转基因741杨与非转基因741杨木材物理力学性质差异

本研究对田间试验林中8年生转基因741杨与非转基因741杨木材物理力学性质进行了对比分析。结果表明,转基因741杨的横纹抗压比例极限应力除了全部弦向略低于非转基因741杨外,干缩性、抗弯强度、顺纹抗压强度转基因741杨均高于非转基因741杨。除了干缩性差异不显著外,大部分性质差异显著,均达0.01极显著水平。抗弯强度、抗弯弹性模量、顺纹抗压强度和木材横纹全部径向抗压极限应力差异达0.01极显著水平。绝干密度、弦面握钉力和冲击韧性差异达0.05显著水平。其余性质的差异并不显著。     

杨树伐根嫁接更新造林优良品种的筛选试验

以小美旱杨为砧木,选择107杨、108杨、111杨、沙兰杨、北抗创新杨1号、中林2001杨和转基因杨7个杨树品种作接穗进行伐根嫁接,在北京大兴区分别设置了3块试验地的3个品种对比试验。结果表明:1)以小美旱杨为伐桩,3块试验地中北抗创新杨1号成活率和保存率均最低,其余6个品种接穗成活率和保存率分别在80%和90%以上。2)试验地1嫁接品种107杨、108杨、111杨的平均胸径、树高和单株材积均较大,且之间无显著差异;试验地2嫁接品种107杨、沙兰杨的平均胸径、树高和单株材积与北抗创新杨1号差异显著,107杨与沙兰杨的平均胸径、树高和单株材积差异不显著;试验地3嫁接品种107杨的平均胸径、树高和单株材积与中林2001杨、转基因杨差异显著,中林2001杨与转基因杨的平均胸径、树高和单株材积差异不显著。3)107杨、108杨、111杨、沙兰杨是适宜杨树伐根嫁接造林的优良品种。     

北美地区杨树木材利用现状与前景

过去20多年, 北美地区的杨树已经从杂草树种转变为产生巨大经济效益的用材林树种, 杨树木材因其具有较高纤维素含量和较低的木质素含量, 适合用作纸浆和纸制品的原料。杨木制浆方法有机械法、化学法、半化学法和化学机械法, 杨木浆可以作为高级纸、纸板、新闻纸和包装纸。杨木牛皮纸浆与针叶材牛皮纸浆混合, 具有良好的成纸性能, 透明度高, 适合制作高级用纸。杨木也是传统的锯材、单板和胶合板工业的原材料, 用来生产锯材、单板、胶合板、木质复合板、包装箱、集装箱、火柴杆和筷子等。最近10年杨木定向刨花板和结构复合板产量显著增加, 利用前景广阔。从资源生产的角度来看, 在改良木材化学组成、纤维质量和自然耐久性等方面进行木材性质改良的转基因杨树研究取得了长足进展。从资源利用角度来看, 高价值的工程复合板和高得率的纸浆和纸产品将会在未来发展中快速增长。     

转BtCry1Ac基因对107杨材性的非预期影响

为了探究外源BtCry1Ac基因对107杨材性性状产生的非预期影响,以转BtCry1Ac基因107杨2个株系(ECA1和ECA2)和野生型株系(WT)为材料,对其木材化学组分、物理和力学性质及纤维形态指标进行了定量测定。结果显示：BtCry1Ac基因的转入使107杨木材材性发生了非预期变化,具体表现为ECA1和ECA2的纤维素、灰分、苯醇抽出物及1%NaOH抽出物组分含量均显著低于WT(P<0.05);ECA1和ECA2的气干干缩性、全干干缩性显著低于WT(P<0.05),且ECA1和ECA2的气干密度、全干密度显著高于WT(P<0.05);ECA1和ECA2的冲击韧性、抗弯强度、抗弯弹性模量和顺纹抗压强度均显著高于WT(P<0.05);ECA1和ECA2的纤维长度显著低于WT(P<0.05)。总体表现为转基因株系的木材有着更小的干缩性,更高的密度和强度,其材性发生了非预期性改变,研究结果为转基因杨树的推广与应用提供了参考。     

南方型黑杨无性系木材材性的研究

在48个7—8年生南方型黑杨无性系对比试验林中,选择生长量达中等以上水平的19个新、老无性系,开展木材基本密度、纤维素含量、纤维形态的分析研究。纤维素含量和纤维长度在19个无性系中无显著差异,基本密度只在中汉17等几个无性系间有显著差异。基本密度和纤维长度在不同年龄间都存在显著差异。1～3年生的纤维长度在0．9mm以下,属短纤维;4—7年生的纤维长度在0．91mm以上,达到中级纤维长度标准。因此,杨树纸浆材超短轮伐期可以确定为3a或3a以上。     

6个杨树无性系木材密度及干缩性能差异

以6个杨树无性系木材为研究对象,对杨树的密度及干缩性能进行了分析研究,为杨树木材的加工利用提供依据。结果表明:6个杨树无性系木材基本密度为0.33～0.43 g/cm3,气干密度为0.39～0.51 g/cm3,全干密度为0.37～0.49 g/cm3,密度在不同无性系间差异极显著。50号杨、中林46杨、南杨木材密度沿径向呈逐渐增加的变化趋势,而108杨、N179杨和桑巨杨木材密度呈现先降低后逐渐增加的趋势。杨树无性系木材气干和全干干缩差异均值分别为2.53和2.22,不同无性系间气干干缩率(径向、弦向、体积、干缩差异)和全干干缩率(径向、弦向、体积、干缩差异)差异均极显著。50号杨、N179杨和桑巨杨木材干缩差异沿髓心向外呈现先增加后减小的趋势,中林46杨呈现逐渐增加的趋势,108杨和南杨则是呈现先减小后增加的趋势。相关性分析表明:木材密度与不同状态下干缩差异呈极显著负相关;木材基本密度除与弦向和体积气干干缩率不相关,与其他干缩指标均呈极显著正相关;不同干缩指标之间呈极显著正相关。     

人工林场杨木材性质与生长培育关系的研究

本文以生长在 3种长江滩地类型 (江滩、洲滩、湖滩 )、3种栽植密度 ( 3m×4m ,4m× 5m ,5m× 6m)下的3个品系速生人工林杨树木材 [欧美杨无性系 72杨 (Populus×euramericacv.I -72 58) ,美洲黑杨无性系 63杨(P .deltiodescv.I-63 51 )和 69杨 (P .deltoidescv.I-69 55) ,以下简称 72杨 ,63杨 ,69杨 ]为对象 ,深入地分析了人工林杨树木材材性与生长培育之间的关系。结果表明 :( 1 )品系对滩地杨树木材材性有较大的影响。安徽新洲洲滩和湖北黄洲江滩上生长的 63杨 ,湖南沅江湖滩上生长的 72杨纤维长度最长 ,微纤丝角最小 ,导管比量最大 ,方差分析表明 :72、63、69杨微纤丝角和主要物理力学性质差异均达显著和极显著。 ( 2 )滩地类型对72、63、69杨木材材性都有或大或小的差异。方差分析表明 :63杨、69杨微纤丝角、基本密度、抗弯强度和干缩率差异显著 ,说明 63杨和 69杨受滩地类型影响较大。 ( 3)栽植密度对 72、63、69杨木材材性的影响因材性指标的不同而不同。对 72、63、69杨来讲 ,栽植密度越大 ,微纤丝角、导管比量增大 ,纤维长度、木纤维比量、木射线比量都减小 ,基本密度、抗弯弹性模量和抗弯强度也越小。方差分析表明 ,72杨和 69杨受栽植密度影响较大 ,63杨受栽植密度影响较小     

杨树新品种考察及推广意见

杨树是藁城市平原绿化主栽品种,前些年我们主要推广的加拿大杨、北京杨在藁城表现不好,近些年推广种植的意大利214、沙兰杨、中林69杨等也表现出许多缺点,乡土树种毛白杨也存有缓苗期和生长周期长、育苗繁锁等缺点.对此我们先后考察了国家林业局、中国林业科学研究院、河北省林业推广站、北京林业大学、河北林学院以及大名、魏县、密云等县.建议推广引进中林46杨、三倍体毛白杨和欧美杨107号3个杨树新品种.试种引进南抗杨、窄冠白杨、欧洲转基因黑杨和欧美杨108号4个杨树新品种.     

转基因741杨对美国白蛾幼虫生长发育及其中肠酶活性的影响

为了研究转基因741杨对美国白蛾抗虫稳定性及其生长发育的影响,选择转基因741杨Pb29、Pb17两个无性系为试验材料,测定各龄幼虫死亡率、各龄虫体重、排粪量。试虫取食转基因741杨2周后,测定其中肠淀粉酶和蛋白酶活性。结果表明,转抗虫基因杨树饲养的美国白蛾幼虫死亡率均高于CK 5.34%,高抗Pb29饲养的幼虫死亡率为93.84%,中抗Pb17的为50.01%;存活幼虫发育不正常,发育历期明显延迟,体重增加速率和排粪量均显著降低,高抗Pb29和中抗Pb17饲养的虫体重增长率分别为CK的3.8%和36%,排粪量分别比CK少0.585 7g和0.310 5g;取食转基因无性系的幼虫中肠蛋白酶及淀粉酶活性显著降低,Pb29对其蛋白酶和淀粉酶的抑制率分别为77.93%和96.38%,Pb17的抑制率分别为36.31%和21.14%。因此,转基因741杨树对美国白蛾幼虫中肠酶的抑制作用与对其生长发育的阻滞有良好的相关性,转基因741杨无性系对美国白蛾幼虫仍具有稳定抗性。     

转基因杨对美国白蛾生长发育和存活的影响

用4个转基因杨树品种和6个非转基因杨树品种室内喂饲美国白蛾幼虫,观察不同杨树品种对美国白蛾生长发育和存活的影响。结果表明,美国白蛾幼虫的体重、发育历期、产卵量和卵孵化率以及存活率与所取食的杨树品种有明显的相关性。与CK相比,美洲黑杨T66、欧美杨L102、美洲黑杨323对美国白蛾生长发育无显著影响,转基因杨Pb11、Pb12、Pb17、Pb29和欧关杨W141、美洲黑杨中荷1号、美洲黑杨L35影响显著。     

加拿大颤杨木材物理力学性能研究与评价

测试加拿大艾伯塔产颤杨木材的物理力学性能性能,并与国产部分杨木性能进行对比分析。结果显示,颤杨木材的密度较低,径、弦向干缩湿胀率差异较小;硬度较低,属软材,物理性能与国产杨木非常接近;其力学性能则优于国内杨木,可以作为国内杨木的补充,用于家具与木制品的生产。     

不同杨树品种对美国白蛾生长发育和存活的影响

选择青岛地区常见的12个杨树品种,研究不同杨树品种对美国白蛾生长发育和存活的影响。结果表明,美国白蛾幼虫的体重、发育历期、存活率以及成虫产卵量和卵孵化率与所取食的杨树品种有明显的相关性。在供试范围内,107杨、欧美杨卡帕茨、美洲黑杨T66、欧美杨L102、美洲黑杨323为美国白蛾易感寄主,欧美杨w141、美洲黑杨中荷1号、美洲黑杨L35为中抗寄主,南林895杨、南林95杨、美洲黑杨T26、美洲黑杨L324为高抗寄主。     

欧洲黑杨转基因稳定性及对土壤微生物的影响

利用PCR分析技术 ,分析了田间试验已达 7a的转Bt基因欧洲黑杨的基因稳定性 ,并对其林地和非转基因林地的土壤微生物进行了类群数量分析。PCR分析表明Bt基因仍然存在于转基因植株中 ,转基因植株与对照杂交后代Bt基因分离呈 1∶1比例 ,符合孟德尔遗传分离规律 ,表明基因仍稳定存在。计数结果表明转基因林地中转基因植株与非转基因植株间根系土壤 3大类微生物 (细菌、放线菌和霉菌 )数量无显著差异 ,转基因林地与非转基因林地 (邻近杨树林地和健杨林地 )间的土壤 3大类微生物 (细菌、放线菌和霉菌 )数量无显著差异 ,说明转基因欧洲黑杨对土壤微生物系统尚没有明显的影响。     

8年生嫁接转基因杨树Bt毒蛋白的表达与运输

【目的】研究经历多年生长和对复杂自然环境适应后,嫁接的8年生转基因741杨中外源Bt基因是否稳定存在及表达,探索成年树木Bt毒蛋白的运输部位、运输量、运输的方向性和积累等规律。【方法】利用转Bt Cry1Ac基因741杨与未转基因741杨互为砧木和接穗进行嫁接,在自然条件下生长8年后,对2种不同嫁接方式杨树砧木和接穗的Bt Cry1Ac基因进行PCR检测和验证,利用ELISA技术对成年嫁接杨树的不同部位、不同组织进行毒蛋白含量检测。【结果】Bt Cry1Ac基因的PCR检测结果表明,Pb29/741嫁接杨中接穗部分和741/Pb29嫁接杨中砧木部分均扩增出与阳性对照大小一致的特异性条带,其余非转基因部分和阴性对照未扩增出特异性条带,证明Bt基因在嫁接杨树的转基因部分稳定存在,未发现外源基因丢失现象。ELISA检测表明,2种不同嫁接方式处理的741杨砧木和接穗的叶片、韧皮部、木质部和髓中均检测到Bt毒蛋白存在,证明Bt基因在8年生转基因嫁接741杨中稳定表达,且Bt毒蛋白可以在成年嫁接741杨的砧木和接穗间运输。Pb29/741成年株中,根部为非转基因部分,地上枝干部分为转基因组织,地上转基因组织能够表达Bt毒蛋白,其含量呈现出树冠外侧向内侧逐渐升高,树干部分向下又逐渐降低的趋势,且可以向根和树干基部非转基因组织运输和积累,以韧皮部运输为主。741/Pb29成年株中,根部为转基因部分,地上枝干为非转基因组织,根和树干基部组织也可以表达Bt毒蛋白,且可以由根部和干基部由枝干向树冠外侧运输并积累,以韧皮部运输为主;非转基因枝干部分呈现出树干向上逐渐降低,树冠内侧向外侧逐渐升高的趋势。【结论】尽管嫁接方式不同,嫁接的转基因杨树经历8年生长和复杂自然环境的影响和适应后,Bt毒蛋白的运输都呈现出由转基因组织向非转基因组织运输现象,毒蛋白含量呈现出类似由源向库运输和积累的趋势。转基因杨树可以通过传统嫁接方式在生产上应用,以提高转基因林木的生态安全性。     

欧洲黑杨抗逆性优良品种基因库种质资源10年总结

欧洲黑杨(Populus nigra)属于杨属黑杨派(Aigeiros Section),黑杨派具有早期速生、材质好、抗逆性强等特点。为提供杨树育种选择效率,加速育种进程,获得丰富的遗传变异杨树新品种,进一步丰富我国的杨树育种种质资源,选育出适应内蒙古西部气候条件的欧洲黑杨新种质材料,对引进的118个欧洲黑杨品种种质资源在呼和浩特市土左旗进行区域造林试验。结果表明:品种间树高和胸径表现出极显著差异,具有较丰富的遗传变异基础。其中N108、N105、N110、N88、N31、N11、N115、N10、N64、N45、N1、N48、N46等52个品种的综合评比超过对照种欧美杨107号(Populus xeuramericana clone)、108、2001和84K杨的平均值。多数品种对干旱、严寒的适应能力及抗旱抗寒生产力强于对照品种107杨和108号。各品种间树高、胸径、抗寒和抗病虫等方面存在显著的差异,品种间的选择是十分有效的。这些品种在抗冻、抗旱、耐瘠薄、抗病虫、速生、材性方面均好于当地推广主栽品种,可以在生产中推广并作为优良的基因资源创造改良品种应用。     

美洲黑杨基因资源收存及其遗传评价的研究

从１７个国家引进３３１个黑杨派无性系（其中５２个美洲黑杨无性系）,在山东省长清县营建我国第一个黑杨派无性系基因库。连续１０年对基因库内美洲黑杨无性系进行了多性状系统研究,结果表明各无性系间在物候期、生长、生根、抗寒和抗病虫等方面均存在着显著的差异,遗传变异丰富;系间的主要性状与无性系起源纬度及各性状间存在一定相关性。主要材料性状变异的研究结果表明,３８个８年生美洲黑杨无性系在木材基本密度、纤维长度无性系间变异达到极显著水平;木材密度和纤维长度与树高和胸径呈一定相关性;木材密度和纤维长度这两个性状在遗传上相互独立,受不同遗传机制控制。利用分子遗传标记ＲＡＰＤ技术研究库内美洲黑杨无性系ＤＮＡ多态性,结果表明本库美洲黑杨ＤＮＡ多态率为８６％,再次证明本库美洲黑杨遗传多样性高,可为我国杨树改良提供丰富的育种材料。     

新疆几种杨树品种纤维形态分析

为了探索出最适合新疆地区内的造纸杨树品种,对新疆生长的意大利杨、波兰杨、小×黑杨、额尔齐斯河杨等10个杨树品种木材纤维形态等特征进行了观测,通过对品种间不同部位木材纤维的长度、宽度、长宽比、内腔径及双壁厚、壁腔比等的WINCELL分析表明,品种间纤维形态存在着显著差异,10个杨树品种中额尔齐斯河杨、辽河19杨为较优质的造纸品种。     

三种速生阔叶木的PRC-APMP制浆性能比较

对比了杨木、桉木和相思木3种速生阔叶木的材性和PRC-APMP制浆性能,研究结果表明:杨木比桉木和相思木具有更高的聚戊糖和1%NaOH抽出物含量;桉木综纤维素含量略低于杨木和相思木,同时木质素含量最高;桉木材密度最大,相思木次之,杨木较低。采用PRC-APMP制浆方法,在NaOH总用量5.5%,H_2O_2用量5.0%浸渍漂白条件下,相思木制浆得率最高(83.8%),桉木次之(82.4%),杨木最低(81.3%)。桉木成浆白度最高78.2%(ISO,下同),杨木次之75.3%,相思木浆白度最低70.7%。在同等浆料打浆度条件下,相思木成浆抗张强度大于杨木和桉木,同时消耗磨浆电耗也最高;杨木成浆的纤维长度较大,浆料撕裂强度大于相思木和桉木;桉木成浆的抗张和撕裂强度均最低,但浆料具有高松厚度特性。     

SSR标记与欧洲黑杨材性性状的关联分析

对引进的92个1年生和65个4年生欧洲黑杨无性系进行材性测定,并结合171个SSR标记进行材性数量性状位点的关联分析.结果表明:1年生和4年生欧洲黑杨的木材基本密度分别为0.308 8 g·cm-3和0.355 2 g·cm-3,纤维长分别为601.3 μm和649.4 μm,纤维宽分别为21.81 μm和23.11 μm,微纤丝角分别为26.5°和26.1°.4年生欧洲黑杨苯醇抽提物、综纤维素、α纤维素以及木质素含量分别为2.32%、78.62%、41.48%和20.93%.通过SSR标记位点与性状间的关联分析,共获得与1年生材性性状关联的SSR标记位点10个,其中基本密度3个,微纤丝角5个,纤维长2个,纤维宽4个,贡献率6.43%～23.18%;与4年生欧洲黑杨材性性状关联的SSR标记位点8个,其中基本密度、纤维长、木质素各1个,微纤丝角、综纤维素含量和α纤维素含量各2个,贡献率7.41%～28.56%.     

林木抗性育种领域里的重大突破

<正> 欧洲黑杨是我国三北地区的主要杨树种,也是营造大面积速生丰产林基地的重要树种。但是,杨树人工林虫害十分严重,经常使杨树丰产林达不到丰产目标。据1989年统计,万公顷杨树人工林食叶害虫危害面积竟达40%,严重地影响林木的生长,主要的食叶害虫有杨尺蠖和舞毒蛾。为了确保杨树丰产林获得速生丰产,培育抗虫的杨树新材料,不仅是当务之急,而且具有很重要的长远意义。为此,中国林科院林业研究所和中国科学院微生物研究所合作开展欧洲黑杨抗虫转基因研究,该项研究被列为国家自然科学基金项目和林业部科技指南项目。几年来,经双方科技人员精心研究,密切配合和不懈努力,研究工作已取得重大突破,现已筛选出一批有Bt杀虫蛋白基因整合至染