湿地松及其杂种的体细胞胚胎发生与植株再生

【目的】明确适合湿地松Pinus elliottii及其杂交种的体细胞胚胎发生条件,建立体胚成熟萌发的技术。【方法】以2016年6月采集的2个湿地松家系(EE1,EE2)、2个湿地松杂交种家系(EC,EH)的未成熟合子胚(含胚乳)为材料,从诱导、增殖、成熟到萌发配制3个系列培养基,比较外植体采集时间、家系、基本培养基对胚性愈伤组织诱导的影响。用显微镜进行胚性愈伤组织鉴别后,进一步挑选诱导形成的胚性愈伤组织进行增殖、成熟、萌发,最终获得再生植株。【结果】湿地松及其杂交种合子胚的发育进程可划分为8个阶段,阶段Ⅱ、Ⅲ为未成熟胚,适合体胚发生,EC最早出现阶段Ⅲ合子胚。外植体诱导产生具有胚性胚柄团(ESM)结构的胚性愈伤组织,可进一步增殖。诱导培养基对愈伤组织形成及胚性愈伤组织占比具有较大影响,3种诱导培养基(T1、T2和T3)产生愈伤组织效率最高的为T1培养基(49.0%),胚性愈伤组织所占愈伤组织的比例最高为T2培养基(22.4%)。培养基配方的诱导率存在基因型间的差异,T1培养基整体诱导率低;T2培养基对家系EE1诱导率最高,为5.82%;T3培养基对参试材料均能诱导成功,且平均诱导率最高,为3.75%。随采样时间延后,家系EE1、EH的体胚诱导率逐渐增加,家系EE2、EC的体胚诱导率则随采样时间延后逐渐降低。体胚诱导率与合子发育阶段结果基本一致,阶段Ⅲ合子胚均出现较晚,前期诱导率低。胚性愈伤组织继代24次以后,胚活性逐渐降低。成熟培养基T1S和T3S可完成胚的成熟,平均每克成熟培养基分别成熟23.3和15.9个子叶胚,萌发率为32.1%,移栽保存率为47.8%。【结论】诱导培养基T3对参试家系均能诱导成功,T3具有较广泛适用性,各家系在阶段Ⅲ合子胚出现时表现出较大的诱导率,阶段Ⅲ合子胚可能为体细胞胚发生的最佳诱导阶段。建立了湿地松及其杂种体细胞胚发生方法并形成了再生植株。     

加勒比松、湿地松苗期生长及叶绿素荧光特性

以加勒比松(Pinus caribaea)16个种源、湿地松(P.elliottii)4个种源2.5 a生营养袋苗木为材料,定期开展生长调查,于2016年7—8月、2017年2月开展叶绿素荧光参数的测定,分析加勒比松、湿地松针叶叶绿素荧光参数对树种、种源、不同测量时间的响应.结果表明,不同种源加勒比松/湿地松的株高、地径生长均存在显著差异(P<0.01);测量时间与树种对最大PSⅡ的光能转换效率(Fv/Fm)有显著影响(P<0.01),二者互作效应不显著,与7、8月相比,测量值均在第2年2月显著提高;两个树种的实际量子产量(ΦPSⅡ)、光化学淬灭(qP)与表观量子传递速率(ETR)对测量时间的响应模式相反;加勒比松与湿地松叶绿素荧光参数受种源影响不显著;相关性分析表明,加勒比松与湿地松的株高和地径生长与2月Fv/Fm、PSⅡ有效光化学效率(Fv′/Fm′)测量值呈一定的负相关关系;高光强抑制了湿地松、加勒比松的叶绿素荧光参数,但抑制效果与生长无明显相关关系;低温造成的胁迫主要抑制了加勒比松的光化学反应,并与其生长表现有一定的负相关关系.可考虑将2月份测量的叶绿素荧光参数作为加勒比松耐寒个体的筛选指标.     

不同坡位香椿人工林生长和林分结构差异

研究香椿人工林在不同坡位的生长差异,为香椿人工林的培育生产提供参考。以32~39年生香椿人工林为对象,按照不同坡位（上、中、下）设置样地,测定样地内的香椿生长指标;使用Weibull函数对不同坡位林分直径分布结构进行分析;通过林木分级统计并分析各样地林分特征;解析不同坡位香椿人工林的生长过程。结果表明,试验区香椿人工林呈中高度郁闭,下坡位香椿平均树高为13.71 m,胸径为21.32 cm,南北冠幅为5.29 m,均显著最高,而上坡对应各生长指标显著最低。不同坡位香椿人工林径阶分布的Weibull模型拟合效果为下坡＞上坡＞中坡,拟合形状参数c均在1.0~3.6,为单峰左偏状分布,c_下坡＞c_上坡＞c_中坡,下坡趋向于竞争期更稳定的自然稀疏后期。下坡林分林木分级集中在Ⅱ、Ⅲ级,占81.48%,而上坡Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ级林木占比分别为19.23%、21.79%、37.18%、20.51%,并存有少量Ⅴ级木,林木分级分布相对分散。解析香椿人工林生长过程显示,胸径、树高、材积总生长量均为下坡＞中坡＞下坡。试验区下坡的香椿人工林树高、胸径及冠幅均有生长优势。全试验区林分径阶分布呈单峰左偏状分布,下坡林分趋向于更稳定的自然稀疏后期,且林木分级多集中于Ⅱ、Ⅲ级,胸径、树高、材积总生长量最高。     

松树体细胞胚胎发生技术的发展与应用

植物体细胞胚胎(SE)发生作为上世纪中叶以来最强大的生物技术之一,相比其它无性繁殖方法,具有诸多优势。松树是世界上重要的商品林树种,松树SE研究是开展松树育种与繁育的热门领域。文章综述了松树SE的研究历程,对松属树种的SE发生情况进行了归纳;详细阐述了体胚发生技术在松树新品系选育(包括无性系林业及遗传改良)、苗木扩繁、遗传转化及杂种后代胚拯救方面的应用实例,以期为SE技术在松树上的利用提供参考。     

加勒比松苯丙氨酸解氨酶活性及相关基因表达的种源间差异

为研究苯丙烷代谢关键酶——苯丙氨酸解氨酶(PAL)活性及相关基因表达在不同加勒比松变种/种源间的差异,本试验以盆栽加勒比松及湿地松苗木为材料,分析了其针叶PAL活性在不同季节及种源间的差异,结果表明:种源效应、环境温度及二者的互作效应均对PAL活性有显著作用,常温下,加勒比松14个种源PAL活性存在显著差异,但与对照湿地松差异较小;自然低温时,湿地松PAL活性显著增加,明显高于加勒比松除16与11外的其它种源,暗示PAL活性可能与加勒比松耐寒性存在一定的关系。进而利用定量PCR分析两个PAL同源基因在其中7个种源中的表达情况,发现常温下Pc PAL2与Pc PAL3的基因表达在种源间差异显著,且Pc PAL2表达与PAL活性高度正相关。本研究为利用PAL活性相关基因筛选加勒比松耐寒性种源,进一步遗传改良耐寒相关性状提供了理论依据。     

香椿花粉离体萌发与花粉生活力研究

[目的]探究香椿花粉最佳离体培养条件,花药大小、含水率与花粉萌发率的关系及花粉生活力随低温贮藏时间的变化的规律。[方法]以3个不同基因型(XC5、XC22、ZJ26)香椿花粉为试验材料,观测不同培养温度(20、22、25、28℃)、培养时间(4、6、12、18、30、42 h)下,花粉离体培养的萌发率,获得香椿花粉最佳培养条件。对香椿的花药含水率、花药长、宽进行测量,分析其与花粉萌发率的关系。基于最佳培养条件,检测香椿花粉-20℃低温贮藏10、25、40 d的萌发情况,分析花粉生活力随低温贮藏天数的变化趋势。[结果]香椿花粉在20℃的萌发率均显著高于其余3个培养温度,花粉萌发率随培养时间的延长而增大,培养30 h后,花粉萌发率均无显著变化。低温贮藏10 d的花粉萌发率与花药长度显著正相关,与花药宽度显著负相关,相关系数分别为0.529 6、-0.739 9。随着低温贮藏时间的延长,香椿花粉萌发率显著降低,含水率高的XC22降幅最大,低温贮藏10、25 d的花粉萌发率分别为89.2%、3.3%。[结论]检测香椿花粉生活力的最佳离体培养条件为20℃培养30 h;香椿花粉萌发率与花药长度、宽度以及含水率可能作为筛选花粉高萌发率的指标;低温贮藏可能对含水率高的香椿花粉生活力影响大。     

池州市2013-2014年度国家冬油菜新品种展示结果分析

通过对沣油737等12个油菜新品种的展示示范，初步观察品种的主要特征特性，比较其产量和抗性，进一步总结品种的高产、高效栽培技术，为池州市油菜新品种的推广提供参考。     

楸树嫁接繁育适宜砧木的选择

[目的]分析不同砧木嫁接楸树无性系的保存率、接穗生根率、生长和材性性状差异,以及无性系与砧木的互作效应,筛选楸树无性系的适宜嫁接砧木,旨在为楸树良种嫁接壮苗规模化繁育提供理论依据.[方法]以梓属不同树种为砧木嫁接的11年生楸树无性系对比试验林为材料,采集3个楸树无性系的接穗,分别用5种砧木(楸树、灰楸、梓树、滇楸和黄金...     

香椿无性系苗期生长及早期选择研究

[目的]对香椿无性系的苗期生长进行分析,筛选优良香椿无性系,奠定遗传改良的基础。[方法]以49个香椿无性系为对象,分别于2015、2016、2017年测量其1、2、3 a生株高、胸径,计算材积,对表型性状及其增长量进行方差分析和遗传参数估算,采用独立淘汰法筛选排名前20%的无性系为优良,对中选无性系进行遗传增益等参数估算,并将试验地不同年份特征气象因子与无性系表型性状进行相关分析。[结果]株高、胸径及材积的生长连续3 a在无性系间存在显著差异,且生长性状的遗传变异系数、表型变异系数逐年减小,而变异幅度、重复力逐年增大;3 a生时,株高、胸径及材积的无性系重复力分别为0.55、0.50、0.67,重复力高。2015—2017年,49个香椿无性系之间胸径、材积增长量分别呈显著、极显著差异,3 a生材积与材积、胸径增长量呈高度正相关关系。以3 a生香椿无性系材积及其增长量为2组指标,独立筛选出优良无性系10个,中选无性系群体平均材积大于0.010 4 m~3·株~(-1),增长量大于0.009 7 m~3·株~(-1)。3 a生材积的遗传增益为17.38%,中选香椿无性系的稳定性系数b值均大于1,对年份环境敏感。气象因子-表型性状相关性分析显示,材积与年总降水量、日均降水量有显著正相关关系。[结论]参试香椿无性系间材积差异极显著,选择潜力大;中选的优良香椿无性系遗传增益超过15%,但其在不同年份差异大且稳定性差,这可能与年份降水量有关。     

面向松木表面缺陷检测的改进RT-DETR模型

为提高松木表面缺陷检测精确度,保证检测速率,该研究提出一种改进RT-DETR的检测模型RIC-DETR。首先,从木材表面缺陷公开数据集中获取图片,并进行标注及数据增强,构建一个包含13642张图片的表面缺陷数据集;其次,对比VGG11、VGG13、ResNet18和VanillaNet13等网络架构,选用计算复杂度低且检测精度较高的ResNet18作为主干特征提取基准网络;然后,引入反向残差移动模块更新ResNet18中的基本块,扩展模型的感受野,改善层间的特征交互;最后,使用EfficientViT模型中的级联分组注意力机制对反向残差移动模块进行二次创新改进,降低计算资源的消耗,提升模型的表达能力。试验结果表明,RIC-DETR的精确率、召回率、平均精度值分别为95.4%、96%、97.2%,均优于目前主流的YOLO系列模型,对比基准模型RT-DETR,RIC-DETR在保持高精度的情况下,参数量、浮点运算量和内存占用量大幅减少,分别降低了54、57、52个百分点,同时检测速度可达63.5帧/s。RIC-DETR模型具有复杂度低、准确率高、检测速度快的特点,可为松木的表面缺陷检测提供技术支持。