云南哀牢山6种常绿阔叶树木质部解剖特征的轴向和径向变化

West、Brown和Enquist提出的树木水分传导的分形网络模型(简称WBE模型)认为,树木连续分枝之间的导管或管胞直径按照一定的比率均匀变细,其总的水力阻力与水分传导的路径长度无关,从而使不同部位叶片获得基本相当的水分供应。该模型对树木高生长的水力限制假说提出了置疑。为了验证WBE模型中树木导管或管胞均匀变细的假说,该文研究了云南哀牢山中湿性常绿阔叶林中6种常绿阔叶树, 腾冲栲(Castanopsis wattii)、景东石砾(Lithocarpus chintungensis)、木果石砾(L. xylocarpus)、长尾青冈(Cyclobalanopsis stewardiana)、滇木荷(Schima noronhae)和舟柄茶(Hartia sinensis)木质部解剖特征随树高和年龄的变化。对这6个树种共14株样木进行了不同高度树干圆盘和边材生长轮取样,样木的高度为15~25 m,按照常规木材解剖的处理和分析方法,在显微镜下测定木材切片的导管直径和密度等特征。结果表明:在14株样木中,有4株树木导管直径随树木高度增加呈线性减小, 1株没有明显变化,其它9株树木导管直径在树冠以下的树干部分变化幅度较小或没有明显变化,而从树冠基部往上直到树木顶端导管直径显著减小。同一植株随着高度的增加,导管密度增加并且在树冠内增加更显著。有三分之一的树木导管占边材面积的比例随树高增加没有明显变化,其余树木导管占边材面积比在树冠以上有所减小。多数树木理论比导率在树冠以下没有明显变化而在树冠基部往上显著降低。在从髓芯开始往外的20~40个年轮范围内导管直径增加显著,但大部分植株导管直径在40个年轮后趋于稳定。不同高度圆盘导管直径随形成层发育时间的变化呈相似的趋势,并且相同发育年龄的导管直径没有明显差异。该文的研究结果说明,导管直径的轴向和径向变化一定程度上补偿了水分运输阻力随树木个体增大而增加的缺陷,但是6种常绿阔叶树树干的导管基本不按一定比率均匀变细,不支持WBE模型。     

水热耦合对沈阳地区油松木质部生长的影响

利用微树芯技术可以从细胞尺度研究树木形成层物候和径向生长的过程,揭示树木生长与气候的关系。油松是我国北方森林的建群树种之一,也是沈阳地区的优势树种。研究2020年整个生长季(4—11月)油松周尺度的形成层及木质部细胞变化,分析油松在沈阳地区的生长规律。结果表明: 油松形成层分裂活动开始于4月初,结束于9月末。木质部从扩大细胞出现(4月中旬)开始生长,到木质化细胞消失(10月下旬)结束,其生长符合“S”型曲线。2020年生长53个/列木质部细胞,最大生长速率(0.55个/列/d)出现在5月末,早晚材细胞于7月末发生转变。在沈阳地区最低温达到0 ℃以上时树木形成层开始活动,影响木质部生长开始和结束的最低临界温度为2～3 ℃。降水在油松整个生长过程中起到促进作用。沈阳地区7月末的高温和水分供给不足是木质部细胞分化形成早晚材的主要因子。     

树木形成层活动及其影响因素研究进展

树木生长是森林生态系统固碳的主要方式,树木生长过程受到气候与非气候因素的共同作用。树木径向生长长期定位监测是明确树木生长对气候变化响应的重要研究手段。本文对运用微树芯法的树木形成层活动及径向生长过程研究进行了总结。首先,综述了气候因素对树木形成层活动的影响: 寒冷湿润区温度决定树木生长开始和停止,干旱半干旱区水分和温度共同决定生长开始,水分决定生长停止;生长速率和持续时间共同决定生长量,最大生长速率出现在夏至前后;短期施氮并不能影响树木径向生长动态。其次,探讨了生物因素对树木径向生长过程的调控: 形成层活动开始时间因树种、树龄、竞争关系而有所差异;非结构性碳水化合物的季节动态与径向生长过程相耦合。最后,阐述了气候因素和生物因素交互作用下树木次生生长的响应机制。针对以上进展,本文提出了目前研究尚存在的问题并展望了未来的发展前景,以期为进一步的科学研究提供参考。     

基于响应面设计茎段形成层培养猕猴桃幼苗的优化研究

为降低猕猴桃组培快繁中的污染率,提高其繁殖效率,该文以猕猴桃的幼嫩茎段为外植体,采用两步培养法进行茎段形成层的愈伤及成苗诱导研究,并利用响应面设计软件对NAA浓度、6-BA浓度、低渗处理时间进行了各条件的优化,同时通过组织切片确定愈伤的来源及幼苗的形成方式。结果表明:(1)培养过程中撕除茎段周皮能显著降低污染率,用200～400 mg·L^-1的PVP处理猕猴桃茎段可有效防止去皮茎段的褐化。(2)愈伤诱导的最佳条件为预培养28.3 h、NAA 4.45 mg·L^-1、6-BA 0.28 mg·L^-1,而幼苗形成的最佳条件为预培养26.4 h、NAA 4.84 mg·L^-1、6-BA 0.42 mg·L^-1。这表明形成层愈伤诱导需较长低渗处理时间和较高生长素,而成苗诱导则需较高生长素、激动素及较短的低渗处理时间。(3)组织切片观察结果表明猕猴桃愈伤组织源于形成层干细胞的分裂,且幼苗株源于胚状体的发育。综上结果表明,通过除去猕猴桃嫩茎周皮,外加抗氧化、低渗处理,可有效降低猕猴桃组培快繁中的污染率,提高繁殖系数和胚状体发生率,为猕猴桃种苗的规模化生产提供技术支撑。     

黄芩根的解剖学研究

用常规石蜡切片方法对黄芩(Scutellaria baicalensis Georgi)一、二年生主根的发育及结构进行解剖学研究.结果表明,黄芩根的发育可分为原分生组织、初生分生组织、初生结构和次生生长等4个阶段.原分生组织由3 群原始细胞组成,其细胞具有典型分生组织的细胞学特征;初生分生组织包括根冠原、表皮原、皮层原和中柱原,其中根冠原和表皮原具有相同的起源.初生结构由表皮、皮层和中柱组成.初生木质部为二原型.次生生长主要是由维管形成层和木栓形成层的活动完成,木栓形成层起源于中柱鞘细胞.二年生黄芩主根的主要结构与一年生的基本相同,其不同之处为:二年生主根的周皮增厚,次生木质部中木纤维成群分布,出现木间木栓;维管射线为多列且明显;在近周皮的韧皮部内出现包围石细胞的木栓环组织.     

构树形成层活动中内源IAA的变化及其结合蛋白的研究

构树(Broussonetiapapyrifera(L.)Vent.)形成层活动周期中用酶联免疫吸附法测定了形成层区域的内源IAA浓度的变化,并用自行发展的免疫荧光检测方法测定了由此处生活细胞制得的原生质体中IAA结合蛋白的分布。结果表明,形成层旺盛形成未成熟木质部和未成熟韧皮部时期,内源IAA急剧增加,当这些细胞分化成熟时IAA浓度降低,并维持在一定范围内。IAA结合蛋白主要分布于质膜、胞质、核膜及核质中     

入侵植物水花生解剖学和组织化学染色研究

水花生(Alternanthera philoxeroides)因其表型可塑性、高生长速率和快速无性繁殖能适应水、陆生境.该文利用光学显微镜和荧光显微镜对水、陆生境的水花生不定根、茎解剖结构、组织化学特征及质外体通透性进行了研究.结果表明:(1)水生境下,其不定根皮层中具较大裂生型通气组织,无次生生长,内皮层具凯氏带且...     

热带喀斯特森林多花白头树木质部年内生长动态及其对环境因子的响应

多花白头树(Garuga floribunda var.gamblei)是西双版纳热带喀斯特森林中常见的落叶树种,容易受水分亏缺的影响。为探究热带喀斯特森林树木年内生长动态及其对环境因子的响应,该研究利用生长环和微树芯两种方法监测了多花白头树在2020—2021年的树干径向变化和木质部生长动态,并分析了树干径向变化和木质部生长与环境因子的相关性。微树芯法的监测表明,在2020年,多花白头树在3月底开始出现扩大细胞,9月底细胞壁加厚结束;在2021年,多花白头树在4月中旬开始出现扩大细胞,10月中旬细胞壁加厚结束。生长环的监测表明,2020年和2021年的径向生长开始时间均晚于扩大细胞出现时间,径向生长结束时间均早于细胞壁加厚结束时间。多花白头树在2020年和2021年的木质部生长持续时间大致相同,2020年的木质部生长量((2.87±1.46)mm)也与2021年((2.98±1.02)mm)几乎一致。多花白头树的月径向生长量、扩大细胞区域宽度和细胞壁加厚区域宽度均与降水呈显著正相关,这表明水分状况在多花白头树的木质部生长过程中发挥了重要作用;扩大细胞区域宽度还与日平均气温和日最低温显...     

构树形成层的活动周期及其淀粉贮量的变化

在构树（Ｂｒｏｕｓｓｏｎｅｔｉａ ｐａｐｙｒｉｆｅｒａ （Ｌ．） Ｖｅｎｔ．）形成层活动周期中,每年７月末以后,未成熟的木质部和韧皮部逐渐减少,成熟的木质部和韧皮部急剧增多。８月初开始分化晚材。进入９月后木质部的形成逐渐停止,而一个半月以后才停止形成韧皮部。淀粉贮量的消长与形成层的活动周期有很强的相关关系。早春形成层恢复活动后,淀粉贮量逐渐减少直至消失。尔后,形成层活动减慢,特别是木质部分化停止后,淀粉又开始积累。当韧皮部分化也停止后,淀粉又消失,直至翌年１月才重新积累,这似乎与两个休眠期的转化有关     

植物维管系统形成的调节机制

植物维管系统形成与分化包含着贯穿植物生长发育全过程的一系列细胞分裂与分化事件。这些事件的发生和发展过程受到很多遗传和其他内源因子的调控。对维管系统形成及其调控的认识近年来获得了较大的进展。研究表明植物激素、转录因子、短肽信号分子和microRNA等在植物维管系统建成中发挥重要调控作用。