基于种实性状的无患子天然群体表型多样性研究

无患子(Sapindus mukorossi Gaertn.)是我国长江以南地区传统的重要绿化树种,其果皮富含皂苷,种仁富含油脂,是国家林业局审定的新型木本油料树种之一。为揭示无患子群体间和群体内种实表型性状变异式样,采用单因素方差分析、巢式方差分析、相关分析和主成分分析等方法,对无患子13个天然群体的10个种实表型性状进行比较分析,研究其群体间和群体内种实表型多样性以及表型变异与地理生态因子间的相关性。结果表明:无患子种实表型性状变异系数平均为7.34%,在群体间和群体内均存在丰富的表型变异。表型性状分化系数平均为62.21%,群体间变异(39.93%)大于群体内(27.46%),是无患子种实表型性状变异的主要来源。多数性状在群体间差异显著,不同程度的表现出边缘群体易于分化的特点,但地理变化规律不连续,而在群体内不同性状的差异性亦不一致。种子形态受群体地理生态的影响较果实形态大,西北部群体种子趋于椭圆形,东部、南部则趋于圆球形;地理纬度、年平均气温与多数种实性状间呈显著相关,是无患子种实表型性状变异的主要地理生态影响因子。可见,无患子种实表型性状在群体间、群体内变异都较为丰富,这些变异是由遗传和环境因素共同作用的结果。群体间和群体内多层次的变异为无患子优良种质资源保育和利用提供了物质基础。     

林隙对香樟和枫香幼苗早期生长阶段功能性状的影响

探究林隙对不同需光性树种早期生长特征和功能性状的影响,对揭示林隙微生境影响次生林内幼苗更新机制具有重要意义。以亚热带次生林中耐荫常绿树种香樟和阳性落叶树种枫香幼苗为试验对象,研究大林隙(D/H介于1.5—2.0)、中林隙(D/H介于1.0—1.5)和小林隙(D/H介于0.5—1.0)对不同需光树种幼苗早期(1—3年生)生长特征和功能性状的影响。结果表明：(1)林隙大小对两种幼苗的生长均有显著影响。其中,中林隙可显著促进香樟2—3年生幼苗的生长,大林隙对枫香1—3年生幼苗的生长均具有显著促进作用。(2)对林隙环境因子与幼苗功能性状的关系进行冗余分析表明,香樟幼苗功能性状的变化与林隙土壤有机质含量、水解性氮含量、酸碱度和有效磷含量密切相关,而枫香幼苗功能性状则主要受林隙土壤酸碱度、有机质含量、水解性氮含量、土壤含水率、冠层透光率和土壤有效磷含量的影响。(3)维持较高的根重比、细根比根长、叶碳氮比和叶碳磷比是幼苗应对林隙环境影响的重要生理生态调节机制。     

基于蜡叶标本分析的湖北海棠种内变异与地理分化研究

依据馆藏湖北海棠（Malus hupehensis(Pamp.)Rehd.）蜡叶标本,观测并分析花、叶、果实的26个形态性状,利用聚类分析、散点图、多重比较等方法研究种内变异,并探讨其地理分化。结果表明,萼齿形状、萼齿长/萼筒长、叶被毛、叶型大小、果实形状等性状在不同地区间变异较大。花萼齿长/萼筒长有从华东地区向西南地区逐渐变大的趋势,萼齿形状也由华东地区常见的卵形、三角卵形变异过渡到卵状披针形、线状披针形,此变异趋势应是受控于多个数量性状基因及其相互作用,也是外部环境修饰的结果。叶片是较易受外界环境影响的性状,其大小在不同地区间变异较为明显,而叶片由华东地区的多数无毛变异过渡到其它地区的被毛增多,应是对地方分布海拔增高的生态适应。西北—中原地区的果实多为近椭圆形或近卵形,区别于其它地区的圆球形,表现出边缘地方居群易于分化的特点。     

国外松种间杂交后代生长和形态性状变异及相关性分析

利用随机区组设计营建的试验林资料,对6种树龄5年的国外松杂种后代生长和形态性状变异及其相关进行了分析,结果显示:国外松种间杂交后代不同物种,同一物种的不同家系,同一家系内的不同单株均表现出丰富的多样性,单株材积和树干通直度的变异系数达30%~50%;而其它形态、生长性状变异系数为2%~30%。这些杂交种丰富的生长和形态变异为多目标选择奠定了基础。以湿地松(Pinus elliottii Engelman var.elliottii)为母本的杂交松针叶长度变短,同时湿地松×洪都拉斯加勒比松(P.caribaea Morelet var.hondurensis(Senecl.)Barrett et Golfari)还表现出良好的干形性状(通直度好,分枝角小等)。以火炬松(P.taeda L.)为母本的杂交松对针叶的改良效果不明显,但是火炬松×洪都拉斯加勒比松单株平均材积大、干形通直、分枝角小、侧枝细,说明这个杂交类型具有生长快、树形紧凑等优良特性。相关分析显示生长快、针叶短、分枝角度小、树干通直度好这几个性状可以同步改良。研究认为国外松种间杂交后代生长性状不低于母本,在形态性状上湿地松×洪都拉斯加勒比松与母本相比针叶较稀疏,针叶长度较短,分枝角较小,因此比母本更能抵抗雨雪冰冻等自然灾害,这对于我国南方湿地松抗逆性育种具有重要的意义。     

不同产地无患子果皮皂苷含量的地理变异研究

通过对不同产地无患子果皮皂苷含量的测定分析,结果表明,14个产地间果皮皂苷含量差异显著,平均含量为8.85%。果皮皂苷含量与产地经度间存在显著性正相关,东西部产地果皮皂苷含量差异明显,西部产地平均含量高于东部产地。聚类分析结果亦表明,东西部产地间果皮皂苷含量出现明显分化,西南部产地的江西宜丰、贵州榕江、广西龙州分化尤为明显,表现出较高的皂苷含量,为无患子高皂苷含量筛选的优良产区。     

林隙干扰对森林生态系统的影响

林隙干扰通过改变森林微生境异质性和群落演替进程,对森林物种组成、林分结构和系统功能产生重要影响。本研究评述了有关林隙干扰对森林生态系统影响的最新研究进展,从物种生物学特性和环境因素两个方面分析了林隙干扰对森林物种组成变化的影响规律,基于群落组件和群落架构阐述了林隙干扰对森林结构的作用关系,梳理了林隙干扰对森林生态系统功能的影响机制。基于已有研究的分析和目前森林生态系统经营亟需解决的问题,提出未来研究所需关注的重点领域和问题: 林隙面积阈值确定方法;林隙闭合机制;林隙干扰对森林生态系统过程的影响;林隙干扰与森林生产力的关系。林隙干扰在促进物种更新和提升森林结构复杂性等方面具有优势,因此本研究可为我国低产低效人工林改造提供科学依据。     

多用途树种无患子ISSR-PCR体系建立与检测

无患子(Sapindus mukorossi)是我国长江以南地区传统的重要绿化树种,其果皮富含皂苷,种仁富含油脂,为新型木本油料树种之一。为了获得基于KOD FX高保真DNA聚合酶试剂盒的无患子ISSR-PCR的最佳反应体系,该文采用正交优化设计相结合的方法,研究了引物浓度、d NTPs浓度、KOD FX酶、模板DNA浓度和Mg2+浓度对无患子ISSR-PCR反应体系的影响,并在此基础上对退火温度进一步优化,最终确立了适合无患子的ISSR-PCR反应的最佳体系和程序,即20μL PCR反应体系中,引物0.5μmol·L-1、d NTPs 0.05 mmol·L-1、KOD FX酶0.06 U·μL-1、模板DNA浓度1.0 ng·μL-1和Mg2+1.0 mmol·L-1。当以UBC841为引物时,PCR扩增程序为94℃预变性2 min,98℃变性10 s,48.6℃退火30 s,68℃延伸90 s,35个循环,68℃延伸7 min,4℃保存。这一优化的ISSR-PCR反应体系的建立,为无患子种质资源的遗传多样性、亲缘关系及遗传结构研究、种质创新与分子辅助育种等奠定了良好的基础。     

皱皮木瓜果实发育后期品质变化及其成熟阶段的划分初探

以湖北长阳产皱皮木瓜为材料,测定果实发育后期果实鲜质量、果长、果径、果色、果实硬度以及果肉干物质量、可溶性糖含量、总酸含量和总黄酮含量等品质指标的动态变化,划分不同成熟阶段,为判断果实适宜采收期、实现优质生产提供理论参考。结果表明:(1)皱皮木瓜果实发育后期果实鲜质量、果长、果径、果肉干物质量和可溶性糖含量均呈现上升趋势;果色由绿色、黄绿色渐变为淡黄色到黄色;果实硬度、果肉总酸和总黄酮含量呈先上升后下降趋势。(2)各品质指标快速变化的时间区域存在差异,果实鲜质量在花后105~150d增加较快,果色在150d后逐渐变黄,果实硬度在花后135~165d快速下降,果肉总酸、总黄酮含量则在花后105~120d快速增加至峰值。(3)根据主成分分析结果和各品质指标的变化特点,可初步将皱皮木瓜果实发育后期划分为未成熟(花后105d之前)、早期成熟(花后120~150d)和成熟(花后165~180d)3个阶段。研究表明,随着果实成熟度的提高,皱皮木瓜果实鲜质量、果色、果肉干物质量、可溶性糖含量等指标不断升高,果实硬度逐渐下降,其食用加工品质不断提升,而在早期成熟阶段(花后120~150d)果实的药用品质则相对较高。     

毛红椿人工林树干液流动态变化对坡位的响应

2012年7—10月,采用液流测定系统监测了位于浙江省开化县的毛红椿人工林上下坡位的树干液流,并同步监测生态环境因子,分析了毛红椿人工林树干液流与土壤含水量、温度和水势等环境因子的关系.结果表明:研究区上、下坡位树干液流日变化均呈典型的"昼高夜低"单峰曲线;下坡位毛红椿树干液流速率平均值显著高于上坡位;上坡位土壤温度显著高于下坡位,而下坡位土壤含水量和土壤水势显著高于上坡位;下坡位土壤含水量和土壤水势是影响毛红椿树干液流速率的主要因子,而上坡位土壤温度和土壤水势对毛红椿树干液流速率有较大影响.     

国外松种间杂交后代生长和形态性状变异及相关性分析简

利用随机区组设计营建的试验林资料,对6种树龄5年的国外松杂种后代生长和形态性状变异及其相关进行了分析,结果显示：国外松种间杂交后代不同物种,同一物种的不同家系,同一家系内的不同单株均表现出丰富的多样性,单株材积和树干通直度的变异系数达30%~50%;而其它形态、生长性状变异系数为2%~30%。这些杂交种丰富的生长和形态变异为多目标选择奠定了基础。以湿地松（Pinus elliottii Engelman var. elliottii）为母本的杂交松针叶长度变短,同时湿地松×洪都拉斯加勒比松（P.caribaea Morelet var. hondurensis(Senecl.) Barrett et Golfari）还表现出良好的干形性状（通直度好,分枝角小等）。以火炬松（P.taeda L.）为母本的杂交松对针叶的改良效果不明显,但是火炬松×洪都拉斯加勒比松单株平均材积大、干形通直、分枝角小、侧枝细,说明这个杂交类型具有生长快、树形紧凑等优良特性。相关分析显示生长快、针叶短、分枝角度小、树干通直度好这几个性状可以同步改良。研究认为国外松种间杂交后代生长性状不低于母本,在形态性状上湿地松×洪都拉斯加勒比松与母本相比针叶较稀疏,针叶长度较短,分枝角较小,因此比母本更能抵抗雨雪冰冻等自然灾害,这对于我国南方湿地松抗逆性育种具有重要的意义。