马尾松R2R3-MYB基因特征及进化和表达分析

MYB类转录因子在植物生长发育、代谢、应答生物胁迫和非生物胁迫的响应等生物过程发挥重要作用。为探究马尾松R2R3-MYB基因结构及功能,该研究以转录组数据为研究区域,从中筛选获得了17个马尾松R2R3-MYB基因,利用生物信息学对基因进行理化性质、系统进化树等分析,同时利用荧光定量PCR技术分析基因的组织特异性以及在花发育时期和非生物胁迫下的表达模式。结果表明：(1)17个PmMYBs亚细胞定位于细胞核,均无跨膜结构,且均含有Motif1、Motif2保守基序。系统发育进化树将马尾松PmMYBs划分为9个亚家族,且与火炬松、白云杉等裸子针叶植物关系较近。(2)17个基因均属于组成型表达,但在不同组织的表达量不同;所有基因均参与了花发育和非生物胁迫,不同基因在花发育不同时期的表达存在差异,有7个基因可能参与了雌雄性状转变;大部分基因响应非生物胁迫上调表达,但响应胁迫的时间存在差异;少数基因在胁迫中下调表达,尤其是PmMYB11基因在所有胁迫中均明显下调表达。该研究较系统地分析了马尾松R2R3-MYB基因的结构特征、系统进化及其在花发育时期和非生物胁迫下的表达模式,为深入探究马尾松R2R3...     

马尾松不同改良水平子代群体遗传多样性研究

该研究以马尾松三个不同改良水平的良种生产群体子代为材料,用天然群体作为对照,采用16对SSR引物对试验群体进行遗传多样性分析,并探究遗传改良对马尾松林分遗传多样性的影响。结果表明:马尾松天然群体、母树林子代、1代种子园子代及1.5代种子园子代的Shannon多样性指数(I)分别为0.53、0.53、0.53、0.46;观测杂合度(Ho)分别为0.36、0.36、0.39、0.35;期望杂合度(He)分别为0.32、0.32、0.33、0.27。在这三项主要遗传多样性指标上,马尾松母树林、1代种子园及1.5代种子园的子代之间无显著差异。由此说明,在广西马尾松的遗传改良进程中,遗传多样性并未因改良选择而受到明显的影响。良种人工林与天然林相比较,马尾松良种人工林在三项主要指标上无明显下降,说明广西三类主要的良种群体都具有较好的群体缓冲能力和个体缓冲能力。该研究结果对于科学制定马尾松育种策略具有重要意义,为马尾松高世代育种研究提供了重要的理论依据。     

不同林龄和密度对马尾松人工林凋落叶养分变化的影响

该文选择广西南宁市横县镇龙林场的4种林龄(幼龄林、中龄林、成熟林和过熟林)和4种密度(低密度林、中低密度林、中高密度林和高密度林)马尾松人工林共8种林分作为研究对象,分析了未破碎和破碎两个不同降解阶段的凋落叶C、N、P含量及其生态化学计量学特征。结果表明:(1)不同林龄中,凋落叶初始C、N含量在过熟林和成熟林中较高,P含量没有显著变化,且C∶N比值和C∶P比值从幼龄林到成熟林逐渐升高,说明较高林龄马尾松对N和P重吸收较低,而较低林龄马尾松对N和P重吸收较强,需要较大。(2)不同密度林中,随着林木密度的增加,凋落叶初始C含量逐渐升高,N含量无显著变化,P含量降低;高密度林凋落叶的初始C∶P比值和N∶P比值较高,说明高种植密度下马尾松可能对N和P养分的需求较大,P重吸收较强。(3)不同林龄和不同密度马尾松林的破碎凋落叶C含量、C∶N比值、C∶P比值和N∶P比值比未破碎凋落叶的低,N和P含量较高,说明凋落物在降解过程中出现N和P养分的富集现象。(4)中林龄和较高种植密度的马尾松破碎凋落叶与未破碎凋落物的C含量差值最大,C∶N比值和C∶P比值较低,说明这两种林分的凋落叶C的降解速率可能较大。上述结果说明,中龄林和中高、高密度林的马尾松可能对N和P养分的需求较大,重吸收效率较高,且凋落叶C的潜在分解速率较高,可能利于有机碳较快进入土壤中。     

基于转录组测序的枫香EST-SSR引物开发及有效性评价

枫香是广西重要的乡土树种之一，具有较高的用材、观赏及药用价值。为验证枫香SSR引物的实际应用效果，该研究基于转录组测序技术，检测枫香SSR位点并设计引物，通过PCR扩增和聚丙烯酰胺凝胶电泳筛选出具有较高多态性的枫香EST-SSR引物，并对1个枫香天然群体进行遗传多样性分析。结果表明：(1)共发掘到23 777个SSR位点，单核苷酸重复类型SSR位点占总位点比例最高(46.54%),在重复次数上5～12次之间的SSR位点占比最高(72.36%)。(2)共开发出262对SSR引物，有效扩增率为53.1%,最终筛选出扩增稳定、条带清晰的引物18对。(3)多态性检测结果显示所有位点均具有多态性，天然群体遗传多样性结果显示该天然群体中等位基因数量(Na)、有效等位基因数量(Ne)、Shannon多样性指数(I)、观测杂合度(Ho)变化范围分别为2～4、1.112 8～2.609 6、0.208 9～1.112 7和0.275 9～1.000 0,平均值分别为2.333 3、1.957 4、0.708 5和0.722 6。综上认为，枫香中占优势的SSR位点重复类型和重复基序与其他物种基本相同，所开...     

马尾松与粘盖乳牛肝菌菌根共生体形成过程

对菌根共生机制的研究是对其进行应用的前提,到目前为止,绝大多数外生菌根（ectomycorrhiza,ECM）的建立过程尚不明晰,在一定程度上限制了这些ECM真菌在林业中的应用。本研究以我国南方地区主栽树种之一——马尾松Pinus massoniana和其林下优势ECM真菌——粘盖乳牛肝菌Suillus bovinus为材料,在无菌条件下研究两者菌根共生体形成过程的形态学特征。结果表明马尾松与粘盖乳牛肝菌的共生过程分为2个阶段：（1）预共生阶段,即物理接触之前,粘盖乳牛肝菌可通过释放挥发物和分泌物促进马尾松根系伸长和分枝;（2）共生阶段,又可分为3个时期。接种后第4天,粘盖乳牛肝菌菌丝体开始与马尾松根系接触并形成附着胞进入接触期;第7天菌丝开始侵入根系内部,侵入期开始;第28天菌套和哈氏网形成,即菌套和哈氏网形成期,该时期菌根化根尖开始膨大,随后继续发育至二叉分枝状菌根形成。在发育顺序方面,哈氏网与菌套同步发育,但哈氏网成形早于菌套。以上结果可对后续ECM共生机制的深入研究及马尾松高效菌根化育苗技术的开发提供参考。     

香合欢EST-SSR标记开发及种间通用性研究

香合欢是我国南方特有的珍贵用材树种。为了对其种质资源开展群体遗传学研究,该研究根据香合欢转录组测序结果设计开发EST-SSR引物,并在黄豆树、南洋楹、黑木相思、格木等近缘树种中进行通用性分析。结果表明:(1)所开发的243对引物有171对能够成功扩增出目的条带,在香合欢、黄豆树、南洋楹、黑木相思、格木中的有效扩增率分别为63.79%、33.75%、45.68%、41.56%、14.81%; 多态性比率分别为23.87%、12.20%、9.01%、3.96%、2.78%; 5个物种间均通用的引物有18对。(2)通过验证共获得香合欢SSR多态性标记37个,黄豆树和南洋楹多态性标记均为10个,黑木相思多态性标记4个,格木多态性标记1个。(3)所开发的香合欢EST-SSR标记,可以满足开展香合欢群体遗传学相关研究的需要,并在黄豆树、南洋楹等近缘树种中具有较好的通用性和研究实用性。综上认为,EST-SSR标记可在香合欢、黄豆树、南洋楹、黑木相思、格木等树种的种质资源遗传多样性评价、育种材料指纹图谱构建、群体交配系统分析等方面提供可靠的研究工具,对香合欢种质资源的保护和利用具有重要意义。     

不同松树种间杂交类型的可育性分析

探究不同松树种间杂交可育性,为松树种间杂交育种亲本选配提供依据,进而为松树的杂种优势研究积累材料。该研究利用随机区组设计,通过92个松树种间杂交组合与20个半同胞对照,分析9种松树种间杂交类型子代的平均球果产种数、平均球果产种量、百粒重、发芽率与成苗率5项育性指标,综合球果期、种期与苗期3个阶段的表现,利用模糊数学隶属函数法对不同松树种间杂交类型进行可育性综合评价。结果表明:加勒比松×湿地松(C×E)、湿地松×加勒比松(E×C)与湿地松×火炬松(E×T) 3种杂交类型育性表现优于或接近相应的半同胞对照,马尾松×湿地松(M×E)、马尾松×火炬松(M×T)、马尾松×加勒比松(M×C)、火炬松×加勒比松(T×C)、火炬松×马尾松(T×M)与火炬松×湿地松(T×E)杂交类型育性表现远低于半同胞对照,表现出低育性甚至不育。综合5项育性指标,亚组内杂交育性的整体表现明显优于亚组间杂交;湿地松与加勒比松为母本的3种杂交组合育性表现总体水平明显优于马尾松与火炬松为母本的另外6种杂交组合。9种杂交类型中除了火炬松×湿地松(T×E)外,均获得了具有生活力的杂交子代,尤其马尾松与3种国外松的杂交子代在相关研究中是首次获得,对松树种间杂交育种的研究具有重要意义。     

不同林龄和密度马尾松人工林针叶和根系的生态化学计量特征

为了解不同林龄和密度马尾松人工林针叶和根系的养分变化特征,该文在广西南宁市横县镇龙林场选择了四种林龄(幼龄林、中龄林、成熟林和过熟林)和四种密度(低密度林、中低密度林、中高密度林和高密度林)马尾松林共八种林分,分析了马尾松针叶和根系的C、N、P含量和比值及其与土壤养分的关系。结果表明:(1)所有龄林与密度林的马尾松针叶N∶P比值均大于16,表明该地区马尾松明显受P限制,幼龄林更加明显。(2)马尾松针叶C含量随着林龄增长逐渐增大后下降,N与P含量呈微弱下降趋势,导致C∶N比值、C∶P比值和N∶P比值呈微弱上升趋势,但没达到显著水平;根系C含量、P含量和C∶N比值逐渐增大,N含量、C∶P比值和N∶P比值呈U字型且都在幼龄林最大;针叶和根系在成熟林阶段均具有较高的P含量和最高的C含量。(3)中密度林的马尾松针叶的C和N含量较高且P含量最高,C∶N比值较低且C∶P比值和N∶P比值最低;根系的C、N和P含量较高,而C∶N比值、C∶P比值和N∶P比值较低。(4)马尾松的根系养分尤其是P含量在不同龄林和不同密度林之间的变化比针叶更加剧烈,且其与土壤养分之间的相关性比针叶更强。综上结果表明,马尾松人工林受P限制,在低龄林加强P肥管理和选择合适的林分密度(中等密度)则有利于缓解马尾松受P限制的状态。     

基于SSR标记的大明松天然群体遗传多样性分析

大明松是广西和贵州特有的高山松类,具有很高的经济价值和生态价值,其自然种群长期没有得到充分的保护和利用,不利于该树种长期稳定发展。为了合理保护和开发利用大明松天然遗传资源,该文利用12个SSR分子标记对大明松3个天然群体进行遗传多样性研究,分析其群体间的遗传分化和基因流,为该物种的保护策略提供参考。研究结果表明:(1)12对引物共检测到37 个等位基因,多态位点百分率为100%。每个位点平均观察等位基因数(Na)为3.08,平均有效等位基因数(Ne)为1.68, 不同位点间有效等位基因数差异较大; 每个位点平均观察杂合度(Ho)为0.35,平均期望杂合度(He)为0.40,平均多态信息含量(PIC)为0.31。(2)3 个群体的Shannon''s多样性指数变化范围为0.48～0.65,Nei''s基因多样度的变化范围为0.27～0.39,与其他近缘种松类相比遗传多样性偏低。群体平均观察杂合度为0.40,平均期望杂合度为0.33,平均有效等位基因数为1.58。群体间基因分化系数(Gst)为0.10,群体间的遗传分化水平较低,大部分变异均存在群体内。群体间的基因流(Nm)为2.74,说明大明松群体间的基因交流比较充分。该研究可为大明松生物多样性保护提供重要参考依据,为科学利用大明松资源打下基础。     

低温胁迫下内源脱落酸对马尾松优良种源抗寒性的调节作用

以2个马尾松优良种源苗期的叶片为材料,对系列低温梯度条件下不同种源叶片的内源ABA、内源保护酶系统的动态变化的规律以及相互作用进行研究.结果表明:在降温过程中通过内源ABA的变化来调控内源保护酶的变化趋势,并协调多种酶的相互作用来抵抗低温.内源ABA、SOD对零上低温敏感,属冷害敏感型调节物质,它们在零上低温前达到最高...