生长调节剂对马尾松扦插效果及内源物质的影响

采用正交试验设计,研究了4种生长调节剂促进生根效果。结果表明:ABT1号生根粉和吲哚丁酸促进生根作用显著,以100mg/L的ABT1号生根粉+100ml/L的吲哚丁酸为最佳,α-萘乙酸和6-BA对生根效果影响不显著,但0.5ml/L的6-BA对ABT1号生根粉和吲哚丁酸有辅助作用。经过生长调节剂处理的穗条,在扦插初期内源抑制物的浓度高于未经处理的穗条,在生根过程中内源抑制物开始下降直到穗条生根。     

喀斯特浅层裂隙土壤入渗特征及其影响因素

为探索喀斯特地下浅层裂隙土壤水分运移规律,通过野外调查、单环入渗试验探索裂隙土壤的入渗特性及入渗模型的适应性。结果表明:(1)裂隙土壤初始入渗率为21.06~57.90 mm/min,入渗时间20~60 min后达到稳定入渗(4.21~13.69 mm/min),且入渗初期到最后的稳渗阶段存在着较大降幅(40.89%~89.08%),与非喀斯特地区相比,喀斯特裂隙土壤的入渗速率更快;裂隙土壤各入渗特征处于中等程度变异(变异系数为0.52~0.67)。(2)裂隙土壤各入渗特征与各土壤属性显著性相关较少(P<0.05),裂隙土壤的入渗能力与土壤容重、毛管孔隙度以及根系没有较好的相关性,受裂隙岩—土界面等因素影响,与非喀斯特地区的土壤入渗特征与影响因素有明显差异;喀斯特裂隙不同土地利用类型土壤的入渗能力为草地>农田>乔木>灌木。(3)利用回归模型对裂隙土壤入渗的拟合分析对比得出,Horton模型对喀斯特浅层裂隙土壤的入渗过程拟合效果优于Philip模型和Kastiakov模型,可以更好地模拟和预测喀斯特浅层裂隙土壤入渗能力和入渗过程。研究结果可为研究喀斯特地区坡面水分运移及地下漏失提供新的研究思路与科学理论依据。     

基于马尾松干旱转录组的抗旱功能SSR位点分析

[目的]了解马尾松干旱胁迫转录组序列的功能分布和SSR位点分布特征,并探索与干旱关联的SSR位点。[方法]对马尾松幼苗进行持续干旱胁迫,选取干旱10、15、25 d及正常供水对照的马尾松针叶样品,通过总RNA提取、Illumina测序、raw reads去冗、Trinity拼接获得unigenes。利用Blast比对,对Unigene序列进行GO、KOG、KEGG功能注释及分类;利用Misa软件进行SSR位点批量搜寻,primer 3. 0软件进行规模化SSR引物设计;利用GOSeq(1. 10. 0)、KOBAS(v2. 0. 12)软件对差异表达的含SSR位点Unigene进行GO、KEGG显著性富集分析。[结果]马尾松转录组194 821个Unigene中,101 806个Unigene获得注释,包含64 943个GO功能注释、35 880个KOG功能注释及30 882个KEGG注释。搜寻到6 728个SSR位点,分布于6 367个Unigene中,SSR出现频率为3. 45%;重复类型以单、三、二核苷酸为主,分别占总SSR的35. 82%、33. 03%和25. 22%;重复基序以A/T、AT/AT、AG/CT、AGC/CTG、AAG/CTT为主;基序长度以10 20 bp的短序列SSR为主;基序重复次数以5～10次重复占优势;批量设计13 338对SSR引物。422个含SSR位点Unigene具有差异表达; KEGG富集分析发现,有11个含SSR位点的差异Unigene参与了光合作用、植物激素信号传导及类胡萝卜素合成等3个与干旱响应相关的代谢途径。[结论]从较高质量的马尾松转录组中获得101 806个具有注释的Unigene;从6 367个Unigene中挖掘出6 728个SSR位点; 422个含SSR位点的差异表达Unigene中筛选出11个与干旱关联的SSR功能位点,为抗旱功能基因定位及马尾松抗旱分子机制研究奠定基础。     

石漠化喀斯特皆伐迹地的土壤侵蚀特征

为研究石漠化喀斯特皆伐迹地自然恢复过程中土壤侵蚀的量、变化规律和发生机理,在贵州省普定县设置喀斯特石漠化皆伐样地,采用测钎法(均匀布点)径流场法2种方法,对该样地恢复过程中土壤侵蚀进行持续的监测,对比2种监测方法的结果及以确定其适用性。结果显示:在皆伐后的4年半恢复过程中,测钎法结果显示总体呈侵蚀趋势,累积侵蚀深度达1. 46 cm(折合侵蚀模数为2 066. 7 t/(km2·a));自然恢复1年内土壤侵蚀量波动较大,在1年之后则波动减小(除2015年4月(约恢复3年)),3. 5年后趋于稳定;径流场法得出的侵蚀模数为0. 78 t/(km2·a),与测钎法得出的土壤侵蚀结果相差巨大,分析认为这可能是由喀斯特特殊的地表岩土结构和2种监测方法具有不同的观测侧重点及性质共同造成的,2种方法观测结果不具有普遍的可比性(如喀斯特特殊地表、地下状况等不可比),测钎法由于能通过原位监测土壤蠕滑及地下漏失而更适用于该地区。此研究对喀斯特石漠化皆伐迹地的土壤侵蚀量和变化规律有一些认识,但是对于其影响因素还只限于推测,有待开展进一步的研究确认。     

钙浓度对马尾松幼苗生长和生理特征的影响

[目的]在不同供Ca2+水平下对马尾松幼苗生长及生理特性进行研究,以确定适宜马尾松生长的钙浓度,为马尾松人工林培育及合理施用钙肥提供参考。[方法]以半年生马尾松幼苗为试材,采用温室内砂培,研究不同供Ca2+水平(0.0、0.4、1.0、2.0、3.0、4.0 mmol·L~(-1)(CK))对马尾松生长及生理指标的影响。[结果]不同供Ca2+水平处理5个月后,在Ca2+水平为1.0、2.0 mmol·L~(-1)时,马尾松幼苗的株高增量和地径增量较高,其中,2.0 mmol·L~(-1)Ca2+水平的株高增量和地径增量最高。马尾松幼苗对Ca2+水平适应能力强弱顺序为2.01.00.43.00.04.0 mmol·L~(-1)(CK)。在不同生长期内,随着供Ca2+水平的增加,马尾松针叶中ROS(O2-产生速率、H2O2浓度)、MDA含量、抗氧化酶(SOD、POD、CAT和APX)活性、抗氧化物质(GSH、As A)含量、脯氨酸含量均先降低后增加,最小值均在1.0 mmol·L~(-1)或2.0 mmol·L~(-1)处理中;类胡萝卜素含量先增加后降低,其最高值均在2.0 mmol·L~(-1)处理中。马尾松幼苗的株高增量和地径增量与类胡萝卜素含量关系不明显,而与其他生理指标均呈显著负相关。[结论]马尾松幼苗适宜在1.0 2.0 mmol·L~(-1)Ca2+水平的环境中生长。在马尾松林地中,应对土壤有效钙含量进行测定,并结合植株的生长和生理特征进行综合评价后,科学合理施肥以提高生产力。     

麻疯树BRI1基因的鉴定及其在不同发育时期花蕾中的表达分析

[目的]研究油菜素内酯受体BRI1的同源基因(JcBRI1)在麻疯树花发育过程中的作用。[方法]利用RT-PCR技术克隆JcBRI1基因的CDS,以pET-30a(+)质粒为框架构建原核表达载体转化至大肠杆菌进行诱导表达,随后利用LC-MS/MS对表达产物进行质谱鉴定,并以氨基酸序列为基础分析JcBRI1蛋白质结构。利用荧光定量PCR分析麻疯树JcBRI1基因在雌雄花发育的关键时期的表达水平,初步确定其在麻疯树花发育过程中的表达模式。[结果]克隆获得了JcBRI1基因的CDS,长度为3 591 bp。SDS-PAGE检测结果表明:JcBRI1基因在大肠杆菌BL21(DE3)和Rosetta(DE3)中均能表达,但在低温环境的表达量更高。原核表达产物的LC-MS/MS鉴定结果表明:JcBRI1氨基酸序列与预期的一致,JcBRI1基因的表达产物为麻疯树BRI1蛋白。对JcBRI1在麻疯树花器官不同发育时期的表达水平进行检测分析,结果表明:JcBRI1基因的表达量在雌花发育的第一个时期即大孢子母细胞时期就达到了最高值,在随后几个时期持续下调;然而,其在雄花各个时期的表达量并无明显差异,表明其很有可能参与了麻疯树雌花大孢子母细胞发育过程。[结论]麻疯树JcBRI1基因为LRR-RLKs家族成员BRI1的同源基因,很有可能参与麻疯树雌花大孢子母细胞的发育过程,至于JcBRI1在麻疯树大孢子母细胞发育过程中的具体作用机制还需进一步研究。     

基于马尾松反转录转座子序列的IRAP分子标记开发及应用

[目的]为了丰富马尾松遗传信息,开发更多适用于马尾松的新型分子标记。[方法]依据马尾松Ty1-copia类型和Ty3-gypsy类型反转录转座子RT序列的保守区域设计引物,建立了马尾松IRAP-PCR技术体系并以12个基因型个体为材料进行验证。[结果]42条引物中筛选出多态性丰富、重复性好的29条进行PCR扩增,共获得227条谱带,其中多态性条带207个,多态性比例为91.19%,平均观测等位基因数(Na)为1.911 9±0.284 1,有效等位基因数(Ne)为1.468 0±0.288 2,Nei’s基因多样性指数(H)为0.291 1±0.144 9,Shannon’s信息指数(I)为0.447 2±0.195 3;利用引物P-12、P-15或R-1,可以将栽培种与无性系两类区分开;P-2可作为核心引物,能将12份供试材料有效区分开来;采用IRAP标记构建了供试种质的DNA指纹图谱;供试种质的遗传相似系数为0.46 0.69,以相似系数为基础,进行UPGMA聚类分析,以0.57为阈值可将供试种质分为三类,其中无性系内不同材料间也存在较大的遗传变异。[结论]IRAP分子标记能有效地用于马尾松种质的鉴别与亲缘关系分析等相关研究。     

不同地域马尾松优良无性系ISSR遗传多样性分析

采用ISSR分子标记技术,对贵州都匀、广西南宁及福建漳平马尾松良种种子园内的132个优良无性系进行了遗传多样性分析.结果表明,以筛选出的稳定性强、多态性丰富及条带清晰的12条ISSR引物进行PCR扩增,共获得185条谱带,其中多态性谱带为183条,多态性比率高达98.9％;引物UBC 840标记指纹能区分18份马尾松红心材种质材料;聚类分析显示,供试种质的遗传相似性系数为0.57～0.90,表明供试马尾松种质遗传多样性丰富;以相似性系数0.68为阈值,可将其大致按地域分为3大类,且同一地域内种质聚类结果与特异性状一致.     

马尾松凋落物分解过程中的微量元素释放动态

为探索马尾松(Pinus massonana)凋落物在不同密度林分中微量元素的释放规律,以12 a生马尾松人工林为研究对象,采用网袋分解法,分析3种密度下马尾松凋落物分解过程中干质量损失率、4种微量元素含量和养分残留率变化。结果表明,马尾松人工林凋落物残留率在不同密度间的变化趋势均相近,密度对残留率无显著影响。不同月份残留率不同,11月至翌年1月迅速降低,然后减缓,春季和夏季加快降低,秋季又开始减缓。凋落物中4种微量元素释放模式主要为"淋溶-富集-释放"(Zn除外)。经过1 a分解,各密度林分凋落物的干质量均损失过半;平均养分残留率从大到小为Cu(84.9%)、Fe(66.3%)、Mn(55.9%)、Zn(52.6%);凋落物中Zn残留率随密度增大而减小,其他养分变化不明显。     

马尾松优良种源苗木生长对镁的响应

以福建上杭、贵州都匀、广西古蓬、江西崇义、广西桐棉5个种源马尾松优良种源1年生苗为试验材料,设置2.99 g/盆(T1)、5.99 g/盆(T2)、11.97 g/盆(T3)、23.95 g/盆(T4)4个镁处理,监测镁对马尾松优良种源苗木生长的影响。结果表明:在同一施肥处理各种源间的苗高均差异显著,同一种源不同施肥处理下的苗高差异显著(上杭、都匀、崇义除外),镁抑制苗木高生长,其中抑制最强的处理是5.99 g/盆(T2)与11.97 g/盆(T3)。在同一施肥处理各种源间的地径均差异显著,在同一种源不同施肥处理之间各种源的地径均差异显著(崇义除外),镁促进地径生长,促进效果较好的施肥处理是2.99 g/盆(T1)与5.99 g/盆(T2)。从镁对苗木根、茎、叶生物量积累效果来看,各种源苗木生物量变化无一致规律,低浓度镁有促进作用,高浓度则相反,其中2.99 g/盆(T1)促进苗木的生物量积累,各种源中以古蓬(GP)种源效果较好,而桐棉(TM)种源最差。总之,马尾松苗木生长最佳镁肥处理是2.99 g/盆(T1),各种源中以古蓬(GP)种源表现最佳。