镉胁迫对黑杨派无性系生物量及镉离子含量的影响

【目的】研究重金属镉(Cd)对黑杨派无性系生物量及镉离子含量的影响,探讨无性系对Cd胁迫的响应机制,为治理日渐严重的土壤重金属污染治理提供依据。【方法】对黑杨派的5个无性系进行沙培试验,分别测定其生长量、不同器官生物量及Cd²⁺含量,评价不同无性系抗Cd胁迫的能力。【结果】随着Cd²⁺质量浓度增加,胁迫后苗高与地径均呈下降趋势,各无性系苗高性状较地径对Cd胁迫更为敏感;胁迫后叶片数量整体呈下降趋势。通过对不同无性系叶片生物量均值分析发现,无性系I-107、L-35、中菏1号排在前3位,除15 mg/L Cd²⁺质量浓度外,在其他质量浓度胁迫下差异均达显著水平。随着Cd²⁺质量浓度增加,不同无性系茎生物量与根生物量变化趋势一致,整体先降低,后升高再降低。对不同质量浓度Cd²⁺胁迫下茎与根生物量的均值进行分析,发现无性系I-107、鲁林9号、L-35的茎生物量排在前3位,I-107、鲁林16号、L-35的根生物量排在前3位。各无性系茎中Cd²⁺含量随Cd     

3个苹果品种气体交换特性及其对环境因子的响应

利用Li-6400光合作用系统对3个苹果品种（富士、早富一号、新富一号）的净光合速率（P_n）、气孔导度(G_s)、胞间CO₂的浓度（C_i）、蒸腾速率（T_r）和水分利用效率（WUE）以及光响应曲线等生理指标进行测定、对比分析。结果表明:1）3个苹果品种均是高光合、高蒸腾、高水分利用效率的品种,富士光饱和点(LSP) 和光补偿点(LCP)分别为1 542.8 μmol·m^-2·s^-1、30.4 μmol·m^-2·s^-1,早富一号LSP和LCP分别为1 618.8 μmol·m^-2·s^-1、26.6 μmol·m^-2·s^-1,新富一号LSP和LCP分别为1 189.4 μmol·m^-2·s^-1、41.8 μmol·m^-2·s^-1。2）富士的P_n、T_r日变化呈“单峰”曲线;早富一号、新富一号的P_n、T_r日变化均呈“双峰”曲线分布,并且存在光合“午休”现象。3）影响富士P_n、T_r日变化的主要内外界环境因子及作用大小的顺序分别依次为:PPFD>G_s、RH>T_air >G_s;影响早富一号P_n、T_r日变化的主要内外界环境因子以及作用大小的顺序分别依次为:PPFD >G_s>RH、RH>T_air>G_s>PPFD;影响新富一号Pn、T_r日变化的主要内外界环境因子以及作用大小的顺序分别依次为:PPFD >G_s > RH>T_air、RH>T_air >G_s> PPFD。     

镉胁迫对黑杨派无性系生理生化特性及生长的影响

目的为研究重金属Cd对林木生理生化特性的影响，探讨林木对Cd胁迫的响应机制，为日渐严重的土壤重金属污染治理提供依据。方法对黑杨派的5个无性系进行沙培试验，测定其地径和苗高生长量及8个生理生化指标，评价不同无性系抗Cd2+胁迫的能力。结果镉胁迫导致无性系的CAT及MDA含量较CK呈先增加后减少的趋势；POD和SOD活性较CK也呈先增大后减小的变化趋势，其中L35、鲁林9号、鲁林16号的POD活性始终排在前3位；随着镉处理浓度的增加，无性系L35、I-107和中菏1号的脯氨酸及可溶性糖含量较CK均呈现逐渐上升趋势，而叶绿素含量均呈先增加后减少的趋势，L35、I-107和中菏1号的叶绿素含量始终排在前3位。各无性系的地径和苗高在Cd胁迫下存在差异，苗高达到显著水平，而地径未达到显著水平，表明参试无性系苗高性状较地径对Cd的胁迫更为敏感。结论利用主成分分析对5个无性系生长量及生理生化指标进行综合评价，L35、中菏1号和I-107的抗重金属Cd能力较强，可作为修复重金属镉污染土壤的理想无性系。      

施氮及不同根系分隔模式对尾巨桉和降香黄檀幼苗叶片氮含量及光合生理特性的影响

以尾巨桉与降香黄檀幼苗作为盆栽试验材料,设置2种不同根系分隔模式:塑料膜隔（SB）与不隔(NB),不同施N水平:对照组(CK)、3 g·盆^-1(N₁)、6 g·盆^-1(N₂),研究尾巨桉与降香黄檀间作模式下对光合生理特性和叶N含量的影响,测定植物叶片的净光合速率P_n、气孔导度G_s、胞间CO₂浓度C_i、蒸腾速率T_r、叶N含量N_leaf、光合N素利用率（PNUE）。结果表明,施N能显著提高尾巨桉与降香黄檀的光合生理特性;根系不分隔处理提高了尾巨桉光合生理特性,但对降香黄檀有抑制作用。尾巨桉在NB-N₂处理下P_n显著高于(10.99%) SB-N₂处理,降香黄檀在SB-N₂处理下P_n显著高于(8.74%) NB-N₂处理。尾巨桉与降香黄檀的叶氮含量与其光合生理特性间存在极显著关系,尾巨桉与降香黄檀N_leaf分别与G_s、T_r、P_n之间存在极强正相关性,N_leaf与C_i之间存在极强负相关性。桉树引入固N树种混交,可有效提高其光合作用效率,是提高其生产力的主要措施。     

塔河中游不同生境天然胡杨林木的光合与蒸腾特性

利用CIRAS Ⅱ光合测定系统对塔河中游不同生境下生长的中龄林天然胡杨林光合生理参数进行测定比较,探究天然胡杨林对不同生境适应和响应机制。结果表明,中生生境条件下的天然胡杨林最大净光合速率（P_nmax）极显著高于其他生境下生长的胡杨林,旱生生境下天然胡杨林LSP、LCP和Rd显著低于中生和水淹生境。天然胡杨林除了T_r外,P_n、胞间CO₂浓度、G_s和WUE对光强敏感,其中胞间CO₂浓度与光强呈显著线性负相关;不同生境下T_r、胞间CO₂浓度和G_s之间差异极显著（P＜0.01）,而P_n和WUE差异不显著（P＞0.05）,但其大小有差别。中生生境下天然胡杨林表现较强的生活力,表现为更高的光合速率（16.71 μmol·mol^-2·s^-1）、水分利用效率（2.40 μmol·mmol^-1）以及低蒸腾速率（6.33 mmol·m^-2·s^-1）;旱生生境下通过关闭气孔来降低水分散失并使通过气孔进入叶片的CO₂减少、引起C_i下降,致使T_r下降（17.18％）大于P_n降幅（7.20％）,从而提高水分利用效率来适应干旱环境;水淹生境下天然胡杨林的大部水用以维持其较高蒸腾,用于合成有机物的水分较少,降低水分利用效率。因此,塔河中游的天然胡杨林在高温、高湿、光照强烈和干旱的生境呈现出不尽相同的生态适应策略。     

南疆地区2个引种大樱桃品种光合特性对比研究

在新疆林业科学院佳木试验站,以7~8年生拉宾斯和艳阳为试验材料,利用Li-6400光合作用测定系统对2个樱桃品种（拉宾斯、艳阳）的净光合速率（P_n）、气孔导度(G_s)、胞间CO₂的浓度（C_i）、蒸腾速率（T_r）和水分利用效率（WUE）以及光响应曲线6个生理指标的测定分析。结果表明:拉宾斯与艳阳的P_n、G_s均呈极显著差异,C_i、T_r、WUE均无显著差异;拉宾斯的P_n呈“单峰”曲线,艳阳的P_n呈“双峰”曲线,艳阳存在光合“午休”现象;拉宾斯、艳阳的T_r均呈单峰曲线分布,在整个日变化过程中拉宾斯的T_r比艳阳高;2个品种在11:00-13:00、15:00-17:00时,主要受到气孔限制的影响,P_n和T_r均出现下降;19:00-21:00时,随着外界光照辐射减弱,2樱桃品种的P_n和T_r再次出现下降;2种引种大樱桃中拉宾斯较艳阳而言是一种高光合、高蒸腾速率、高气孔导度的品种,且在高光辐射条件下不易发生光抑制,更有利于适应南疆地区高光照的外界环境。     

不同覆盖栽培年限雷竹林光合生理研究

为揭示覆盖栽培竹林生理生态变化机制,给竹林生态修复技术研究提供依据,分别对覆盖0、3、6、9 a和12 a雷竹林光合性状和光响应特征等进行研究。结果表明:竹林净光合速率（P_n）随覆盖年限增长,逐渐减小,在覆盖6 a时显著减小;气孔导度（G_s）随覆盖年限增长,逐渐减小,覆盖9 a时显著减小;覆盖6 a后竹林胞间CO₂浓度（C_i）均高于覆盖0、3 a竹林;蒸腾速率（T_r）总体随竹林覆盖年限增长,逐渐减小,在覆盖3 a时即显著减小;竹林水分利用效率（WUE）以覆盖3 a竹林最高,覆盖12 a竹林最低;P_n与G_s呈极显著正相关,与T_r呈显著正相关,与C_i呈负相关,但相关不显著;竹林光响应过程中,光合有效辐射（PAR）达20 μmol·m^-2·s^-1后,覆盖3 a竹林P_n均高于其他竹林,PAR升高至400 μmol·m^-2·s^-1后,各竹林P_n以覆盖12 a竹林最低;覆盖3 a竹林潜在最大净光合速率（P_max）最大,覆盖12 a竹林最小;覆盖0 a竹林光补偿点（LCP）最低,覆盖6 a后竹林LCP均在10.000 μmol·m^-2·s^-1以上;覆盖6 a竹林光饱和点（LSP）最高,达737.703 μmol·m^-2·s^-1。结论认为:覆盖对竹林光合作用起到制约作用,覆盖时间越长,竹林越难以形成可持续生产力;竹林覆盖至第6年,光合生理发生显著减弱,竹林种群受覆盖胁迫越来越严重,此时,需要及时养竹以更新竹林和采取有效的竹林恢复措施,同时,要重点开展竹林土壤生态修复技术研究,以促进实现竹林可持续经营。     

镉胁迫下美洲黑杨无性系‘中菏1号’转录组分析

【目的】通过转录组测序和分析,发掘美洲黑杨无性系‘中菏1号’耐镉关键功能基因,揭示美洲黑杨在镉胁迫下的响应机制。【方法】以‘中菏1号’为试验材料,通过沙培试验法对处在不同质量浓度(0 mg/L(ZH1C0),10 mg/L(ZH1C1),20 mg/L(ZH1C2))Cd²⁺环境下的无性系进行胁迫处理,而后采集叶片,提取RNA,并使用Illumina HiSeq TM2500系统对转录组进行高通量测序。【结果】主成分分析确定PC1作为区分不同Cd²⁺浓度样本的标准;经过差异表达分析,在ZH1C0和ZH1C2之间共检测到4 109条差异基因,其中2 741条基因显著上调表达,1 368条基因显著下调表达;在ZH1C1和ZH1C2之间检测到3 710条差异基因,其中1 969条基因显著上调表达,1 741条基因显著下调表达;不同数据库之间的注释表明Cd²⁺不仅会影响叶绿体、线粒体等细胞器的微结构,而且会干扰光合作用和呼吸作用中的电子传递。转录因子分析发现,WRKY、MYB、ZIP、ERF、bHLH在镉胁迫响应和耐受中具有重要...     

夜间低温对白菜型冬油菜光合机构的影响

【目的】探讨夜间低温对白菜型冬油菜叶片光合机构的影响机理及品种间差异。【方法】采用人工气候室内模拟夜间低温对白菜型冬油菜幼苗叶片气孔形态、叶绿体超微结构、光合特性及产物分配与积累的影响。【结果】昼/夜温度为20℃/10℃时,与弱抗寒品种天油2号相比,超强抗寒品种陇油7号生长点较低,株型匍匐,叶色深,叶绿素含量、胞间CO₂ 浓度（C_i）、叶片净光合速率（P_n）处于同一显著水平。当夜间温度降至5℃处理7 d后,不同抗寒品种气孔导度（G_s）、C_i、P_n下降,叶绿素含量、根/冠升高,表明低夜温下不同品种均有更多光合产物被优先输送到根部;天油2号叶片叶缘、叶尖呈卷曲状或水渍斑状,表现明显冻害症状,陇油7号叶色加深,叶片平展,生长点下陷,未见冻害;夜温降低处理后白菜型冬油菜叶片叶绿素均升高,不同品种叶绿素升高幅度明显不同,天油2号比对照升高6.0%,陇油7号升高9.6%;此时,天油2号大部分气孔关闭或半关闭,其叶片胞间C_i高于陇油7号,G_S、P_n显著低于陇油7号,表明在夜间温度为5℃时,天油2号光合作用受到显著抑制,非气孔限制是引起其光合效率降低的主要原因;而陇油7号在5℃低夜温条件下,叶片气孔大部分仍保持开放,叶片P_n、C_i虽略有下降,但与对照（昼夜温度为20℃/10℃）处于同一显著水平,在5℃低夜温条件下仍保持较高的光合能力。昼/夜温度为20℃/10℃时,白菜型冬油菜叶绿体紧贴细胞内壁整齐排列,基粒片层垛堞整齐紧密,基质片层整齐有序,叶绿体外形呈梭状或单面凹透镜形,内含淀粉颗粒,陇油7号淀粉粒数量和直径均大于天油2号;当昼/夜温度降为20℃/-5℃时,天油2号下部叶片已全部干枯,持绿叶片叶出现水渍状冻害,陇油7号心叶深绿色,下部叶变黄,但叶片平展,叶面呈块状泛红;天油2号相邻叶绿体融合、叶绿体外膜破裂、释放出內溶物,基粒溶解、基质片层断裂,叶绿体膜有序结构完全损坏;陇油7号叶绿体外膜完整清晰,保持部分基粒结构,基质片层结构较完整,其内仍有少量淀粉粒存在;-5℃低夜温处理后冬油菜不同品种C_i升高,叶绿素含量、G_s、P_n下降;但不同品种叶绿素含量、气体交换参数等存在显著差异,天油2号叶绿素含量显著低于陇油7号,其P_n迅速降低到0.210 μmol CO₂·m^-2·s^-1,比对照下降256.2%,陇油7号P_n为0.434 μmolCO₂·m^-2·s^-1,是天油2号的2.06倍,在-5℃低夜温处理后陇油7号仍有较高的光合速率;陇油7号根/冠显著高于天油2号,表明陇油7号更多光合物质被优先输送到根部保存。【结论】低夜温造成白菜型冬油菜叶绿体光合膜结构损伤,引起叶片P_n降低,昼/夜温度为20℃/5℃时,P_n的下降主要与气孔限制相关,而昼/夜温度为20℃/-5℃时,P_n下降主要由非气孔限制引起。     

不同氮素条件下米槁光响应曲线拟合模型的比较分析

分析了施氮量对米槁幼苗光响应曲线的影响。采用砂培法,设置4种不同的氮素浓度,利用直角双曲线模型、非直角双曲线模型、直角双曲线修正模型等6种模型对米槁叶片进行光响应曲线拟合。此外,也对相关光合参数的响应过程做了探讨。结果表明,在不同氮素处理下,修正模型拟合的各项光合参数结果与实测值比较接近。其中,在N3处理下,米槁幼苗LSP(1 722.041 μmol·m^-2·s^-1)、P_nmax(8.295 μmol·m^-2·s^-1)、AQE(0.027 μmol·m^-2·s^-1)均大于其他处理,LCP(13.769 μmol·m^-2·s^-1)小于其他处理;且随着施氮量的增加,米槁叶片叶绿素含量、净光合速率P_n、气孔导度G_s、蒸腾速率T_r呈增大的趋势,胞间CO₂浓度C_i呈下降的趋势。因此,增施氮量能够显著改变米槁对光的适应幅度,提高叶片光能利用率。     

杨树大径级工业用材林适生品种选择

为选择适宜培育杨树大径级工业用材林的优良品种,以生产中广泛应用和新选育的52个黑杨派杨树无性系为材料,进行多点、多年造林试验,对生长量、形质指标、木材材性、性状遗传、抗虫性、抗逆性等性状,采用单性状评价、多性状综合选择.结果表明,优良无性系的材积生长量超过对照I--69杨13.8%~82.0%,各无性系间在生长、干形、冠形、木材材性、抗病虫性、抗逆性等方面存在广泛的遗传变异,且性状受强度或中等遗传控制;20世纪90年代广泛应用的品种以50号、卡帕茨、中林46最好,其次为中林14I、--69、中林28、中林23,以I--214、露易莎、西玛杨较差;20世纪90年代中后期新选育的杨树品种以L35I、--107、L323、L324最好,其次为T26、T66I、--102、中菏1号.     

PV曲线在杨树耐旱性鉴别中的应用

由PV曲线分析法得出的水分生理特征值π_p,π_o,RWC(P_(vat)=0)以及ε是鉴别杨树耐旱能力的良好指标。应用这些指标可以对树木的耐旱能力进行早期鉴定,缩短育种进程。实验结果表明:无性系80106和80105的耐早能力较强,I-69和80104较弱,80116和80118居中。文中还对小枝整体弹性模数ε的应用进行了新的探讨。     

盐胁迫下白蜡无性系苗期的耐盐性综合评价

目的本研究通过对9个白蜡无性系的耐盐性进行综合评价,为探究白蜡无性系的耐盐能力,选育优良耐盐林木品种,利用生物措施提高土地生产力提供理论依据。方法以1年生白蜡无性系扦插盆栽苗为试验材料,对9个无性系在不同盐胁迫条件下（0、2、4、6、8 g/L）的生长与生理指标的变化进行研究。结果在盐胁迫下,各无性系的生长受到明显抑制,并且随着NaCl质量浓度增大,无性系的生长指标（苗高增量、地径增量、生物量累积）都呈现下降的趋势,无性系YL的下降幅度最为平缓;9个无性系中的叶绿素含量也随着盐质量浓度升高而下降,YL与其他无性系存在显著性差异（P < 0.05）。盐胁迫导致无性系体内细胞膜透性与MDA含量增大,但在同一盐质量浓度时,无性系YL与Y3低于其他无性系;当盐胁迫逐步增大时,脯氨酸、可溶性糖含量因无性系品种不同而呈现不同的趋势,其中在YL、L5、QB、L2、Y3无性系中一直处于增长状态,在其余4种无性系中呈现单峰曲线,最高值出现在盐质量浓度为6 g/L的处理中;SOD酶活性呈现先升高后下降的趋势,无性系YL酶活性最高,与其他无性系有显著性差异(P < 0.05)。结论本试验采用主成分分析法对9个白蜡无性系的耐盐性进行综合评价,耐盐能力大小依次为YL、Y3、L5、QB、JJ、JN11、HX、L2、J10,试验结果为白蜡耐盐无性系的选育提供理论基础和育种材料。      

10个白杨派无性系抗寒性的比较与评价

以西北农林科技大学选育的6个I-101(Populus alba)×84K(P.alba×P.glandulosa)优良杂种无性系(‘02-3-32’‘02-8-21’‘02-21-13’、秦白杨1号、秦白杨2号、秦白杨3号)、4个I-101×毛白杨优良杂种无性系(‘04-16-10’‘04-14-15’‘04-17-12’‘04-19-14’),以及I-101、84K、毛白杨30号3个对照无性系的1年生休眠枝条为试验材料,在一系列低温胁迫(-15、-20、-25、-30、-35℃)处理24 h后,测定他们的电导率、丙二醛(MDA)质量摩尔浓度、可溶性蛋白质量分数、超氧化物歧化酶(SOD)活性等4个不同的生理生化指标变化,并通过隶属函数法对各无性系的抗寒性的结果进行比较与评价。结果表明:各无性系间抗寒性差异明显,抗寒性由强到弱表现为秦白杨2号、‘04-16-10’‘04-14-15’‘02-21-13’、秦白杨3号、84K、I-101、秦白杨1号、毛白杨30号、‘04-17-12’‘04-19-14’‘02-3-32’‘02-8-21’。研究表明,在4个抗寒指标综合评价中,秦白杨2号抗寒性表现最好;‘04-16-10’与‘04-14-15’抗寒性也明显强于其他无性系,可为抗寒性优良新品种选择及推广提供参考。     

三叶草对重金属镉的富集特性研究

研究了不同质量浓度镉胁迫下三叶草对重金属的富集特性.结果表明,在试验所设定的镉质量浓度范围内,三叶草的根、茎、叶各部均未出现明显的镉毒害症状,说明三叶草对镉胁迫有一定的耐受性.在不同质量浓度镉胁迫下,三叶草根、茎、叶各部的镉含量均出现了不同程度的变化,不论是地上部分或是地下部分,其富集系数均随着镉质量浓度的增加呈现下降...     

美洲黑杨杂交良种‘鲁林9号杨’离体再生体系的建立

以‘鲁林9号杨’无菌叶片与叶柄作为外植体,建立‘鲁林9号杨’的离体再生体系。结果表明,叶片诱导不定芽的最佳培养基为1/2 MS+0.3 mg·L^-16-BA+0.15 mg·L^-1NAA,诱导出芽率为100%,平均出芽数为10.83个;叶柄诱导不定芽的最佳培养基为1/2 MS+0.5 mg·L^-16-BA+0.1 mg·L^-1NAA,诱导出芽率为94%,平均出芽数为5.67个;不定芽生根的最佳培养基为1/2MS+0.15 mg·L^-1IBA+0.03 mg·L^-1NAA,其生根率为95.2%,平均每株生根5条。组培苗炼苗移栽成活率达95%。该研究旨在建立‘鲁林9号杨’的离体再生体系,为‘鲁林9号杨’品种遗传改良和分子生物学研究等提供试验基础,为培育高品质、速生、高抗的杨树新品种奠定理论基础。     

4种野牡丹科植物的干旱胁迫研究

为了探究野牡丹科(Melastomataceae)植物的抗旱能力,以‘超群’野牡丹(Melastoma ‘Chaoqun’)、‘云彩’野牡丹(Melastoma‘Yuncai’)、大果野牡丹(M.ultramaficum)和银毛野牡丹(Tibouchina aspera var.asperrima)为材料,采用人工模拟自然干旱胁迫试验,测量干旱胁迫期间的土壤含水量和光合特性参数,采用隶属函数分析法进行干旱胁迫评价. 结果表明,随着干旱胁迫时间的增加,土壤含水量均呈持续下降的趋势,4 种野牡丹科植物都出现了叶片萎蔫脱落的现象,净光合速率、气孔导度、胞间CO2浓度和蒸腾速率随干旱胁迫的加剧均呈下降趋势,而水分利用效率和气孔限制值则呈上升趋势.隶属函数分析结果表明, 4种野牡丹的抗旱能力依次为银毛野牡丹＞‘超群’野牡丹＞‘云彩’野牡丹＞大果野牡丹.