光照强度对濒危植物毛瓣金花茶光合生理特性的影响

以盆栽3年生毛瓣金花茶实生苗为材料,采用人工遮荫方法研究不同光照强度(10％、25％、50％和100％自然光强)对其光合生理特性的影响,为其迁地保护和种群恢复提供科学依据.结果显示:(1)随着光照强度的升高,毛瓣金花茶叶片最大净光合速率(Pmmax)、表观量子效率(AQY)和光饱和点(LSP)降低,光补偿点(LCP)升高,其中P…和AQY在10％和25％光强下显著高于50％和100％光强处理.(2)叶片叶绿素总量(Chl)、叶绿素a(Chla)、叶绿素b(Chl b)、类胡萝卜素(Car)含量均随光强的升高而降低,Car/Chl含量随光强的升高而升高.(3)叶绿素荧光参数FmFv、Fv/Fm、Fv/F0均随光强的升高而降低,其中Fm、Fv、Fv/Fm在100％光强下显著低于其他3个遮荫处理,3个遮荫处理间则无显著差异.(4)叶片丙二醛(MDA)和脯氨酸(Pro)含量均随光强的升高而升高,在100％光强下,MDA和Pro含量显著高于其他3个遮荫处理,50％光强下的MDA含量显著高于10％和25％光强处理.(5)在25％光强下,毛瓣金花茶未发生明显光抑制,在50％光强下,其光抑制主要是由PSⅡ的可逆失活引起的,光合机构未遭到明显破坏,在100％光强下,其PSⅡ反应中心受到严重伤害,发生了光氧化.研究表明,毛瓣金花茶虽为阴生植物,却能忍受一定程度的强光(50％光强),在种群恢复过程中,可适当间伐上层乔木,增加林下透光率,提高毛瓣金花茶种群的开花结实率,促进其自然更新,在迁地保护时可选择相对开敞的遮荫环境.     

低温胁迫后抗寒茶树品种‘紫阳圆叶’的基因差异表达分析

采用DDRT—PCR技术,对低温（4℃）胁迫处理不同时间（0、8、12、24和48h）后茶树[Camellia sinensis（Linn．）O．Ktze．]抗寒品种‘紫阳圆叶’（‘Ziyangyuanye’）叶片中差异表达的基因进行分离和测序,并采用半定量RT-PCR对差异表达基因的表达特性进行了比较。结果表明：有12个引物对扩增出有明显差异的cDNA片段,其中3个片段是与抗寒性相关的差异片段,分别被命名为Csgsf．Cscafl和Cscaf2,碱基数分别为217、316和232bp。比对结果显示：Cscaf与茶树品种‘安吉白茶’（‘Anjibaicha’）和‘龙井43’（‘Longjing43’）的谷氨酰胺合成酶基因的同源性分别为96％和91％,与菜豆（Phaseolus vulgaris Linn．）、蒺藜苜蓿（Medicago truncatula Gaertn．）、油棕（ElaeisguineensisJacq．）、西洋参（Panax quinquefolius Linn．）和水稻（Oryza sativa Linn．）等植物的谷氨酰胺合成酶的基因序列同源性均达到90％以上,因此,Cscafl应为茶树谷氨酰胺合成酶基因片段;Cscaf2与干旱胁迫条件下茶树表达的cDNA的同源性为100％,为茶树应答干旱和低温胁迫的基因片段;Cscafl未检索出同源序列,推测其为与冷胁迫相关的未知基因片段。半定量RT—PCR分析结果表明：Cscafl和Cscafl在低温胁迫的初始期即开始表达且表达量随低温胁迫时间延长逐渐下调;而Cscaf2的表达量随低温胁迫时间延长逐渐上调并在胁迫48h后达到最大,3个片段的表达特性均与差异扩增结果相符。     

Development of chloroplast markers for Japanese and snow camellias

Eight chloroplast markers were developed from Japanese and snow camellia (Camellia japonica and C. rusticana). Six markers were based on mononucleotide repeats, while the other two resulted from indels of larger units. Polymorphisms were screened using 15 individuals from all over the Japanese archipelago, including C. japonica, C. japonica var. macrocarpa, C. japonica var. hozanensis, and C. rusticana. Polymorphisms within a single population were searched in 22 and 26 individuals of C. japonica and C. rusticana, respectively. The number of alleles per locus ranged from two to three, resulting in eight haplotypes, two of which were specific to C. rusticana. No polymorphisms were detected within a single population for both C. japonica and C. rusticana. The eight markers developed in the present study will be useful for analyzing the genetic diversity and tracing maternal origins of Japanese and snow camellias.     

农林废弃物混配基质的理化性质及其对油茶幼苗生长效应的综合评价

以腐熟的甘蔗渣( SB)、木薯皮( CP)、花生壳( PS)和火炭灰( BA)及园土( GS)为原料,按照不同体积比配制成9种混配基质,并以等体积比泥炭和园土混配基质为对照,对各基质的理化性质及基质中油茶( Camellia oleifera Abel)幼苗的生长状况进行比较;在对基质理化指标和油茶幼苗的壮苗指数进行线性回归分析和通径分析的基础上,采用主成分分析和综合评价法对各基质的育苗效果进行综合评价。结果表明：9种农林废弃物混配基质的容重、总孔隙度和毛管孔隙度分别为0.23~0.47 g·cm-3、60.90%~67.23%和46.53%~58.27%, pH 6.72~pH 7.14,各基质的速效氮含量、速效磷含量、速效钾含量、pH值、电导率和通气孔隙度均高于或显著高于对照,容重则显著低于对照。在不同基质中油茶幼苗的茎粗、单株叶片数、叶长、叶宽、叶绿素相对含量( SPAD)、单株茎叶干质量、单株根干质量和壮苗指数均存在一定差异,而株高和根冠比却无显著差异;其中S9混配基质也V( SB)：V( CP)：V( BA)=2：1：1页中幼苗的大部分生长指标较高,表现出明显的生长优势。线性回归和通径分析结果显示：除通气孔隙度外,基质的其他8个理化指标基本涵盖了影响幼苗壮苗指数的关键因素;其中,速效钾含量是对壮苗指数直接影响最大的负相关因子,而速效磷含量、电导率和总孔隙度对壮苗指数则有较大的正向直接作用,并且三者通过速效钾含量对壮苗指数产生较大的负向间接作用;此外,基质容重对壮苗指数也有一定的负向直接作用。综合评价结果显示：S9和S7混配基质也V( SB)：V( BA)：V( GS)=4：3：3页对油茶育苗效果的综合得分较高,分别为14.363和14.337,建议将S9混配基质作为油茶育苗的首选替代基质,S7混配基质作为备选基质。     

油茶叶片营养元素、叶脉密度及生理指标随树龄变化规律及其与产量的相关性

该研究关注了不同树龄油茶叶片的营养元素含量、叶脉密度及生理指标,旨在了解它们随树龄的变化规律及其对产量的影响。结果表明：(1)不同树龄间金属或稀土元素含量差异显著;大部分元素随树龄的增加表现为先增后减的变化趋势,但不同元素达到最大含量的树龄不尽相同;(2)叶脉呈网络状分布,根据叶脉直径大小分为粗、中、细三个等级;粗、中叶脉密度随树龄的变化不明显,细叶脉密度随树龄呈先增后减变化趋势。(3)叶绿素、MDA、可溶性糖、可溶性蛋白质含量以及POD活性等生理指标均随树龄的变化,表现出各自变化规律。(4)叶绿素含量、POD活性、稀土元素总量以及细叶脉密度与产量表现出明显正相关关系(P<0.05, P<0.01)。该研究结果丰富了油茶的基础资料,可为油茶的栽培与管理提供些许参考,并提示人们可以利用叶片的部分营养、生理、结构指标来跟踪监测植株状态和预测产量。     

海南岛油茶种质资源遗传多样性的SRAP分析

为了解海南岛油茶(Camellia oleifera)种质资源的遗传多样性,采用SRAP分子标记,对海南岛油茶主要分布区的31个居群进行了遗传多样性和亲缘关系分析。结果表明,海南岛油茶资源的遗传多样性低,物种水平的多态性百分率(PPB)为98.30%,Nei’s基因多样性(H)为0.222 8,Shannon信息指数(I)为0.353 8;居群水平的PPB=40.96%,观测等位基因数(Na)为1.409 6,有效等位基因数(Ne)为1.237 1, H=0.138 5, I=0.208 3,这与海南岛油茶丰富的表型多样性水平不一致。海南岛油茶资源遗传分化较大,居群间基因交流有限,不同居群间的遗传分化指数(Gst)为0.380,基因流(Nm)为0.813 91。遗传变异主要发生在居群内,有38.05%的变异存在居群间,61.95%存在于居群内。遗传距离为0.022 6～0.276 4,平均为0.107 7,居群间的亲缘关系较近。UPGMA聚类分析表明,在遗传距离为0.11处,可将31个油茶居群聚为6类,表现出明显的行政区域性,而与地理距离关系不大。因此,海南岛油茶资源遗传多样性低,亲缘关系近可能导致自交或近交不亲和,可能是海南油茶林分花量大而结实低的主要内在原因。     

不同林龄油茶人工林土壤酶化学计量及其影响因素

土壤酶化学计量比是揭示微生物生长代谢过程及评价土壤养分资源限制状况的重要指标。油茶是中国南方主要的木本油料作物,近年来愈来愈受关注,但鲜有从生态化学计量学的角度深入理解人工经济林的土壤微生物养分限制状况。本文以亚热带地区不同林龄油茶人工林土壤为研究对象,采用时空互代法在区域尺度上随机选取32个不同林龄油茶人工林并将其分为四个林龄组(9年幼龄林;9—20年近熟林;21—60年成熟林; 60年过熟林),通过测定土壤碳(C)、氮(N)、磷(P)转化酶活性(β-葡糖苷酶(BG)、α-纤维素酶(CBH)、β-乙酰葡糖胺糖苷酶(NAG)、亮氨酸氨基肽酶(LAP)、酸性磷酸酶(AP))及土壤理化因子,探讨不同林龄油茶人工林土壤C、N、P转化酶化学计量特征及其与土壤理化因子的关系。结果表明:五种C、N、P转化酶活性均有随林龄增大而增加的趋势,且AP活性显著高于其它四种酶活性。相关分析结果表明,五种土壤C、N、P转化酶活性均与土壤有机碳和总氮显著相关,与土壤总磷和速效磷含量不相关。土壤酶化学计量比ln(CBH+BG)∶ln(NAG+LAP)、ln(CBH+BG)∶ln(AP)和ln(NAG+LAP)∶ln(AP)均随林龄增大而一定程度增加。亚热带区油茶人工林土壤酶C∶N∶P化学计量比为1∶1∶1.5,这与全球生态系统土壤酶C∶N∶P化学计量比1∶1∶1相偏离,表明亚热带地区油茶人工林土壤微生物生长受磷素限制。冗余分析(RDA)进一步揭示土壤有机碳含量是影响土壤酶活性和酶化学计量比的主要因子。因此,在油茶人工林经营管理中应考虑磷和外源碳的投入,提高土壤微生物酶活性,缓解油茶人工林生态系统的磷限制。研究结果可为亚热带区油茶人工林土壤养分管理和可持续利用提供基础理论支撑。     

茶树种子发育过程的转录组分析

该研究以‘铁观音’茶树品种的种子为试验材料,采用转录组测序技术分析种子发育的3个时期(幼果期、膨大期、成熟期)的表达差异,探究茶树种子油脂代谢的分子机制。结果表明:(1)经转录组测序、组装后共获得30 940 581个clean reads,经数据合并拼接最终得到36 951条非冗余Unigene序列,其中28 476个Unigene可得到功能注释;在转录本中能够被注释到GO分类的Unigene有11 201条(30.3%),KEGG分析发现共有17 172个基因参与了127个代谢通路。(2)经KEGG通路筛选出14条与脂肪酸代谢相关的通路,且随着茶籽的发育,大部分脂肪酸调控途径相关基因呈下调趋势,其中上调基因数最多的有α-亚麻酸代谢途径和脂肪酸降解途径(有17个基因表达量上调),下调基因数最多的是甘油磷脂代谢途径(有58个基因表达量下调);在茶籽发育幼果期α-亚麻酸代谢途径中表达量上调的基因数超过表达量下调的基因数。(3)研究发现茶籽脂肪酸合成相关的基因涉及14个脂类调控途径,共409条差异基因;随着茶树种子发育到成熟期,上调的差异表达基因数量在减少,下调的差异表达基因数量增加,其中α-亚麻酸途径中的基因PLA2G16、DAD1、pldA、FabF、FabI表达量上调显著,随后表达量下调。(4)qRT-PCR检测结果表明,7个茶树FAD和1个ACP差异表达基因的水平与转录组测序结果基本一致;随着茶籽的发育,基因CsFAD7和Δ6-CsFAD从幼果期、果实膨大期至果实成熟期都为差异下调表达,CsFAD2、CsFAD6和Δ7-CsFAD为差异上调表达,CsFAD8、Δ8-CsFAD和CsACP在幼果期至果实膨大期差异上调表达,在果实膨大期至果实成熟期差异下调表达。     

仁化县野生白毛茶群落特征及保护对策

以广东仁化县董塘镇及红山镇5个分布有野生白毛茶Camellia sinensis var. pubilimba的生存群落为对象,开展样方调查及群落生态学分析,以期明确野生白毛茶的生长状况及保护对策。结果表明：(1) 5个有野生白毛茶分布的群落,共分布有维管植物177种,隶属于63科119属,其中蕨类植物13科17属21种,被子植物49科101属155种;(2) 白毛茶野生种群分布于毛竹Phyllostachys heterocycla、杉木Cunninghamia lanceolata群落演替而成的次生林,群落上层以毛竹、杉木、华润楠Machilus chinensis、罗浮柿Diospyros morrisiana为优势种,灌木层以白毛茶、红背山麻杆Alchornea trewioides、绒毛山胡椒Lindera nacusua、八角枫Alangium chinense为优势种,草本层以乌毛蕨Blechnum orientale、蔓生莠竹Microstegium fasciculatum、三叶崖爬藤Tetrastigma hemsleyanum等占优势;(3) 除次生林外,其余群落中草本层Simpson指数、Shannon-wiener指数及均匀度均高于乔木层及灌木层,这可能是自然演替进程与人类砍伐活动综合作用的结果;(4) 野生白毛茶更适合处于中度干扰的次生林中,较为湿润的阳坡利于其发展;(5) 野生白毛茶数量虽多,共258株,却均为小苗,且生长状况并不理想,需及时采取有效的保护措施就地保护、适度干扰,同时加强民众教育保护现有野生资源,扩大野生种群调查范围,兼顾回归实验。