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。     

毛白杨基因库优树倍性检测及性状对比分析

以山东冠县毛白杨基因库内的优树为对象,采用流式细胞仪对基因库内469个毛白杨无性系的染色体倍性进行检测,并对检测出来的毛白杨天然三倍体和邻近的同种源二倍体对照的生长、形质和叶片气孔大小等性状变异进行研究。结果表明:在基因库内共检测出28个毛白杨天然三倍体无性系,占基因库无性系总数的6.0%,包括24个雌性三倍体无性系、4个雄性三倍体无性系,其中北京2个、河北12个、山东1个、山西2个、陕西11个,分别占基因库无性系总数的0.4%、2.6%、0.2%、0.4%和2.3%;毛白杨天然三倍体在生长、形质和叶片气孔特性等性状上存在共性,与二倍体相比,具有生长量大、侧枝粗、气孔大而稀疏等特点;天然三倍体无性系和二倍体无性系在胸径、材积、侧枝粗、气孔长度、气孔宽度、气孔密度等均存在极显著差异,树高存在显著差异,且不同天然三倍体无性系间的叶片气孔长度、气孔宽度、气孔密度间的差异也达到了极显著性水平;此外,毛白杨天然三倍体群体中也有部分个体表现出类似二倍体的特征,其中存在一些在生长等性状表现较差的无性系,表明天然三倍体无性系并非株株均优,毛白杨天然三倍体应用时同样有必要进行选择。      

甘肃省河北杨基因资源调查及利用的研究

通过调查,将甘肃省的河北杨(Populus hopeiensis Hu et Chow)划分为庆阳,平凉集中分布区和兰州、定西、临夏、天水散生分布区。查明全省计有河北杨28748亩,包括青皮型、灰皮型、疏冠型、密冠型四大生态变异类型。在此基础上,系统地进行了河北杨的选优、种源试验、杂交育种等良种选育工作,共选优树40株,建立河北杨基因库65亩。并应用组织培养的方法加大优良类型的繁殖系数,解决了河北杨扦插繁殖的技术问题,成活率达80％;在研究推广中将河北杨分布向南推移200公里,向西推移500公里,生长良好,同时还在基础研究方面就河北杨起源问题进行了探讨,推断河北杨为单中心起源的杂种无性系。     

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。     

木本植物中EST—SSR的通用性及其多态性研究

基于表达序列标签（EST）的SSR标记因开发简便、快捷等特点,已在植物研究中得到广泛应用。简要列举木本植物中EST—SSR的可利用性和通用性,重点综述EST—SSR的多态性及其在木本植物遗传多样性评价方面的应用,期望为今后的相关研究提供参考。     

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。     

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。      

杜仲SSR-PCR反应体系建立及引物筛选

为了对杜仲种质资源的遗传多样性研究奠定理论和技术基础,采用正交试验设计和单因素分析,建立并优化了杜仲的SSR-PCR反应体系。结果表明,杜仲SSR-PCR最适反应体系为正反向引物(10μmol.L-1)各0.2μL,Taq DNA聚合酶(5 U.μL-1)0.1μL,dNTP(10 mmol.L-1)0.2μL,模板DNA(5～10 ng.μL-1)1.0μL,Mg2+(25 mmol.L-1)0.6μL,10×PCR缓冲液1.0μL,HPLC超纯水6.7μL,总体积10.0μL。同时筛选出了3对多态性有效引物,研究结果证明了微卫星引物在不同物种间的通用性受物种间亲缘关系远近的影响,并初步揭示了杜仲的遗传多样性,表明了微卫星标记在遗传多样性研究上的优越性。     

毛白杨起源的细胞遗传学研究

对毛白杨(PopulustomentosaCarr.)花粉母细胞减数分裂观察发现,其同源染色体联会较差,在终变期、中期Ⅰ可见到出现频率较高的单价体,在后期Ⅰ、末期Ⅰ亦可经常见到落后染色体的存在,证明部分同源染色体间存在一定程度的异质性,即毛白杨属杂种起源.进一步依据毛白杨、新疆杨和它们的杂种毛新杨染色体的联会情况及花粉育性等推断,银白杨或新疆杨有可能作为起源亲本之一参与了毛白杨种的形成.     

毛白杨花粉母细胞减数分裂及其进程的研究

采用细胞遗传学方法对毛白杨 (PopulustomentosaCarr.)花粉母细胞减数分裂及其进程进行了研究 .结果表明 :①毛白杨花粉母细胞减数分裂进程有一定的规律 ,且与花序的形态和花药颜色变化有密切相关 ;②减数分裂染色体行为表现因个体不同而不同 ,终变期、中期Ⅰ有数目不等的单价体出现 ,在后期Ⅰ乃至末期Ⅰ、末期Ⅱ可见到单独存在的落后染色体 ,体现了毛白杨遗传上的异质性 ;③毛白杨减数分裂存在多核仁现象 ,在末期Ⅰ、末期Ⅱ最多可见到含 8个小核仁的子核 ,并且随着减数分裂进行 ,多个小核仁发生合并 ,最终生成一个大核仁 ;④毛白杨各无性系在减数分裂进程上存在着差异 ,甚至同一雄性无性系植株的不同花芽或同一花芽上不同部位等 ,其花粉母细胞减数分裂时期也表现为不同步性 ,显示了种群变异的多样性和丰富性