-0.9922之间, 平均值为0.9835。种群间的聚类及Mantel检验(γ = 0.3368, p = 0.8064)均表明柴达木地区黑果枸杞种群地理距离与遗传距离之间的相关性不明显; 黑果枸杞个体间的聚类表明同一种群的个体不能完全聚在一起。对同一种源的遗传多样性分析发现, 诺木洪奥斯勒草场的种源内部的遗传变异更为丰富, 这或许可以推断诺木洪可能为柴达木地区野生黑果枸杞种质资源的中心产区。     

沙质海岸灌化黑松对蛀食胁迫的补偿性响应

黑松(Pinus thunbergii)在特定的沙质海岸环境中形成了与之相适应的灌化树形。由蛀食胁迫诱发的黑松补偿性响应是其自我保护和适应不良环境的一种重要机制,目前尚缺乏相关研究。该文通过比较蛀食前后植株补偿性生长特征的变化来阐明补偿性响应的机理及其在灌化过程中的作用。结果表明：(1) 蛀食胁迫后,当年和次年枝的数量明显增加,且对当年枝的影响大于次年枝,可见这种补偿响应具有持续性,但强度有减弱的趋势。同样,叶构件的补偿响应也具有持续性但强度差别不显著。(2) 当年枝和叶构件的补偿性生长与其在1年枝上的位置密切相关,蛀食后近顶端枝和叶长度分别为未蛀枝上同部位的1.75与1.43倍,而近底端补偿性生长不明显。(3) 在密度效应的影响下,蛀食枝的芽死亡率上升5.4倍,营养芽产量上升1.55倍,而生殖芽产量差异不显著,因此蛀食胁迫诱发的补偿性响应更倾向于投资营养生长。(4) 主枝遭蛀食胁迫停止生长后,分枝数增多,枝计盒维数增加25%。树冠计盒维数随枝条受害率的增加呈现“先增后减”的变化趋势。通过非线性回归分析表明,两者呈“后峰型”曲线函数关系。(5) 枝和叶构件的总生物量在两条件下差异不显著,属等量补偿性生长。本研究认为：灌化黑松响应蛀食胁迫的补偿性生长机理可用顶端优势去除理论解释,且具有持续效应,这种枝构型改变方式将最终导致黑松灌化形态的形成;同时,补偿性响应还包括芽命运和计盒维数的变化。因此,可将芽命运和计盒维数作为反映植物补偿性生长的指标。     

灵山湾国家森林公园刺槐林下垂序商陆种子雨时空动态

垂序商陆(Phytolacca americana)的入侵给山东省沿海防护林的生物多样性及乔木更新造成了严重的危害, 为揭示其繁殖特性和扩散机制, 在灵山湾国家森林公园刺槐(Robinia pseudoacacia)林下由林缘至林内60 m设置5个梯度, 采用机械布点法对垂序商陆的结实量、种子雨分布和扩散格局进行了调查。结果表明: 1)垂序商陆的结实量与种子雨量由林缘至林内逐渐减小, 分别为2 273-1 846和1 382-621粒·m^-2, 不同空间种子雨密度占结实密度的60.80%-33.64%, 平均为49.52%, 人为搂割及动物取食是种子雨量损失的主要原因; 2)种子雨始于9月中旬, 林缘种子雨的发生早于林内, 种子雨的平均强度由林缘至林内逐渐减小, 在10月下旬和12月中旬各有一次种子雨高峰, 最大强度分别为32-4和59-5粒·m^-2·d^-1; 3)种子雨由林缘至林内散布范围逐渐减小, 同时随距母株距离的增加而减小, 其中最大散布距离与加权平均距离分别为210-180 cm和94.32-63.03 cm, 整体加权平均距离为81.00 cm。表明垂序商陆种子雨具有明显的时空异质性, 对预测其扩散潜力及群落结构组成趋势有重要的意义。     

沙质海岸防护林入侵植物垂序商陆的防治

垂序商陆的入侵给我国沿海防护林造成了严重危害.本研究在入侵程度相对一致的刺槐林下设置样地,采用物理(刈割、切根)、化学(喷洒无公害除草剂)方法进行控制试验,并以林下紫穗槐发育良好、未进行处理的地段作为对照,探索控制垂序商陆生长的有效方法.结果表明:刈割能快速降低垂序商陆各项生长指标,但次年即恢复至对照水平.1/3切根仅减少了当年地上部分生长量,第3年又恢复至处理前水平,而2/3切根和完全切根处理一次即可有效地清除垂序商陆.精喹禾灵和百草枯仅能杀死其地上部分,次年即恢复至处理前水平,而45g·L-1草甘膦处理的垂序商陆死亡率达到100％,第3年新萌发垂序商陆生长与结实量已明显恢复.紫穗槐发育良好地段的垂序商陆各生长指标始终处于较低的平衡状态.采用紫穗槐替代法是长期控制垂序商陆的有效防治方法.     

泰山4种优势造林树种叶片凋落物分解对凋落物内细菌群落结构的影响

为研究泰山不同造林树种凋落物叶分解对细菌群落的影响。以泰山4种主要优势造林树种刺槐(Robinia pseucdoacacia)、麻栎(Quercus acutissima)、油松(Pinus tabulaeformis)和赤松(Pinus densiflora)为研究对象,采用凋落物分解袋法及Illumina Miseq测序平台对细菌16S rDNA V4—V5区扩增产物进行双端测序,分析了4种树种叶片凋落物分解对细菌群落结构及多样性的影响。结果表明:(1)4种树种叶片分解速率差异显著(P0.05),刺槐分解速率显著高于其他3个树种(P0.05),表现为刺槐赤松油松麻栎。(2)4种叶凋落物分解一年后化学元素含量与初始化学元素相比均存在显著差异。C、木质素含量均显著降低(P0.05);N、P含量显著升高(P0.05)。(3)所有样品一共获得643440条有效序列,分属于35门,92纲,121目,246科,410属,206种。细菌群落NMDSβ-多样性分析显示除油松和赤松间差异较小外,其他树种间差异程度均较大。其中,细菌群落相对丰度在5%以上的优势类群是变形菌门、放线菌门、拟杆菌门、酸杆菌门,且在4种处理之间差异显著(PSymbol|@@0.05)。在纲水平上,α-变形菌纲、β-变形菌纲、不明放线菌纲、鞘脂杆菌纲、γ-变形菌纲、δ-变形菌纲为主要的优势纲,其中不明放线菌纲和鞘脂杆菌纲差异显著(PSymbol|@@0.05)。在种水平上,Bradyrhizobium elkanii和Luteibacter rhizovicinus在4个处理中都为优势种,每个处理也都有自己所特有的优势种。(4)4个处理细菌丰富度(OUT、观测到的物种数和ACE指数)和系统发育多样性(PD指数)之间差异显著(PSymbol|@@0.05),且阔叶树种刺槐和麻栎显著高于针叶树种赤松和油松。(5)叶片凋落物性状和细菌群落NMDS分析表明,细菌群落多样性受到凋落物化学性质的影响,尤其是凋落物初始C/N比和木质素/N比。此外,在细菌群落多样性和叶片凋落物化学性质两个因素中,分解速率与凋落物化学性质相关性更大。研究结果有助于理解细菌群落结构和多样性对森林生态系统叶片凋落物分解的影响。     

欧石楠体细胞胚发生过程中的DNA甲基化

利用甲基化敏感扩增多态性（MSAP）方法,对欧石楠大田苗、胚性愈伤组织和再生苗的DNA甲基化进行了研究。从64对选扩增引物中筛选出19对,共扩增得到506条带,统计显示,大田苗、胚性愈伤组织和再生苗的全基因组DNA甲基化水平分别为31．42％、27．86％和29．05％,3种试材发生甲基化变异的有175条带,变异率为34．58％。体细胞胚诱导形成胚性愈伤组织过程中,甲基化水平降低,而在再生苗中有所恢复,与大田苗接近。在外侧胞嘧啶甲基化水平上,胚性愈伤组织的甲基化水平有所增加,且在再生苗中可部分维持。另外,在175条变异带中,再生苗恢复到大田苗DNA甲基化模式的有62条,占总变异条带的35．43％,而与胚性愈伤组织维持相同DNA甲基化模式的有59条,占33．71％。回收部分甲基化变异条带,最终得到8条有效的基因组DNA序列。BLASTnI：对分析表明,在欧石楠基因组中,包括抗性基因、蛋白激酶、质体基因等在内的多种DNA序列均存在DNA基化修饰现象。     

不同施氮量下灌水量对小麦耗水特性和氮素分配的影响

研究了不同施氮量条件下灌水量对高产小麦耗水特性和氮素分配利用的影响。设置4个施氮水平:0kg·hm-2(N0)、120kg·hm-2(N1)、210kg·hm-2(N2)和300kg·hm-2(N3),在每个施氮水平下设置4个灌水量处理:不浇水(W0)、底墒水+拔节水(W1)、底墒水+拔节水+开花水(W2)、底墒水+拔节水+开花水+灌浆水(W3),每次灌水量60mm。结果表明:(1)在N0水平下W0处理日耗水量以拔节至开花期最高,在N1水平下,拔节至开花期日耗水量与开花至成熟期的无显著差异。同一施氮水平下,小麦开花后总耗水量、耗水模系数和日耗水量随灌水量的增加而提高,但产量随灌水量的增加先升高后降低。(2)同一施氮水平下,成熟期W1处理20—140cm各土层土壤含水量低于W2和W3处理,140—200cm土层土壤含水量与W2处理无显著差异;W1处理0—40cm土层土壤硝态氮含量及植株氮素在籽粒中的分配比例高于W2和W3处理,100—140cm土层土壤硝态氮含量及植株氮素在营养器官中的分配量和分配比例低于W2和W3处理。表明灌溉底墒水和拔节水的W1处理,促进了小麦对20—140cm土层土壤水的吸收利用,减少了土壤硝态氮向100cm以下土层的淋溶,而且有利于营养器官中氮素向籽粒的再分配,水分和氮素利用效率较高。(3)在试验条件下,施纯氮210kg·hm-2、灌溉底墒水和拔节水的N2W1处理,籽粒产量最高,水分利用效率和氮素利用效率较高,可供生产中参考。     

塑料大棚渗灌灌水下限对番茄生长和产量的影响

利用土壤水分张力计监测土壤水分吸力的变化,以灌水时30cm土层的土壤水分吸力表示渗灌灌水下限,研究灌水下限为10、16、25、40和63kPa时对塑料大棚番茄生长和产量的影响．结果表明,番茄株高、生物量分别随灌水下限的增大而减小．番茄的产量和水分利用率与灌水下限间的关系曲线为抛物线,而茎粗／株高比与灌水下限间的关系曲线为三次多项式曲线．灌水下限不同,番茄的根／冠比(R／S)动态不同,番茄根系与株冠的生长状况不同．灌水下限在25～33kPa时,番茄植株生长健壮,根冠比例协调,产量大,水分利用率高．此指标作为渗灌灌水下限,灌水时土壤水分的含量比常规灌水低,灌水次数少,有利于提高保护地番茄栽培的水分利用率和劳动生产率．     

江西大岗山林区樟树年轮对气候变化的响应

采用ARSTAN软件对江西大岗山林区樟树年轮生长趋势进行去除和指数化后,建立了樟树年表,并研究了樟树年轮宽度对气候变化的响应.结果表明：所建樟树年表包含了丰富的环境气候信息,适于进行树木年轮生态学分析研究;研究区樟树年轮宽度与生长季的月均温度呈正相关,其中,与4、5月的平均温度呈显著相关关系（P<0.05）;樟树年轮宽度与月降水量的相关性较复杂,与当年5月（P<0.01）及上年12月（P<0.05）降水量呈显著负相关,与当年6月和8月降水量呈显著正相关（P<0.05）;樟树年轮宽度与当年5、6、8和9月湿润度指数的相关性较好.温度和降水的综合影响显著作用于大岗山樟树年轮生长.