辽宁阜新地区不同种源文冠果对干旱响应研究

以辽宁阜新种植的不同种源文冠果为研究对象,采用水分胁迫的方法探讨不同种源文冠果植物体内脯氨酸、可溶性糖和可溶性蛋白质对干旱环境的响应。研究结果表明:脯氨酸和可溶性糖含量随着水分胁迫的增加而增加,以延安和沈阳的2个种源的耐旱性较好。可溶性蛋白质变化幅度不大,不适宜作为反映文冠果的耐旱能力重要指标。     

干旱胁迫下油茶叶片结构特征的变化

[目的]研究不同程度干旱胁迫对油茶叶片结构的影响,了解其干旱适应机理。[方法]以7年生‘长林4号’油茶为试验材料,设置土壤含水率分别为15%20%(重度干旱胁迫)、20%25%(中度干旱胁迫)、25%30%(轻度干旱胁迫)和自然状况(对照),通过制作石蜡切片、临时切片、光学显微镜观察及测定叶片外部形态特征、叶片下表皮气孔特征、叶肉和叶脉显微结构。[结果]表明:干旱胁迫下,油茶单叶鲜质量、单叶干质量和单叶饱和质量均随着胁迫程度的增加呈下降趋势,叶片厚度、叶片大小显著降低;叶片下表皮气孔面积、气孔周长、气孔开度、气孔器大小均显著减小,气孔密度先减小后增大;随着干旱程度的增强,叶片上表皮、下表皮厚度显著减小,上角质层厚度、下角质层厚度显著增加,栅栏组织厚度、栅海比显著降低,海绵组织厚度变化差异不显著;叶片主脉厚度与主脉突起度随着胁迫程度的加强而显著增加,木质部厚度在中度干旱胁迫下及维管束短径在中度干旱胁迫、重度干旱胁迫下显著低于对照,不同干旱处理对韧皮部厚度的影响差异不显著。[结论]油茶叶片结构的变化均是油茶应对干旱胁迫的适应特征,油茶植株能够根据水分亏缺程度调整叶片结构以维持生存和生长,对干旱胁迫具有较强的适应性。     

干旱胁迫对不同油茶品种叶片解剖结构的影响

【目的】研究干旱胁迫对不同油茶品种苗期叶片解剖结构的影响,为抗旱性油茶品种的筛选提供理论依据和技术支持。【方法】以2年生油茶扦插苗为研究对象,设置4个土壤水分梯度:充分供水处理,田间持水量的39%～73%(W1);轻度干旱胁迫处理,田间持水量的23%～37%(W2);中度干旱胁迫处理,田间持水量的17%～23%(W3);重度干旱胁迫处理,田间持水量的12%～17%(W4),通过盆栽控水试验,采取叶片电镜扫描法对4个油茶品种不同水分处理的叶片组织细胞结构进行观察,研究不同土壤含水量对同一油茶品种叶片解剖结构的影响,并对比研究相同水分梯度下不同油茶品种间叶片解剖结构等的差异。【结果】干旱胁迫对4个油茶品种的气孔均造成了不同程度的影响,中度和重度干旱胁迫下叶片厚度均显著降低,尤其是重度干旱胁迫下叶片气孔部分关闭并出现下陷,表皮细胞干瘪。干旱胁迫对4个油茶品种的叶片相对含水量均有显著影响,即随着干旱胁迫程度的加剧,叶片相对含水量均呈下降趋势;干旱胁迫下,‘无2’的叶片相对含水量均高于其他3个油茶品种。随着干旱胁迫程度的加剧,4个油茶品种叶片上表皮厚度、下表皮厚度、栅栏组织厚度和海绵组织厚度均呈减小趋势。相关性分析表明,4个油茶品种的叶片气孔开度、叶片气孔开张宽度均与土壤含水量呈显著正相关关系。重度干旱胁迫下,‘无2’的气孔密度、气孔开度、气孔开张率、叶片厚度、上下表皮厚度、栅栏组织厚度和海绵组织厚度均大于其他3个油茶品种。【结论】通过对各油茶品种叶片解剖特征和叶片相对含水量等进行比较,得出‘无2’在整体上表现出较强的抗旱性。     

干旱胁迫对马尾松苗木脯氨酸及游离氨基酸含量的影响

[目的]证实脯氨酸及游离氨基酸在马尾松苗木抵御干旱胁迫中积累并发挥作用,揭示其在不同胁迫时期含量的变化规律。[方法]选择5个种源马尾松苗木,设计3种水分梯度,开展为期54d干旱胁迫试验,分别于胁迫处理18d、36d和54d后测定苗木针叶内脯氨酸及游离氨基酸含量。[结果](1)脯氨酸及游离氨基酸含量在干旱胁迫18d后均无明显变化规律,但脯氨酸含量在干旱胁迫54d后、游离氨基酸含量在干旱胁迫36d后均呈随胁迫程度加深而上升的变化。(2)随胁迫时间的延长,脯氨酸的平均含量呈先降后升趋势,而游离氨基酸的平均含量呈先升后降趋势。(3)脯氨酸和游离氨基酸含量在不同种源苗木内的分布差异显著。在5个种源中,脯氨酸平均含量以浙江江山和湖南汝城种源排最高和最低,分别为91.33μg/g(DW)和69.16μg/g(DW);游离氨基酸平均含量以广东信宜和湖北大悟种源排最高和最低,分别为1 597.88μg/g(DW)和1 279.04μg/g(DW)。[结论]干旱胁迫下,脯氨酸及游离氨基酸均能在苗木体内合成,使苗木适应干旱环境而继续生长。     

文冠果种子及苗期生长性状地理种源变异

[目的]研究不同种源文冠果(Xanthocerassorbifolium Bunge)的种子形态特征及在山东省安丘地区苗期性状差异,了解文冠果不同种源变异特征,为文冠果在山东安丘地区引种和遗传改良提供参考。[方法]以来自山东、河南、内蒙古、辽宁、黑龙江、河北、新疆、陕西等地的27个种源的文冠果种子为研究对象,对其种子形态指标进行测定,并在山东省安丘市开展种源试验。[结果]研究发现:不同种源间文冠果表型性状均存在极显著差异(P0.01),且这些差异可以稳定遗传(遗传力均大于0.9);苗期苗高与种源地降水、年均气温及地径与降水之间呈极显著正相关(P0.01),苗高与种源地纬度、年均日照及地径与年均日照呈极显著负相关(P0.01),种子长、种子宽、种皮厚均与海拔呈极显著负相关(P0.01)。[结论]文冠果表型性状存在丰富的变异,且受较强遗传控制;文冠果苗期性状变异主要受降水、年均气温、年均日照3个环境主导因子的影响,种子性状变异主要受海拔的影响。综合种源苗期生长状况,初步筛选出山东东营、山东安丘、内蒙古库伦、辽宁关山和辽宁海城5个适合安丘地区育苗的速生种源。     

干旱胁迫对不同种源文冠果的生理生化特性影响

以8个不同种源的文冠果1年生幼苗为试材,采用盆栽称重控水的干旱胁迫方法,通过测定SOD活性、MDA含量和可溶性糖含量,筛选出抗旱性较强的种源。结果表明:干旱胁迫对不同种源文冠果的生理生化特性影响显著,其中新疆喀什、内蒙古赤峰和辽宁朝阳种源的文冠果抗旱性相对较强。     

干旱胁迫对不同种源沙柳苗木水势和水分利用效率的影响

通过人工模拟方式对5个种源沙柳苗木进行干旱胁迫处理,研究干旱处理不同阶段苗木小枝水势日变化、叶片相对含水量、水分饱和亏缺、保水力及水分利用效率。结果表明:干旱胁迫下5个种源的沙柳苗木小枝水势和叶片相对含水量均下降,而水分利用效率在轻度干旱时呈上升趋势,随干旱胁迫的加剧而下降。干旱处理15天后,民勤种源的沙柳日平均小枝水势下降幅度最大为0.77 MPa,然后依次为达拉特旗0.57 MPa、盐池0.36 MPa、榆林0.25 MPa和乌审旗0.12 MPa,其中民勤种源的苗木在充分供水和干旱胁迫下小枝水势差异达到显著。干旱处理18天后叶片相对含水量分别下降:民勤1.68%、盐池7.03%、达拉特旗7.25%,榆林9.35%和乌审旗11.07%,水分饱和亏缺民勤<盐池<达拉特旗<榆林<乌审旗。结果表明,民勤种源的沙柳抗旱的能力较强,而盐池和达拉特旗沙柳苗木在受到水分胁迫时水分利用效率下降幅度较小,即水分胁迫对苗木干物质的积累影响较小,因此具有更高的经济价值。     

干旱胁迫对降香黄檀幼苗生理特性及根系形态特征的影响

采用盆栽控制土壤水分法,研究了1年生降香黄檀幼苗在不同干旱梯度胁迫条件下相对电导率、游离脯氨酸含量、光合特性等生理指标以及根系形态参数的变化.结果表明:随着干旱胁迫的加强,降香黄檀幼苗叶片电导率和脯氨酸含量变化整体呈上升的趋势;净光合速率Pn、蒸腾速率Tr、气孔导度Gs均下降,胞间CO2浓度Ci先降后升;与正常供水(W1)相比,在轻度干旱胁迫(W2)条件下,降香黄檀叶片Pn的降低主要是由气孔限制引起的,而在中度干旱胁迫(W3)和重度干旱胁迫(W4)条件下则主要由非气孔因素引起的.在重度干旱胁迫下,降香黄檀总根长、总根尖数和平均根系直径均显著降低,说明降香黄檀幼苗的耐旱能力有限.     

美国皂角不同种源抗旱性评价与筛选

选择引种表现生长好、保存率较高的11个美国皂角种源,调查种源的根系特征,测定各种源叶片解剖结构和水分生理指标,并采用模拟干旱生境的方法,进行干旱胁迫处理,测定不同土壤含水率时各种源叶片游离脯氨酸含量和外渗电导率。结果表明：16、18、22号种源具备较强的适应干旱生境的基础,具有相对较高的抗旱性。     

水分胁迫对不同种源柄扁桃幼苗生长特性的影响

将收集到的4个种源柄扁桃种子进行低温沙藏,在播种育苗基础上,开展水分胁迫试验和生长特征观测,结果表明:水分胁迫对柄扁桃幼苗的高生长和生物量均存在一定的抑制作用,同个种源内根冠比随水分胁迫的加剧呈增加趋势,而种源间的差异不明显,GYBBT的生长量和生物量在不同水分处理下均要高于其他种源,且其根冠比也较大,表明其适应干旱能力较强。     

3个与杉木混植木荷种源幼苗对光照响应的差异

目的]探寻不同木荷种源混交林生产力差异的光合机制。[方法]以福建建瓯、江西信丰和浙江龙泉3个木荷代表性种源1年生和2年生幼苗为试验材料,在与杉木混植条件下,设置100%(L0)、50%(L1)和25%(L2)3种光照的光环境,研究3个木荷种源幼苗的生长性状、光合生理及叶绿素荧光特性等对不同光照响应的差异。[结果]1年生和2年生木荷幼苗的苗高、地径和干质量均表现出显著的种源差异,福建建瓯种源幼苗生长优于浙江龙泉种源和江西信丰种源。随着遮阳强度的提高,1年生和2年生2个发育阶段,福建建瓯种源幼苗比叶面积和叶绿素含量等明显增加,叶绿素a/b值、光饱和点、暗呼吸速率和Fo值等均显著降低,表现出较高的形态和生理塑性;相同遮阳处理下福建建瓯种源幼苗总叶面积、叶绿素含量和Fv/Fm值等指标显著高于浙江龙泉种源和江西信丰种源,而叶绿素a/b值、光饱和点、光补偿点和暗呼吸速率则明显低于两种源;长期遮阳和混植状态下福建建瓯种源幼苗可通过较高的生物量分配塑性,增加根系在土壤中分布来响应邻株竞争,进而促进整株干物质的积累;各光环境下,3个木荷种源2年生幼苗Fo、Fm、Fv/Fm和Fv/Fo等叶绿素荧光参数均较1年生幼苗明显升高,但各光环境间差异不显著。[结论]不同木荷种源混交林生产力差异与其对光照的塑性反应能力有关,并随幼苗年龄而变化。     

NaCl胁迫下沙枣幼苗的离子代谢特性

[Objective]To further understand the ion metabolism characteristics of Elaeagnus angustifolia L. under NaCl stress.[Method]The seedlings of two E. angustifolia L. provenances, which were Alaer (salt tolerance provenance) and Yinchuan (salt sensitive provenance), were treated by three NaCl concentrations (0,150,300 mmol·L^-1) and sampled at the 7th day and the 30th day to measure the Na⁺ , K⁺, Ca²⁺, and Mg²⁺ contents, K⁺/Na⁺ ratio and selective absorption and transportation of K⁺ in tissues (roots, stems and leaves). [Result]The results showed that the Na⁺ content in the organizations of E. angustifolia L. sharply increased with the increase of NaCl concentration. With prolonging of stress time, the Na⁺ content increased in roots, and decreased in stems and leaves. After seedlings of the two provenances were treated with 150 mmol·L^-1 NaCl for 7 days, the Na⁺ content was 2.10 times and 2.23 times in leaves, respectively, compared with the control groups, and was 1.79 times and 1.57 times in root. Meanwhile, the difference between two provenances showed a expanding trend with the increase of NaCl concentration and stress time. With the increase of NaCl concentration and extension of stress time, the K⁺ content, Ca²⁺ content and K⁺/Na⁺ ratio in organizations decreased gradually. Meanwhile, the Alaer provenance seedlings accumulated more Na⁺ in roots and less Na⁺ in leaves than that of Yinchuan provenance, and the K⁺ content, Ca²⁺ content and K⁺/Na⁺ ratio decreased less in the Alaer provenance seedlings than those of Yinchuan provenance. With the increase of NaCl concentration, the Mg²⁺ content in leaf gradually decrease, but the Mg²⁺ content in root increased 22.8~64.4% after salt stress for 7 days, and Alaer provenance seedlings increased more than Yinchuan provenance. After 30 days, there was non-significant difference with the control group on the Mg²⁺ content of root. K⁺ selective absorption of E. angustifolia L. seedlings significantly increased with increasing salt concentration of the media at the 7th days, whereas not obvious at the 30th days. When the concentration of NaCl in the media increased, the change of K⁺ selective transportation was not significant. [Conclusion]E. angustifolia L. seedlings increase Mg²⁺ content and K⁺ selective absorption in the roots at the early stage of salt stress to adapt saline environment. The salt-tolerance E. angustifolia L. provenance can cut off more Na⁺ in roots and reduce Na⁺ content in leaves, which cause less K⁺, Ca²⁺ and Mg²⁺ contents loss, especially the roots and leaves, so as to ensure that all kinds of metabolisms can go well.     

不同种源白刺幼苗生理生长对水分梯度的响应差异

在乌兰布和沙漠东北部地区,依据多年平均月降水量,对5个种源的白刺幼苗进行极度干旱、干旱、轻度干旱和正常降雨水平4种不同的水分梯度处理,开展水分梯度试验.通过测定不同水分梯度、不同种源的光合生理指标表明:水分梯度显著影响白刺幼苗的净光合速率、蒸腾速率、气孔限制值、气孔导度、光合水分利用效率、表观光能利用效率、表观CO2利用效率等生理生态特征,并影响植株的苗高和最大新枝长等生长量指标;不同种源之间的净光合速率、水分利用效率、表观光能利用效率、表观CO2利用效率存在显著差异,且在苗高和最大新枝长之间也存在显著差异,但不同种源、不同水分梯度对幼苗的地径均无显著影响.相比于临河、乌拉特后旗种源,磴口、阿拉善盟和民勤种源的蒸腾速率和资源利用效率在不同水分处理之间表现出显著差异,且3个种源的各个资源利用效率都较大.白刺幼苗在光合活动中的气体交换及资源利用效率的生理反应和外在的生长量表型指标的差异,反映了各白刺种源对不同水分环境表现出的响应差异.     

Are marginal beech (<Emphasis Type="Italic">Fagus sylvatica</Emphasis> L.) provenances a source for drought tolerant ecotypes?

Due to the expected increases of number and intensity of summer droughts in Central Europe the identification of drought tolerant ecotypes becomes more important in future forestry. A common garden experiment with seedlings of Fagus sylvatica provenances from the center (Germany) and eastern margin (Poland) of the species’ distribution range was conducted. Responses of morphological, physiological, chemical and growth parameters to three drought treatments were analyzed. Relative growth rates of the marginal provenance were lower as compared to the central provenance. The marginal seedlings showed a tendency to higher total biomasses because of higher seed masses. In both provenances drought decreased biomass production and root/shoot ratio which was lower in the central provenance. A lower specific root area of the marginal provenance indicated a better adaptation to low xylem water potentials. Under moderate drought, lower leaf δ¹³C signatures may indicate lower stomatal limitation (or a reduced rate of CO₂ assimilation) in the marginal provenance. We conclude that marginal beech provenances may exhibit a better drought adaptation.     

苦楝种源果核和种子性状地理变异的趋势面分析

正苦楝(Melia azedarach L.)为楝科(Meliaceae)楝属(Melia L.)植物,俗称楝树、紫花树等,是速生、优质的多用途用材树种。我国苦楝资源丰富,分布广泛,从北方的河北保定、山西运城和甘肃陇南到南方的海南崖县,从东部的台湾、福建沿海到西部的四川和云南,分布范围覆盖中国陆地的三分之一[1],集中     

帽儿山地区不同种源樟子松树轮对气候因子的响应

[目的]为了进一步了解不同种源的樟子松在帽儿山地区的生长差异,研究该地区气候因子对樟子松径向生长的影响,本文建立了来自于阿尔山、高峰、红花尔基、卡伦山、图强罕达盖和金山等7个种源樟子松树轮年表。[方法]通过年轮-气候响应分析、相关分析、主成分分析,探讨了不同种源樟子松径向生长与气候因子的响应差异。[结果]表明:7个种源地樟子松树轮年表整体变化趋势基本相似,但局部也有不同之处,除图强种源外,其余6个种源地樟子松在生长初期年轮宽度呈增加趋势。阿尔山、高峰、红花尔基和卡伦山种源地樟子松径向生长与当年2月平均温度显著正相关,罕达盖种源地樟子松径向生长与前一年4月平均温度显著正相关;高峰、图强、卡伦山种源地樟子松径向生长与当年6月降水显著正相关,阿尔山、高峰、金山、卡伦山、红花尓基、图强种源樟子松的径向生长主要与前一年8月降水显著负相关。[结论]多数种源的樟子松在初期径增长较快,与当年2月份的温度和6月份的降水量有正相关的响应性,而与前一年8月份的降水量有负相关的响应性。     

岭南槭不同种源家系种子形态和幼苗生长变异

[目的]探讨不同种源家系岭南槭种子形态、种子萌发与幼苗生长的特性,分析它们与种源地地理气候因子之间的关系。[方法]对广东省岭南槭天然分布区的3个种源18个家系的种子表型性状、发芽特征、幼苗生长性状和叶色表现进行方差分析和相关性分析。[结果]表明:肇庆黑石顶(HSD)种源的种子最厚、最宽,深圳七娘山(QNS)种源的种子最薄、最窄,惠州南昆山(NKS)种源的种子最长,种子千粒质量最高;翅长与翅宽呈极显著正相关(P0.01),种子千粒质量与发芽率显著正相关(P0.05);岭南槭1年生幼苗地径与苗高成正比,幼苗生长受种源地的地理气候因子影响;在色彩表现方面,QNS3、QNS13家系的明度L*值较大,QNS13色相b*值显著高于其他家系,NKS14家系幼苗的色相a*值最大。[结论]种子千粒质量越高,发芽率越高;幼苗的地径苗高生长受种源地的地理气候因子影响。NKS14家系幼苗红叶特征最明显,色彩表现较好。     

Growth and biomass partitioning of nine provenances of Quillaja saponaria seedlings to water stress

Information on the morphological and physiological responses of seedlings to stressors, such as water stress, is required for successful early establishment of seedlings. We examined provenance variation in morphological and physiological traits of Quillaja saponaria Molina seeds from nine provenances representing a latitudinal transect across the species range in Chile. The seedlings were subjected to two water regimes (well-watered vs water restriction) in a nursery experiment, and growth, biomass, survival, and gas exchange traits were measured. As expected, well-watered seedlings exhibited a superior performance in all traits analysed. Provenance effects were significant for most of the morphological and physiological traits. In the growth and biomass analysis, the northernmost provenance showed the lowest survival, growth and dry biomass, whereas in the gas exchange analysis, the southern interior provenance showed the highest net photosynthesis, transpiration, stomatal conductance and water use efficiency. The interaction between water regimes and provenance was only significant for diameter and net photosynthesis. These results indicate that different provenances of Q. saponaria show a stable performance across different controlled drought conditions. This information is of relevance for sourcing seeds for the restoration of the species.     

干旱胁迫对油茶叶片内源激素及果实生长的影响

[目的]研究干旱处理中油茶叶片内源激素、果实生长的变化规律以及地表覆盖、土壤翻耕2种措施对缓解干旱胁迫的效果。[方法]以6年生长林4#油茶为试验材料,设置自然状况、干旱胁迫、地表覆盖及土壤翻耕4个处理,采用酶联免疫吸附分析法(ELISA)测定油茶叶片内源激素,并分析果实的生长状况。[结果]研究表明:(1)干旱胁迫开始两周后,即当土壤含水率低于24.0%~26.8%,油茶叶片内源激素开始启动对干旱的响应机制。(2)干旱胁迫使油茶叶片IAA含量下降,ABA含量上升,GA含量先上升后下降,ZR含量下降并维持在较低水平,ZR/IAA值下降;地表覆盖及土壤翻耕可以有效缓解干旱对叶片IAA、GA、ZR含量的影响,而对叶片ABA含量、ZR/IAA的影响不显著;油茶通过内源激素含量的变化来应对干旱胁迫的影响。(3)干旱胁迫使油茶果实横径减小,果实纵径出现负增长,而地表覆盖及土壤翻耕相对于干旱胁迫使得果实横径生长量分别增加了73.20%、75.58%,可以有效缓解干旱胁迫对油茶果实纵径生长的影响。[结论]生产上通过地表覆盖及土壤翻耕可以有效缓解干旱对油茶果实生长的影响,地表覆盖技术措施可进一步推广应用。     

干旱胁迫下沙地赤松等松科植物种子萌发特性

[目的]以北方干旱区常用的3种松科植物沙地赤松、樟子松和青海云杉为研究对象,分析其种子萌发特性及对干旱胁迫的响应。沙地赤松为辽宁省固沙研究所于2014年筛选审定的新品种,目前在辽宁省生长状况良好,尚未有过其抗旱能力的相关研究。青海共和是高寒沙区,将沙地赤松与青海省常见的两种松科植物青海云杉和樟子松进行对比,以期为沙地赤松在青海引种试种提供参考。[方法]采用不同浓度PEG-6000溶液模拟干旱胁迫的方法进行种子萌发试验,利用模糊隶属函数对干旱胁迫下3种松科植物的种子相对发芽率、相对胚根长、相对胚芽长、萌发胁迫指数、萌发抗旱指数和萌发活力指数等6项指标进行综合评价。[结果]低浓度的PEG-6000溶液对3种松科植物种子萌发和胚根生长发育均有促进作用;随着干旱胁迫程度的加剧,3种松科植物的发芽率、幼苗鲜质量、活力指数、萌发胁迫指数、萌发抗旱指数均呈先上升后下降的趋势;种子萌发期耐水分胁迫能力为沙地赤松樟子松青海云杉。[结论]沙地赤松比樟子松和青海云杉的抗旱性强,适宜在青海引种试种。