2022 年 3 期目录

  目的  木棉是我国南方地区重要的观赏植物,研究不同时期花蕾和花朵的花瓣基因表达差异,揭示花色变异的遗传调控机制,为建立花色定向育种技术提供科学依据。  方法  以木棉不同发育时期深红色花和黄色花的花瓣为研究对象,利用Illumina HiSeqTM 4000开展转录组测序;分别采用DESeq2和Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes（KEGG）数据库进行差异表达基因鉴定和通路富集分析。  结果  测序共获得75 190个单基因,4 772个单基因能被公共数据库注释;基因功能富集分析显示,基因主要富集在基本功能预测、信号转导机制和转录后修饰、蛋白折叠、分子伴侣等通路。共获得不同时期差异表达基因10 397个,显著富集在29个生物学通路,主要包括光合作用、代谢和植物激素信号转导通路等。其中,参与苯丙烷生物合成通路的差异表达基因有72个,参与类胡萝卜素、黄酮类生物合成通路和苯丙氨酸代谢通路的差异表达基因分别为25个,这些通路和基因均与花青素的生物合成相关;另有4个差异表达基因显著富集在甜菜碱的生物合成通路中。qRT-PCR数据验证了转录组数据的可靠性。  结论  （1）光合作用、代谢、植物激素信号转导、黄酮类生物合成、苯丙烷生物合成、苯丙氨酸代谢及能量代谢等通路相关基因可能参与花瓣的发育过程。（2）黄酮类生物合成通路相关基因在深红色花发育的花蕾中期与花朵期显著高表达,可能是花色呈现红色的主要原因。（3）类胡萝卜素生物合成通路的关键合成酶基因的部分家族成员在黄色花发育的花蕾期和花蕾中期显著高表达,可能是导致花色呈现黄色的主要原因。      

广东省森林资源及碳储量分布

利用2009年广东省森林资源监测数据,研究广东省森林资源和碳储量分布。结果表明,2009年广东省森林资源中2／3是商品林,并以一般用材林为主,速生林（含短轮伐期）的比例不到1／5,生态公益林的面积占林业用地面积1／3;各区域的森林资源中均以商品林为主,占64.7％～73.7％。商品林中除其他区域外均以一般用材林为主,占商品林面积的59.8％～81.3％,而其他区域以速生林为主。广东省的森林碳密度为32.2t／hm^2,其大小呈现粤北〉其他〉粤西〉珠三角〉粤东,森林碳储量为302.3TgC。     

4种幼苗对低温胁迫的光合生理响应

对海南红豆Ormosia pinnata、南五味子Kadsura longipedunculata、蒲桃Syzygium jambos和灰木莲Magnoliaceae glanca幼苗进行3℃的低温处理后,研究其叶片气体交换参数的变化,了解低温下这4种树种的光合生理.结果表明,随着低温时间的延长,4种幼苗的净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)不断下降;海南红豆、南五味子和灰木莲幼苗叶片的细胞间隙CO2的摩尔分数(xCO2)持续上升,气孔限制值(Ls)持续下降;蒲桃的xCO2先降后升,Ls先升后降.低温胁迫6 d时,海南红豆、南五味子、蒲桃和灰木莲的Pn分别为-0.17、-0.21、0.27和0.15μmol.m-2.s-1,Gs分别为0.005、0.017、0.003和0.006 mol.m-2.s-1,xCO2分别为440.8、439.6、309.8和404.8μmol.mol-1,Tr分别为0.11、0.39、0.09和0.11 mmol.m-2.s-1,Ls分别为0.046、0.047、0.268和0.103.主成分分析表明,低温下幼苗的光合能力为蒲桃>灰木莲>南五味子>海南红豆.     

3种幼苗对水淹胁迫的生理响应

以灰木莲Manglietia glauca、木麻黄Casuarina equisetifolia、乐昌含笑Michelia chapensis幼苗为试验材料,人工模拟水淹胁迫环境,研究了水淹胁迫对这3种幼苗叶片5项生理指标的影响.结果表明,随着水淹持续时间的延长,灰木莲的叶片叶绿素含量小幅波动后急剧升降,木麻黄先微降后上升,而乐昌含笑小幅波动,峰值在(1.73±0.02)～(2.37±0.02)mg.g-1之间;灰木莲的可溶性糖含量在水淹初期下降后又回升,木麻黄则不断上升,乐昌含笑先升后降,峰值在(3.21±0.14)%～(4.96±0.34)%之间;灰木莲的蛋白质含量波动大,木麻黄小幅波动后下降,乐昌含笑先升后降,峰值在(17.97±0.83)～(28.10±2.16)mg.g-1之间;灰木莲、乐昌含笑的叶片超氧化物歧化酶(SOD)活性呈逐渐下降的趋势,而木麻黄先升高后下降,峰值在(177.39±4.86)～(183.94±1.71)U.g-1之间;灰木莲和乐昌含笑的丙二醛(MDA)含量均有上升,而木麻黄保持稳定,峰值在(0.018±0.001)～(0.037±0.002)μmol.g-1之间.主成分分析综合评价得出3个树种的抗涝性为:木麻黄>灰木莲>乐昌含笑.     

干旱对南五味子和海南红豆幼苗气体交换参数的影响

对海南红豆和南五味子的1年生实生苗在不同强度干旱胁迫下的叶片气体交换参数进行研究。结果表明:随着干旱胁迫的加强,南五味子和海南红豆的净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)和叶片水分利用率(WUE)不断下降,而胞间CO2浓度(Ci)为先下降后上升,气孔限制值(Ls)呈现先上升后下降;重度胁迫时海南红豆的Pn、Gs、Tr和WUE均比南五味子大,说明前者对干旱有更强的适应性。     

不同坡位火力楠林土壤肥力变化特征

对不同坡位的火力楠林土壤肥力动态进行了研究。与2004年相比,2007年火力楠林上坡、中坡和下坡的土壤容重、毛管孔隙、非毛管孔隙、总孔隙变化不明显,土壤含水量显著增加;3个坡位的土壤pH值均略有减少,土壤有机质、全氮和全钾含量显著增加,全磷含量减少;3个坡位的土壤碱解氮、速效磷及中坡和下坡的速效钾含量显著增加,上坡的速效钾含量略增。2004和2007年火力楠林的土壤物理性质无明显变化规律。2004和2007年,3个坡位的pH值相近,土壤有机质、全氮和全磷含量均表现为：下坡〉中坡〉上坡。2004和2007年,土壤碱解N含量为中坡和下坡大于上坡,3个坡位的速效磷含量均相近。2004年上坡和中坡的速效钾含量小于下坡,2007年速效钾含量则表现为：下坡〉中坡〉上坡。     

不同密度大叶相思人工林林下植物和土壤特性

对3种密度大叶相思人工林的林下植物和土壤特性进行了研究.结果表明,大叶相思人工林林下植物的总覆盖度为:低密度林分(1 667株/hm2)＞中密度林分(4 444株/hm2)＞高密度林分(10 000株/hm2).林下植物总生物量呈现:低密度林分＞中密度林分＞高密度林分,低密度林分的灌木生物量最高,中密度林分的草本生物量最高.低、中、高密度林分的林下灌木层的Simpson多样性指数分别为0.679,0.935和0.708,草本层分别为0.837,0.678和0.789;灌木层的Shannon-Wiener多样性指数分别为1.657,0.535和1.171,草本层分别为0.904,1.228和1.064;灌木层的Pielou均匀度指数分别为0.691,0.333和0.654,草本层的分别为0.504,0.886和0.594.除有效P外,低密度和中密度林分的土壤特性优于高密度林分.     

华南地区7种阔叶树种早期生长表现

在广东省西江林场的7种阔叶树种幼林内设置标准地,对其幼林期的生长表现进行研究.结果表明:米老排和灰木莲的地径、树高及冠幅与树高显著相关,地径与冠幅相关不显著;西南桦、火力楠和降香黄檀的地径、树高、冠幅三者间都显著相关;黑木相思的地径与树高及冠幅显著相关,冠幅与树高相关不显著;红花荷的地径、树高、冠幅的生长均无显著相关;...     

低温胁迫对海南红豆和南五味子幼苗光合特性的影响

对海南红豆和南五味子的1年生实生容器苗进行3℃的低温胁迫处理后,研究其光合特性的变化。结果表明:低温胁迫处理后,海南红豆和南五味子幼苗叶片的净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)和气孔限制值(Ls)均下降,而叶片细胞间隙CO2浓度(Ci)上升。低温胁迫6 d后的海南红豆各项光合指标的变化幅度均比南五味子大,说明后者比前者更耐寒。     

黄石铁尾矿废弃地刺槐人工林土壤肥力研究

用常规方法测定了覆盖混合基质的黄石铁尾矿废弃地的刺槐Robinia pseudoacacia人工林土壤的pH以及有机质、全氮、全磷、全钾、碱解氮、速效磷和速效钾含量,用稀释平板法测定土壤固氮菌和解磷菌数量,分别用比色法、磷酸苯二钠比色法和高锰酸钾滴定法测定脲酶、磷酸酶及过氧化氢酶酶活性.结果表明,刺槐人工林下土壤pH比未种植植物的铁尾矿废弃地低4.7%,土壤的有机质、全氮、全磷质量分数分别为101.5、2.8和1.5 g.kg-1,碱解氮、速效磷和速效钾质量分数分别为、130.7、16.2和201.8 mg.kg-1,均极显著高于对照,而土壤的全钾含量比对照低13.7%.刺槐人工林土壤的自生固氮菌数量与解磷菌数量分别为75.0×105和85.7×105 cfu.g-1,土壤脲酶、磷酸酶和过氧化氢酶活性分别为2.7 g.kg-1.d-1、317.6 mg.kg-1.h-1和4.6 mL.g-1.h-1,均极显著高于对照.可见,覆盖混合基质能够提高养分含量,促进刺槐的定居,而刺槐的生长进一步改善了土壤性质,促进了铁尾矿废弃地的生态恢复.