造林密度对三倍体白杨杂种无性系胸径和树皮厚度的影响

三倍体杨树具有突出的营养生长优势，研究造林密度对三倍体毛白杨杂种无性系径向生长的影响规律，可为三倍体毛白杨工业用材林营建和经营管理提供理论指导。以定植于河北威县的11年生三倍体白杨杂种无性系（B301、B331和S86）以及二倍体毛白杨对照无性系1316密度试验林为研究对象，研究造林密度（2 490、1 665、1 110、825、615、495株/hm²和405株/hm²）对三倍体白杨杂种无性系胸径和树皮厚度的影响。结果表明，造林密度和无性系以及造林密度与无性系间的交互效应均对三倍体白杨杂种无性系的胸径生长具有极显著的影响，以495株/hm²造林密度条件下三倍体白杨杂种无性系S86的胸径生长量最大，平均胸径达25.1 cm；三倍体白杨杂种无性系B301、S86的胸径生长量显著大于无性系B331和二倍体对照毛白杨无性系1316；无性系对11年生三倍体白杨杂种无性系的树皮厚度具有极显著的影响，造林密度对11年生三倍体白杨杂种无性系的树皮厚度具有显著的影响。三倍体白杨杂种无性系B301、B331、S86以及二倍体对照毛白杨无性系1316内部个体间胸径与树皮厚度均呈现正相关，说明树皮厚度随着胸径生长量的增大而增厚。研究结果对于认识造林密度对杨树径向生长的影响和指导三倍体白杨良种无性系的推广具有重要意义。     

‘菱花湛露’牡丹鳞芽组织培养技术研究

为实现牡丹的工厂化育苗提供理论的依据,建立牡丹品种‘菱花湛露’的组培快繁体系,以‘菱花湛露’的鳞芽为外植体,以MS、改良MS、WPM、改良WPM为基本培养基,添加不同浓度的6-BA、NAA等植物生长调节剂,经试验对比筛选出‘菱花湛露’的最佳增殖培养基为改良WPM+6-BA 1.5 mg/L+NAA 0.5 mg/L+GA3 0.1 mg/L+蔗糖 25 g/L+琼脂6 g/L+AgNO3 10 mg/L,增殖系数可达3.7;生根培养基为1/2改良WPM+IBA 10 mg/L+蔗糖35 g/L+AgNO3 10 mg/L+活性炭（0.1%）时,生根率为47.9%。     

毛白杨杂种三倍体的2n雌配子形成途径鉴定

由于受杨树大孢子母细胞减数分裂不同步性影响,通过施加理化处理诱导杨树大孢子染色体加倍授粉杂交获得的三倍体,可能既包括来源于第一次减数分裂核复原形成的2n雌配子(FDR),也有来源于第二次减数分裂核复原形成的2n雌配子(SDR),难以进行表型鉴别,而通过分子标记分析可以实现不同类型2n雌配子的区分。本研究以通过高温诱导毛白杨大孢子染色体加倍所获得的87株三倍体及其亲本为材料,从母本杂合且与父本有差异的SSR多态性引物中,筛选出5对适宜于2n配子诱导途径来源鉴定的重组率较低的SSR分子标记。在此基础上,利用这5对低重组率SSR分子标记,开展毛白杨杂种三倍体的2n雌配子诱导途径来源分析。结果表明,不同毛白杨杂种三倍体的2n雌配子相应简单重复序列区域的等位基因配置不同,利用筛选出的5对低重组率SSR标记可以实现毛白杨杂种三倍体的2n雌配子诱导途径鉴定,其中35株三倍体来源于FDR型2n配子,另52株来源于SDR型2n配子。此外,选用5个位于高重组率位点的SSR引物进行检测分析,结果验证了随机挑选的SSR引物用于鉴别结果是不完全可靠的,只有挑选低重组率的SSR位点才可能准确鉴定2n配子来源。开展毛白杨杂种三倍体的2n配子诱导途径鉴定研究,对于FDR、SDR不同形成途径的2n配子传递亲本杂合性分析,以及毛白杨三倍体育种策略制定等具有重要意义。      

‘北林雄株1号’和‘北林雄株2号’叶片再生体系的建立

为了解决白杨杂种三倍体‘北林雄株1号’和‘北林雄株2号’无性繁殖困难问题,以白杨杂种三倍体‘北林雄株1号’和‘北林雄株2号’的半木质化嫩枝为材料,对外植体消毒方法以及不同激素组合对叶片诱导不定芽的效果进行研究。结果表明：（1） ‘北林雄株1号’和‘北林雄株2号’启动培养最佳的消毒处理方法为20%浓度的84消毒液处理20 min;（2）激素6-BA以及TDZ对‘北林雄株1号’叶片不定芽再生率以及再生系数的影响显著,NAA对叶片不定芽再生率影响不显著,对再生系数的影响极显著,筛选出‘北林雄株1号’叶片再生的适宜培养基为MS+ 0.2 mg/L 6-BA+ 0.1 mg/L NAA+ 0.005 mg/L TDZ;（3）激素6-BA、NAA以及ZT对‘北林雄株2号’叶片再生率和再生系数的影响均达到了显著水平,筛选出‘北林雄株2号’叶片再生的适宜培养基为MS+ 1.0 mg/L 6-BA+ 0.05 mg/L NAA+ 1.2 mg/L ZT。‘北林雄株1号’与‘北林雄株2号’高效叶片再生技术体系建立,为该品种的规模化无性繁殖以及后续的基因工程育种等研究提供了技术基础。     

油松花粉离体萌发及萌发特征研究

为了加强油松有性杂交,为种子园育种研究奠定基础,对油松花粉离体萌发的适宜条件及萌发特征进行了系统研究。结果表明,油松花粉在无蔗糖培养基中仍具一定萌发能力,蔗糖的添加可显著促进花粉萌发,但高浓度蔗糖可抑制花粉管的生长;油松花粉管易形成分枝,蔗糖浓度与分枝花粉频率呈正相关;硼酸的添加在培养初期可有效加速花粉萌发,但过高浓度的硼酸对花粉萌发具抑制作用;Ca2+对花粉萌发的影响较小,不同浓度Ca2+处理均可获得较高的萌发率;培养温度对花粉萌发的促进作用明显,但温度的持续升高将抑制花粉萌发。综合萌发率、花粉管生长及分枝花粉管频率,油松花粉萌发的最适液体培养基组成为：2.00%蔗糖+0.075%硼酸+0.005% Ca2+,26℃下光照培养,72 h时萌发率可达(96.10±0.47)%。     

三倍体毛白杨不同无性系叶片养分含量研究

对三倍体毛白杨不同无性系叶片养分含量研究表明, N和K元素含量随着生长季 节而迅 速降低;Ca元素含量随生长季节而逐渐积累增加。P元素浓度在春季时略低于夏季,在秋 季最低; Mg元素含量在所测定的3个季节中基本没有差异。两元素含量的变化规律有待于进一步的 研 究。大量营养元素的年均值含量的比值为N∶P∶K∶Ca∶Mg为1.00∶0.06∶0.40∶0.10∶ 0.04。微量元素Fe、Mn、Cu和Zn的含量均随生长季节而逐渐积累增加。不同无性系变化规律 相 似。方差分析表明,只有N含量差异显著（ F=6.73>F 0.05 =3.68,n =18）。不同季节不同无性系 的元素含量大小次序不相同。研究结果可为三倍体毛白杨养分管理提供依据。     

小胡杨小孢子发生及微管骨架变化

利用间接免疫荧光结合DAPI(4′,6-diamidino-2-phenylindole)染色方法,进行了小胡杨小孢子母细胞减数分裂过程中微管骨架变化和染色体行为的研究。结果表明:①小胡杨小孢子发生过程中细胞内微管骨架呈动态变化过程,中期Ⅱ形成平行纺锤体和垂直纺锤体;末期Ⅱ未观察到典型的成膜体结构,同时型胞质分裂由子核间微管系统的相对界面发生,胞质分裂后形成四边形和四面体型四分体。②小胡杨小孢子母细胞减数分裂过程中还存在各种异常细胞学现象,中期Ⅰ和中期Ⅱ存在落后染色体;中期Ⅱ相互平行纺锤体发生联合;中期Ⅱ和后期Ⅱ孢母细胞两个纺锤体间的胞质会出现裂沟;四分体时期存在三分体和二分体等,说明由于远缘杂交而造成小胡杨染色体的异质性,并在减数分裂过程中得到体现。      

三倍体毛白杨叶片营养年变化规律初探

研究了三倍体毛白杨Populus tomentosa 11个无性系（无性系号分别为S1,S2,S3,S4,S5,S6,S7,S8,S9,S11,S12）叶片中营养元素氮、磷、钾、钙和镁年变化规律,并以二倍体毛白杨（无性系号为S10）为对照。研究结果表明：①同一营养元素在三倍体毛白杨叶片中表现出大体相似的季节性动态变化趋势,其中氮、磷、钾在整个生长期呈现出明显下降的年变化趋势,而不同无性系叶片中钙的年变化趋势为逐渐上升,镁为先上升后下降;②毛白杨不同无性系叶片中仅磷全年差异达到了显著水平（P〈0．01,n=36）,12个无性系中S5磷质量分数最高,全年平均为1．85g·kg^-1;③在整个生长季节中,与对照二倍体毛白杨S10比较,三倍体毛白杨无性系S5,S6,S3,S12,S7,S1,S4叶片磷质量分数均有所提高：④毛白杨不同无性系在生长季节内,叶片中积累大量元素的规律相似,平均质量分数由大到小的顺序均为氮〉钾〉钙〉镁〉磷,分别为24．31,17．23,4.36,1．94,1．56g·kg^-1。     

毛白杨花粉败育机制的研究

从细胞遗传学角度较为系统地揭示了毛白杨花粉败育的机制，即主要是毛白杨异质性遗传基础与环境相互作用的结果。（1）在减数分裂中有数目不等的联合程度较差的单价体以及落后染色体出现，这种与异质性相关的染色体行为异常，导致同源染色体向子细胞的不均衡，造成且功能染色体的缺失，从而引起毛白杨一定比率的败育花粉的产生；（2）遗传上的不平衡与温度等环境因子相互作用，进一步引发毛白杨生理乃至结构上的不平衡，花粉母细胞（或孢原细胞）和绒毡层细胞发育异常，从而造成不产粉或产粉较少；环境与基因型互作的差异性导致了花粉败育的年度不稳定性。（3）易位、倒位等染色体结构变异和天然三倍体株系的存在也是造成毛白杨花粉败育的原因。     

杨树花粉染色体加倍有效处理时期的研究

以毛新杨（Ｐｏｐｕｌｕｓｔｏｍｅｎｔｏｓａ×Ｐ．ｂｏｌｅａｎａ）为材料,在掌握小孢子母细胞减数分裂过程的基础上,对花粉染色体加倍中减数分裂的有效处理时期以及作用持续时间进行了研究,结果表明：（１）经秋水仙溶液处理所获得的花粉中均有一定比例的形态较大的花粉,最高可达８８％。这种大花粉经花粉染色体检查为２ｎ＝３８,且均能正常萌发。（２）一般只要是在水培４０ｈ左右,花药由淡绿色转为绿黄色以后且未变红前,也就是由细线末期到终变期之前处理,均能取得较好的加倍效果。（３）在有效处理时期内,处理次数与花粉得率也有一定的相关性,考虑２ｎ花粉比率及花粉量得率,处理次数以３～５次,每次间隔５～７ｈ为宜。