不同抗性马尾松接种松材线虫后针叶内化学信号物质的变化

【目的】研究不同抗性马尾松防御松材线虫病过程中针叶内一些信号分子的变化规律,为阐明马尾松的抗性机制提供理论依据。【方法】对经严格程序选育的高抗和易感马尾松在接种松材线虫后第1、3、7、15、30天时针叶内H2O2、O-·2、NO和Ca2+等信号分子含量进行动态监测。【结果】接种松材线虫后,易感马尾松体不同部位均检测到大量松材线虫,而高抗马尾松体内未发现松材线虫。在接种后第1、3和7天,高抗与易感马尾松针叶内H2O2含量显著升高;但高抗马尾松在接种后15天,针叶内H2O2含量逐渐恢复到正常水平,而易感马尾松针叶内H2O2含量仍继续升高,在接种后30天,易感马尾松针叶内H2O2含量约为高抗马尾松的1.77倍。高抗和易感马尾松针叶内O-·2含量在接种松材线虫后1~15天也显著升高,高抗与易感马尾松针叶内O-·2含量差异不显著,且变化趋势一致;接种后30天,高抗马尾松针叶内O-·2含量较前期显著下降,而易感马尾松针叶内O-·2含量仍继续增加。高抗马尾松针叶内NO含量在接种松材线后1~15天与对照差异不显著,仅在接种后30天才显著高于对照。而易感马尾松在接种松材线虫后每个时间点,针叶内NO含量显著高于对照和高抗马尾松。高抗和易感马尾松在接种松材线虫后针叶内Ca2+含量变化趋势基本一致,呈现"升-降-升-降"趋势,但高抗马尾松除在接种后第1、15天针叶内Ca2+含量显著高于对照和易感马尾松外,其他时间点皆保持在正常水平,而易感马尾松针叶内Ca2+含量在任何时间点均显著高于对照。【结论】接种松材线虫后,针叶内H2O2、O-·2和Ca2+均迅速升高,作为信号分子诱导防卫反应,且高抗马尾松能有效控制其在体内的含量,最终恢复到正常生理代谢水平,而易感马尾松不能有效控制,多余的ROS和Ca2+会对植株产生毒害。接种松材线虫后高抗马尾松针叶内NO含量在体内的变化基本不明显,但易感马尾松体针叶内内在每个时间点均积累了过多的NO,不利于植株正常代谢。     

马尾松适应低磷胁迫的生理生化响应

采用单因素砂培方法,在温室内通过人工控制磷元素浓度的方法,研究马尾松在低磷胁迫条件下的生理生化响应.结果表明:根冠比提高是马尾松对低磷胁迫的一种主动适应性反应机制;低磷逆境下,马尾松针叶的可溶性糖和脯氨酸含量增加,而叶绿素和可溶性蛋白含量降低;叶绿素和可溶性蛋白含量的降低导致马尾松针叶净光合速率下降;低磷条件下,马尾松针叶的净光合速率和蒸腾速率降低、暗呼吸速率升高是影响其生物量的主要原因之一;马尾松针叶MDA含量、保护酶活性(POD、SOD)增加,这2方面形成一个动态平衡是马尾松适应低磷胁迫的主要生理响应机制之一.     

叶型对马尾松幼苗生长及叶绿素荧光特征的影响

【目的】研究叶型对马尾松幼苗生长及叶绿素荧光特征的影响,以期为马尾松苗木选择及栽培提供参考。【方法】以出圃时呈现为全初生条形叶、全次生针形叶和中间型的马尾松1年生幼苗为试验材料,分析其生长指标、光合色素含量及叶绿素荧光参数,研究初生叶和次生叶叶绿素荧光特征差异及对幼苗生长的影响。【结果】全次生叶幼苗出圃时苗木质量指数(QI)、干物质积累量及造林1年后净生长量均显著高于全初生叶幼苗;次生叶的叶长、体积和表面积等指标均显著大于初生叶;初生叶中叶绿素a、叶绿素b和总叶绿素含量均显著高于次生叶,两者间的类胡萝卜素含量无显著差异。初生叶的F_m、F_v/F_m、F_v/F_o均显著高于次生叶,F_o在2种叶型间无显著差异;初生叶的PSⅡ反应中心参数Y(Ⅱ)和F_v’/F_m’、淬灭参数q_P和NPQ、能量耗散参数Y(NPQ)和Y(NO)及光响应参数ETR_max、α、β和I_k也均高于次生叶,在高光强条件下,初生叶的非光化学淬灭和调节性能量耗散能力增强。由于次生针叶叶长、体积和表面积等形态指标均显著大于初生叶,因而具有次生针叶的幼苗的光合作用面积更大,干物质量积累较多,出圃时的苗木质量以及造林后的生长表现均高于全初生叶的幼苗。【结论】与次生叶相比,初生叶拥有较高的叶绿素含量,较耐光抑制,有较高的光能转化效率,但高光强条件下会通过热耗散的形式来减少多余光能对光合系统的损害;拥有次生叶的幼苗表现出较好的苗木质量及生长特性。     

干旱胁迫下马尾松幼苗针叶挥发性物质与内源激素的变化

【目的】探讨干旱胁迫下马尾松幼苗针叶内源激素含量变化与挥发性物质释放规律,为马尾松抗逆生理研究和育苗提供科学依据。【方法】采用顶空固相微萃取(HS-SPME)结合气相色谱-质谱联用技术(GC-MS),对不同干旱胁迫处理的马尾松幼苗针叶挥发性物质进行鉴定,并采用高效液相色谱串联三重四级杆质谱法(LC-MS/MS)测定其内源激素含量。【结果】GC-MS鉴定出13种挥发性物质,属于萜类、醛类、醇类和酯类化合物,其中9个化合物确定为萜类,相对含量较高的物质是α-蒎烯、石竹烯和α-水芹烯。干旱胁迫时马尾松幼苗针叶单萜类相对含量先降低后逐渐升高,倍半萜类相对含量则先升高再逐渐降低,干旱胁迫明显诱导针叶单萜类含量增加;马尾松幼苗针叶脱落酸(ABA)和玉米素(ZT)含量随着干旱胁迫程度加大呈明显增加趋势,赤霉素(GA)和生长素(IAA)含量随着干旱胁迫程度加大呈逐渐降低趋势。【结论】HS-SPME可作为干旱胁迫下马尾松幼苗针叶挥发性物质提取的有效手段,GC-MS适合于马尾松幼苗针叶挥发性物质的识别;干旱胁迫时马尾松幼苗针叶含有丰富的单萜和倍半萜,针叶通过调节单萜与倍半萜比例响应干旱胁迫;干旱胁迫时马尾松幼苗针叶通过内源激素相互协调来适应干旱逆境,其中ZT和ABA是其重要的干旱胁迫信号激素。     

干旱胁迫下马尾松苗木生理变化

对广东信宜、浙江江山、湖南汝城、重庆黔江和湖北大悟5个种源马尾松苗木进行不同程度的周期性干旱胁迫,分析干旱胁迫下马尾松苗木生理指标变化规律.结果表明:大多数种源马尾松苗木叶绿素含量和根系活力在中度或重度干旱胁迫下高于对照,丙二醛含量在中度或重度干旱胁迫下也低于对照,表现出积极的抗旱反应.     

马尾松茎叶中矿质元素含量及相关酶活性对MeJA的响应

以马尾松幼苗为试验材料,通过外源喷施0.2mmol/L的茉莉酸甲酯(MeJA)4周后,采用电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-AES),测定并分析了幼苗茎叶中大量、微量元素含量及相关酶活性的变化。结果表明,在MeJA影响下,马尾松幼苗植株茎叶中N、P、Mg、Mn、Fe、Cu及Mo元素含量均呈上升趋势,其中针叶中N素含量在处理后达差异极显著水平;硝态氮、铵态氮的含量及硝酸还原酶、亚硝酸还原酶、谷氨酰胺合成酶和谷氨酸合成酶4种酶活性均增加了,而铵硝比值降低。整体上,以针叶中硝态氮及4种酶活性的变化最为显著。这说明,外源喷施0.2mmol/L的MeJA溶液能提高马尾松幼苗植株中N元素含量,尤其是针叶中硝态氮含量及N元素代谢酶的活性。     

3种松树形态,解剖及叶绿素含量的研究

调查研究了马尾松、黑松、黄松的形态、解剖及叶绿素含量差异。发现黄松的针叶最长；针叶每厘米长鲜重及枝条顶芽色泽接近马尾松，针叶横断面长宽比接近黑松；针叶硬度介于两松之间。黄松针叶黄绿色，其叶绿素总量、叶绿素Ａ及Ｂ均明显低于马尾松或黑松。黄松针叶树脂道数超过马尾松或黑松，叶内２个维管束的排列方式，针叶树脂道中生性及气孔带数目均与黑松相似，针叶色泽与黑松×马尾松的人工杂种（日本的和华松）相似。由于上述特征，黄松为杂种的可能性是存在的。     

闽北山地不同苗木马尾松幼林施肥效应研究

对5年生不同苗木马尾松幼林施肥试验结果表明,造林苗木以选择马尾松切根裸根苗为宜,不同施肥处理的幼林树高和胸径生长有极显著差异,以施复合肥效果最好,树高和胸径增长率为40.79%和61.19%,单纯P肥效果次之,树高和胸径增长率为31.41%和43.58%,单施K肥也有明显效果,而单施N肥则效果不显著,说明我省红壤严重缺磷肥,造林施肥宜选用磷肥为主,少量施钾肥,氮肥在马尾松幼林地上可不施用,或少量施用,尽量做到合理施肥,以提高林地施肥的经济效益。     

低磷胁迫下马尾松种源酸性磷酸酶活性差异

设计3种磷水平的水培和土培试验,研究马尾松5个不同种源酸性磷酸酶(APase)活性和分泌性APase活性以进一步阐明造成马尾松不同种源对磷肥反应差异的适应机制及与磷效率等关系。结果表明,低磷胁迫会刺激马尾松根系APase向根际的分泌,其中福建武平和广东信宜种源根系分泌性APase活性较强,浙江淳安、江西崇义种源较低,仅为福建武平种源的5 0 %左右。在磷饥饿的诱导下,生长高峰期马尾松种源根系和针叶的APase活性显著提高,表现出与磷素水平的负相关,根系的APase活性在总体上高于针叶。统计分析发现,低磷水平下马尾松不同种源根系和针叶APase的活性存在显著的遗传差异,以福建武平和广东信宜2种源的活性最高。结合这2种源具有较高的光合速率和磷效率,可以认为福建武平和广东信宜乃耐低磷型优良种源。测定结果还发现,马尾松幼苗APase的活性在生长高峰期过后将急剧下降,不同种源间未显示出明显的差异。     

硅对檀香紫檀苗木矿质元素吸收、微域分布及离子泵活性的影响

【目的】探索施加硅(Si)以提高檀香紫檀苗木抗寒性的矿质营养吸收与分配基础,为进一步Si营养提高苗木抗寒性的作用提供参考。【方法】以12月龄苗木为试材,测试分析2种施Si量栽培6个月的苗木体内8种矿质元素的含量变化,(-3±0. 5)℃胁迫下细胞内H~+和Ca~(2+)浓度,质膜和类囊体膜H~+-ATP酶、Ca~(2+)-ATP酶活性及类囊体膜蛋白含量与磷脂酶D活性的响应。【结果】施Si苗木S、Cl元素相对含量降低,K元素相对含量显著降低,Mg、P、Fe元素相对含量升高,Si、Ca元素相对含量大幅升高;施Si苗木质膜H~+-ATP酶、Ca~(2+)-ATP酶活性显著高于对照,低温胁迫下降低幅度小,特别是叶片质膜H~+-ATP酶;低温胁迫下,不施Si苗木类囊体膜蛋白质含量及H~+-ATP酶、Ca~(2+)-ATP酶活性下降幅度大、显著低于施Si苗木,同时,磷脂酶D(PLD)活性强、低温胁迫下显著升高。【结论】施Si改善檀香紫檀苗木对矿质元素的吸收、微域分布及平衡性,Si介导低温胁迫下苗木质膜和类囊体膜离子泵等生化组分及其功能的稳定性。     

施肥对云南蓝果树幼苗抗旱生理指标的影响

[目的]为了解不同氮磷钾配比施肥条件下云南蓝果树的抗旱性生理特征,建立云南蓝果树幼苗最佳施肥技术方案,为其种苗繁育提供理论依据,进而促进其保护措施的有效实施.[方法]以云南蓝果树1年生幼苗为研究对象,根据"3414"肥料效应试验设计,研究不同氮磷钾配比施肥对云南蓝果树幼苗可溶性蛋白(SP)、超氧化物歧化酶(SOD)、过...     

基于回归旋转分析的秦岭北坡华山松容器育苗基质配比和施肥技术

[目的]探究容器育苗氮肥、磷肥施用量和基质配比的最佳组合.[方法]以秦岭北坡华山松天然分布区为试验地,采用三因素二次回归通用旋转组合设计,建立了华山松容器苗各生长指标与氮肥、磷肥施用量和基质配比的回归模型并进行分析.[结果]影响华山松苗高的因素主次为:磷肥>氮肥>基质配比;地径:氮肥>磷肥>基质配比;针叶数:磷肥>氮肥...     

川金丝猴食源地衣长松萝生长、存活与生理学特征对模拟氮沉降的响应

【目的】探讨氮沉降对长松萝生长、存活的影响及其生理响应特征,为理解氮沉降增加背景下神农架地区树生地衣群落的演替趋势、科学管理川金丝猴的地衣食物供应提供理论支撑。【方法】在野外对长松萝个体和繁殖体模拟施加不同强度的氮沉降,测定其个体生长速率和繁殖体存活率;同时开展室内试验,测定地衣体对铵态氮和硝酸盐氮吸收速率、地衣体的氮磷含量及其比值以及氮磷代谢关键酶(谷氨酰胺合成酶、硝酸还原酶和酸性磷酸酶)活性等指标,综合分析氮沉降影响长松萝生长、存活的规律及其生理学指标响应机制。【结果】低强度氮沉降(<20.94 kgN ·hm -2 a -1 )能促进长松萝个体生长,高强度氮沉降(>32.99 kgN ·hm -2 a -1 )则对长松萝生长与繁殖体存活均有显著不利影响( P ≤0.05);与硝态氮相比,长松萝偏向于吸收铵态氮,且吸收量随氮沉降强度增加而增加;长松萝地衣体氮磷比、酸性磷酸酶活性与氮沉降强度显著正相关( P ≤0.05);随氮沉降强度增加,长松萝谷氨酰胺合成酶和硝酸还原酶活性呈先增加后降低趋势。【结论】低强度氮沉降(<20.94 kgN ·hm -2 a -1 )促进长松萝生长和存活,而高强度氮沉降(>32.99 kgN ·hm -2 a -1 )抑制长松萝生长和存活。过量氮沉降损伤长松萝地衣健康是多种生理机制综合作用的结果,包括选择性吸收铵态氮导致的长松萝体内铵态氮的积累、铵态氮积累引起谷氨酰胺合成酶和硝酸还原酶的活性下降以及铵态氮积累导致地衣磷限制等方面。     

大花序桉幼苗营养吸收及分配规律研究

对大花序桉幼苗生物量及营养元素进行测定,结果表明,大花序桉苗木平均单株生物量大小排序为茎>根>叶。幼苗主要营养含量和吸收积累规律为K>N>P>Fe>Mn>Zn>B>Ca>Cu>Mg。大量元素N、P、K贮量最高的部位均为茎,根部和叶中含量相近。大花序桉苗期叶片对主要营养元素N、P和K的吸收分配间存在相互促进的关系;Mg与Ca,Cu与P、K,Zn与N、K、Cu、Fe,Fe与N呈现互相促进关系;Mn与N、Fe、K、Cu,B与P、Cu为相互抑制关系。据此,大花序桉苗期以氮、磷、钾肥为主,其中要求养分K₂O>N>P₂O₅,并有针对性地添加铁肥、锌肥和铜肥。     

西伯利亚花楸不同配方施肥试验

对3年生西伯利亚花楸进行不同配方施肥试验,结果表明,不同氮、磷、钾肥料配比和施肥量对西伯利亚花楸生长和结实量有较大影响。氮、磷、钾不同比例施肥配方中,合理施肥能够加速树木生长,增加结实量,提高树种抗寒性。推荐使用氮(N)、磷(P2O5)、钾(K2O)施肥配比为2∶1∶1,施肥量80 g.株-1,年最佳施肥量为尿素174.75 kg.hm-2、磷酸二氢钾108.75 kg.hm-2、氯化钾83.25 kg.hm-2。     

施肥对10个墨西哥柏种源幼苗生长的影响

对温室条件下的10个墨西哥柏种源幼苗进行施肥试验,并测定了其苗高、地径、叶片叶绿素含量和叶片N、P、K浓度。试验设3个处理水平:正常温室养护管理,为对照(CK);施用复合肥N、P、K质量比为1∶1∶1,总养分≥45%(T1);施用复合肥N、P、K质量比为4∶1∶1,总养分≥48%(T2);施用尿素(N 46%)(T3)。结果表明,10个墨西哥柏种源对不同施肥处理的吸收效率各不相同;施肥能显著促进墨西哥柏苗木的生长,不同施肥比例对生长指标的影响各不相同,其中T2>T3>T1;T1、T2处理水平很好的促进了叶绿素的积累,其中T1>T2,而T3对墨西哥柏叶绿素影响不显著;处理T2下的10个种源叶片N、P、K元素浓度与CK差异最显著,其次是T1、T3。     

油橄榄低效林土壤培肥技术研究

【目的】为给油橄榄的科学施肥提供参考依据。【方法】以油橄榄品种阿贝基娜为试材,通过对低效园与高产园土壤养分的调查、油橄榄叶片中各营养元素的检测,找出了影响油橄榄生长发育的关键营养元素;再选择生长势弱且挂果较少的样树,对其施用有机肥加浓度分别为0.3%、0.4%、0.5%和0.6%的高效水溶肥进行施肥试验,以常规施肥处理为对照,比较分析了不同施肥处理对油橄榄树势、叶片和果实生长发育的影响情况。【结果】养分调查中,低效园与高产园的效益差别受到土壤营养状况的影响,高产园区油橄榄叶片中N、P、K、Ca、Zn、Fe的含量均高于低效园的;其中,N含量未达到国外标准,P、K含量符合国外标准,而Ca、Zn、Fe含量均高于国外标准。施肥试验中,与常规施肥处理相比,施用有机肥加浓度分别为0.3%、0.5%、0.6%的高效水溶肥,均促进了油橄榄的树高生长;施用有机肥加浓度分别为0.4%、0.5%、0.6%的高效水溶肥,均能增加油橄榄叶片长度和百叶质量;施用有机肥加浓度分别为0.3%、0.4%、0.5%和0.6%的高效水溶肥,均能显著提高油橄榄坐果率,总体效果随水溶肥浓度的增加而呈先增后减的变化趋势,其中,施用有机肥加0.5%的高效水溶肥的总体效果最佳。【结论】Ca、Zn、Fe这3种微量元素均非金堂地区油橄榄生长及产量增加的关键营养元素,而N、P、K这3种大量元素特别是N元素才是限制油橄榄生长发育的关键营养元素。施用有机肥加水溶肥有利于油橄榄树体、叶片、果实的生长,其中施用有机肥加0.5%的高效水溶肥的总体效果最佳。     

不同营养条件对黎蒴栲苗木形态指标的影响

采用均匀设计对黎蒴栲实生幼苗进行不同梯度的N、P、K配比施肥试验,探讨不同营养条件对黎蒴栲幼苗苗高、地径、冠幅的影响。结果表明：1）不同营养条件对黎蒴栲幼苗的形态指标有很明显的影响。T5（N：0.075 0 g/株、P2O5：0.350 0 g/株）施肥处理的苗高、地径、冠幅较大,其次为T4（N：0.112 5 g/株、K2O：0.050 0 g/株）、T3（P2O5：0.175 0 g/株、K2O：0.100 0 g/株）施肥处理,T1（N：0.150 0 g/株、P2O5：0.262 5 g/株、K2O：0.150 0 g/株）、T2（N：0.037 5 g/株、P2O5：0.087 5 g/株、K2O：0.200 0 g/株）施肥处理和对照则较差。2）N、P、K对黎蒴栲幼苗生长的影响效应各不相同。氮肥可促进黎蒴栲幼苗的生长,但过多的钾肥则不利于黎蒴栲幼苗的生长。     

覆盖对毛竹林土壤物理性质及养分含量的影响

【目的】了解覆盖对毛竹Phyllostachys edulis林土壤物理性质及养分含量的影响,为毛竹笋用林覆盖经营提供理论依据。【方法】以湖北省咸宁市毛竹林为研究对象,采用不同覆盖措施连续覆盖3 a,分析比较不同土壤层次间物理性质及养分含量的差异。【结果】覆盖可改善表层(0~10 cm)土壤的物理性质,使该层土壤容重显著降低,毛管孔隙度、毛管持水量和最大持水量等显著提高(P<0.05)。覆盖对土壤全钾、有效磷和速效钾含量有显著影响,覆盖能显著提高表层土壤全氮、全磷、有效磷和速效钾含量及较深层(10~20 cm和20~40 cm)土壤有效磷和速效钾含量。总体来说,随着土壤层次的加深,覆盖对土壤养分的影响程度逐渐减小。毛竹林覆盖后,不同土层间土壤物理性质及养分含量存在显著差异,主要表现为随着土壤层次的加深,土壤最大持水量、毛管持水量、毛管孔隙度和总孔隙度等显著降低,土壤容重则表现出相反的趋势;除全钾外,其他土壤养分含量均在0~10 cm层最高。【结论】在不考虑其他因素的情况下,以稻草20 cm+谷壳10 cm方式覆盖对毛竹林土壤物理性质及养分含量的影响较好。