桉树杂交种对桉树枝瘿姬小蜂的抗性变异分析

植物种间杂交是一种普遍自然现象,杂交往往造成植物表型及生理变异,从而改变杂种抗虫性。与亲本种相比,杂种抗虫性可能增强或减弱,也有可能处于与亲本相似水平。初生、次生代谢物的质变与量变是引起杂种抗虫性变异的重要原因。近年来,桉树杂交育种已在世界范围内广泛应用并取得了显著成效,桉树杂交种间抗虫性表现参差不齐,因此,桉树是研究杂交种抗虫性变异机制的理想材料。以2个桉树杂交种巨细桉DH201-2、巨尾桉G9及桉树重要害虫桉树枝瘿姬小蜂为研究对象,比较了2个杂交种与其纯亲本种[(巨桉×细叶桉),(巨桉×尾叶桉)]间的抗虫性差异;同时,综合比较了品系间叶片性状(叶片厚度、含水率、比叶面积)、初生化合物(C、N、可溶性糖、可溶性蛋白)及次生化合物(总酚、单宁)差异,以研究桉树杂交种抗虫性变异的理化机制。结果表明:DH201-2感染桉树枝瘿姬小蜂的虫瘿数目显著高于其双亲本种,而G9上虫瘿数目显著低于其双亲本种。DH201-2与G9的叶片厚度与巨桉相近,而显著薄于另一亲本种。DH201-2叶片含水率显著高于细叶桉、与巨桉相近;G9叶片含水率则显著低于其双亲本种。相似的是,DH201-2和G9的比叶面积均显著高于其双亲本种。初生化合物方面,DH201-2叶片可溶性糖和可溶性蛋白含量均显著高于其亲本种,N含量则仅高于细叶桉;而G9叶片可溶性蛋白含量虽高于其双亲本种,可溶性糖含量则无显著差异,N含量显著低于其双亲本种。次生化合物方面,DH201-2叶片总酚和单宁含量显著低于其双亲本种,而G9则显著高于其双亲本种。因此,与其亲本种相比,DH201-2感虫性增加,而G9抗虫性增加;与桉树枝瘿姬小蜂发育相关的营养指标(如含水率、可溶性糖、N含量)及次生防御物质(如总酚、缩合单宁)在桉树杂交种组织内的含量差异影响了桉树杂交种对桉树枝瘿姬小蜂的抗性。在全球推行桉树杂交育种且桉树害虫数量逐年增加的大背景下,应加强对桉树杂交种抗虫性机制研究,为选育高抗品系及桉树产业可持续发展提供理论指导。     

来源于中国南海的微生物新种乙醇速生杆菌(Celeribacter ethanolicus)多相分类研究

【目的】研究来源于南海海水的一株速生杆菌属菌株NH195^T 的多相分类。【方法】采用表型、基因型和化学分类方法,并综合系统发育关系结果,分析菌株NH195^T 的分类学地位。【结果】菌株NH195^T 是一株革兰氏阴性、好氧、杆状、无运动性细菌;能积累Poly-β-hydroxybutyrate (PHB);能在0.5%-10.0% (质量体积比) NaCl 浓度,pH 5.0-9.0 和20-40 ℃ 条件下生长,最适NaCl 生长浓度为1.0%-3.0%;氧化酶、触酶和脲酶反应结果阳性。菌株NH195^T 主要呼吸醌为Q-10,主要脂肪酸为C_18:1ω7c、C_18:1ω6c 和11 methyl C_18:1ω7c,主要极性脂为磷脂酰胆碱、磷脂酰甘油、双磷脂酰甘油、一个未知的氨基脂和两个未知脂。基因组G+C 含量为61.3 mol%。基于16S rRNA 基因的系统发育结果显示,菌株NH195^T 隶属于速生杆菌属;其与速生杆菌属标准菌株的16S rRNA 基因相似性范围为94.4%-97.7%。菌株NH195^T 与速生杆菌属标准菌株C. halophilus ZXM137^T 和C. indicus P73^T 的平均核苷酸一致性(ANI)分别为78.6%和78.0%;基于基因组数据计算所得的DNA 杂交同源率分别为26.1%和23.0%。【结论】基于表型和基因型结果,菌株NH195^T 代表了速生杆菌属一个新物种,命名为Celeribacter ethanolicus,标准菌株为NH195^T (CGMCC 1.15406^T=JCM 31095^T)。     

尾巨桉HMGR基因的克隆及表达分析

基于RACE技术克隆得到尾巨桉3-羟基-3-甲基戊二酰CoA还原酶(EuHMGR)基因全长为1955bp,包含1560bp的开放阅读框(ORF),编码519个氨基酸。生物信息学分析表明EuHMGR包含两个HMG-CoA结合基序和两个NADP(H)结合基序;同源建模得到EuHMGR三维构象呈"V"型,包含N-结构域、S-结构域和L-结构域。将EuHMGR组DNA与cDNA序列进行比对表明EuHMGR存在一个319bp的内含子。通过实时定量PCR进行组织特异性表达分析表明EuHMGR在茎中的表达量最高,叶次之,在根中基本无表达。该研究为后续尾巨桉EuHMGR的功能验证以及遗传转化奠定基础。     

氮-硫沉降对邓恩桉及杉木人工林凋落物C和N残留率的影响

采用二次正交回归旋转设计,以Na2S04为硫源、46％CO（NH2）2为氮源模拟氮一硫沉降,分析了不同氮一硫沉降水平下邓恩桉（Eucalyptus dunnii Maiden）和杉木[Cunninghamia lanceolata（Lamb．）Hook．]人工林凋落物中C和N残留率的动态变化,并采用Olson指数模型对c和N分解模型进行拟合。结果表明：在不同氮一硫沉降水平下,在1年内随处理时间延长邓恩桉和杉木凋落物的C和N残留率总体上均呈下降趋势;且N较难释放,总体表现为“释放一富集一释放”的动态过程;但在不同氮一硫沉降水平下及不同处理时间凋落物中C和N残留率均有极显著差异（P〈0．01）。凋落物中C和N分解的Olson指数模型的相关性总体上达到极显著或显著（P〈0．05）水平;邓恩桉和杉木凋落物中C和N的平均分解系数分别为0．877和0．208、0．704和0．600,平均周转期分别为3．148和15．877a,4．090和4．947a,显示凋落物中C释放速率大于N,杉木凋落物的C周转期大于邓恩桉但其N周转期则小于后者。在Na2SO4164kg·hm-1·a-1的水平下,氮沉降对邓恩桉凋落物的C和N释放及杉木凋落物的N释放有促进作用,但对杉木凋落物的C释放有抑制作用;在46％CO（NH：）：150或256kg·hm-2·a-1。的水平下,硫沉降也具有同样的作用。随分解时间的延长,邓恩桉凋落物的C／N值呈波动但总体减小的趋势,而杉木凋落物的C／N值呈波动趋势;但在不同氮一硫沉降水平下凋落物的C／N值均有极显著差异,且邓恩桉凋落物C／N值的变化幅度总体上大于杉木凋落物。     

桉树枝瘿姬小蜂在广西博白的研究

桉树枝瘿姬小蜂是严重危害桉属某些品系枝叶的致瘿害虫,自传入当年起在广西博白设点,连续三年对该害虫的形态特征、生活史、寄主、入侵危害、发生规律等生物学特性和防治控制技术进行了研究,本文对该点研究进展作了归纳汇总。     

林分密度对尾赤桉人工林群落结构与生态效应的影响研究

对永安市不同经营密度下尾赤桉(Eucalyptus urophylta×E. eamalducensis)人工林的林分结构、群落组成以及林下枯落物和土壤持水性能进行了分析,探讨造林密度对闽西北地区桉树人工林生态效应的影响。结果表明,密度对尾赤桉人工林林分径级结构有极显著影响,密度与平均胸径、树高间存在极显著的负相关,相关系数分别为-0.99和-0.93,对林分蓄积量也存在显著影响(r=0.84)。密度对林下灌草层物种多样性的影响呈现分异现象,与灌木层的相关性达到极显著水平(r=0.94),但与草本层的相关不显著(r=-0.52)。不同密度林分的林下植物种类有较大差异,但低密度林分的林下植被收获量最大。林分密度对枯落物持水率的影响较大(r=0.94)。     

桉树枝瘿姬小蜂入侵海南省

桉树枝瘿姬小蜂Leptocybe invasa Fisher ＆ La Salle是一种新入侵的有害生物,专一危害桉属植物。近几年在地中海、非洲、中东和东南亚陆续发生,2007年中国大陆首次发现该虫,2008年7月发现其在海南发生。通过调查,目前在海南省分布在以三亚市、东方市和儋州市为中心的2个圆弧形区域,中心点危害较为严重,植株生长严重受阻。文章介绍桉树枝瘿姬小蜂的鉴别特征、生物学特性、在海南的发现及扩散过程和防控建议。     

内蒙古典型草原生长季内不同植物生长动态的模拟

在内蒙古典型草原退化的羊草 大针茅(Leymus chinensis Stipa grandis)群落中,选择不同退化阶段的优势植物羊草(Leymus chinensis)、大针茅(Stipa grandis)、冰草(Agropyron michnoi)、冷蒿(Artemisia frigida),采用Logistic模型分别对其一个生长季内的生长动态及其差异进行模拟和比较研究。主要研究内容和结果如下:①联系资源种群动态模型的一般形式,给出了个体生长模型的数学依据;②通过对Logistic模型进行求解和全面深入的分析,采用数学方法结合生态学理论,将植物生长划分为4个阶段,确定了速生期和突变点;③结合模型分析诠释了模型的物理意义;④对植物的可持续生长期从生态学的角度给出了时间概念上的定义及相应的解释,并由此对草地管理及可持续利用提出了保护建议;⑤通过拟合结果表明,4种植物生长均符合Logistic增长,拟合方程分别为:y=(0.200)/1 e~(2.032-0.060t),y=(1.205)/1 e~(2.608-0.0421t),,y= (0.156)/1 e~(1.858-0.040t),y= (3.177)/1 e~(2.770-0.077t),决定系数均在0.9以上,达到了显著性水平,保证了所求参数的有效性和可靠性;⑥由模型求出了植物的最大生长速度,从大到小依次排列为:冷蒿6.112×10-2(g/(株.d))>大针茅1.267×10-2(g/(株.d))>羊草2.995×10-3(g/(株.d))>冰草1.561×10-3(g/(株.d)),其中冷蒿的最大生长速度是羊草的20倍,大针茅的4.8倍,冰草的39倍;分属于3种不同生活型的羊草、大针茅、冷蒿在生长速度及相应的生长曲线上均存在较大差异,而作为同一生活型(life form)的不同植物相比较,羊草生长速度约为冰草的1.9倍,二者差异不大,在整个生长季内呈现明显相似的动态变化。     

巨桉与5种木本植物幼树的耗水特性及水分利用效率的比较

巨桉因生长迅速且经济效益高,在我国南方被广泛用于营造短周期工业原料林,但其蒸腾耗水状况与其他常见或乡土树种存在怎样的差异,大面积种植是否会改变栽培区原有的水分平衡,是一个尚未明确的问题。利用LI-6400光合作用仪测定了巨桉与其他5种木本植物在不同光强、温度、湿度下的净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)和水分利用效率(WUE),用称重法测定了参试植物载叶量、生物量和耗水量,并对这些树种的蒸腾耗水特性进行了评价。结果表明:(1)相同环境条件下,巨桉的Tr最大,WUE最低,单位质量耗水量最多,单株蒸腾耗水量远高于其他树种,其明显较大的叶面积可能是重要原因之一,虽然其Pn仅次于杨树,生物量积累最大,因此为高光合、高蒸腾、低水分利用效率植物。(2)阔叶树种的Pn和Tr明显高于针叶树种,而WUE低于针叶树种。(3)环境因子(光照强度、温度和湿度)对植物Pn、Tr和WUE的影响较大,其中Pn主要受光照强度影响,Tr对湿度最为敏感,一般情况下WUE随湿度的增大而升高。在试验设置的温度范围(24—32℃)内,光合作用变化幅度不大。光照强度800μmol.m-.2s-1和温度28℃最有利于参试植物的光合作用。(4)巨桉等速生树种较强的光合作用使其生长迅速,固碳潜力大,但其高蒸腾和低水分利用效率的特点意味着在栽培区替代原有植被进行大规模造林时,可能会消耗更多的水资源而对生态环境造成一定的不利影响,因此在发展巨桉人工林时应选择水分条件好的区域(尤其是年降雨量充沛且季节间分配相对均匀的地区),并进行科学的经营管理。     

巨桉凋落叶分解对菊苣生长及光合特性的影响

采用盆栽试验,研究了巨桉凋落叶分解初期对菊苣幼苗生长和光合生理特性的影响.试验设置A₁(30 g·pot^-1)、A₂(60 g·pot^-1)、A₃(90 g·pot^-1)和对照（CK）4个凋落叶水平,将各处理的凋落叶分别与12 kg土壤混合后装盆,播种菊苣.待A₃处理植株的第3片真叶完全展开后测定菊苣光合生理指标及相关生长指标.结果表明：巨桉凋落叶分解初期明显抑制了菊苣生物量积累、叶面积的增加及光合色素的合成,且随着凋落叶施入量的增加抑制作用加大;菊苣叶片胞间CO₂浓度增加,而净光合速率、气孔导度和蒸腾速率均显著低于对照;随土壤中凋落叶含量的增加,除CO₂补偿点呈增加趋势外,其他光响应和CO₂响应的特征参数都呈明显下降趋势,并与对照差异显著.巨桉凋落叶分解过程中,其化感物质逐步释放并作用于受体植物,抑制其光合色素合成和光合作用,降低其环境适应能力,从而抑制菊苣的生长.