云杉属7个种针叶性状种间和种内变异分析

以沙坝国家云杉/落叶松良种基地苗圃的云杉属7个种(2007年移栽的欧洲云杉、西加云杉、红皮云杉、黑云杉、蓝云杉、白云杉和恩氏云杉)实生苗1 a针叶为对象,研究种间和种内针叶性状的遗传差异,为云杉苗期识别和进行适应性评价提供依据。结果表明:(1)云杉种间针叶长、宽、长/宽、鲜重、干重、冬季含水率差异达显著水平,且云杉针叶性状种间和种内都存在着丰富的遗传变异。(2)7个云杉种间针叶性状的变异系数从大到小依次为鲜重(47.65%)＞干重(40.94%)＞宽(24.98%)＞长(22.39%)＞长/宽(21.32%)＞冬季含水率(12.75%),鲜重的变异系数最大,冬季含水率是最稳定的性状。(3)种内白云杉的鲜重、干重的变异系数最大,分别为50.85%和38.01%,蓝云杉针叶冬季含水率变异系数最小,为2.11%。(4)针叶性状间除长/宽与鲜重、干重、冬季含水率不相关外,其余性状间呈极显著相关关系;除针叶长/宽与苗高、当年高生长量不相关外,其余针叶性状与树高、当年高生长量呈显著或极显著正相关关系。(5)种间针叶干重与针叶长、宽回归方程的决定系数在0.793～0.993间,根据针叶长指标将7个云杉种划分为3类,并可根据云杉针叶长、宽、长/宽、鲜重、干重、颜色和气孔带等性状进行苗期识别和选择。     

青海云杉优良单株半同胞种子及其子代苗表型性状分析

青海云杉（Picea crassifolia）是我国西北地区重要的乡土树种,适应性强,在水土保持、城乡绿化和荒山造林等方面发挥着重要作用。为了解青海云杉半同胞种子及其子代苗表型性状变异特点,以青海云杉优良单株半同胞种子及其8年生半同胞子代苗为材料,分析比较不同优良家系半同胞种子及其子代苗表型性状。结果表明：青海云杉半同胞种子的种鳞、种翅、种子表型性状在家系间都存在极显著差异,且家系间和家系内存在广泛变异;青海云杉半同胞种子的种鳞长、种子长、千粒重的三者之间有着极显著的正相关关系;8年生青海云杉半同胞子代苗的苗高家系遗传力和遗传变异系数最大（0.951%、19.14%）,地径其次（0.737%、10.87%）,侧枝最小（0.642%、2.66%）;青海云杉半同胞种子及其子代苗表型性状的变异主要是由受遗传因素和环境因素共同控制。     

祁连山青海云杉天然群体的种实性状表型多样性

 以系统揭示其表型变异程度和变异规律为目的,对祁连山青海云杉(Picea crassifolia )天然分布区的10个群体的8个种实性状进行了比较分析。采用方差分析、多重比较,相关分析、聚类分析等多种分析方法,对群体间和群体内的表型多样性进行了讨论。方差分析结果表明,各种实性状在群体间都存在极显著差异,除球果干质量和球果长/球果径外,其余性状在群体内都存在着极显著的差异;表型分化系数即群体间变异为27.18%,小于群体内的变异(72.82%);球果长、球果径、球果干质量、球果形状指数、种子长、种子宽、千粒重和种子形状指数的变异系数分别为：10.08%、5.80%、19.29%、9.66%、8.38%、15.34%、6.52%和13.94%;8个种实性状间多数呈极显著或显著的正相关,球果干质量、种子长、千粒重、球果长和球果径为青海云杉易测定和重要的种实性状;种实性状呈现出以经度变异为主的梯度规律性;通过表型性状的聚类分析可以将青海云杉10个群体划分为4类。     

天山云杉种子形态性状的地理变异

以新疆天山山脉从西到东不同经度3个地点(昭苏、天池和奇台)的天山云杉林为对象,沿海拔梯度采集不同地点的天山云杉球果,分析其种子性状(种鳞长、种鳞宽、种鳞长宽比、种翅长、种翅宽、种翅长宽比、种子长、种子宽和种子长宽比)的变化.结果表明: 随海拔的升高,天山云杉种子性状(种子宽除外)总体呈现下降的趋势;除种翅宽、种子宽和种子长宽比与海拔的相关性不显著外,种子其他性状与海拔均呈显著负相关;种鳞长、种鳞宽、种鳞长宽比与经度呈现显著正相关;种鳞长、种鳞长宽比、种翅长宽比与坡度呈显著负相关;除种翅宽外,种子其他性状与坡向相关性均不显著.海拔是影响天山云杉种子的种鳞长、种鳞长宽比和种翅长宽比的主要因子.     

四种云杉的核型分析

首次报道了中国珍稀濒危保护植物长叶云杉 ( P. smithiana ( Wall.) Boiss.)和康定云杉 ( P. likian-gensis( Franch.) Pritz.var.montigena( Mast.) Cheng ex Chen)及我国特产的青海云杉 ( P.crassif oliaKom.)和林芝云杉 ( P.likiangensis( Franch.) Pritz.var.linzhiensis Cheng et L.K.Fu)的核型。它们的核型公式都是 K( 2 n) =2 4 =2 2 m+2 sm (林芝云杉有 1条 B染色体 ) ,染色体相对长度组成分别为 2 n=1 4 M2 +8M1 +2 S,2 L+1 2 M2 +6M1 +4S,2 L +1 0 M2 +1 0 M1 +2 S,和 2 L+1 2 M2 +6M1 +4S.均为 2 A (除青海云杉 1 A外 )核型类型。     

沙地云杉与其近缘种间的GISH分析

以沙地云杉(Picea mongolica(H.Q.Wu)W.D.Xu)、白杄(P.meyeri Rehd.et Wils.)、红皮云杉(P.koraiensis Nakai)3种云杉属植物为材料,利用基因组原位杂交技术(GISH),用白杄和红皮云杉基因组DNA分别作探针与沙地云杉中期染色体进行杂交,分析3种云杉的亲缘关系,旨在进一步探讨沙地云杉的起源。结果表明:(1)3种云杉的染色体数目均为2n=24,核型类型为1A,大部分染色体为亚中部着丝粒;白杄和红皮云杉核型不对称系数分别为57.78%、57.64%,小于沙地云杉(58.75%)。(2)以白杄基因组DNA为探针时,在沙地云杉14条染色体上有明显杂交信号,信号位点主要位于着丝粒区、次缢痕处和短臂部位;以红皮云杉DNA为探针时,12条染色体上有明显杂交信号,主要位于着丝粒区、次缢痕处和长臂上,杂交信号分布范围和强度明显弱于白杄。研究认为,沙地云杉与白杄的亲缘关系较近,而与红皮云杉较远,该研究首次阐明沙地云杉非起源于白杄和红皮云杉的种间杂交。     

两种云杉种子萌发和幼苗生长对环境因子的适应性

青海云杉是我国沙区通过种子育苗引种成功的物种。通过对不同储藏时间青海云杉和沙地云杉种子生活力测定、种子萌发对温度、光照、水盐胁迫以及幼苗生长对水盐胁迫和沙埋的响应实验,比较两种种子萌发和幼苗生长对环境因子适应性,为沙地云杉在我国沙区广泛引种提供参考。结果表明:1)在2年的储藏过程中,沙地云杉和青海云杉种子生活力分别由79%和72%下降了19%和5%;2)沙地云杉和青海云杉种子适宜萌发温度分别为15—30℃和10—30℃,最适萌发温度分别为25℃(72%)和25/15℃(69%),除10℃和10/30℃外,两种种子萌发率在各温度下没有显著差异;3)沙地云杉种子萌发光照条件为14h光照/8h黑暗交替(67%),青海云杉为24 h光照(61%)或24 h黑暗(61%);4)水势在-2.7—0 MPa时,2种云杉的IGR(初始萌发率)、RGR(恢复萌发率)、ISL(初始幼苗长度)和RSL(恢复幼苗长度)均没有显著差异;5) NaCl浓度在200 mmol/L和250 mmol/L,青海云杉种子IGR显著大于沙地云杉,NaCl浓度在0—450 mmol/L,青海云杉和沙地云杉种子RGR没有显著差异,当NaCl浓度为50 mmol/L和100 mmol/L,青海云杉ISL显著大于沙地云杉;6)在0.5—2.0 cm沙埋深度时,青海云杉出苗率显著高于沙地云杉,沙地云杉最适沙埋深度0.5 cm,青海云杉为0.5—1.5 cm。因此,青海云杉种子萌发和幼苗生长比沙地云杉有更强的环境适应性,但只要采取合理的播种时间、播种深度和水分管理等措施,沙地云杉会和青海云杉一样在我国沙区大面积引种育苗。     

两种云杉种子萌发和幼苗生长对环境因子的适应性

青海云杉是我国沙区通过种子育苗引种成功的物种。通过对不同储藏时间青海云杉和沙地云杉种子生活力测定、种子萌发对温度、光照、水盐胁迫以及幼苗生长对水盐胁迫和沙埋的响应实验,比较两种种子萌发和幼苗生长对环境因子适应性,为沙地云杉在我国沙区广泛引种提供参考。结果表明:1)在2年的储藏过程中,沙地云杉和青海云杉种子生活力分别由79%和72%下降了19%和5%; 2)沙地云杉和青海云杉种子适宜萌发温度分别为15—30℃和10—30℃,最适萌发温度分别为25℃(72%)和25/15℃(69%),除10℃和10/30℃外,两种种子萌发率在各温度下没有显著差异; 3)沙地云杉种子萌发光照条件为14 h光照/8 h黑暗交替(67%),青海云杉为24 h光照(61%)或24 h黑暗(61%); 4)水势在-2.7—0 MPa时,2种云杉的IGR(初始萌发率)、RGR(恢复萌发率)、ISL(初始幼苗长度)和RSL(恢复幼苗长度)均没有显著差异; 5) NaCl浓度在200 mmol/L和250 mmol/L,青海云杉种子IGR显著大于沙地云杉,NaCl浓度在0—450 mmol/L,青海云杉和沙地云杉种子RGR没有显著差异,当NaCl浓度为50 mmol/L和100 mmol/L,青海云杉ISL显著大于沙地云杉; 6)在0.5—2.0 cm沙埋深度时,青海云杉出苗率显著高于沙地云杉,沙地云杉最适沙埋深度0.5 cm,青海云杉为0.5—1.5 cm。因此,青海云杉种子萌发和幼苗生长比沙地云杉有更强的环境适应性,但只要采取合理的播种时间、播种深度和水分管理等措施,沙地云杉会和青海云杉一样在我国沙区大面积引种育苗。     

云杉属树种的体细胞胚胎发生

综述了云杉属树种体细胞胚胎发生的研究现状,其中包括：（1）影响云杉属树种体细胞胚胎发生及其植株再生的因素;（2）云杉属树种体细胞胚胎发生的形态学和细胞组织学研究。并展望了云杉属树种体细胞胚胎发生的应用前景及研究方向。     

落叶松人工林土壤对红皮云杉和青海云杉幼苗生长的影响

落叶松人工林除地力衰退问题外,林内天然更新也较差,其健康发展和可持续经营面临挑战.以红皮云杉和青海云杉2种耐荫针叶树种为对象进行温室灭菌盆栽试验,研究除树种生物学特性外,2种云杉属植物幼苗生长对落叶松人工林土壤灭菌处理的响应,为落叶松人工林改造、更新和复层林培育提供科学依据.结果表明: 土壤灭菌对红皮云杉和青海云杉幼苗的生物量均没有显著影响,且无论是在未灭菌土壤中还是在灭菌土壤中,红皮云杉幼苗的生物量(分别为75.6和72.2 mg)均显著高于青海云杉(分别为55.6和60.0 mg).红皮云杉的1级根直径、皮层厚度、维管束直径和维根比均不受土壤灭菌的影响,而青海云杉除皮层厚度在灭菌后没有显著变化外,其1级根直径、维管束直径和维根比在灭菌土壤(分别为331.30 μm、143.23 μm和43.3%)显著高于未灭菌土壤(276.50 μm、99.35 μm和36.0%),在灭菌土壤中表现出更积极的响应.这表明在落叶松林地内红皮云杉有更好的适应能力.由于在微生物群落功能中占主导地位的外生菌根对病原菌的拮抗作用,2种云杉属植物幼苗均可逃逸落叶松林地积累的土壤病原菌并正常生长,红皮云杉比青海云杉更具生长优势.     

长白松的木材解剖及其分类问题

关于长白松的分类问题一直有争议^[6-11],根据作者对吉林省安图县二道白河产的长白松的木材解剖研究,发现其木材的射线管胞内壁具深锯齿,颇与欧洲赤松(Pinus sylvestris Linn.)相近^{[14] [15]},但以其木射线薄壁组织细胞水平壁无纹孔和晚材最后数列管胞弦壁上存在着排列成轴向单行小形具缘纹孔来看,这又显属赤松(Pinus densiflora Sieb.et Zucc.)的特征。因此,作者认为长白松的木材结构是处于欧洲赤松与赤松之间而更偏于赤松^[10],故确认其当归属于赤松的种群范围。     

东北罂粟属植物的分类

本文对东北罂粟属植物的分类及其中的问题进行了讨论,并提出了一些新的见解,其中主要的是扩大了野罂粟(Papaver nudicaule.L.)(sensu ampl.),基本型分类性状的含义,缩小了应看做是其亚种的黑水罂粟(P.nudicaule L.subsp.amurense N.Busch.的分类性状含义,发现并提出了两个新的变种,即光果野罂粟P.undicaule L.var.glabricarpum P.Y.Fu及毛果黑水罂粟P.nudicaule L.subsp.amurenseN.Busch.var.seticarpum P.Y.Fu,同时提出了包括种下分类群的便于鉴别的东北罂粟属植物分类检索表。     

五福花科的初步研究

本文对五福花科的分类进行了初步研究,提出了新的分类系统,并对其系统演化规律、地理分布等进行了讨论。     

内蒙古天竺葵腐霉枯萎病病原菌

为了明确天竺葵腐霉枯萎病的病原菌种类,从内蒙古通辽采集天竺葵腐霉枯萎病样品,对病原物进行了分离、纯化和致病性测定,并对病原物进行形态学和rDNA-ITS序列分析鉴定。结果表明,从10个植物样品中分离得到16个腐霉菌株,分别属于终极腐霉Pythium ultimum var. ultimum、瓜果腐霉P. aphanidermatum和两个与P. ultimum var. ultimum相似的待定种。其中,P. ultimum var. ultimum的分离频率为75%、P. aphanidermatum的分离频率为12.5%,两个腐霉待定种的分离频率均为6.25%;P. ultimum var. ultimum是优势类群。致病性测定结果表明,4种腐霉菌都能引起天竺葵腐霉枯萎病,与自然发病症状相同,其中P. ultimum var. ultimum和P. aphanidermatum的致病性较强,发病率分别为71.4%和85.7%。     

中国罗汉松属叶角质层微形态结构及其分类意义

利用扫描电镜对罗汉松属8种2变种植物叶角质层内外表面进行了细致观察。发现罗汉松属植物叶角质层结构具有许多相似特征,表皮细胞较为规则,长方形或多边形,边缘波状弯曲;气孔器排列成带状,长轴均与叶脉一致,气孔器具较为明显的气孔塞和伏罗林环,气孔器保卫细胞极延伸明显,通常具有2~4个副卫细胞、不具极副卫细胞。但罗汉松属叶角质层结构也具有明显的种间差异,镰叶罗汉松和洛杉矶罗汉松同其它种类差异最大,这两种植物叶两面均具气孔器,角质层内表面垂周壁直,角质层凸缘不明显;贺氏罗汉松最为显著的特征是近轴面和远轴面表皮细胞的垂周壁角质层厚且凸缘均极其发达;小叶罗汉松近轴面表皮细胞排列较为规则,多数为方形,长轴与叶脉垂直,垂周壁之间的角质层突起较为显著,延伸到皮下层;兰屿罗汉松近轴面表皮细胞排列较不规则,多边形,细胞的角端比较钝,没有棱角;大理罗汉松气孔带间隔较小,有时两条气孔带挤在一起,使副卫细胞紧连,近轴面表皮细胞较短,方形或长方形,垂周壁之间的角质层较不发达;海南罗汉松角质层气孔带间隔较宽,气孔器形状为阔椭圆形,近轴面表皮细胞均为细长方形;变种短叶罗汉松和狭叶罗汉松与罗汉松也具有明显差异,短叶罗汉松近轴面表皮细胞排列不规则,垂周壁深波状弯曲,凸缘极为明显,但原种罗汉松近轴面表皮细胞排列较为规则,垂周壁浅波状弯曲,凸缘不明显,而狭叶罗汉松近轴面表皮细胞方形或长方形,比罗汉松的表皮细胞短,垂周壁直或略弯曲,角质层极厚。这些角质层微形态特征差异可以作为罗汉松属内种类分类鉴定的依据。     

Evidence for conspecificity of Piper methysticum forst. f. and Piper wichmannii C. DC

Morphological, chemical, cytological and genetic evidence demonstrating the absence of taxonomic distinction between Piper methysticum and Piper wichmannii are reviewed. Piper methysticum is not a separate species, but rather a group of sterile cultivars selected from somatic mutants of P. wichmannii. As P. methysticum was described first (1786), it has priority and P. wichmannii (1910) is superfluous. A new subspecific classification is suggested that makes a distinction between the sterile cultivars (P. methysticum var. methysticum) and the wild populations (P. methysticum var. Wichmannii).     

吉林老白山鱼鳞云杉树轮蓝光强度和轮宽指数与气候响应关系随海拔变化的对比

树轮数据是晚全新世古气候研究中最重要的代用指标。树轮参数各具优缺点, 蓝光强度(BI)是一种获取成本低廉的最大晚材密度(MXD)的光学替代参数, 其蓝色光反射率或强度最小值(256-BI)与相应的MXD值高度相关, 被很多的学者认为是树轮气候学研究中一个具有重要潜能的新兴参数。该研究以吉林老白山3个海拔(900、1 200和1 500 m)的鱼鳞云杉(Picea jezoensis)为例, 分析鱼鳞云杉的BI及轮宽指数(RWI)与气候因子的响应差异, 以期为BI参数在树轮气候学的进一步应用提供参考。结果表明: 不同海拔鱼鳞云杉BI或RWI对气候的响应趋势基本一致。BI与温度主要呈正相关关系, 而RWI与温度主要呈负相关关系, 其中BI与当年夏季及生长季最高温度显著正相关, 而RWI (低、中海拔)与全年平均气温、当年生长季和全年最低温度显著负相关。BI与当年夏季标准化降水蒸散指数(SPEI)显著负相关, RWI与夏季SPEI负相关关系较弱或为正相关; BI和RWI几乎相反的生长-气候关系可能是早、晚材权衡关系的体现。研究区域鱼鳞云杉的BI参数可能与年轮宽度记录不同的气候信号, 在空间尺度上对于当年夏季降水、最高温度以及SPEI的响应好于传统宽度指标。BI与主要气候因子相关关系的时间稳定性好于RWI, 因此, BI在树轮气候学的研究中具有一定的应用潜能。     

长柄山蚂蝗属三个种的核型分析及山蚂蝗属两个种的染色体数

长柄山蚂蝗属Podocarpium(Benth.)Yang et Huang属蝶形花科,间断分布于东亚和中北美洲,广布种分布到非洲和大洋洲。北美有4种,亚洲约有14种.我国约有该属植物11种,以西南和长江以南地区分布种类最多。国外已有人做过本属一半以上的种的染色体记数和核型。本文对本属的三个种.长柄山蚂蝗P.podocarpum(DC.)Yang et Huang,大苞长柄山蚂蝗P.williamsii(Pamp.)Yang et Huang和云南长柄山吗蝗P.du-clouxii(Pamp.)Yang et Huang进行了染色体的记数和核型描述,其中后两个种的工作属于首次。此外,本文还首次报道了山蚂蝗属两个种:Des-modium caudatum(Thunb.)DC.和D.yunnanense Franch.的染色体数目。     

红花尔基樟子松优良抗旱菌树组合的筛选

为筛选红花尔基樟子松（Pinus sylvestris var.mongolica）优良抗旱菌树组合,采用樟子松林下5个优势外生菌根真菌菌株为接种体,分别对5个月龄樟子松实生苗进行人工接种,接种8个月后观察菌根侵染情况及菌根形态,并在非干旱胁迫和干旱胁迫条件下测定不同菌树组合的生长和生理生化指标。结果表明：5个乡土菌种均能成功侵染樟子松并形成典型的外生菌根;干旱胁迫下,菌根化樟子松的各项生长指标均显著高于对照（P<0.05）,且接种粘盖牛肝菌（Suillus bovinus）具有最高的菌根侵染率、苗高、地上及地下生物量和根茎比;外生菌根共生体可通过提高植物SOD活性与POD活性,同时降低MDA含量来提高樟子松对干旱的耐受力;干旱胁迫下,所有接种处理苗木的萎蔫时间较对照处理均推迟,推迟时间最长的是粘盖牛肝菌接种处理,较对照推迟96.3 h;另外,接种处理均能显著延长宿主临界致死时间,尤其是接种粘盖牛肝菌可延长113.8 h。因此,可以认为粘盖牛肝菌与樟子松是一个较为理想的抗旱菌树组合。     

呼伦贝尔沙地樟子松径向生长特征的VS模型模拟分析

利用Vaganov-Shashkin模型对呼伦贝尔地区4个样点的沙地樟子松标准化宽度年表进行模拟研究,在2000年以前时段拟合度较好,而2000年以后时段拟合度较差。进而选取2000年以前的模拟结果进行径向生长过程分析。结果表明: 呼伦贝尔沙地樟子松主要的生长季为每年的5—9月,温度对每年樟子松生长初期与末期具有显著影响,而在树木生长季旺盛期,土壤湿度的不足是制约树木生长的主要因素。极端窄年树木径向生长速率受土壤湿度的影响较极端宽年明显,生长季中期7—8月树木径向生长速率在宽窄年份均呈降低趋势,表明该时期沙地樟子松生长均受到不同程度的干旱胁迫。研究结果与我国半干旱地区树木年轮生理模型分析特征相符,模型对呼伦贝尔沙地樟子松径向生长模拟具有一定的适用性。