环境因子对木棉种子萌发的影响

木棉(Bombax malabaricum DC.)是一种可以生长在干热河谷的落叶大乔木.河谷内,木棉成年树木生长良好,有大量结实,而其周围却很少有种苗出现.通过室内条件研究木棉种子的物理特性和萌发的生物学特性,可以了解该物种种子萌发对环境因子的需求,为探讨木棉在干热河谷内自然种群更新难和萌发阶段对这一特殊生境的适应性提供理论依据.经测定,木棉种子千粒重为39.08 g,比同科的其它物种要轻.四唑(TTC,1.O％)染色测定种子生活力的结果表明有生活力种子占64.0％.种皮对吸胀无障碍,种子在25℃吸胀2d时就开始萌发.检测了环境因子对种子萌发和幼苗生长的影响,结果表明,种子萌发对光照不敏感而且对温度有较广的适应性,15-35℃都可以萌发,25-35℃萌发率无显著差异,但随温度升高,萌发速率加快,幼苗长势增加;萌发过程对渗透胁迫敏感,聚乙二醇(PEG)浓度为0.10 g/mL时萌发率较对照显著下降,0.15 g/mL时种子就不能萌发;室温吸胀24h的种子对热激敏感,42℃热激2h后萌发率就已经显著下降;室湿下水杨酸(SA,1,10,100 mg/L)浸种24h,没有提高种子在萌发期间对干旱和热激的抗性.可见,高温和干旱是限制木棉种子成功萌发的关键因子,然而发现,温度较高时水分过大也会造成萌发后幼苗的死亡.     

不同干旱胁迫条件下丛枝菌根真菌对 木棉叶绿素荧光参数的影响

为了探明丛枝菌根真菌(AMF)与木棉(Bombax ceiba Linn.)抗旱性的关系,采用盆栽法对不同干旱胁迫条件下接菌组(1 g土壤含100个AMF孢子)和未接菌组木棉叶绿素荧光参数进行了比较分析.结果表明:中度干旱胁迫(土壤相对含水量45%~50%)和重度干旱胁迫(土壤相对含水量30%~35%)条件下接菌组的初始荧光(Fo)均低于未接菌组;与对照(土壤相对含水量65%~70%)相比,重度干旱胁迫5、15和35 d,接菌组的Fo值分别升高了10.39%、20.93%和14.14%,未接菌组的Fo值分别升高了26.95%、48.75%和71.35%.接菌组的PSⅡ最大光化学效率(Fv/Fm)和PSⅡ潜在活性(Fv/Fo)在中度和重度干旱胁迫5、15和35 d均高于未接菌组.与对照相比,重度干旱胁迫5、15和35 d,接菌组的Fv/Fm值分别降低了9.09%、6.85%和22.06%,未接菌组的Fv/Fm值分别降低了10.67%、16.21%和52.78%;接菌组的Fv/Fo值分别降低了28.14%、22.43%和46.01%,未接菌组的Fv/Fo值分别降低了28.38%、48.20%和75.96%.总体来看,在中度和重度干旱胁迫条件下,接菌组的PSⅡ实际光量子产量〔Y(Ⅱ)〕、PSⅡ非调节性能量耗散的量子产量〔Y(NO)〕、光化学淬灭系数(qP)和光合电子传递速率(ETR)高于对照,而PSⅡ调节性能量耗散的量子产量〔Y(NPQ)〕和非光化学淬灭系数(qN)低于对照;未接菌组的Y(Ⅱ)、qP、qN和ETR值低于对照,而Y(NO)和Y(NPQ)值则高于对照.研究结果显示:AMF能够减轻干旱尤其是重度干旱胁迫条件下木棉受伤害和光抑制的程度,并提高其叶片PSⅡ反应中心的活性,从而增强木棉在干旱胁迫条件下的生存能力.     

木棉根化学成分研究

为了解木棉(Bombax ceiba)的化学成分,从其根中分离鉴定了17个化合物,经理化性质和波谱分析,分别鉴定为24-烯-环阿尔廷酮(1)、环阿尔廷醇(2)、木栓酮(3)、羽扇豆醇(4)、3β-乙酰齐墩果酸(5)、齐墩果酸(6)、麦角甾-4,6,8(14),22E-四烯-3-酮(7)、胆甾-4-烯-3-酮(8)、5α,8α-环二氧-24-甲基-胆甾-6,9,22E-三烯-3β-醇(9)、β-谷甾醇(10)、6β-羟基-豆甾-4-烯-3-酮(11)、胆甾醇(12)、β-谷甾醇-3-O-β-D-葡萄糖苷-6′-O-二十烷酸酯(13)、亚油酸三甘油酯(14)、正三十一烷醇(15)、正二十二烷酸(16)、油酸月桂醇酯(17)。除化合物4、6、9、10外,其余化合物均为首次从该属植物中分离得到。     

木棉叶酚性成分研究

采用硅胶、MCI和Sephadex LH-20层析方法对木棉叶的化学成分进行分离纯化,鉴定了12个酚性化合物,分别为芒果苷(1)、东莨菪内酯(2)、滨蒿内酯(3)、原儿茶酸(4)、七叶内酯(5)、柠檬油素(6)、龙胆酸(7)、东莨菪苷(8)、七叶苷(9)、丁香酸葡萄糖苷(10)、槲皮素(11)和木犀草素-4’-葡萄糖苷(12)。除化合物1和11,其余化合物均为首次从该属植物中分得。     

南国英雄树——木棉

木棉(Gossampinus malabarica ),别名红棉、英雄树、攀枝花、烽火树,木棉科落叶大乔木,树高30—40米,胸径可达1米以上;干直,枝轮生、平展;幼年树干和树枝有短而粗的扁圆锥形皮刺;掌状复叶互生,长椭圆形小叶5—7片,长 7—17厘米,全缘。叶柄与叶片等长或稍长;两性花簇生于枝端,花直径可达12厘米;花萼5裂;花瓣5枚,厚肉质,向外面为乳白色,向内面呈鲜红、金黄色;花瓣基部包着绿色的革质花萼;一朵花内有数十枚雄蕊和一枚雌蕊。花期为3—4月,单花花期长,然后整朵脱落;蒴果木质,椭圆形,长10—15厘米,果瓣内有绵毛。果实在6月成熟,成熟时开裂为5个果…     

中国木棉居群的遗传多样性

采用ISSR分子标记技术研究了干热河谷地区（云南的元江、元谋、巧家、保山4个居群）、干热地区（广西、海南2个居群）和湿热地区（西双版纳1个居群）木棉（Bombax malabaricum）居群的遗传多样性。用筛选出的10条引物,对110个个体进行了扩增,共检测到142个位点,多态位点百分率PPB=90.14%,Nei′s基因多样性指数H=0.2530,Shannon′s信息指数I为0.3864;居群间的遗传分化系数GST=0.1870,用AMOVA分析得出的Фst=0.177;研究结果表明木棉具有较高水平的遗传多样性,而居群间的遗传分化较低。我们推断木棉丰富的遗传多样性和有效的基因流是其较好适应性的重要因素。此外,我们建议在干热河谷地区对木棉进行引种时,要在居群内大量取样,并尽可能对不同居群进行取样。     

红河干热河谷木棉种群的天然更新

在以干热为显著特点的干热河谷,木棉成年树生长、开花良好。但其实生苗天然更新不良,其发生过程和影响因子至今尚不明确。通过对红河干热河谷木棉种群种子扩散特点、萌发策略和影响因素研究,在分析木棉实生天然更新困难影响因子的同时,对更新幼苗的发生进行了探讨。结果表明:单株木棉成年母树平均生产果实(358±46)个,单果和单株种子数分别为(274±45)粒和(98092±2540)粒,木棉种质资源丰富。种子的扩散范围广,而田间种子损失量大(损失比例为霉变54.0%、动物取食18.2%和搬运12.0%)。自然条件下种子活力在落种后10—35 d,种子含水量为2.1%—5.9%时为最佳,落种45 d后活力显著下降。干旱条件下木棉落种萌发成苗过程是天然更新的关键环节,其间水分因子起直接作用,连续数日20%—40%的土壤含水率能促进幼苗更新。适度覆土(1—2 cm)可起到改善落种的水分环境的作用,从而促进萌发。旱季降雨少,干旱持续时间长是阻碍更新幼苗向幼树转化的瓶颈。可见,地表种子存留量低、土壤含水量低、种子自然活力保存时间短、自然和人为干扰等环节限制了木棉种群成功的实生天然更新。     

木棉基因组DNA提取方法的比较研究

木棉组织细胞含有多酚类、糖类、萜类化合物和其他次生代谢物质,很难得到高质量的基因组DNA。为了获得高质量的木棉基因组DNA,本实验以两个不同地方采集的木棉成熟叶片为材料,采用CTAB法、SDS法、普通试剂盒、磁珠法试剂盒以及对以上4种方法进行改良后的4种方法,提取总的木棉DNA。通过微量紫外-分光光度计、琼脂糖电泳对所提取DNA的纯度、得率,毒害及耗时等方面进行了比较。结果表明:经改良后提取的DNA质量都有所提高,且改良的磁珠法试剂盒效果最佳,可直接用于下游分子生物学实验。     

一个种植90余年的地方品种——开远木棉

棉花在我国西南的热带、亚热带地区能够像"树"一样多年生长,老百姓称之为"木棉".开远木棉是引进的国外海岛棉在开远地区经过长期种植和选择形成的地方品种,已经在开远种植了90余年,最大年种植面积4700hm2,近年已作为"树"绿化部分山坡.开远木棉在田间保存期间,其形态特征基本上没有改变,抗逆性还得到了加强,是一个优良的地方品种.