白桦BpPR1基因生物信息学分析

利用生物信息学方法,对白桦BpPR1理化性质、亲水/疏水性、跨膜结构、二级结构、三级结构及与其他植物PR1蛋白的同源性进行了预测,同时对该基因启动子的顺式作用元件以及基因结构进行了预测和分析。结果表明,①BpPR1的cDNA全长为816 bp,CDS为531 bp,编码由176个氨基酸构成的稳定亲水性蛋白,存在跨膜运输结构,属于CAP蛋白家族的一员。白桦BpPR1与葡萄、枣亲缘关系较近;②BpPR1基因组结构中含有2个外显子和3个内含子;③BpPR1启动子含有多个真核生物启动子的基本元件CAAT-box和TATA-box,还含有与低温响应、脱落酸响应、茉莉酸甲酯响应、生长素响应、水杨酸响应、细胞分裂素响应相关的响应元件以及MYBHv1结合位点等,说明该蛋白可能受多种生长调节剂调控,参与生物与非生物胁迫过程。     

长白落叶松木芯基本密度与材性指标相关及建筑材优良家系选择研究

对24年生长白落叶松优树子代测定林14个处理（13个家系和1个对照）的生长性状、木芯基本密度进行遗传变异分析和方差分析,结果表明,家系间生长性状和木芯基本密度均存在较大变异,家系间生长性状差异极显著,木芯基本密度差异显著,树高、胸径、材积和木芯基本密度家系遗传力分别为0.73、0.72、0.80和0.60,进行家系水平的改良具有很大的潜力。生长性状、木芯基本密度与物理力学指标相关分析结果表明:生长性状与木芯基本密度、解析木基本密度、气干密度呈正相关不显著,与大多数力学指标间相关不显著;木芯基本密度与解析木基本密度、气干密度、径面抗劈力、抗弯弹性模量、抗弯强度、顺纹抗压强度和径面硬度呈极显著正相关,且回归分析模型比较理想,可以利用胸径木芯基本密度值预测物理力学指标值,间接选择和评价长白落叶松建筑材优良家系。通过生长性状和木芯基本密度综合分析选出166、169为优良家系,根据解析木物理力学性状选出的优良家系与其结果一致;树高、胸径、材积和木芯基本密度的遗传增益分别为14.27%、19.96%、48.12%和14.06%;优良家系树高、胸径、材积和木芯基本密度分别比对照高7.20%、13.31%、38.46%和4.76%。      

抚育间伐对白桦天然次生林生长及林下植物多样性的影响

采用样地调查的方法,对白桦次生林抚育间伐(F-T:平地,强度间伐;S-T:坡地,弱度间伐)3 a后林分生长、径级结构和林下植物多样性进行研究。结果表明,抚育后乔木群落和白桦种群的平均胸径、平均冠幅有增加趋势,但不显著（P>0.05）,树高无显著变化。对位于平地的林分进行强度间伐后,乔木群落大径组(25 cm≤DBH＜37 cm)比例提高8%,白桦种群大径组比例提高5%。对位于坡地的林分进行弱度间伐后,乔木群落大径组和白桦种群大径组比例分别提高5%和23%。抚育后,林下灌木层物种丰富度降低,F-T、S-T灌木层物种数分别比各自对照降低了42.9%和52.9%,草本层物种丰富度升高,F-T、S-T分别增加了22.2%和71.4%。珍珠梅、白花碎米荠、猴腿蹄盖蕨、蚊子草和宽叶薹草的重要值均增加,红松、东北茶藨子、花楷槭,刺玫蔷薇、细叶苔草和羽节蕨的重要值均降低。抚育后灌木层Simpson多样性指数、Shannon-Wiener多样性指数和Pielou均匀度指数均降低,草本层各指数均升高。综上,从短期(3 a)效果看,抚育间伐有促进白桦次生林径向生长和提高大径组比例的趋势,利于林下草本植物的更新和多样性的提高,而灌木层更新受阻,多样性降低。     

白桦优质速生纤维材家系的选择

对帽儿山10年生白桦种源试验林中的帽儿山、东方红和乌伊岭3个优良种源的30个家系进行调查研究.结果表明:不同家系在树高、胸径、材积和纤维素含量上均存在显著差异.对各性状进行遗传参数估算、主成分分析和不同的聚类分析,最终筛选出东方红14、帽儿山9和帽儿山14共3个纤维材优良家系,这3个家系纤维素质量分数的遗传增益分别为5.08%、4.35%和4.16%,材积遗传增益分别为23.96%、22.85%和21.55%.     

人工林白桦伐根腐朽程度对林隙内土壤温度的影响

通过对不同腐朽程度人工林白桦(Betula platyphylla)伐根林隙内土壤温度的测定,研究了伐根对林隙土壤温度的影响.结果表明:林隙土壤表面温度呈现不同的变异情况,但与伐根无关;有伐根林隙随伐根腐朽程度的加剧,土壤表面下10cm处温度差异性增加;未腐朽和初步腐朽伐根林隙土壤表面下10cm处温度变化趋势--伐根处温度较低,周围温度较高,温度变化梯度最大值发生在伐根南、北侧;严重腐朽伐根林隙伐根处土壤表面下10cm温度较高,且伐根周围温度变化梯度最大.     

杂种落叶松纸浆材优良家系选择

以黑龙江省林口县青山林场30年生杂种落叶松子代测定林中的16个家系为研究对象,测定其生长及材性性状,估算其变异系数、相关系数、遗传力及遗传增益,以筛选出优良家系。结果表明:家系间的生长与材性性状存在较丰富变异,树高、胸径以及材积变异系数较大,其中材积的变异系数最大,为21.77%,纤维素质量分数、半纤维素质量分数、木质素质量分数以及基本密度变异系数相对较小,纤维素质量分数的变异系数最小,为3.78%。生长性状与材性性状之间相关性不显著,可以进行独立选择。家系间的树高、胸径、材积以及纤维素质量分数差异显著,基本密度、半纤维素质量分数以及木质素质量分数差异不显著。材积以及纤维素质量分数的家系遗传力分别为68.4%、49.1%,受中等强度的遗传控制。综合生长与材性性状筛选出适合做纸桨材的优良家系为日3×兴8、日5×兴8和日11×石51,在20%入选率下材积和纤维素质量分数的遗传增益分别为25.0%、6.9%,3个家系材积和纤维素质量分数的均值分别高于家系平均值13.46%、1.95%。     

白桦、落叶松器官浸提液对1年生白桦、落叶松苗木生物量的影响

采用盆栽方法,研究了白桦、落叶松根、枝、叶浸提液对1年生白桦（Betula platyphylla）和落叶松（Larixgmelini）苗木生物量及其分配的影响.结果表明:质量浓度为0.05g/mL的落叶松枝浸提液处理,使白桦苗木总生物量提高24.0％ (p＜0.05),同时显著提高了白桦苗木根、叶的生物量积累、根质量...     

白桦强化种子园优良家系选择

以白桦强化种子园内34个半同胞家系5年生子代为研究对象,分析其生长和材质性状,结果表明:树高、胸径、木材密度、纤维宽度、苯醇抽提物质量分数和综纤维素质量分数在家系间差异极显著,家系选择潜力较大,家系遗传力为0.60～0.97,且以综纤维素质量分数的家系遗传力最大(0.97).各性状的遗传变异系数以苯醇抽提物质量分数最大...     

白桦优良家系及单株配合选择

对东北林业大学帽儿山试验林场10年生白桦216个半同胞子代家系测定林的胸径、树高、材积和纤维素含量性状进行了测定和分析, 结果表明:家系间树高、材积和纤维素含量差异极显著,胸径差异显著.综合育种值评分法、性状表现水平分析法和独立淘汰水平评选法选择结果,选出20个优良家系,其树高、胸径、材积和纤维素含量平均增加23.83%、22.46%、62.04%和16.15%,遗传增益分别为12.32%、8.74%、35.21%和14.9%.从优良家系内选择80株优良单株,其树高、胸径、材积和纤维素含量平均增加36.83%、40.6%、108.61%和25.65%,预期遗传增益分别为15.55%、10.91%、39.9%和18.59%,这些优良单株可作为营建白桦高世代种子园的备选材料.     

16年生落叶松白桦纯林与混交林林分生长量及生物量对比

采用标准地调查法研究了大兴安岭加格达奇林业局落叶松、白桦纯林和混交林生长、生物量指标。研究结果表明:落叶松、白桦人工天然混交林较落叶松人工纯林和白桦天然纯林具有较大幅度的增产效益。混交林中落叶松、白桦生长表现均优于各自纯林,平均树高分别高出15.1%和20.5%,平均胸径分别高出8.0%和2.3%,平均单株材积分别增加11.5%和15.8%,林分总蓄积量分别增加14.7%和12.3%。混交林中乔木层生物量、干材生物量和枝叶生物量均显著高于落叶松纯林和白桦纯林,全林生物量也较落叶松纯林和白桦纯林有较大幅度的增加。     

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。     

白桦和真桦光合特性及水分利用效率的比较

为了研究白桦和真桦对环境的适应性及对水分的调节能力,探讨两树种与适应干旱环境的生理学机制,选用1年生实生苗,采用LI-6400型光合仪,测试分析了光和速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)和水分利用效率(Wu)等生理指标的变化.试验结果显示:白桦的光合速率、气孔导度、蒸腾速率日变化呈"双峰"曲线,水分利用效率日变化呈"单峰"曲线;真桦的光合速率、气孔导度日变化呈"单峰"曲线,蒸腾速率和水分利用效率日变化呈"双峰"曲线.白桦的光合速率在8:00达到第一个峰值,10:00出现午休现象,在12:00出现第二个峰值;真桦在12:00出现峰值.白桦和真桦的蒸腾速率均表现为清晨最低.真桦的日平均光合速率、气孔导度、蒸腾速率和水分利用效率均高于白桦,真桦表现出高光合、高蒸腾、高水分利用效率的生理特性,其适宜干旱环境的能力要强于白桦.     

盆栽白桦优良无性系苗期的初步选择

开展林木优良无性系选择,充分利用基因的加性效应和非加性效应,以获得最大遗传增益和经济效益为良种的选育目标。本研究针对白桦优良杂种子代的优良个体,通过组培扩繁技术建立了37个无性系,连续2个年度测定其苗高、地径、侧枝数、叶面积及节间距等性状,并进行差异显著性分析,利用隶属函数法结合主成分分析赋予各性状权重值,对各无性系进行综合评价。结果表明:无性系间的苗高、地径、侧枝数、叶面积及节间距等性状差异均达到极显著水平(P < 0.01);相关分析发现,凡是高生长量大的无性系,其地径粗、侧枝数量多、节间距长,但平均单个叶面积较小。根据2个年度隶属函数值的均值,将无性系划分为1、2、3、4级4个等级,其中有7个无性系被确定为1级,这些无性系苗高、地径、侧枝数的均值较整个群体均值分别提高了11.31%、9.91%、8.93%;被评为2级的无性系有13个,可作为增加白桦遗传多样性候选对象。      

白桦种源区划及优良种源的初步选择

以4个试验点7年生白桦种源试验林的树高、胸（地）径、保存率、采用方差分析及多点种源试验联合分析方法，进行差异显著性分析，结果表明：各试验点不同种源间生长性状、保存差异显著，种源与立地的交互作用达显著水平。用Tai法进行种源稳定性分析，得出栾川、黑河、帽儿山种源为稳定型种源。利用各种源的生长性状、保存率与各种源的地理气候因子做聚类分析，进行种源区划，初步划分为10个种源区。综合各种源的生长量和适应性，初步为4个试验点选择出各自的优良种源。     

白桦花粉的生命力

用荥光法研究了白桦不同无性系。同一无性系接穗的不同砧木及不同年龄间植株的花粉生命力差异,并用培养基法进行了白桦花粉人工萌发试验。通过比较荧光法与人工萌发法测定花粉生命力的效果,提出在实际工作中可用荧光法代替人工萌发来测定白桦花粉的生命力。     

白桦容器育苗的适宜基质筛选

为了给东北地区白桦(Betula platyphylla Suk.)容器育苗提供适宜的基质配方,在东北林业大学白桦强化育种基地温室内,以河沙、草炭和耕作土为基质,对其18种配比的育苗结果进行了筛选.结果表明:3种基质的不同配比能够显著影响白桦苗木的SPAD值、苗高、地径和全株生物量.当河沙体积分数在0～20%的范围内,白桦苗木的SPAD值、苗高、地径和全株生物量处于最高值,随着基质中河沙比例的进一步增加,各指标呈抛物线下降;随着草炭比例的增加,各指标则呈现上升趋势;耕作土比例的变化,各指标基本不变.综合基质不同配比下白桦幼苗的SPAD值、地径、苗高和全株生物量结果,18种育苗基质可分为3组:第1组为S6、S9 、S11、S16处理,第2组为S3、S7、S10、和S15处理,第3组为S1、S2、S4、S5、S8、S12、S13、S14、S17和S18处理.遵循育苗基质的适用性和经济性原则,白桦容器育苗的适宜基质配比为S6处理,即V(草炭): V(沙子): V(耕作土)=2: 1: 7.     

白桦SRAP反应体系的建立与优化

以白桦(Betula platyphlla Suk)基因组DNA为模板,利用趋势面设计对白桦SRAP-PCR反应体系的5个因素(Taq酶、Mg2+、模板DNA、dNTP、引物P)在3个水平上进行优化试验,筛选出各反应因素的最佳水平,建立了白桦SRAP-PCR反应的最佳体系。该反应体系为20μL:0.21g/LDNA,1.5μL;25mmol/LMg2+,1.4μL;5U/μLTaq酶,0.25μL;2.5mmol/L,2μL;10μm/L引物,0.35μL。PCR反应程序为:94℃预变性5min,94℃变性1min,35℃复性1min,72℃延伸1min,5个循环;94℃变性1min,50℃复性1min,72℃延伸1min,30个循环,72℃延伸7min。     

真菌对东北白桦木材化学成分的影响

为分析真菌对东北白桦木材化学成分的影响,有效的防治白桦木材变色,本研究对2种变色真菌引起的变色白桦木材A、B、C的化学成分进行了分析,结果表明,变色木材中的木素、a-纤维素含量基本未变,半纤维素含量降低。而聚戊糖由16.83%,分别降低到15.31%、15.31%及15.51%,通过冷热水、1%氢氧化钠、苯醇抽提物分析可见,4种抽提物含量增加明显,表明低分子化合物及糖类、可溶性无机盐等是变色真菌的营养源。对真菌间作用的分析结果表明,2种变色真菌间存在竞争关系,由此可以寻求防治变色的一条新途——生物防变色。