45S rDNA在7种竹子植物染色体上的定位

编码18-5.8-25S核糖体RNA的45S rDNA基因,是1个简单的多基因家族基因,一般以串联方式相连,对应于核仁组织区(NOR).首次利用荧光原位杂交技术(FISH),研究45S rDNA在散生竹类的毛竹和斑竹,混生竹类的茶秆竹、日本矮竹、菲白竹和铺地竹,以及丛生竹类的白绿竹染色体上的分布.结果表明:本研究所涉及的散生竹和混生竹的几个竹种,只观察到1对随体染色体的次缢痕区域有45S rDNA位点,而丛生竹类的白绿竹除随体染色体具有45S rDNA位点外,某些非随体染色体上也有不同拷贝数的45S rDNA位点存在.     

11个南竹北移竹种抗寒性差异

利用半致死温度(LT₅₀)探讨不同竹种间抗寒性及冷驯化能力,筛选抗寒能力强、冷驯化能力佳的竹种,为我国“南竹北移”竹种选择、抗寒竹种引种等工作提供科学依据。以从江苏扬州引种至山东的11个竹种为试验材料,采用电导法配合Logistic方程推算各竹种的低温半致死温度。结果表明：11个竹种在来源地江苏的抗寒性强弱排序依次是：金镶玉竹>早园竹>毛金竹>黄纹竹>四季竹>阔叶箬竹>茶秆竹>乌哺鸡竹>大明竹>斑苦竹>紫竹;在引种地山东的抗寒性排序是：金镶玉竹>茶秆竹>大明竹>早园竹>黄纹竹>四季竹>乌哺鸡竹>毛金竹>斑苦竹>阔叶箬竹>紫竹。11个供试竹种中抗寒能力最强的是金镶玉竹,经引种地的低温驯化后,冷驯化能力最强的是大明竹,其次是茶秆竹和斑苦竹;最弱的是毛金竹和阔叶箬竹,未表现出冷驯化能力。     

雄安新区竹子生长及冻害调查

对2020年雄安新区栽植的31种竹子生长情况及在极端低温下的冻害情况进行了调查。结果显示,美竹、金玉竹、早园竹、红哺鸡竹、黄槽竹、金镶玉竹、京竹、人面竹、花秆早园竹、灰金竹、箬竹、美丽箬竹、云南箬竹等13个竹种生长表现良好,抗冻能力强,可以规模化发展;斑竹、云南水竹、紫竹、三年紫竹、矢竹、辣韭矢竹、菲黄竹、铺地竹、菲白竹等9个竹种应在有保护措施的条件下适量种植;栽植时,竹苗所带土球越大、栽植越密,越有利于竹子的成活和越冬;秋冬季,对竹子喷施防冻剂或采取保护措施,更有助于竹子越冬。     

观赏竹种引种与栽培试验

对黄秆乌哺鸡竹、金镶玉竹等15个观赏竹在江西景德镇的引种生长表现进行了观测研究,除方竹和花孝顺竹外,其他引种竹种栽植成活率达.85%以上;金镶玉竹出笋最早,斑竹最晚,其他各竹种在3月20日至4月22日相继发笋.其结果将为这些观赏竹在江西景德镇及周边地区的栽培推广提供参考价值.     

11种竹子的抗寒性研究

本研究以引种的11种竹子为对象,测定了自然低温状态下各竹种的生理指标,并采用隶属函数法对各抗寒性指标进行综合评价。结果表明:淡竹、桂竹、金明竹,黄纹竹、金镶玉竹这5个竹种的综合评价值介于0.5~0.7之间,抗寒能力处于中等水平,而其余6个竹种的综合评价值均小于0.5,抗寒能力较弱。11个竹种的抗寒能力由强到弱的排列顺序为:淡竹桂竹金明竹黄纹竹金镶玉竹黄槽石绿竹短箬竹毛毛竹金明红竹黄秆乌哺鸡竹金竹。     

基于DNA序列分析的刚竹属系统树构建

提取刚竹属中毛金竹、毛竹、龟甲竹、人面竹、紫竹、白哺鸡竹、黄槽竹、芽竹、蓉城竹、红壳雷竹、假毛竹、金竹、黄纹竹等13个竹种的DNA,对其内转录间隔区(ITS)序列以及maturase K(mat K)序列进行PCR扩增和序列测定。构建了与其亲缘关系接近的刚竹属6个种、牡竹属3个种共22个竹种基于ITS序列的系统发育树和刚竹属7个种、牡竹属3个种共23个竹种基于mat K的系统发育树,并探讨了其亲缘关系。结果显示,实验所用的大部分竹种分类结果与传统分类类似,但黄纹竹、毛竹与其他刚竹属竹种的遗传距离较远,却与牡竹属的竹种聚类,与传统分类相左。通过测序分析认为其为杂种的可能性较高,并由此推测杂种的存在是造成竹子分子分类困难的一大原因。     

竹子容器育苗技术应用研究

介绍了竹子容器育苗的竹种的选择、设施材料的准备、装盆与养护管理等技术措施。其技术应用研究结果表明:散生竹9月装盆的容器苗成活率高达89.5%-100%,大于8月的84%-92.6%,大于6-7月的50%-90%,其中金镶玉竹成活率各月成活率差异不大。2-3月竹子容器苗成活率高于6-7月,而3月又高于2月。丛生竹、混生竹,不同月装盆的竹子容器苗成活率差异不明显,均在80%-100%,主要原因是丛生竹、混生竹有隐芽,萌蘖性极强,成活率高。同时分析了紫竹、斑竹、茶秆竹和乌哺鸡竹4个竹种进行反季节(夏季7月中旬高温季节)造林2 a后的效果,其中容器苗比地栽苗造林平均成活率高出46.26%,胸径生长量增长35.2%,新竹数量增加3.65倍,每秆销售纯利润高出1.32倍。     

北京植物园竹亚科植物耐寒性评价

2009年冬季,北京地区气温降至40年来历史最低,竹亚科植物经历了严峻的低温考验。对北京植物园竹园栽植的10属59种竹子从叶、枝、秆的表现和新枝叶、新笋的生长等方面进行了耐寒性评估,结果表明,金镶玉竹、乌哺鸡竹、黄古竹、灰竹、黄槽竹、黄竿京竹、蓉城竹、早园竹、御江箬竹、善变箬竹、箬叶竹、鹅毛竹等33种耐寒性较强,表现较好;刚竹、红壳雷竹、斑竹、黄皮绿筋竹、绿皮黄筋竹、罗汉竹、油苦竹、秋竹等26种耐寒性稍弱,表现较差。研究发现,小气候环境对竹种的越冬表现具有重要影响,新栽植竹种的防寒措施对提高越冬性是必要的。     

长沙地区3种优良观赏竹发笋及幼竹高生长规律

为给长沙地区观赏竹的引种培育和科学经营管理提供参考,研究了湖南省森林植物园中黄秆乌哺鸡竹、花秆早竹和花毛竹这3种竹的出笋、退笋及幼竹高生长规律。结果表明:黄秆乌哺鸡竹发笋期在4月初,花秆早竹和花毛竹在3月中下旬,历期均为20~25 d,明显分为初期、盛期和末期3个阶段;同一竹种不同发笋时期的发笋数间存在显著性差异(P0.05),其中黄秆乌哺鸡竹、花秆早竹和花毛竹的平均每株母株发笋数分别为1.09、1.85和1.16株;造成3种观赏竹退笋的原因有很多,其中在初期萌发笋退笋原因主要是人为机械损伤,盛期萌发笋退笋原因为机械损伤和营养缺乏等,而末期萌发笋的退笋原因主要是营养供应不足;3种观赏竹3个不同时期萌发笋幼竹高生长过程均呈"S"型生长曲线,符合"慢-快-慢"生长规律,相应的Logistic方程均较好地拟合了各个时期萌发笋幼竹的平均高生长过程;在幼竹高生长历期和株高方面,3种观赏竹初期和盛期萌发笋均优于末期,留笋养竹时选择初期和盛期萌发笋为宜;3种观赏竹幼竹昼夜生长均呈现一定节律,且夜间增长量均高于白天增长量。     

南京地区园林绿化竹种生态适应性评价

针对南京地区城市绿化竹种要求,选择生长和抗性指标,用集对分析方法,分析和评价南京林业大学竹种园55个竹种的生态适应性。结果表明:丛生竹种中,金丝慈竹在南京地区生态适应较好;凤尾竹生态适应性差,小琴丝竹、孝顺竹竹种适应性中等。而散混生竹种中粽粑竹、四季竹、毛壳花哺鸡竹、衢县苦竹、宜兴苦竹、长叶苦竹、大明竹、矢竹、秋竹、翠竹、菲白竹、鹅毛竹等竹种生态适应性较好。黄皮绿筋竹、斑竹、白纹阴阳竹、平竹等竹种适应性较差,其他竹种适应性中等。     

自然状态下竹子的抗寒性研究

在自然状况下,研究了几个竹种叶片的电导率与叶绿素含量随温度的变化趋势,并对几个竹种的抗寒性强弱进行了分析对比。结果表明,叶绿素含量与温度的变化成正相关,电导率与温度的变化成负相关。在这几个竹种中黄秆京竹、罗汉竹、淡竹的抗寒性较强,平安竹、黄槽石绿竹、黄秆乌哺鸡抗寒性中等,紫竹、黄条金刚竹、翠竹、铺地竹、菲白竹抗寒性最弱。     

4种竹子的核型及其基因组大小

【目的】竹类植物种类繁多,不同类型竹种染色体数目差异较大,本研究旨在揭示不同竹种染色体核型特征及其基因组大小信息,进而从核型进化角度判断不同竹种的进化顺序,分析不同竹种基因组大小与其染色体数目之间的关系。【方法】以散生竹种雷竹、黄杆乌哺鸡竹,混生竹种日本矮竹及丛生竹种鱼肚腩竹为研究材料,采用传统压片技术对这4个竹种的核型特征进行研究,同时利用流式细胞仪测定这些竹种的基因组大小。【结果】1)4种竹子的核型参数分别为:雷竹核型公式为2n=48=40m+6sm+2st,染色体相对长度变化范围为2.464%~6.269%,臂比大于2的染色体比例为12.50%,最长染色体与最短染色体之比为2.554,核型不对称系数为60.107,核型分类属于2B类型;黄杆乌哺鸡竹的核型公式为2n=48=24m+16sm+8st,染色体相对长度变化范围为2.185%~9.091%,臂比大于2的染色体比例为29.17%,最长染色体与最短染色体之比为4.161,核型不对称系数为64.49,核型分类属于2C类型;日本矮竹的核型公式为2n=48=28m+18sm+2st,染色体相对长度变化范围为2.080%~7.881%,臂比大于2的染色体比例为20.83%,最长染色体与最短染色体之比为3.789,核型不对称系数为61.505,核型分类属于2B类型;鱼肚腩竹核型公式为2n=69=40m+25sm+4st,染色体相对长度变化范围为1.790%~4.382%,臂比大于2的染色体比例为28.57%,最长染色体与最短染色体之比为2.448,核型不对称系数为64.076,核型分类属于2B类型。2)雷竹、黄杆乌哺鸡竹、日本矮竹及鱼肚腩竹的2C DNA含量分别为(3.71±0.10)pg,(3.93±0.85)pg,(4.67±0.52)pg和(2.92±0.38)pg。【结论】根据核型不对称系数等指标判断,4个竹种的进化程度从原始到进化依次为雷竹、日本矮竹、鱼肚腩竹、黄杆乌哺鸡竹;在基因组大小方面,4个竹种中,丛生竹种鱼肚腩竹染色体数目最多,但是其2C DNA含量却是4个竹种中最小的,混生竹种日本矮竹2C DNA含量是4个竹种中最大的,所测竹种的基因组大小与其染色体数目并不是成正相关的关系。     

山东聊城引种3种观赏竹的适应性

研究了引种观赏竹对低温的生理响应，综合评价其抗寒能力，以期为竹资源在北方的推广提供科学指导。以山东省聊城市百竹园的金镶玉竹(Phyllostachys aureosulcata 'Spectabilis’)、黄纹竹(Ph. vivax 'Huanwenzhu’)、紫竹(Ph. nigra)3种引种观赏竹为研究对象，研究了3种引种观赏竹的出笋率及电导率、超氧化物歧化酶(SOD)活性、可溶性糖、可溶性蛋白、游离脯氨酸、丙二醛(MDA)含量等6个抗寒生理指标，采用熵权TOPSIS法进行抗寒性综合评价。结果表明：出笋率从高到低依次为金镶玉竹、黄纹竹、紫竹。人工低温处理下，随低温胁迫的加剧，3种竹叶的电导率均呈上升趋势，金镶玉竹的电导率最高；MDA含量表现为先降低后上升；金镶玉竹叶片中渗透物质含量高于黄纹竹和紫竹，可溶性糖、可溶性蛋白质、游离脯氨酸的含量升高；金镶玉竹叶片SOD酶活性显著高于其他2个竹种；基于熵权法进行抗寒性综合评价，可溶性蛋白质含量在抗寒指标中占的权重最大(23.69%)，其次为游离脯氨酸(22.56%)和可溶性糖(15.40%)；TOPSIS评价得出金镶玉竹抗寒能力最强，其次为黄纹竹、紫竹。     

9个笋用竹种的光合特性

通过对9个笋用竹种叶片的光合速率测定,研究了光合速率的日变化与环境、生理因子之间的相互关系.结果表明:不同笋用竹种光合速率的日变化有一定的差异,并具有相似的变化规律——光合速率具明显的午休现象,上午8:00~9:30叶片光合速率随着光照强度的增加呈直线上升,在9:30出现全天第1个高峰值,在15:30出现第2个高峰值;9个笋用竹种中,慈竹的日最大净光合速率最高,为10.13μmol.m-2.s-1,依次为毛竹>梁山慈竹>红哺鸡竹>白哺鸡竹>桂竹>刚竹>高节竹>假毛竹;慈竹的日均净光合速率最大为4.91μmol.m-2.s-1,依次为毛竹>梁山慈竹>红哺鸡竹>白哺鸡竹>高节竹>桂竹>刚竹>假毛竹;光合速率受生理因子的影响高于生态环境因子的影响,对9个笋用竹种叶片光合速率影响最大的因子是细胞间隙CO2浓度、气孔导度和蒸腾速率,环境因子光合有效辐射、空气温度、相对湿度对不同种的影响程度各不相同.     

龟甲竹染色体C-分带、荧光原位杂交及其核型分析

利用Giemsa C-分带和荧光原位杂交的方法对龟甲竹根尖细胞有丝分裂中期染色体进行了研究.结果表明:龟甲竹的核型公式为2n=48=26m+14sm+4st(2SAT)+4t,核型分类属ⅡB型;带型公式为2n=48=4CI+2CI+T+2CT++IOCT++4I+2I++6T++6C+8T+2IT+2I+T,每条染色体都显示出了可以明显区别的特征带,带纹强弱差异明显.以45S rDNA为探针对龟甲竹根尖染色体进行了荧光原位杂交,杂交位点定位于1对染色体上.将染色体c-带带型和45S rDNA FISH带型相结合可以将龟甲竹的每条染色体区分开.     

浦竹仔红色秆变异个体的rDNA ITS序列及系统发育研究

通过对浦竹仔红秆变异个体基因组DNA的提取、rDNA ITS片段的扩增、回收及测序,分析了其rDNA ITS序列,构建了系统发育树。结果表明,供试竹种与Genbank中记录的浦竹仔ITS全长序列相似度为99%,与同属的中华大节竹、酸竹属的酸竹、少穗竹属的少穗竹亲缘关系较近,其遗传距离为0.007和0.010。RNA二级结构模拟分析显示,各参试竹种之间5.8s RNA变异极微小,主要的遗传变异均集中在ITS1-ITS2非编码序列中。由此可以推论该竹种产花色苷性状并非种属差异导致,为样本收集地环境因子诱发基因突变所致。     

基于45S rDNA-FISH的异源三倍体‘银中杨’小孢子母细胞减数分裂染色体行为追踪

【目的】利用FISH技术追踪三倍体‘银中杨’小孢子母细胞减数分裂过程特定染色体的行为,明确其配对和分离规律,丰富对杨树异源三倍体减数分裂过程染色体行为的细胞遗传学认识。【方法】以三倍体‘银中杨’花药为材料,对不同酶液组合和酶解时间进行筛选,在此基础上均进行减数分裂染色体制片,以45S rDNA序列为探针,利用FISH技术,对‘银中杨’小孢子母细胞减数分裂过程染色体行为进行追踪和分析。【结果】1)筛选出适于‘银中杨’小孢子母细胞减数分裂染色体制片的酶解条件为3%纤维素酶+1%果胶酶混合液在37℃下酶解3 h,结合压片和冷冻脱盖片,可获得细胞分散度良好,细胞质薄,背景干净,染色体形态清晰的制片,适用于FISH分析。2)45S rDNA探针信号定位于‘银中杨’3条同源染色体上,它们在中期I呈现III、II+I、I+I+I 3种配对形式,其中三价体发生的频率最高,达69.28%,II+I和I+I+I的配对类型分别占28.10%和2.61%,表明信号所定位的染色体亲缘关系可能较近,但也存在联会松弛的现象。3)约80.37%～93.44%的细胞在后期I至中期II发育阶段呈现2/1分离模式,约63....     

日照地区部分竹子的抗寒性研究

冬季低温是竹类植物在我国较高纬度地区园林绿化中得不到进一步推广应用的主要限制因子,为探究其抗寒性机理,扩大引种范围,本文以6个竹种（品种）为试材,测定电解质外渗率并拟合logistic方程求LT50,研究低温对可溶性糖、可溶性蛋白、游离脯氨酸等生理生化指标的影响。结果表明,随着低温胁迫加剧,电解质外渗率呈增加趋势,可溶性糖含量、可溶性蛋白含量、游离脯氨酸含量均表现出先上升后下降的趋势。综合所有抗寒性指标分析得出,6个竹种（品种）抗寒性顺序为：金镶玉竹〉矢竹〉罗汉竹〉苦竹〉箬竹〉鸡毛竹。     

基于28S rDNA分析板栗和杉木上针叶小爪螨物种分化原因

【目的】我国经济林树种板栗和杉木上的重要害螨一直被认为是同一种螨——针叶小爪螨,但针叶小爪螨的山东板栗种群和浙江杉木种群间存在生殖隔离,且生殖隔离并非由地理隔离和能调控寄主生殖的内共生菌引起,似乎二者已分化为2个独立的种。本研究目的是明确其成种原因,丰富物种形成理论。【方法】从之前做杂交试验时所采集的针叶小爪螨板栗和杉木种群中各随机取3头雌成螨,提取单头雌成螨的总DNA,使用根据其他小爪螨28S rDNA两端保守序列设计的引物扩增28S rDNA,扩增产物纯化后测序。比较2种群的28S rDNA序列,并基于28S rDNA序列构建小爪螨属系统发育树,结合已有研究分析两种群分化原因。【结果】每个种群的3个个体的28S rDNA序列完全一致,无种群内变异。2种群的28S rDNA序列一致性为98. 3%,遗传距离为1. 7%。在基于28S rDNA序列构建的小爪螨属系统发育树上,浙江杉木种群与采自日本的日本柳杉上的本岛小爪螨亲缘关系最近,山东板栗种群与采自日本的日本栗上的栗小爪螨的亲缘关系最近。【结论】板栗和杉木上的叶螨并非由同一种叶螨因适应不同寄主植物分化而成,很可能是2个独立的物种。     

海南岛簕竹属5个竹种雨季光合特性与叶片形态结构性状

【目的】通过对簕竹属5个竹种雨季光合生理特性的研究,探究热带地区不同竹种雨季光合能力差异性,掌握不同竹种栽培特性,为竹种高效培育及园林应用提供理论依据。【方法】以海南岛簕竹属5个竹种作为研究材料,利用Li-6400便携式光合仪测定日变化、光响应曲线、CO2响应曲线,分析不同因子的影响及叶片形态结构性状与光合作用的相关性。【结果】1)不同竹种之间净光合速率存在较大差异,5个竹种净光合速率日变化规律呈现“双峰”曲线;2)各竹种光响应曲线在5—6月净光合速率较高,8—10月净光合速率较低,最大净光合速率(Pmax)、光饱和点(LSP)、暗呼吸速率(Rd)之间存在差异;青秆竹、粉单竹Pmax、LSP值高、Rd值低,光合能力较强;3)5个竹种CO2响应曲线均在5—8月净光合速率较高,9—10月净光合速率较低;相较于潜在最大净光合速率(Amax)、CO2饱和点(CSP),CO2补偿点(CCP)、光呼吸速率(Rp)、羧化速率(CE)之间存在差异;4)雨季中5个竹种Pn主要受气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)、气温(Ta)、光合有效辐射(PAR)、胞间CO2浓度(Ci)、大气CO2浓度(Ca)等因子制约;5个竹种叶片形态结构性状研究表明:佛肚竹、黄金间碧竹叶面积(LA)显著高于青秆竹、崖州竹、粉单竹(P<0.05),佛肚竹、青秆竹、黄金间碧竹叶厚度(LT)显著高于崖州竹、粉单竹(P<0.05),比叶面积(SLA)则相反;而5个竹种叶干物质含量(LDMC)差异不显著(F=0.691,P=0.615),不同竹种Pmax、Amax与LA、LT、LDMC、SLA相关性有所差异,与LA相关性较大。【结论】簕竹属5个竹种光合特征参数与叶片形态结构性状不同,竹种生理特性与叶片形态结构性状存在一定相关性。在竹类植物保存与利用中,叶面积可作为竹类植物筛选的主要性状指标。在园林配置中,青秆竹栽培区域较广、佛肚竹栽培区域较窄、崖州竹可在阴生条件下栽培、粉单竹适宜光照充足地区生长、黄金间碧竹介于青秆竹与崖州竹之间。