苎麻胶质的基因型差异与成因及育种中利用的研究Ⅱ.苎麻胶质及其组分含量时

为了揭示苎麻基因型之间胶质及其组分的时空变化规律,促进苎麻高产优质低育种与栽培,对25个苎麻品种不同季别、不同部位的原麻胶质含量及其组分的测定结果表明,苎麻胶质及其组分存在明显的时空差异,不同季别的总胶质、果胶质、半纤维素的含量均以梢部最高,基部次之,中部最低;木质素的含量则以基部最高,中部次之,梢部最低,苎麻胶质及其组分时空差异的大小又因品种而异;苎麻总胶质以竹子麻、大庸黄壳麻、青壳麻、四川珙县圆麻、湘谭大叶白的变异较大,达4.19%～5.95%,沅江白里子青,湘苎三号等6个品种的变异辐度较小,在1.00%～1.99%之间。     

苎麻胶质的基因型差异与成因及育种中利用研究Ⅰ.苎麻胶质及其组分含量的基因型差异

为探明苎麻胶质含量及其组分的基因型差异,以及苎麻胶质含量与原麻产量、纤维支数的关系,以25份苎麻品种为材料,对原麻胶质含量及其组分进行了系统分析.结果表明:苎麻不同基因型间胶质含量存在明显的差异,其变异幅度为23.94%～37.83%,极差达13.89%,变异系数为10.96%.苎麻胶质各组分中,以半纤维素的含量(14.08%)最高,其余依次为水溶物(7.90%)、果胶质(4.35%)、木质素(1.24%),而其变异系数则以木质素最大(31.45%),其余依次为果胶质(14.71%)、水溶物(10.76%)、半纤维素(10.65%).苎麻胶质总含量(y)与其脂腊质(x1)、水溶物(x2)、果胶质(x3)、半纤维素(x4)、木质素(x5)的最优回归方程为y=0.286+0.946x2+1.048x3+0.987x4+1.043x5.     

苎麻胶质的基因型差异与成因及育种中利用—Ⅰ．苎麻胶质及其组分含量的基因

为探明苎麻胶质含量及其组分的基因型差异,以及苎麻胶质含量与原麻产量、纤维支数的关系,以25份苎麻品种为材料,为原麻胶质含量及其组分进行了系统分析。结果表明：苎麻不同基因型间胶质含量存在的差异,其变异幅度为23．94％～37．83％,极差达13．89％,变异系数为10．96％。苎麻胶质各组分为,以半纤维素的含量（14．08％）最高,其余依次为水溶物（7．90％）、果胶质（4．35％）、木质素（1．24％）,而其变异系数则以木质素最大（31．45％）,其余依次为果胶质（14．71％）、水溶物（10．76％）、半纤维素（10．65％）。苎麻胶质总含量（y）与其脂腊质（x1)、水溶物（x2）、果胶质（x3）、半纤维素（x4）、木质素（x5）的最优回归方程为y=0.286 0.946x2 1.048x3 0.987x4 1.043x5。     

苎麻胶质的基因型差异与成因及育种中利用的研究Ⅲ.苎麻胶质含量及其组分与过氧化物酶同工酶的关系

为了解苎麻胶质中各种成分的代谢机理，研究了25份苎麻品种胶质含量及其组分与植株过氧化物酶（POD）同工酶的关系。根据电泳图谱中POD酶带的数目、迁移率和酶活性，将供试品种分为4类；仅第二酶带（Rf=0.54)活性强的为第Ⅰ类型，仅第三酶带（Rf=0.59)活性强的为第Ⅱ类型，第Ⅲ类型的上述两条酶带活性均较强，第Ⅳ类型则此二酶带活性均较弱，苎麻胶质及胶质各组分的含量均以第Ⅱ类型品种最高，第Ⅰ类型品种最低，第Ⅲ，Ⅳ类型则介于上述二者之间，POD活性与木质素含量的线性回归方程为y=0.275-0.018x(r=0.801**)。     

苎麻木质素合成酶CAD基因的cDNA克隆及表达分析

采用PCR结合RACE技术克隆苎麻栽培种湘苎3号CAD基因全长cDNA序列;再运用qRT–PCR技术对木质素含量不同的代表性苎麻品种湘苎1号、湘苎3号、湘潭大叶白和城步青麻的CAD基因在其茎秆韧皮部和木质部的表达进行定量分析;使用1%间苯三酚和25%盐酸对4种苎麻茎横切片进行特异染色,观察品种间木质素染色度。结果表明,获得的苎麻CAD基因cDNA序列全长为1 378 bp(GenBank登录号,KF758396),编码359个氨基酸,推导为苎麻肉桂醇脱氢酶(BnCAD)。该推导蛋白质与已报道的几种植物木质素合成酶CAD的同源性均达90%以上,其中与蒺藜苜蓿的同源性达97%。运用qRT–PCR方法对BnCAD基因表达的定量分析结果显示,苎麻CAD基因在湘苎1号和湘苎3号的韧皮部表达水平明显高于其在木质部的表达水平,而在城步青麻木质部的表达水平高于其在韧皮部的表达水平,该基因在湘潭大叶白的韧皮部和木质部表达量接近。4种苎麻茎横切片的木质素染色结果表明,品种间木质素染色度与CAD基因在其韧皮部的表达量成正相关。     

不同苎麻品种对土壤中镉、铅富集的差异

本研究以种植于临湘镉、铅复合污染农田中的7个苎麻栽培品种为材料,研究不同苎麻品种在污染农田中的生长情况和重金属富集差异。结果表明,7个苎麻品种均生长良好,其中中苎一号单季生物产量和原麻产量均显著高于其他品种,分别为6 903.45 kg/hm2和820.43 kg/hm2。镉在苎麻不同器官的分布表现为麻壳、麻骨和根中的镉含量较高,原麻中的镉含量较低,铅在苎麻各个器官的分配表现为麻壳、根和叶中的铅含量较高,麻骨和原麻中的铅含量较低。各品种地上部镉、铅含量存在显著差异,中苎一号地上部镉含量为19.89 mg/kg,石阡竹根麻地上部铅含量为9.41 mg/kg,均高于其他品种。中苎一号地上部对镉的提取效率为2.95%,显著高于其他品种,各品种对铅的提取效率差异不显著。因此采用苎麻修复临湘镉、铅复合污染土壤,种植中苎一号可获得最佳的土壤修复效果及经济效益。     

运用生理生化、形态解剖指标综合评价苎麻抗旱性

在研究不同根型苎麻品种 (种质资源 )由干旱胁迫引起的形态、解剖特征与生理生化指标变化基础上 ,使用隶属函数法和相关分析及主成分分析法等统计模型确定供试品种的综合抗旱能力值 ,用以评定苎麻种质资源的抗旱性 ,其结果与根据产量计算的抗旱指数评定结果完全相符。品种黄壳铜和青壳子为强抗旱 ;宁都苎麻为中抗旱 ;细叶青、宜黄竹子麻和玉山麻则为低抗或不抗旱     

桑树幼树条、杜仲条和柳条木材化学成分及其在树干上的变异研究

【目的】研究桑枝、杜仲条和柳条木材的化学成分及各主要化学成分含量在树干高度上的变化规律,为木材更合理更有效的利用提供依据。【方法】以桑枝、杜仲条和柳条木材为研究对象,参考我国木材化学成分分析标准中规定的系列测定方法对其纤维素、综纤维素、木质素以及抽提物(热水抽提物、10g/L NaOH抽提物、苯醇抽提物)、灰分和含水率6个指标进行分析,并与重组木常用木材沙柳、杨木、速生杉木及棉秆进行比较。【结果】在树干不同高度上,对桑枝木材而言,纤维素含量差异达显著性水平,基部显著高于中部和梢部,中部与梢部差异不显著;木质素含量差异达极显著性水平,基部极显著高于中部和梢部,中部与梢部差异不显著;综纤维素含量基部和梢部极显著高于中部,基部与梢部差异不显著;灰分含量和含水率差异不显著。对杜仲条木材而言,苯醇抽提物含量梢部极显著高于基部和中部,基部与中部差异不显著;综纤维素、纤维素含量基部和中部极显著高于梢部,基部与中部差异不显著;灰分含量差异不显著;含水率差异达显著性水平,中部与梢部显著高于基部,中部与梢部差异不显著。对柳条木材,各部位综纤维素和木质素含量差异达极显著水平,基部均极显著高于梢部;灰分含量差异不显著;含水率差异达显著性水平,基部显著高于梢部。【结论】就木材化学成分而言,3种木材的基部和中部木材性能优于梢部,3种木材均可作为生产重组木的优质原料,且杜仲条更优。     

应用同位素示踪技术对苎麻某些生理特性的探讨

1963～1965,1985和1988年前后5年,应用~(32)P和~(14)C同位素示踪技术,在大田和盆栽条件下,研究了8个苎麻品种的某些生理特性,结果如下:a.冬季苎麻地上部虽然冻死,但其根系仍具有吸收、运输、贮藏矿质养料等功能,其吸收速率随着地温的变化而变化。b.比较三种不同地下茎根系的吸收能力,跑马根约为龙头根的2倍,而扁担根为龙头根的1.5倍左右。c.1983年三麻封行期,有效株或无效株所吸收的磷素转移到无效株的百分率较高,随着植株趋向成熟,其转移百分率也随之减少。d.在1985年两季麻的不同生长期,高产品种沅江“黄壳早”的根系生理活性高于低产品种“拱县园麻”,两个品种磷素含量的差异与其根系生理活性类似,且两者均呈正相关。e.不同品种的光合速率和标记叶片~14C同化物运至其它器官和麻皮的百分比,均以C-20最高,C-2-14和CK-2次之,CK-1最低。     

种植密度对不同小麦品种茎秆形态特征、化学成分及抗倒性能的影响

[目的]本文旨在明确不同种植密度下小麦品种的抗倒性能差异,为小麦生产中品种选择及其合理密植提供依据。[方法]采用两因素裂区设计,主区为8个小麦品种,副区为2个密度处理,分析小麦茎秆形态结构、化学成分及抗倒伏能力的差异。[结果]小麦种植密度由基本苗300万·hm-2增加到450万·hm-2,小麦株高、基部节间长度及重心高度分别增加1.77%、6.11%和3.59%,基部节间直径及节间壁厚分别降低5.56%和10.25%,茎秆纤维素、半纤维素和木质素含量分别降低4.14%、7.60%和13.68%,机械强度下降17.59%,倒伏指数上升14.77%,最终导致倒伏率及倒伏程度显著上升,增幅达295.08%和53.57%。从品种来看,‘矮抗58’和‘洛麦23’的植株较矮,重心高度较低,基部节间长度较短,节间直径和节间壁厚较大,茎秆中纤维素、半纤维素和木质素含量较高,机械强度较大,倒伏指数较小,‘矮抗58’未发生倒伏现象,‘洛麦23’发生少量倒伏,产量也较高;‘烟优361’的植株和重心高度较高,节间直径和节间壁厚较小,茎秆中纤维素、半纤维素和木质素含量最低,机械强度最小,倒伏指数最大,倒伏率和倒伏程度最高,产量中等。相关分析表明:化学成分中纤维素、半纤维素和木质素含量均与抗倒性能显著相关,木质素含量对抗倒伏的贡献最大。[结论]密度过大不能达到增产效果,反而增加了倒伏概率。‘矮抗58’和‘洛麦23’的植株较矮,重心高度较低,基部节间粗短,结构性碳水化合物含量较高,抗倒性能较好,产量较高,适宜种植。