东北地区造林工程技术与研究

<正>随着科学技术的进步,造林工程技术应运而生。通过科学的造林管理研究,可以提高树木成活率,改善区域生态环境。本文主要研究东北地区造林工程技术。本文首先从造林工程技术的概况入手,简要阐述了东北地区造林工程技术的效果和造林工程技术的研究,由于建国初期经济发展模式的影响,我国森林系统受到严重破坏,森林覆盖面积相对较小,一些自然灾害频发。很明显。为了缓解这种情况,植树造林尤为重要。人工林可以大大延缓生物多样性的     

低盐胁迫下坛紫菜叶状体的转录组分析

为探索坛紫菜叶状体响应低盐胁迫的分子生理学机制,本研究采用第二代高通量测序技术,分析比较在正常盐度(26,对照组)和低盐度(3,胁迫组)下培养不同时间(3、6和9 h)的坛紫菜叶状体转录组数据。结果显示,测序数据经de novo组装,获得了33 872条unigenes,平均长度为612 bp;与对照组相比,3个胁迫组分别产生了1108、1638和1881条差异性表达基因。GO功能富集分析显示,一些可能与低盐胁迫相关的重要生物过程得到了显著富集,如单分子有机物代谢过程,单糖的合成代谢和分解过程,糖质新生,有机物分解代谢过程等。KEGG代谢通路富集分析发现,低盐胁迫不同时间富集到的代谢通路存在很大差异,低盐胁迫3 h响应的差异性表达基因富集到3个KEGG代谢通路,其中2个与氨基酸合成相关,1个与光合作用相关;而低盐胁迫6和9 h的差异性表达基因则大多富集到与糖类功能相关的代谢通路。荧光定量PCR(q RT-PCR)验证结果显示,所选取的8个差异性表达基因的表达趋势与高通量测序结果相一致。上述结果说明,坛紫菜叶状体在受到低盐胁迫时,应激反应具有时间特异性,早期主要通过合成或者降解蛋白质来抵御低盐环境,随着胁迫时间延长,细胞通过改变可溶性物质的含量、减慢能量代谢等途径以抵御低盐逆境。     

尿囊素对印度产紫菜Pyropia chauhanii单孢子放散和体细胞分化的影响

为探讨尿囊素对印度产紫菜Pyropia chauhanii单孢子形成与放散的影响,选用能释放单孢子的野生型品系(PC-WT)与不能释放单孢子的诱变品系(PC-Y1)为实验材料,用含不同浓度尿囊素的培养液分别培养来自叶状体梢、中和基部的圆盘体。结果显示,处理后6 d,不同部位的叶状体圆盘体的单孢子放散量次序为中部梢部基部;随着尿囊素浓度的增加,PC-WT品系叶状体圆盘体的单孢子放散总量呈先升后降的趋势,其中10mmol/L是促进单孢子放散的最适浓度;但尿囊素并不能使原本不放散单孢子的PC-Y1品系释放单孢子。用含20 mmol/L尿囊素的培养液培养PC-Y1品系的叶状体圆盘体,8 d后再用酶解法将其体细胞单离出来经体外培养后发现,经尿囊素处理的单离细胞发育成丝状体的百分率为66.1%,而不含尿囊素的对照组仅为15.2%,说明尿囊素对紫菜叶状体的体细胞向生殖细胞分化具一定的促进作用。     

光强和温度对圆紫菜叶状体体细胞发育分化的影响

以日龄60 d的圆紫菜(Pyropia suborbiculata)野生型品系(PS-WT)和突变型品系(PS-L)的叶状体为实验材料,分别酶解获得它们的离体单细胞,观察后者在液体培养基中的发育形态,并探究光强和温度对离体单细胞发育分化的影响。结果表明,圆紫菜叶状体的离体单细胞可发育成不同类型的再生体:正常苗、畸形苗、细胞团和性细胞团等。在光强为10～80μmol photons/(m~2·s)范围内,2个品系离体单细胞的再生体中正常苗、细胞团和丝状体的百分率均不存在显著性差异,适宜的高光[40～60μmol photons/(m~2·s)]可促进再生体单孢子的放散。温度在18～24℃范围内,2个品系离体单细胞的再生体中正常苗、畸形苗的百分率不存在显著性差异;但高温(27～30℃)会抑制正常苗的形成,以及促进畸形苗的形成和再生体单孢子的放散。     

坛紫菜杂交重组品系的选育与特性分析

坛紫菜选育品系(HR-6)具有叶状体快速生长期的前期生长较快,色素蛋白含量高,但成熟较早,生长期短,丝状体的壳孢子放散量较少等特性;坛紫菜另一个选育品系(HR-5)具有叶状体快速生长期的前期生长较慢,色素蛋白含量高,但成熟晚,生长期较长,丝状体的壳孢子放散量多等特性。为改善HR-6品系叶状体成熟较早,壳孢子放散量较少的弱点,本文以HR-6品系为父本,HR-5品系为母本进行种内杂交,从杂合丝状体产生的F1叶状体中选育出了综合性状更加优良的品系(WD-7)。在叶状体的快速生长前期(日龄30~45d),父本品系的绝对生长率为6.68cm/d,母本品系为3.63cm/d, WD-7品系为6.67cm/d;在叶状体的快速生长中后期(日龄46~60d),父本品系的绝对生长率降至5.15cm/d,母本品系则升至7.27cm/d,而WD-7品系高达11.54cm/d。父本品系的叶状体成熟最早,培养35d左右,大部分个体已成熟;WD-7品系遗传了母本品系成熟较晚的优点,日龄55d之后,大部分个体才出现成熟。日龄35d的叶状体平均厚度,WD-7品系为29.87μm,分别比父、母本品系增加了10%和16%,藻体的韧性明显增强。WD-7品系的壳孢子放散总量为183.42万个/壳,分别是父、母本品系的1.17倍和0.57倍。上述结果证实,WD-7品系不仅遗传了父本品系叶状体快速生长期的前期生长较快的特性,同时又遗传了母本品系叶状体成熟晚、生长期长、中后期生长快的优点,壳孢子放散量也比父本品系有所增加,此品系有望被培育成适宜大规模栽培的新品种。     

皱紫菜色素突变体的分离与特性分析

用不同剂量的紫外线(UV)对皱紫菜(Pyropia crispata)野生型品系(PC-WT)的壳孢子萌发体进行辐照,4周后,叶状体上均出现了黄绿、宝石红、黄橙等颜色的色素变异细胞块,经统计表明,剂量为80μW/cm~2的诱变效果最好。用酶解法将含有色素变异细胞块的叶状体细胞单个分离出来进行培养,从再生叶状体中分离到PC-JH(桔黄褐色)、PC-ZH(宝石红色)、PC-HL(黄绿色)、PC-QL(浅绿色)等纯色突变体,通过单性生殖分别获得纯合品系。各突变品系的F_1叶状体的颜色和形态均一,且与其母体叶状体相同,表明各突变品系的颜色等突变性状均能稳定遗传。与野生型品系相比,各色素突变品系的F_1叶状体的活体吸收光谱、色素蛋白的含量及相互间的比值均发生了明显变化,且相互之间也存在明显差异。综上所述,紫外线对皱紫菜叶状体具有良好的诱变效果,本实验所获得的色素突变品系,将成为皱紫菜遗传育种研究的重要材料。     

紫菜遗传育种研究进展

对中国紫菜(Pyropia/Porphyra)种质资源进行了详细的介绍,从育种技术、育种目标和育种成果3个方面综述了紫菜育种领域的研究进展。育种技术以选择育种、杂交育种和诱变育种为主,分子遗传育种在探索之中。育种目标在优质、高产的基础上,结合气候变化、不同海区环境,培育耐高温、耐低盐等抗逆性强的品种。目前,中国已培育出紫菜新品种6个,其中坛紫菜4个,条斑紫菜2个。最后,作者提出中国紫菜产业发展面临的一些问题,期望良种选育与产业发展相结合,为科研工作者进一步开展紫菜育种研究提供参考。     

圆紫菜壳孢子萌发体和叶状体的耐高温性观察

圆紫菜(Pyropia suborbiculata)被认为具有较强的耐高温性,但是否优于坛紫菜(Pyropia haitanensis)仍是未知。研究分别将圆紫菜野生品系(PS-WT)和坛紫菜栽培品系(PH-WT10)的壳孢子萌发体和叶状体置于23 ℃(常温)和30 ℃(高温)下培养,结果发现:培养14 d后,在23 ℃ 组中,PS-WT和PH-WT10的壳孢子萌发体的存活率和假根发生率均超过99%,两者差异不显著;但在30 ℃组中,PS-WT的存活率和假根发生率分别为32.9%和99.3%,PH-WT10的存活率和假根发生率仅为16.8%和49.3%,两者差异极显著。此外,在30 ℃组中,含9个以上细胞的壳孢子萌发体的百分率,PS-WT和PH-WT10分别为86.1%和1.0%,两者差异极显著。将在23 ℃下培养30 d的叶状体再置于30 ℃下培养10 d,PS-WT的叶状体除生长减慢,细胞颜色变红外,其他均无异常,未出现死亡细胞,而PH-WT10的叶状体生长显著变慢,细胞颜色变淡,色素体由星状变成弥散状,出现较多的死亡细胞。另外,与实验开始时的初始值相比,经30 ℃培养10 d的叶状体的最大光量子产量(F_v/F_m),PS-WT增加了1.8%,而PH-WT10却下降了34.5%。上述结果初步证实,圆紫菜野生品系(PS-WT)的壳孢子萌发体和叶状体的耐高温性均明显优于坛紫菜栽培品系(PH-WT10)。     

坛紫菜优良品系的品质分析

坛紫菜优良品系（HR-5）具有叶状体薄、味道好、生长快、壳孢子放散量大等优良特性，为了将其培育成新品种，本文对该品系和传统栽培品系（WT-dt）的海区栽培菜的粗蛋白质、总氨基酸、游离氨基酸等含量进行了测定，其结果如下：1. 一至三水菜的粗蛋白质含量：HR-5为45.2~38.0%，WT-dt为39.5~33.2%，前者的含量均显著高于后者（P＜0.05）；且随着采收期的增加，它们的粗蛋白质含量均逐渐下降。2. 两个品系的总氨基酸含量：HR-5为361.8~287.4 mg/g，WT-dt为321.8~264.8 mg/g，前者的含量均高于后者（P＜0.05），也随着采收期的增加，它们的总氨基酸含量均逐渐下降。3. 两个品系的游离氨基酸含量：HR-5为3391.8~1983.2 mg/100g，WT-dt为2930.2~2046.7 mg/100g，一水和二水菜的游离氨基酸含量前者均显著高于后者（P＜0.05）。4.前三水菜的主要呈味氨基酸：HR-5显著高于WT-dt（P＜0.05），且随着采收期的增加，它们的含量均逐渐下降。上述结果证实：HR-5品系的粗蛋白质、总氨基酸、游离氨基酸和主要呈味氨基酸等含量等均比WT-dt品系高，这是该新品系的味道明显好于WT-dt品系的原因所在。