金丝楸优良无性系遗传多样性和亲缘关系的AFLP分析

[目的]为了加深对金丝楸(Catalpa bungei C. A. Mey.)优良无性系资源遗传背景的认识,[方法]本研究运用荧光扩增片段长度多态性(AFLP)技术,筛选10对Eco RⅠ+3/MseⅠ+3引物组合,以梓树属的梓树(C.ovata G. Don)、灰楸(C. fargesii Bur.)、光叶楸和‘豫楸1号’良种为对照,在基因组水平上检测定植于河南省洛宁县的75个金丝楸无性系的遗传变异。[结果]总体水平上,在获得的1 177条可统计条带中,1 130条呈多态性,多态性带百分率(PPBs)达96.01%;不同位点的有效等位基因数为1.00～1.99,平均为1.48±0.03;基因多样度为0.00～0.49,平均为0.28±0.01;Shannon信息指数为0.00～0.69,平均为0.43±0.02。当遗传相似系数为0.827 7时可将供试样品分为8组,其中,71个无性系聚为一组,显示出金丝楸无性系遗传背景较狭窄。各无性系的遗传距离和地理距离呈极显著正相关,表明地理隔离对楸树遗传多样性有明显的影响。结合聚类分析结果,金丝楸无性系当中的63号与其他遗传距离最远,值得重点保护和推广。[结论]形态学性状观察和AFLP分子标记分析显示:金丝楸与普通楸树存在较显著的差异,因此,认为金丝楸的分类地位宜做更加深入的探讨。     

基于流式细胞术的桫椤基因组大小测定

以买麻藤(Gnetum montanum)为内参,测定5种常用裂解液(Tris·MgCl_2、LB01、WPB、Otto’s、Galbraith’s)对桫椤(Alsophila spinulosa)细胞核的裂解效果,并通过比较桫椤和买麻藤流式细胞仪测定的荧光峰值,计算出桫椤的基因组大小。结果表明:5种裂解液中,WPB为桫椤最佳裂解液;桫椤基因组大小为6 003.25Mb,即2C DNA含量为6.138 pg。     

基于SSR标记的油橄榄主要栽培品种子代父本分析

[目的]对我国甘肃武都油橄榄品种园主要栽培品种子代进行父本分析,鉴定真实父本,探讨品种亲和性,为品种园授粉品种的选择提供科学依据。[方法]以武都油橄榄品种园114份种质为候选父本,基于14对SSR荧光标记,利用Cervus 3.0软件检测亲本分析相关参数,对‘城固32’、‘豆果’、‘贺吉布兰克’和‘皮瓜尔’4个主要栽培品种子代进行真实父本鉴定。[结果]14个SSR位点多态性高,累积排除概率随位点数增加而增大。对于单亲已知类非父排除概率(NE-2P),14个位点的累积排除概率高达0.999。通过比较子代、母本和候选父本的基因型,计算出每个候选父本的似然对数比,即LOD值,对油橄榄4个品种部分子代真实父本进行鉴定,其中‘城固32’和‘皮瓜尔’子代的主要父本为‘豆果’,‘豆果’和‘贺吉布兰克’子代的主要父本为‘小苹果’。[结论]所选高多态性和高累积排除概率的SSR位点适用于对油橄榄品种子代进行父本分析,为4个品种部分子代鉴定出真实父本,其中仅‘城固32’具有一定的自交亲和性,这为品种建园时授粉品种的选择和配置提供重要依据。     

12个欧美杨无性系生长初期基因型与环境的互作效应

【目的】研究12个欧美杨杂交无性系生长初期在不同环境下生长性状的观测值变异,从基因型与环境互作效应的角度入手,筛选可以推广的稳产、丰产的优良基因型;总结试验中适地适品种的规律;评价试验地点的区分力和代表性。为后续欧美杨的育种工作提供相关技术支撑。【方法】试验材料为3年生的12个不同基因型的欧美杨杂交无性系,设计了辽宁黑山、河北滦南、湖北石首和山东诸城、郓城、宁阳6个试验地点,测定树高、胸径,计算变异系数和均值进行初步比较,利用ASReml-R软件建立混合效应模型,利用预测性状值作GGE双标图,分析并总结其中规律用以评价试验地点和筛选优良基因型。【结果】整体上胸径的变异大于树高,黑山和石首的变异较大。均值统计的结果表明,不同基因型的生长性状在同一环境下的表现不同,同一基因型的生长性状在不同环境下的表现也不同;经混合线性模型检验,基因型、环境及基因型与环境的互作对于生长初期的欧美杨树高、胸径存在极显著(P0.01)的效应,由区组带来的效应也极显著。提取性状预测值作GGE双标图,拟合度均在80%以上,结果近乎与实际情况一致。GGE双标图的结果表明,对于树高的表现和胸径的表现,环境间的关系相似但不相同;树高、胸径的表现均存在交叉性互作现象;入选基因型有5号、7号、3号、4号和9号,其中4号、5号和7号为全同胞家系。父本的遗传物质和种源地对杂交无性系的表现有明显可见的影响,荷兰北方型的欧洲黑杨N146是优良的父本材料。【结论】1)生长初期欧美杨杂交无性系树高、胸径在东北地区和华中地区变异较大;欧美杨杂交无性系在生长初期的生长性状受基因型、环境及其交互作用的显著影响。2)由GGE双标图中的信息,综合筛选出丰产性较高稳产性最高的基因型7号、丰产基因型5号、高于平均产量且丰产稳产都较好的基因型4号。3)在黑山地区和诸城地区适合栽植基因型3号和4号;在宁阳地区和石首地区适合栽植5号基因型;滦南地区和郓城地区适合栽植7号基因型。     

金丝楸催芽扦插生根过程营养物质变化研究

以金丝楸优系苗木温室催芽的半木质化芽苗为材料,研究了IBA与NAA处理下扦插生根过程中可溶性糖和可溶性蛋白质2种营养物质的动态变化,分析了其变化规律与生根的关系。结果表明,金丝楸嫩芽扦插生根过程分为3个阶段。营养物质动态变化与金丝楸生根进程密切相关,嫩芽经外源激素处理促进了其营养物质动态转换,有助于金丝楸不定根的形成。     

林分密度对杉木人工林下物种多样性和土壤养分的影响

为研究不同林分密度对杉木人工林下物种多样性和土壤养分的影响,以38 a生5种密度杉木人工林为研究对象,调查林下植被,测定土壤理化性质及酶活性,对物种多样性指数和土壤指标进行单因素方差、相关性及主成分分析。结果显示:杉木人工林下物种种类多达121种,灌木层以杜茎山(Maesa japonica)为主,草本层以双盖蕨(Diplazium)、黑足鳞毛蕨(Dryopteris fuscipes)等蕨类为主。灌木层和草本层物种多样性各指数大多在初植密度为5 000 hm~(–2)时最高。不同土层间各种土壤养分变化趋势基本一致,不同密度间土壤养分变化趋势不同,更多的土壤养分在高密度或低密度林)分下达到最大。除了p H、有机碳以及纤维素酶外,其他土壤养分受林分密度变化响应均显著(P0.05)。0～20 cm土层的土壤养分与草本层物种多样性关系更为密切,而20～40 cm土层的土壤养分与灌木层物种多样性关系更为密切。p H、全氮、碱解氮、有效磷与灌草层多样性指数的相关性最为密切。主成分分析综合得分显示,初植密度为6 667 hm~(–2)时最高(1.17),第二为3 333 hm~(–2)(0.93),其次为5 000 hm~(–2)(0.28)、1 667 hm~(–2)(0.12)和10 000 hm~(–2)(–2.49),得分前两名显著大于其他得分。以上结果表明,初植密度在5 000 hm~(–2)更有利于林下物种多样性的稳定,但不利于土壤养分的累积;密度过低或过高皆不利于土壤理化性质和植物多样性的发展,特别是密度过高时,对林地伤害巨大;基于土壤理化性质和植物多样性的主成分分析结果出现"驼峰模式",杉木人工林初植密度6 667 hm~(–2)和3 333 hm~(–2)更适合土壤理化性质和植物多样性的发展。     

平欧杂种榛主栽品种需冷量、需热量研究

[目的]揭示平欧杂种榛主栽品种的需冷量和需热量,更好地指导生产做好区域化栽培。[方法]本研究以16个平欧杂种榛主栽品种的1年生枝条为试材,以野生平榛1年生枝条为对照,通过水培观察的方法,首次对平欧杂种榛的雌、雄花序和叶芽进行需冷量和需热量研究。[结果]表明:平欧杂种榛不同器官的需冷量由低到高依次为雄花序336 1 176 h、雌花序504 1 344 h、叶芽672 1 512 h;需热量由低到高依次为雄花序687.0 998.5GDH℃、雌花序998.5 3 496.1 GDH℃、叶芽2 546.5 4 180.3 GDH℃;不同品种、器官在刚满足最低蓄冷要求时需热量最高,随着蓄冷时间的延长,需热量逐渐减少。[结论]首次报道了平欧杂种榛主栽品种雄、雌花序和叶芽的需冷量和需热量数据,其中,达维、平欧48号等品种花器官需冷量较低,辽榛2号、平欧545号等品种花器官需冷量较高;玉坠、平欧69号等品种花器官需热量较低,辽榛1号、辽榛4号等品种花器官需热量较高,上述研究丰富了榛属植物开花和休眠解除方面的数据,可为平欧杂种榛的引种和栽培提供参考。     

转多基因库安托杨非靶目标材性性状分析

In this study, the transgenic poplar (Populus × euramericana‘Guariento’) harboring five exogenous genes (SacB, Vgb, BtCry3A, OC-I and JERF36^#) and the control plants were selected, comparing the wood property variation of 5-year-old trees, and trying to understand whether the transgenic of exogenous genes produce unintended effects. The results showed that the transgenic of exogenous genes caused a wide range of variation in non-target wood properties, the variations were found not only between transgenic and wild-type lines, but also among transgenic lines. Compared with the control, the transgenic lines, the contents of holocellulose and cellulose increased, the total lignin and acid soluble lignin decreased, the fiber length, the fiber width, the microfibril angle and the acid insoluble lignin varied uncertainly. It is concluded that the introduced exogenous gene could generate unintended effects on corresponding non-target target traits.