毛竹笋全长cDNA文库构建

Gateway技术构建cDNA文库,利用了λ噬菌体的位点特异性重组,避免使用限制性内酶切割cDNA,能够解决常规方法构建cDNA文库的技术缺陷。应用Gateway技术构建毛竹笋cDNA文库,经检测cDNA入门文库的滴度达到1.7×106cfu/mL,文库总容量为8.5×106cfu,平均插入片段在1.0 kb以上。毛竹笋文库的构建为进一步克隆毛竹纤维化分子机理打下了基础。     

毛竹的花序发育研究

通过野外观察和石蜡切片技术研究了毛竹(Phyllostachys edulis)的花序发育进程。研究结果表明:毛竹的花序为续次发生的假花序,以小穗为单元,4~13个不等,偏向一侧排列(似扫帚状)的小穗组成长约8.01 cm的复穗状花序;当花序伸长至4~5 cm时,形成侧芽结构,小穗原基开始发育,形成各级小穗,直至顶生小穗、侧生小穗出现;当花序伸长至8~10 cm时,颖花原基形成并开始发育,最终形成3个雄蕊和1个雌蕊构成的小花。花序形成初期(5月中旬至6月),苞片紧裹主轴,顶端具缩小叶;随着分蘖小穗的生长和小花开放,植株叶片变黄,整个花序变为褐色,进入种实发育成熟阶段。本文首次报道了毛竹花序的发育进程,进一步丰富了竹类生殖生物学的研究内容,为竹亚科及禾本科的生殖生物学研究积累了丰富的材料。     

毛竹茎细胞壁半纤维素多糖的免疫细胞化学定位研究

本文以毛竹(Phyllostachys pubescens)为材料,采用免疫细胞化学标记方法对两种细胞壁半纤维素多糖成分,即木聚糖(Xylan)和(1-3)(1-4)-β-葡聚糖［(1-3)(1-4)-β-glucan］在毛竹茎中的分布进行了观察。结果表明,应用免疫细胞化学方法可以准确、有效地观察这两种半纤维素多糖成分在细胞壁中的分布;木聚糖分布在已木质化的组织细胞的细胞壁中,与细胞壁木质化有密切关系;(1-3)(1-4)-β-葡聚糖在幼竹茎基本组织中分布于短薄壁细胞细胞壁中及长薄壁细胞胞间层,而在老龄竹茎基本组织中,仅分布于短薄壁细胞细胞壁中,而长薄壁细胞细胞壁却无此成分,反映出长、短薄壁细胞细胞壁组成上的差异。     

厚壁毛竹与毛竹叶表皮微形态特征比较研究

利用扫描电镜技术,对厚壁毛竹(Phyllostachys edulis‘Pachyloen’)与毛竹(Phyllostachys edulis)营养叶的表皮微形态进行对比研究,结果表明两竹种叶表皮微形结构组成基本相似,均以下表皮结构较为丰富,分布有乳突,微毛,刺毛,硅细胞,气孔器等结构。两竹种叶表皮主要区别在于厚壁毛竹的气孔轴向长度大于毛竹,而气孔密度要低于毛竹,但差异不显著。而两竹种叶的乳突密度相差不大,在不同年龄的竹叶间也无明显变化规律。同一竹种不同竹龄间竹叶表皮气孔密度和气孔轴向长度却有着显著的差异。1年生厚壁毛竹的气孔密度显著高于2年生竹和5年生竹,气孔轴向长度呈现出"V"字形变化规律。毛竹的气孔密度也出现类似的变化规律,但5年生竹叶的气孔密度最大,气孔轴向长度则表现出随秆龄增大而逐渐增长的趋势,这与竹材物质形成积累规律相一致。通过对比研究厚壁毛竹和毛竹叶表皮形态结构特征,两竹种叶表皮微形态特征相似与两竹种系统分类上的地位相近是一致的,同时对厚壁毛竹厚壁性状形成的结构基础进行探讨,为进一步揭示厚壁形成的机理提供了理论依据。     

西天目山毛竹林土壤呼吸特征及其影响因子

毛竹(Phyllostachys edulis)是中国南方重要的森林资源,在区域碳平衡中扮演重要的作用。研究毛竹林土壤呼吸特征及影响因子有助于了解其土壤CO2释放过程的关键驱动因子,为进一步揭示毛竹林土壤碳循环特点提供科学依据。以浙江省西天目山自然保护区毛竹林为研究对象,利用LI-Cor8100开路式土壤碳通量测量系统测定(2007年5、8、11月,2008年1、3月)土壤呼吸速率及环境因子,同时取0—20 cm土层土样测定土壤酶活性,结果表明:(1)毛竹林土壤呼吸具有典型的日动态和季节变化模式,日动态变化较为平缓,土壤呼吸的季节变化较为显著(P0.05),最大值(5.99μmol.m-2.s-1)出现在2007年8月,最小值(1.08μmol.m-2.s-1)出现在2008年1月。(2)回归方程表明,土壤呼吸与土壤5 cm温度呈极显著的指数相关关系(P0.001),与土壤体积含水量相关性较弱(P0.05),与近地面大气温度和CO2浓度分别呈极显著的指数相关关系(P0.001)和显著的线性相关关系(P0.05)。(3)相关分析表明,土壤尿酶、蔗糖酶、纤维素酶活性与土壤呼吸均呈正相关,其中纤维素酶活性达到显著水平。综合分析表明毛竹林土壤温度是调控土壤呼吸季节变化的主要驱动因子,近地面大气环境及土壤酶活性的变化也对其产生不容忽视的影响。     

Moso bamboo and Japanese cedar seedlings differently affected soil N2O emissions

毛竹和日本柳杉幼苗对土壤氧化亚氮排放的影响及微生物机制 毛竹(Phyllostachys edulis)向日本柳杉(Cryptomeria japonica)林的扩张现象越发普遍,其扩张对大 气重要温室气体氧化亚氮(N₂O)排放的影响也引起了更多的关注,而其微生物机制尚不明确。本研究通过添加微生物抑制剂链霉素和扑海因分别抑制细菌和真菌活性,连续观测土壤N₂O排放速率以及相关土壤养分和植物生物量。研究结果表明：(i)毛竹土壤N₂O的排放速率显著高于日本柳杉;与对照相比,细菌抑制剂、真菌抑制剂及其交互作用均对N₂O排放速率具有显著抑制效应,但三者之间无显著差异;(ii)毛竹生物量显著高于日本柳杉;(iii)日本柳杉土壤有机质、全氮和铵态氮显著高于毛竹土壤,日本柳杉土壤pH和全磷显著低于毛竹土壤。真菌抑制剂降低了土壤有机质含量,细菌抑制剂降低了土壤硝态氮含量。真菌抑制剂与物种在影响土壤pH、全磷和铵态氮方面具有显著交互作用。细菌抑制剂与物种在影响土壤全氮方面有显著交互作用。综上所述,毛竹和日本柳杉在生长过程中土壤N₂O排放速率不同,毛竹幼苗土壤N₂O排放及生物量均高于日本柳杉。细菌抑制剂和真菌抑制剂对N₂O的排放速率均具有一定抑制作用。因而,在全球气候变化背景下,应进一步深入了解森林生态系统物种组成和变化对N₂O排放的影响,以有效评估毛竹扩张等导致的生物多样性变化对全球N₂O排放的贡献。     

毛竹浸提液对苦槠幼苗生长的化感效应

为探讨毛竹(Phyllostachys edulis)扩张过程中潜在的化感作用,选择苦槠(Castanopsis sclerophylla(Lindl)Schott)为研究对象。采用水浸提的方法,用毛竹茎叶、枯落物和土壤3部分浸提液浇灌苦槠幼苗,以蒸馏水处理作为对照,对比分析质量浓度分别为0.1、0.05、0.02 g/mL的3个浓度梯度浸提液处理下苦槠幼苗生长指标及各项光合生理指标的差异。结果表明,毛竹浸提液对苦槠幼苗苗高、地径和叶绿素相对含量的影响大体上呈现高浓度抑制低浓度促进的双重浓度效应。不同来源毛竹浸提液的化感效应不尽相同,土壤浸提液对苦槠幼苗生长和光合生理均呈现抑制作用,而茎叶、枯落物浸提液低浓度时为促进作用。毛竹潜在的化感作用,在其扩张过程中可能会干扰森林主要树种更新,从而对森林群落产生威胁。     

毛竹出笋后快速生长期茎秆色素含量与反射光谱的相关性

为了探讨毛竹出笋后快速生长期茎秆色素含量与反射光谱特性间的相互关系,测定了毛竹茎秆在快速生长期内的色素含量与反射光谱参数,并对两者进行了相关性分析.结果表明:(1)在毛竹出笋后快速生长期内,随着茎秆不断生长,叶绿素a、叶绿素b和类胡萝卜素含量也随之增加,在60 d时含量最高.(2)反射光谱参数GNDVI、PSDNa、PSSDa、PSSDb、PSDNb、mND705、mSR705、CRI1、ARI1和PRI等均随着茎秆生长而增加,NPCI、SIPI和RGI则随生长而降低;Sred随着茎秆生长基本呈现出不断增大的趋势.各参数在20 d到30 d时的变化均达到极显著水平(P＜0.01).(3)GNDVI、PSSRa、PSSRb、PSSRc、PSNDa、PSNDb、PSNDc、NPCI、mSR705、mND705、CRI2、PRI、Dλred和λred等反射光谱参数与叶绿素a、叶绿素b和类胡萝卜素含量之间的相关性均达到极显著水平(P＜0.01),其中PSSRb、mSR705、CRI2、PRI、ARI1和ARI2与叶绿素a、叶绿素b和类胡萝卜素含量之间的相关性高于或接近0.9,说明毛竹出笋后快速生长期反射光谱特征及其参数可用来估算叶绿素和类胡萝卜素含量,并为利用反射光谱监测其生长趋势提供了可能.     

毛竹叶螨的重要天敌竹盲走螨生态学研究

本文报道了毛竹害螨-南京裂爪螨Schizotetranychus nanjingensis Ma＆Yuan和竹缺爪螨Aponychus corpuzae Rimando的重要天敌竹盲走螨Typhlodromus bambusae Ehara的研究:在22～30℃室温下以南京裂爪螨为食料,卵期1.7天,幼螨期1.7天,Ⅰ若螨期0.8天,Ⅱ若螨期0.8天,产卵前期3.2天.林间雌:雄为2.78:1,总产卵量35～40粒.毛竹换叶、降雨量是影响林间竹盲走螨种群动态的主要因素.猎物的质量、数量是影响竹盲走螨存活的重要因素.最后对竹盲走螨的作用进行了评价.     

毛竹和四季竹对臭氧胁迫的耐受力差异

为了解竹子对大气O3浓度升高的生理响应规律及耐受O3胁迫能力的种间差异性,为气候变化背景下的竹林培育应对策略提供理论依据,运用开顶式同化箱(OTCs)开展了5个O3浓度梯度(过滤大气CF、环境大气NF、50、100和150 nl·L-1)对毛竹(Phyllostachys edulis)和四季竹(Oligostachyum lubricum)叶片光合色素、可溶性蛋白、脂质过氧化和抗氧化系统的影响研究.结果表明:处理90d后,随着O3浓度的升高,毛竹和四季竹叶片叶绿素(Chl)、类胡萝卜素(Car)含量均呈下降趋势,但毛竹的降幅大于四季竹.MDA含量、POD活性呈升高趋势,毛竹的升幅大于四季竹.SOD活性毛竹呈下降趋势,而四季竹表现出先升高后降低的规律.可溶性蛋白含量毛竹和四季竹分别呈升高、降低趋势;与CF相比,低O3浓度处理(≤50 nl·L-l)并未对毛竹和四季竹造成明显伤害,而高O3浓度处理(≥100 nl·L-1)下毛竹和四季竹叶片光合色素含量和SOD活性极显著降低,MDA含量和POD活性极显著提高,导致毛竹和四季竹叶片光合色素合成受阻,叶片老化加快,膜脂过氧化程度加剧,膜结构和抗氧化系统功能遭到破坏;主成分分析表明,四季竹对O3胁迫的耐受能力明显强于毛竹.