现代种苗产业下的“种苗学”课程教学的改革与设计——基于浙江农林大学的课程教学实践

苗木培育的理论与技术是林学专业学生必须掌握的一项重要理论与实践技能。浙江农林大学林学专业根据现代苗木培育理论与技术的发展方向,结合南方林木的生产特点,分析该校种苗学课程的现状,从课程内容、教学方法及课程实习等方面对种苗学课程进行改革与实践,以充分体现种苗学作为林专业的核心课程对专业培养的作用。     

香榧初结果母枝性状变化规律与结实能力的关系

  目的  探究香榧Torreya grandis‘Merrillii’初结果林分树体结果母枝性状变化规律与结实能力的关系,为科学控梢、培养结果母枝及提高种实产量提供依据。  方法  以浙江省杭州市临安区锦源村香榧初结果林为研究对象,分析树势间和层面间的结果母枝性状、结果母枝粗度及长度区间分布、枝叶矿质元素质量分数与结果指标的关系。  结果  中庸树的结果母枝粗度最大,其结果母枝长度显著高于弱势树(P＜0.05);不同树势树体的混合芽比例和坐果率差异显著(P＜0.05),弱势树的混合芽比例和坐果率较高,强壮树的混合芽比例和坐果率较低;树冠上层的结果母枝粗度和长度最大,下层最小(P＜0.05),混合芽比例和坐果率在不同冠层部位间差异显著(P＜0.05),而且在不同树势的树体间表现不同,其中坐果率在中庸树和弱势树体的树冠下层最高;结果母枝粗度1.91 ~ 2.50 mm、长度5.51 ~ 8.70 cm的2代果总数和膨大果数量最多,且坐果率与结果母枝长度呈显著负相关(P＜0.01)。此外,在枝叶矿质营养特征方面,不同树势树体枝叶的氮质量分数之间差异显著(P＜0.05),6月中庸树势树体枝叶的氮质量分数最高;钙质量分数与结果母枝长度呈显著负相关,与坐果率呈显著正相关(P＜0.05)。  结论  生产实践中,培养中庸树型,适当控制结果母枝长度和树体高度,有利于香榧坐果率、混合芽比例的提高;保留粗度1.91~3.10 mm、长度5.51~11.90 cm的结果母枝,对提高香榧坐果率、产量有重要意义;施钙肥,对促进香榧种子生长和提高坐果率有重要作用。图3表8参21     

氮素形态对香榧苗期光合作用、主要元素吸收及氮代谢的影响

In this study,we measured the photosynthetic rate,the contents of primary inorganic elements,and nitrate reductase activity and leaf N content of Torreya grandis seedlings subjected to different inorga...     

核桃JrGA2ox基因的克隆、亚细胞定位及功能验证

【目的】GA2-oxidase(GA2ox)是赤霉素合成过程中起负调控作用的一种关键酶,能够催化有活性的赤霉素为无活性的赤霉素,从而对植物生长起到一定的抑制作用。本研究主要对核桃中赤霉素氧化酶基因JrGA2ox进行克隆及功能验证,有利于进一步探究核桃JrGA2ox基因在植物生长和发育过程中,尤其是在植物株高调控中的作用,从而助力于挖掘与利用核桃中更多的优质基因,培育出更多优良的核桃品种。【方法】采用PCR扩增技术,克隆获得核桃JrGA2ox基因的全长编码序列,进一步通过In-Fusion克隆技术构建具有强启动子的35S∷JrGA2ox∷GFP过表达载体;利用BLAST网络在线工具得到其他植物中的JrGA2ox同源氨基酸序列,并对其进行氨基酸同源序列比对和系统进化分析;其后,通过亚细胞定位揭示其发挥功能的场所,进一步利用农杆菌介导法将构建好的过表达载体转化到核桃体细胞胚中,获得JrGA2ox超表达的阳性转化植株,深入分析JrGA2ox基因的生物学特性。【结果】通过基因克隆,得到1条JrGA2ox开放阅读框,其全长为1 056 bp,共编码351个氨基酸,分子量为39.25 kDa。通过比对发现,该基因编码的蛋白序列含有保守2OG-FeII-Oxy蛋白结构域,具有GA2-氧化酶蛋白家族共同的结构特点,表明JrGA2ox属于GA2-氧化酶基因家族。氨基酸进化树比对分析结果显示,核桃JrGA2ox与毛白杨PtGA2ox聚为一个分支。且JrGA2ox蛋白与木本植物川桑MnGA2ox1、西洋梨PcGA2ox、桃PpGA2ox1及苹果MdGA2ox1蛋白序列同源性较高。烟草叶片表皮细胞亚细胞定位分析表明,JrGA2ox是定位于细胞核与细胞膜中的蛋白。对核桃体细胞胚进行基因遗传转化后经荧光检测及PCR验证表明,35S∷JrGA2ox∷GFP过表达载体被成功转入核桃体细胞胚中。阳性再生植株株高与对照苗相比具显著性差异,其平均株高为对照植株的1/2;且其株高与JrGA2ox基因表达量呈负相关。【结论】核桃JrGA2ox蛋白亚细胞定位于细胞核与细胞膜中。JrGA2ox基因调控核桃株高,主要起到负调节作用。阳性基因转化再生植株中JrGA2ox基因的表达量升高,并表现出明显的矮化特征。本研究结果可为进一步分析该基因在核桃生长发育过程中的作用提供技术参考,且为优良的矮化核桃品种选育奠定一定的基础。     

不同基质配比对薄壳山核桃扦插苗成活率和光合作用的影响

为了提高薄壳山核桃硬枝扦插成活率,利用5种配比(基质1,泥炭;基质2,蛭石;基质3,泥炭:蛭石:珍珠岩=3:4:3;基质4,泥炭:蛭石:珍珠岩=3:5:2;基质5,泥炭:蛭石:珍珠岩=2:3:5)的薄壳山核桃基质探究其对薄壳山核桃2年生硬枝扦插成活率和扦插苗生长状况的影响。结果显示:(1)5种配比的山核桃基质中,成活率最好的是基质5,成活率达到88.9%,成活率最差的是基质1,只有63.3%,碱解氮与扦插苗成活率相关性最高。(2)5组美国山核桃扦插苗叶绿素含量最高的是基质1,到达5.0 mg·g-1,最差的是基质2,为3.26 mg·g-1,叶绿素与碱解氮含量呈显著正相关。(3)5组扦插苗的净光合速率随光合有效辐射升高而升高,最后趋于稳定,光抑制现象不明显;各组扦插苗最大净光合速率差异不显著。相比于6月份,9月叶片最大净光合速率有明显下降,蒸腾速率有所提高。研究认为,基质5为薄壳山核桃最适硬枝扦插基质,薄壳山核桃扦插苗生长过程中要注意土壤的透气性和氮肥的施用,薄壳山核桃扦插苗光合作用有季节性差异。     

香榧幼胚发育与胚性感受态之间的相关性

以突破种鳞第8周至第15周种子的香榧Torreya grandis ‘Merrillii’幼胚为外植体,研究了香榧幼胚胚龄、生长素等对香榧胚性愈伤组织以及体细胞胚直接发生的影响,筛选出高胚性感受态的香榧幼胚胚龄,并根据幼胚内源吲哚乙酸（IAA）和脱落酸（ABA）质量分数检测结果,初步确定了高胚性感受态的香榧幼胚生理特点。结果表明:在SH附加0.1 mg·L-1 NAA培养基中培养,第9周幼胚的胚性愈伤组织发生率最高,为48.3%,第10周幼胚的体胚直接发生率最高,为42.7%;而培养于SH基本培养基中的第14周幼胚直接萌发率最高,为65.1%。香榧不同胚龄幼胚内源ABA及IAA质量分数检测结果表明:不同发育时期香榧幼胚的内源IAA及ABA质量分数具显著差异（P < 0.05）。其中香榧第8周幼胚内源IAA的质量分数最高,为53.90 ng·g-1,随着胚龄的逐渐增加,内源IAA质量分数呈下降趋势,第15周内源IAA质量分数最低,为35.60 ng·g-1。内源ABA质量分数随着胚龄的增加呈先缓慢下降,再快速上升,后下降,其中第15周达到最大值,为160.20 ng·g-1。通过对香榧幼胚离体培养及内源激素的测定,发现香榧第8~12周幼胚具有较高的胚性感受态。该研究结果对维持香榧幼胚高胚性感受态,开展香榧胚性愈伤组织及体胚发生培养条件的优化提供了技术指导。     

棉花非叶绿色器官光合能力的差异及与物质生产的关系

在田间条件下,以3个杂交棉品种(鲁棉研25、石杂2号和新陆早43)和2个常规棉花品种(新陆早13和新陆早33)为试验材料,通过两年试验研究了不同类型品种冠层叶片和非叶绿色器官(苞叶、铃壳和茎秆)的群体光合速率、叶绿素含量、叶绿素荧光参数和光合机构电子传递特性,及其与光合物质生产的关系。结果表明,杂交棉石杂2号和新陆早43号非叶绿色器官的群体光合速率显著高于常规棉品种,其中果实(铃壳和苞叶)和茎秆的群体光合速率分别比2个常规棉平均高85.1%和197.6%。叶片的叶绿素含量和实际光化学效率最高,铃壳次之,苞叶和茎秆最小;与常规棉品种相比,杂交棉品种叶片和苞叶的实际光化学效率无显著差异,但铃壳和茎秆的实际光化学效率显著较高;非叶绿色器官光合物质生产能力的提高与其对强光的适应能力和抗光抑制能力关系密切。     

薄壳山核桃果实假果皮的光合特性

【目的】通过研究薄壳山核桃不同发育时期果实的外观形态和光合特性参数,并结合DCMU[3-(3,4-二氯苯基)-1,1-二甲基脲]抑制果实光合作用对其果实干质量的影响,探讨薄壳山核桃果实假果皮光合作用对果实干物质积累的重要贡献,为充分挖掘薄壳山核桃假果皮光合增产潜力和优势,进一步提高产量的技术途径提供参考。【方法】以薄壳山核桃果实为研究对象,在果实发育的关键时期授粉后80和120天测定果实的干/鲜质量、表面积、气体交换参数、叶绿素荧光参数及假果皮叶绿素(Chl)含量、Ru BPC(1,5-二磷酸核酮糖羧化酶)和PEPC(磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶)活性的变化,并从7月15日(相当于75DAP)开始用DCMU对果实光合作用进行抑制处理,每周处理1次,直至9月12日果实收获时,分析DCMU处理对果实果长/果横径、果仁干/鲜质量和含油率的影响作用。【结果】1)从授粉后80～120天,薄壳山核桃果实鲜质量、干质量和表面积分别增加了579. 33%、447. 74%和227. 39%(P0. 01); 2)从授粉后80～120天,PAR=1 300μmol·m~(-2)s~(-1)时薄壳山核桃果实表观光合速率(P_g)显著降低了24%,但其气孔导度(G_s)与胞间二氧化碳浓度(C_i)未发生显著变化(P0. 05); 3)薄壳山核桃果实假果皮叶绿素含量显著降低63. 15%(P0. 05),其Ru BPC与PEPC活性分别显著降低56. 25%和48. 78%(P0. 05),而其可溶性蛋白含量未发生显著变化(P0. 05); 4) PAR=1 801μmol·m~(-2)s~(-1)时,薄壳山核桃果实假果皮最大光化学效率(F_v/F_m)、实际光化学量子效率(Y(Ⅱ))、光化学猝灭系数(q_P)和电子传递速率(ETR)未发生显著变化(P0. 05); 5) DCMU处理薄壳山核桃后,其果实果长和果横径分别减少5. 07%和4. 56%(P0. 05),果仁干质量和鲜质量分别减少12. 29%和14. 97%(P0. 05),含油率减少2. 48%(P0. 05)。【结论】随果实发育进程,薄壳山核桃果实假果皮光合能力明显降低。从授粉后80～120天,果实假果皮叶绿素含量、RuBPC酶和PEPC酶活性明显降低是Pg显著下降的原因;而叶绿素荧光参数未发生显著变化,表明果实发育期间其假果皮光合机构稳定。DCMU处理后果实大小以及果实品质明显下降,薄壳山核桃果实光合作用对其果实干物质积累具有重要的作用。     

树形调整对香榧成花和坐果的影响

【目的】探究骨干枝数目和开张角度调整对香榧成花坐果的影响,为香榧幼年林树形培养、促进早实丰产提供科学依据。【方法】设置骨干枝数目和骨干枝开张角度的单因素及交互试验,调查处理及对照条件下花果发育规律,统计混合芽比例和坐果率,测定树体光照强度、内源激素含量、光合碳同化物含量、碳氮比等指标。【结果】骨干枝数目调整对香榧树体透光能力影响较大,3骨干枝（N3）和4骨干枝（N4）处理显著增加了树体中层和下层的光照强度,有利于提高光能利用率,明显促进香榧成花坐果;开张角度60°（A60°）处理显著降低了香榧混合芽中生长素（IAA）、赤霉素（GA1和GA3）含量,提高了ABA/IAA、ABA/GA1+3,CTKs/IAA以及CTKs/GA1+3比值,明显增加了混合芽中光合碳同化物蔗糖、淀粉等含量和C/N比,显著提高了树体混合芽比例;骨干枝数目和骨干枝开张角度的交互处理有效提高了树体的光照强度和净光合速率,3骨干枝60°（N3-A60°）和4骨干枝60°（N4-A60°）处理下中层光照强度达到25 000～27 000 lux,下层光照强度达到11 000～14 000 lux,光合速率分别达到9.07...