东北森林区生态保护及生物资源开发利用技术及示范

由中央财政专项资助的项目(2016YFC0500300),面向东北林区天然林保护与经济绿色转型发展等重大需求,针对关键技术瓶颈开展技术研发和集成,建立森林生态系统与生物资源监测平台,突破重要生物资源允收量控制、关键种保护和群落定向分类等天然林保护关键技术,基于品种创新、原生境生态培育和高附加值产品工艺研发,建立全产业链技术体系与标准,支持东北林区天然林有效保护和林区经济的可持续发展。本项目预期建立天然林保护与生物资源利用全产业链技术体系与规程29套以上,育成新品种15个以上,开发生态产品16项以上,申请发明专利25项以上,生态产品全部产业转化,项目形成的技术体系将在龙江森工的伊春林区、牡丹江林区和吉林森工的长白山林区建立三大规模化示范基地,结合周边生态脆弱地区示范推广,总面积达10万hm2以上,示范区非林经济总量提高50%、人均收入平均增长1.5倍。     

组织培养条件下喜树叶片细胞壁酸性降解的pH值观察

喜树叶片外植体经组织培养第13 d和23 d后进行解剖学观察,同时比较正常叶片的解剖学特征,发现在pH值为5.8的酸性培养基中,喜树叶片外植体中的海绵组织和栅栏组织等薄壁细胞相继发生明显的细胞壁降解,而表皮细胞发生较微弱的细胞壁降解现象;进行组织培养前,正常叶片的各类细胞未观察到细胞壁降解现象发生。应用BCECF-AM pH荧光探标记并采用激光共聚焦在480 nm波长下进行pH值测定发现,喜树叶片外植体经组织培养第13 d和第23 d后的海绵组织和栅栏组织等薄壁细胞部位的pH值均为5.2,但表皮细胞部位的pH值则为5.7~5.8,而正常叶片各类细胞的pH值平均为5.7。这说明, pH值为5.8的酸性培养基和喜树叶片薄壁细胞内的酸性成分自泌可能共同诱导了其细胞壁的酸性降解。     

太空诱变对迷迭香(Rosmarinus officinalis L.)形态参数、光合能力和次生代谢产物含量和成分的影响北大核心CSCD

以未经太空诱变的迷迭香(Rosmarinus officinalis L.)为对照,研究了经返回式卫星搭载进行太空诱变后迷迭香在形态参数、光合作用以及次生产物代谢方面的变化。结果显示:太空诱变后,迷迭香优良株系的株高、冠幅、分枝数、分枝长、地上部生物量等形态参数有了明显提高,特别是反映迷迭香可采收量的地上部生物量,比诱变前提高了1.24倍。进一步研究发现,光合能力的提升是迷迭香诱变株系形态参数发生变化的一个重要原因,因为迷迭香诱变株系的叶绿素含量、最大净光合速率、表观量子效率比对照明显提高,而光补偿点则明显下降。作为迷迭香中最主要的生物活性物质,鼠尾草酸、迷迭香酸和精油的含量在太空诱变株系中明显高于对照,并且精油中主要组分的比例也发生了显著变化。上述结果表明,太空诱变中迷迭香可获得生物产量和经济产量的有益突变,从而证明航天育种技术在迷迭香优良品种选育中是可行的。     

中国内蒙古龙胆属一新种——兴安龙胆(Gentiana hsinganica)

描述了龙胆科龙胆属一新种——兴安龙胆(Gentiana hsinganica),绘制了形态图并与近缘种条叶龙胆(G.manshurica)、三花龙胆(G.triflora)和朝鲜龙胆(G.uchiyamai)做了比较,主要区别特征为:茎生叶3枚轮生,花萼裂片极小并呈三角形,每朵花下的苞片明显长于花萼。     

非模式植物蛋白质组学研究进展

蛋白质组学研究是对基因组学研究的重要补充,它是在蛋白质水平定量、动态、整体性研究生物体。该文简要介绍了蛋白质组学的含义,蛋白质组学及植物蛋白质组学产生的科学背景,蛋白质组学的研究内容。概述了非模式植物蛋白质组学的研究进展,主要包括非模式植物个体及群体蛋白质组学,组织和器官蛋白质组学,亚细胞蛋白质组学,响应环境变化的蛋白质组学以及非模式植物生物环境因子的蛋白质组学的研究情况,同时对植物蛋白质组学的发展前景进行了展望。     

UV-B辐射对南方红豆杉生活史型和紫杉烷类含量的影响

运用植物生活史型的理论与方法,研究了UV-B辐射增强对南方红豆杉Taxus chinensis var. mairei表型性状和紫杉烷类次生代谢产物的影响。结果表明,随UV-B辐射强度增加,南方红豆杉无性生殖表型性状(C)明显增强(z值由0.18增加到0.52),营养生长表型性状(V)相应降低(x值由0.82降低至0.48);3.25 μW · cm^-2 · nm^-1UV-B辐射处理较对照组和9.76 μW · cm^-2 · nm^-1 UV-B辐射处理组生物量增量更高;增补UV-B辐射处理显著促进了南方红豆杉叶片中紫杉醇(Taxol)的积累,但对10-去乙酰基巴卡亭Ⅲ(10-deacetylbaccatin Ⅲ,10-DAB)、7-木糖-10-去乙酰基紫杉醇(7-xylosyl-10-deacetyltaxol,7-xyl-10-DAT)有一定的抑制效应,其中3.25 μW · cm^-2 · nm^-1UV-B辐射处理对紫杉醇诱导效果最为明显。结果表明,在南方红豆杉田间栽培中应注意上层树种搭配、修剪,从而形成适当的UV-B辐射胁迫以诱导紫杉醇含量及生物量增量,达到高产、优质的生态培植目标。     

几种影响提取东北红豆杉鲜枝叶中紫杉醇含量的干燥方法比较

自然风干使东北红豆杉鲜枝叶中紫杉醇含量降低,烘箱温度90～100℃和微波高火档干燥使其提高,后二者比自然风干的紫杉醇含量提高近0.42倍.     

喜树幼苗中喜树碱和10-羟基喜树碱对热激的响应特点和意义

植物在长期的生态环境适应过程中,产生了包括生物碱在内的大量次生代谢物。本文以我国特有树种——喜树(Camptotheca acuminata Decaisne)为材料,研究其不同器官中喜树碱(camptothecin,CPT)和10-羟基喜树碱(10-hydroxycamptothecin,HCPT)在不同热激温度和时间情况下的含量变化。CPT和HCPT变化呈现出较好的相互消长关系,并且分别在38℃和40℃达到各自的峰值,比以丙二醛和叶绿素为指标的致死温度低了2-4℃：HCPT在热激过程中的变化较CPT活跃;极易受到攻击和伤害的嫩叶中的生物碱含量变化最大。由此推断,CPT和HCPT遵循“幼嫩和生殖器官优先保护”的原则,从而有效地缓解了高温胁迫,并且HCPT和CPT代表了不同的防御策略。     

中国东北地区12个建群树种对气候变化响应的MaxEnt模型分析

气候变化是当前全球生物多样性面临的最大威胁之一,对物种地理分布格局具有较大影响。东北森林物种丰富度较高,目前尚缺乏基于主要树种、未来不同气候模式的综合研究。基于12种建群树种的分布数据及23个环境变量（19个生物气候因子、土地利用类型、海拔、坡度、坡向）数据,应用MaxEnt模型首次对东北地区乔木树种在3种气候变化情景下（SSP126可持续路径、SSP245中间路径、SSP585化石燃料为主发展路径）的潜在丰富度分布格局、主导环境变量以及树种损失、获得和周转情况进行了预测。结果表明：不同未来气候情景下东北地区各树种的潜在分布变化存在差异,适生区面积减小的树种有：兴安落叶松、山杨、春榆、白桦、水曲柳、胡桃楸、蒙古栎、辽东桤木,减小幅度达到10%-30%;适生区面积变化不大的树种有：红皮云杉、樟子松、黄檗,多数情况下低、中和高适生区面积变化发生了抵消,导致总适生区面积变化不大;适生区增加的树种有：红松,增加幅度达20%左右。环境因素将影响东北地区乔木树种潜在适宜性分布,其中,降水因素对东北地区树种分布格局起关键作用,尤其是降水量季节性变化,是影响东北地区50%左右树种分布格局的主导环境因子。东北地区乔木树种在无迁移和SSP585气候情景下受威胁程度相对较高,而在SSP126气候情景下大多处于低风险状态;物种迁移假设的对物种受威胁程度的影响先于气候变化情景的影响,树种发生适度迁移能够缓解树种受威胁的状况。网格单元中物种损失和周转的预测表明,东北地区树种高周转率主要由树种高损失率造成,损失率较高的地区往往树种周转率也相对较高。预测气候变化对东北地区树木分布格局的影响,有助于制定更有效的气候变化适应策略,以促进东北地区树木的可持续发展。     

根癌农杆菌介导GUS基因对白桦转化的研究

本文报道了根癌农杆菌介导GUS基因转化白桦叶盘的研究方法,对转化过程中各种因素进行了全面探讨,结果表明:白桦叶盘对卡那霉素的敏感实验,得出最适筛选浓度为50mg/l;对头孢霉素和羧苄青霉素的抑菌实验,最适抑菌浓度为500mg/l;100μMAS的加入可将抗性不定芽的诱导率提高3倍;3~4d的预培是最适合叶盘转化的时间;10~20min是最适合叶盘浸染的时间;3~4d的共培养对于叶盘转化比较合理。在上述最适合的转化条件下,农杆菌介导的GUS基因对白桦叶盘的转化获得了抗性再生植株,转化率为2.8%。