白桦组织培养研究进展

白桦是优良的造林和用材树种,其需求量一直居高不下,传统育苗方法已无法满足市场需求。为此,利用组织培养技术快速大量繁育白桦优质苗木是必不可少的育苗手段,同时也是白桦良种选育和保护的重要技术手段。本文就白桦生物学特性和国内外白桦组培研究现状进行了总结,并介绍了影响白桦组织培养效果的关键因素,以期为白桦组织培养提供参考。     

白桦育苗及人工造林技术

白桦树是我国北方地区比较常见的一种树种,其生命力比较顽强,生长速度也比较快,并且白桦树在城市绿化方面的作用比较突出,为城市的环境绿化与生态林建设作出了重要的贡献。本文将白桦树作为写作对象,主要分析了白桦树苗的技术研究及白桦树苗的人工造林技术,以使白桦树苗的种植效果不断的提高,促进我国林业的发展。     

白桦种源及繁殖的研究现状

白桦种源和白桦繁殖是近年来白桦研究的重点.关于白桦种源,各理论的观点基本一致;而对于白桦繁殖,一直没有一个经济有效的方法.本文主要对国内外白桦的分布、白桦种源的研究现状,以及白桦种子储藏、白桦繁殖的研究方法进行了综述,并就目前这两个方面存在的问题提出了进一步研究的方向.     

白桦叶精油的抑菌和抗氧化活性成分分析

[目的]探究白桦(Betula platyphylla)叶精油的抑菌和抗氧化活性成分,为白桦木醋液、精油等高附加值植物天然产品的加工利用提供基础数据。[方法]以白桦叶为原料,采用多相同时蒸馏萃取(SDE)法提取白桦叶精油,研究其抑菌、抗氧化活性,通过气相色谱-质谱(GC-MS)法分析其挥发性化学成分。[结果]白桦叶精油对金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)和大肠杆菌(Escherichia coli)均具有抑制作用,抑菌圈直径分别为11.90±2.17和(9.01±1.31)mm;白桦叶精油对羟自由基具有较好的清除作用,其EC50为2.294mg/ml;白桦叶精油主要由烷烃类、酯类、酮类、酚类、醇类、醛类等化合物组成,GC含量最高的化合物是十一烷(58.02%)。[结论]白桦叶精油在抑菌和抗氧化等深加工产品领域具有潜在开发价值。     

白桦酯醇对白桦悬浮细胞生长生理的影响

以白桦悬浮细胞为试材,将0.1～5.0μmol/L白桦酯醇添加到培养7 d的白桦细胞悬浮培养体系中处理12 h～14 d,采用比色法分析白桦悬浮细胞活力、丙二醛和NO含量等,解析白桦酯醇对白桦悬浮细胞生长生理的影响。结果表明,不同浓度白桦酯醇处理12 h～14 d,白桦悬浮细胞鲜重、活力、pH和电导率与同期对照相比无显著差异,其最大值分别在处理后14 d、7 d、14 d和12 h;与同期对照相比,白桦酯醇处理后白桦悬浮细胞中MDA含量、超氧化物歧化酶活性和过氧化物酶活性及其基因表达水平基本呈增加趋势,在处理14 d时达最大值;除1.0和5.0μmol/L白桦酯醇处理显著增加了白桦悬浮细胞中NO含量外,其他处理下NO和亚硝基硫醇含量与对照相比未产生显著影响。可见0.1～5.0μmol/L白桦酯醇对白桦悬浮细胞生长未产生显著影响。     

大兴安岭森林-湿地交错带群落生物量的分布格局

采用样带网格、树干解析和经验模型方法,研究了大兴安岭毛赤杨、白桦—沼泽群落和白桦—沼泽群落生物量分布格局。揭示了群落建群种生长过程、群落生物量水平分布和垂直分布规律性。结果表明,毛赤杨和白桦在生长过程及适宜生境方面存在差异。毛赤杨生长速度随环境梯度趋于旱化,其生长呈减缓趋势,而白桦生长呈加快趋势。因此,白桦是耐水湿树种,毛赤杨是喜湿树种。群落生物量沿着沼泽到森林方向的交错区水分环境梯度,呈现出显著的线性递增趋势。     

白桦MADS基因的克隆及序列分析

在分析了欧洲白桦MADS3与拟南芥AP1中的保守性后,设计了一对引物。以白桦雄花芽为材料,从总RNA中通过RT-PCR分离得到一个MADS基因,其cDNA长738bp,包含了基因完整的编码序列,白桦MADS基因与已发表的欧洲白桦MADS3基因仅相差6个碱基,同源性高达99％;推导氨基酸序列的差异为5个,同源性达97％。分析其氨基酸序列表明,存在典型的MADS MEF2转录因子结构域和K-box结构域。     

白桦幼苗对不同光环境的形态适应性响应

[目的]森林光环境是影响森林树种生长发育和完成正常更新过程的重要因子。为了探求光照变化对白桦幼苗的影响,本研究选择林下和林外2种森林光环境。[方法]通过测定白桦幼苗植株的高、地径、地径比、比叶面积、叶面积比、生物量和生物量分配,调查白桦幼苗在形态特征上的光适应性,为白桦林更新、维护和恢复提供依据。[结果]结果表明林外环境的白桦幼苗较之林下环境的幼苗,其植株比叶面积,叶重比减小,但植株高度,地径,根生物量,茎生物量,叶生物量及总生物量显著增加。经过两个生长季,处于林内的白桦幼苗植株根重比下降,茎重比升高,冠根比增大,而林外的白桦幼苗无明显的变化。[结论]白桦幼苗的形态响应和生物量分配响应较强,对不同的森林光环境有较强的适应能力,在幼苗期喜光兼性耐阴,加之与辽东栎类似的光适应特征,白桦也可广泛用于华北山地林下更新造林作业。     

转基因白桦杂种T1 代的生长发育及AP1 基因的遗传分析

本文以3株野生型白桦为母本、3株35S∷BpAP1转基因白桦及1株野生型白桦为父本进行杂交,调查杂种子代的生长发育、开花结实特性,分析外源AP1基因在T1代白桦中的遗传稳定性及分离规律。结果表明:BpAP1基因的插入对转基因植株的花粉活力略有影响,BpAP1基因可遗传给T1代的部分个体,遗传比例在36%~58%之间,经χ2检验,BpAP1基因的分离比符合孟德尔分离定律;遗传了BpAP1基因的白桦子代与父本一样仍然呈现出提前开花结实、明显矮化的特点,其1年生和2年生的高生长仅为野生型白桦杂种子代的44.19%和18.92%;T1代白桦存在2种完全不同的表型,据此能够简便快捷地判断出杂种子代是否携带有BpAP1基因。该研究证明了外源AP1基因可以通过有性生殖的方式稳定地遗传给子代,获得的转基因白桦杂种子代能够提早开花结实,因此35S∷BpAP1转基因白桦可作为研究白桦性状遗传规律的亲本材料。      

控制光照条件下白桦和油松幼苗的生理响应

白桦和油松是华北山地森林系统中2个主要的先锋树种,以白桦和油松一年生幼苗为试验材料,在人工控制大田环境中设置100%、50%、25%和12.5%4个光照强度水平,测量1个生长季后2种幼苗的光合生理指标,希望了解2种幼苗在第一个生长季中的光合生理响应的差异。结果表明:1)遮荫处理后,一年生白桦和油松幼苗表现出相同的响应趋势,光补偿点显著下降,气孔导度显著增加。油松幼苗的最大净光合速率和光饱和点在50%光强下显著下降,白桦幼苗的叶绿素a、b和总叶绿素含量随光强降低呈上升趋势。2)白桦幼苗的光合生理可塑性指数大于油松,且2种幼苗的光合生理可塑性指数均大于其形态可塑性指数。白桦和油松幼苗在光合生理指标上都具有较强的光响应和可塑性,与其先锋树种的生态特点相对应,同时,白桦幼苗的高光环境适应能力高于油松。     

施肥对白桦树生长及开花结实的影响

合理施肥是促进林木生长发育的有效措施。研究是在前期获得显著促进白桦开花结实的配方肥基础上,进一步研究配方肥和单施氮、磷、钾肥元素对白桦生长、开花结实及荧光参数的影响。结果表明,施氮肥与施配方肥的效果一致,均能显著促进白桦的株高和地径生长,使白桦株高和地径分别较对照提高32%和36%;施配方肥和氮肥能使70%以上的白桦开花,而施用磷、钾肥的白桦开花率仅为3%和1%,对照没有开花;与对照相比,虽然施肥均明显地提高了白桦叶片Fv/Fm、ΦPSⅡ和qP等荧光参数,降低NPQ,但施氮肥效果和配方肥的效果更加明显,并且二者还能显著提高白桦叶片叶绿素含量。说明配方肥中的氮是促进白桦生长和开花结实的关键元素,在以生产木材为经营目的的丰产林中可以施加氮肥为主的肥料,在以生产良种为目的的白桦种子园中应该选用配方肥。     

乌拉山自然保护区白桦种群的年龄结构和点格局分析

白桦群落是乌拉山森林植被的主要类型之一,在高海拔阴坡、半阴坡以纯林形式分布.根据乌拉山自然保护区白桦林不同林龄结构设置3个典型样地,采用种群径级结构代替年龄结构、点格局分析(Ripley''s K-Function)方法探讨了乌拉山白桦种群年龄结构、空间分布规律和种群动态.结果表明:(1)乌拉山自然保护区白桦种群径级结构呈典型的“金字塔”型,种群自然更新良好,属增长型种群;(2)由于种内不同个体间为争夺空间和资源,种群在第Ⅲ、Ⅳ径级死亡率较高,自疏作用明显;(3)白桦种群的存活曲线接近于Deevey Ⅰ型曲线;(4)在研究尺度内白桦种群以幼树、中龄树为主时呈聚集分布,而成龄树或老龄树占多数时呈随机分布,即随着种群年龄的增加,其分布格局逐渐由集群分布向随机分布转变.乌拉山白桦种群在小于1.5m的尺度呈聚集分布,即具有2株以上个体“丛生”现象.在环境条件相似的情况下,白桦种群自身的生物、生态学特性是影响其分布格局的最主要因素.     

山西省太原地区白桦人工育苗技术初探

白桦是北方地区现代园林绿化中新兴的树种,在园林绿地中的应用越来越广泛。主要阐述了白桦在太原地区的人工种苗繁殖及后期的管理工作,为白桦的优质育苗提供一定的理论和实践依据。     

白桦BpPAT1基因的表达模式及耐盐性分析

  目的  GRAS家族是植物特有的具有高度保守羧基末端的转录因子家族,已有研究表明GRAS转录因子是植物胁迫反应中关键的转录调节因子之一。本研究拟对白桦中GRAS转录因子基因BpPAT1基因是否具有耐盐能力进行分析,为阐明白桦GRAS转录因子响应盐胁迫的分子调控机制奠定基础,进一步丰富木本植物GRAS转录因子响应逆境胁迫分子机制的研究。  方法  从盐胁迫白桦转录组数据中筛选并获得了1条GRAS转录因子基因,将其命名为BpPAT1。利用蛋白多序列比对及系统进化树来分析BpPAT1与其他GRAS家族蛋白的亲缘关系。利用实时荧光定量PCR（qRT-PCR）技术分析盐胁迫及非胁迫条件下白桦根、茎和叶组织中BpPAT1的表达模式,初步鉴定其是否响应盐胁迫。为了进一步分析BpPAT1的抗逆功能,构建其植物过表达载体（pROKII-BpPAT1）与抑制表达载体（pFGC5941-BpPAT1）,利用农杆菌介导的高效瞬时遗传转化体系,获得BpPAT1基因瞬时过表达、抑制表达及对照白桦植株。在盐胁迫下分别对BpPAT1瞬时表达及对照植株的耐盐相关生理指标进行测定,鉴定BpPAT1是否能调控白桦的耐盐能力。  结果  多序列比对及系统进化树分析结果表明BpPAT1蛋白具有GRAS家族的序列特征,且与拟南芥中AtPAT1蛋白的亲缘关系较近。qRT-PCR结果表明:在盐胁迫6 h后,BpPAT1在白桦植株中的表达量显著上升（P < 0.05）,说明该基因能响应盐胁迫。抗逆生理指标的测定结果表明:在白桦中过表达BpPAT1能够使过氧化物酶（POD）及超氧化物歧化酶（SOD）活性显著增强（P < 0.05）,同时增加了白桦组织中的脯氨酸含量,降低了电解质渗透率及丙二醛含量。  结论  白桦BpPAT1基因能响应盐胁迫,过表达BpPAT1显著增加了白桦POD、SOD酶活性和脯氨酸含量,降低了电解质渗透率及丙二醛含量,进而提高了ROS清除能力,有效增强了白桦的耐盐能力。      

白桦与山杨叶凋落物候的差异及其生态学意义

用凋落物收集法和凋落物候模型研究了白桦(Betula platyphylla)和山杨(Populus davidiana)的叶凋落物候。结果表明:白桦叶凋落显著早于山杨,凋落开始时间和凋落高峰分别比山杨早41和20 d,但它们的叶凋落结束时间基本相同,这导致白桦的凋落期比山杨长42 d。此外,白桦叶凋落集中程度也明显小于山杨,凋落峰值仅是山杨的五分之一。白桦的叶N质量分数较高,碳氮比较低,导致了白桦叶分解较山杨叶快。这体现了处于相同的环境条件,白桦和山杨在能量利用和养分循环方面可能具有不同的生态策略。     

内蒙古山地华北落叶松、樟子松与白桦的生长分析——以那日斯太林场为例

对内蒙古乌兰察布市那日斯太林场华北落叶松人工林、樟子松人工林和白桦次生林生长现状的分析结果表明,华北落叶松的树高、胸径、材积生长量均大于樟子松和白桦。且华北落叶松在该地区除了具有较强的适应性外,更具有早期生长快和优良的速生性。而樟子松在该地区的适应性较差,树高、胸径、材积生长状况均不如其他引种地区,但其胸径和材积生长优于当地乡土树种白桦。今后应对该地区的樟子松人工林和白桦次生林进行抚育间伐,提高该树种的生长潜力和生态效益,充分发挥其绿化荒山、荒地,美化环境的生态效应。     

白桦变色菌的分离、纯化与筛选

基于白桦变色菌的存在以及白桦在自然干燥过程中易产生变色的特点,从微生物学的角度,着重进行了白桦变色菌的培养、分离与筛选。研究表明:白桦在自然干燥过程中易受到变色菌的侵染;通过木材接菌试验,筛选出了诱使白桦变色的菌种。     

吉林省几种常见生物质颗粒燃料的性能

对吉林省几种常见树种颗粒燃料的性能指标进行了测定分析.结果表明,7种颗粒燃料以玉米秸秆颗粒的灰分质量分数最大(11.90%),沙松去皮颗粒的灰分质量分数最低(0.37%);杨木颗粒的去灰分热值最大(20.896kJ/g),其次是椴桦混颗粒(20.885kJ/g),白桦去皮颗粒的去灰分热值大于白桦未去皮颗粒,木质颗粒大于秸秆颗粒.木质颗粒燃料以杂木颗粒燃料的轴向抗压性最强,其轴向载荷值为0.2355kN,其次为沙松去皮颗粒,其轴向载荷值为0.2149kN,白桦未去皮颗粒要强于去皮颗粒;白桦未去皮颗粒燃料的径向抗压性最强,其径向载荷值为0.6402kN,其次为杂木颗粒,其径向载荷值为0.6242kN,白桦未去皮颗粒要强于去皮颗粒.从抗压性角度分析宜选用杂木颗粒.杨木颗粒和杂木颗粒的质量损失率相对于其他4种颗粒较低,分别为0.1316%和0.1438%.椴桦混颗粒燃料的渗水率最大(10.235%),其次为白桦去皮颗粒(10.233%),白桦未去皮颗粒的抗渗水性要强于去皮颗粒.通过不同时间抗渗水性能测试,20h后,6种木质颗粒都呈完全剥落状,但杂木颗粒状态要稍好一些,外型仍呈颗粒状.不同颗粒燃料的去灰分热值、轴向载荷和抗渗水率具有显著差异(t检验,p<0.05).     

白桦最佳施肥配方的筛选及其各元素的作用分析

选一个半同胞家系的1、2和3年生白桦实生苗,进行3种（T1、T2、T3）配方施肥,比较各配方肥对不同年龄白桦开花结实的影响,筛选获得最佳施肥配方。在此基础上,进一步开展最佳配方中氮、磷、钾各元素对白桦生长发育的影响,为白桦强化种子园和培育速生丰产林等不同用途的人工林提供施肥依据。结果表明:1）T3显著促进并提高白桦开花结实量,是白桦强化种子园施肥的最佳选择。2）在最佳施肥配方中,氮肥对白桦营养生长的作用最突出,使3年生树高和地径达3.08 m和25.76 mm,分别较对照提高了19.38%和 39.17%。3）氮肥也显著促进白桦开花结实,使3年生白桦的开花率达到了49%,而单独施用磷、钾肥的仅为4%和1%,对照没有开花;但是,氮肥处理与最佳施肥配方相比在开花率上存在显著差异,最佳施肥配方处理的白桦开花率达到了90%。4）白桦由营养生长期进入生殖生长期,部分营养被用于开花结实,影响了当年高生长,而地径的当年生长量没有受到影响。      

浅析高原坝区白桦育苗造林技术

正实现白桦在我州造林工程的广泛种植和应用,就必须加强白桦的育苗、栽植和管护等相关工作,育苗时实现白桦应用的第一环节,只有充分做好育苗工作才能更有效地确保白桦成林或成材,才可以发挥白桦的物种、生态、经济和环保作用。本文简述了白桦的植物学特征,种子采集、育苗、造林及病虫害防治等工作细节并进行了总结。白桦(Betula platyhylla Suk)桦木科桦木属落叶乔木,树高可达25米,胸