马尾松抗旱性研究进展

综述了国内外学者近20多年来的马尾松(Pinus massoniana)抗旱研究进展,主要包括干旱胁迫对马尾松的种子萌发、苗木以及接种外生菌根提高抗性机理等问题与进展,旨在为马尾松的抗性育种提供理论支撑和技术支持。近年来的研究主要集中在干旱胁迫下幼苗的光合特性、质膜结构、渗透调节、内源酶活性和内源激素含量等生理生化方面,随着干旱胁迫程度的加重和胁迫时间的延长,幼苗的净光合速率、蒸腾速率、气孔导度、叶绿素含量和暗呼吸速率等5个光合指标不断下降;质膜透性和丙二醛(MDA)含量等2个质膜结构指标不断上升;游离脯氨酸和可溶性糖含量等2个渗透调节物质不断上升;超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和硝酸还原酶(NR)3种内源酶类在胁迫条件中的表现不一,SOD随着胁迫加剧活性加大,NR变化趋势相反,POD则呈先上升后下降趋势;内源激素类表现为脱落酸(ABA)含量在胁迫初期反应较敏感,生长素(IAA)和玉米素核苷(ZR)含量随着胁迫加剧含量急剧下降,而赤霉素(GA3)含量无明显变化规律。由于研究方法和研究对象有限,导致了目前抗性筛选的局限性。如何有效解决抗性表型特征选择和评价以及在表型选择基础上开展生化以及分子水平研究是当前马尾松抗性研究的正确途径。     

马尾松不同家系苗期耐旱性分析

选取70个马尾松(Pinus massoniana)初级种子园半同胞家系为试验材料,结合反复干旱胁迫试验和大田试验,测定苗木萎蔫度和死亡率,离体针叶失水率,大田实验保存率,利用隶属函数法初步评价筛选出抗旱性较强的家系。结果表明:干旱胁迫下各家系苗木死亡率与萎蔫度存在极显著正相关性,评价结果具有较好的一致性;各家系苗木反复干旱胁迫死亡率变异系数为0.317,大于萎蔫度和离体针叶失水率变异系数,离散程度高,同时能体现苗木复水后的恢复能力,该评价指标具有更好的代表性和分辨能力。综合评价认为,在70个马尾松家系中,N-68号和N-28号家系苗木具有较强的抗旱性。     

马尾松不同家系光合特性的研究

对马尾松１０个家系光合特性的研究表明：（１）不同家系在叶绿素含量，叶绿素ａ／ｂ值，气孔密度，孔径，生物量等方面存在明显差异。（２）生物量和叶纱含量，气孔密度有明显的相关，两者对生物量的贡献达９５％以上；生物量和净光合速率存在一定的正相关。     

3种高山杜鹃对持续干旱的生理响应及抗旱性评价

对土壤持续干旱条件下3种野生高山杜鹃幼苗的保护酶活性、渗透调节物质、丙二醛和质膜相对透性进行测定,研究3种高山杜鹃幼苗对干旱胁迫的生理响应,并进行抗旱性评价。结果表明:随干旱时间的延长,除了大白杜鹃叶片POD活性呈先降后升的趋势外,3种高山杜鹃的保护酶活性呈先升后降的变化趋势,大白杜鹃叶片SOD活性与其他2种杜鹃差异显著(P<0.05),POD活性与其他2种杜鹃有极显著差异(P<0.01);除大白杜鹃的可溶性糖含量呈持续上升趋势外,3种高山杜鹃的渗透调节物质都呈先升后降的变化趋势,大白杜鹃叶片可溶性糖含量与其他2种杜鹃有极显著差异(P<0.01),脯氨酸含量与其他2种杜鹃有显著差异(P<0.05);迷人杜鹃和露珠杜鹃叶片可溶性蛋白质含量的变化趋势则呈先升后降再升的变化趋势,大白杜鹃叶片可溶性蛋白质含量呈先升后降的趋势,大白杜鹃与其他2种杜鹃幼苗叶片中可溶性蛋白质含量有极显著差异(P<0.01),迷人杜鹃和露珠杜鹃叶片的可溶性蛋白质有显著差异(P<0.05);3种高山杜鹃叶片MDA含量呈先升后降再升的变化趋势,而质膜相对透性明显增强,大白杜鹃叶片MDA含量与其他2种杜鹃有极显著差异(P<0.01),大白杜鹃与迷...     

不同家系马尾松苗木水分参数的研究

应用P -V技术对不同家系马尾松苗木膨压为 0时的渗透势 (φstlp)、充分膨胀的渗透势 (φssat)、膨压为 0时的相对含水量 (RWCtlp)、膨压为 0时的相对渗透含水量 (ROWCtlp)、细胞最大弹性模量 (εmax)和膨压随叶水势下降而下降的速率 (b)等水分参数进行了研究 ,并用反隶属函数的方法对不同家系苗木保持膨压的能力进行综合评价。结果表明各家系马尾松 ψstlp、φssat、RWCtlp、ROWCtlp、εmax和b值都较低 ,显示了较强的保持膨压的能力。综合评价表明 4 5 6、83、2 0家系和台江种源保持膨压的能力最强 ,75、38和 12 7家系保持膨压的能力较强 ,而 2 3、4 6 4和 186家系保持膨压的能力则相对较弱 ,说明马尾松苗木耐旱性存在较大的种内遗传变异。干旱胁迫下 ,对 83家系与 4 6 4家系的研究表明 ,在一定水势范围 ,b值出现一个低值 ,φstlp也有一定程度的下降 ,εmax值有一定程度的上升 ,但升幅不大。说明在一定的干旱胁迫范围内 ,马尾松苗木随着干旱胁迫的加剧渗透调节能力有所提高。     

马尾松不同家系施磷肥效应对比研究

为明确不同家系马尾松(Pinus massoniana)生长对磷肥的敏感性,揭示磷肥的施肥效应,以6个马尾松优良无性系半同胞子代为研究对象,研究不同磷肥施入量对马尾松幼树6年生长的影响。结果表明,不同处理对各家系的保存率影响不显著;各家系在施肥前期地径和树高生长量差异显著;随着林龄和郁闭度增加,树高的差异导致林分蓄积量差异。不同施肥量对马尾松92号、99号、110号和104号家系生长特性的影响不显著;5～6年生的91号家系及3～6年生的105号家系,树高和单株材积均差异显著,这两个家系的最佳施肥量均为T2处理;综合分析T2处理对马尾松后期生长最有利。     

马尾松不同家系扦插育苗试验初报

马尾松不同家系插穗的生根能力有较大的差异,其生根率的差异达极显著水平;扦插繁殖的母株年龄效应明显,其生根率的差异达显著水平;不同产地家系间的插穗生根率有一定差异,但未达显著水平;马尾松扦插繁殖用“全光喷雾”装置和ＡＢＴ生根粉处理是可行的,其生根率平均达７４．５％。     

酸沉降胁迫对不同家系马尾松幼苗耐酸性的影响

由于我国工业化、城镇化进程日益加快,环境污染不断加剧,由此引起酸雨频率及强度增加,长期酸雨侵蚀造成我国大面积土壤酸化.酸沉降影响森林的生长,主要表现:1)抑制植物养分、水分的吸收和运输;2)抑制光合作用;3)抑制呼吸作用;4)抑制其他代谢.这些抑制作用最终导致植物的萎黄、褪色、枯死(单运峰,1993;Zhu et al.,2008;李振华等,201 1).马尾松(Pinus massoniana)是我国南方主要造林树种和重要的工业用材树种,适应性强、生长快(丁贵杰等,2006;周政贤,2001),分布遍及南方15个省(区),分布区内地理环境存在极大差异.在长期的自然选择和生殖隔离下,马尾松存在着丰富的种内遗传变异,特别是对南方酸性土壤环境表现出很强的适应能力(Zeng et al.,2011).     

木棉对不同浇水频率及持续干旱的生理响应

通过研究浇水频率对木棉幼苗生理生化特性的影响及外源氯化钙(CaCl_2)和水杨酸(SA)处理对其抗旱性的影响的结果表明:不同浇水频率间(2天浇1次,4天浇1次,6天浇1次)木棉的叶绿素相对含量、气孔导度和光系统Ⅱ最大光化学效率(Fv/Fm)无显著差异。在处理第6天时,过氧化物酶(POD)和超氧化物歧化酶(SOD)的活性在2天浇1次和4天浇1次的处理中显著高于6天浇1次的处理,但到处理第60天时,各处理间的差异不再显著。可见,以上3种浇水频率对木棉的生理生化影响差异较小。停止浇水持续干旱7天时,10 mg/L SA处理的叶绿素相对含量显著高于对照;干旱14天时,10 mg/L CaCl_2,40 mg/L CaCl_2和10 mg/L SA处理的Fv/Fm显著高于对照;干旱21天时,10 mg/L CaCl_2处理的Fv/Fm显著高于对照。可见,10 mg/L和40 mg/L CaCl_2及低浓度(10 mg/L)的SA在干旱程度较轻时都可以提高木棉的抗旱性,但是在干旱程度较重时,10 mg/L CaCl_2提高木棉抗旱性的效果最好。     

马尾松家系生长稳定性研究

对多个试点马尾松家系试验林 11年生树高、胸径、材积分析结果表明 ,家系间生长及家系在不同地点间生长差异均十分显著 ;同时家系基因型方差分量与“家系×地点”的方差分量在表型方差中都占有较大的比重。可见家系与地点的交互作用显著存在。采用相关系数法、非参数法以及Wricke -生态价法等六种稳定性评价方法对参试家系的稳定性进行评价与比较 ,结果以相关系数和非参数稳定性度量值的评判效果为最佳。以非参数法将参试家系划分为稳定与不稳定二种稳定性类型 ,同时以相关系数法评判 ,将参试家系划分为广泛生境型、优良生境型和不良生境型 3种适应性类型 ;结合各家系生长表现与稳定性测度而将参试家系划分为高产稳定型、高产不稳定型、中产稳定型、中产不稳定型以及低产型五种生长稳定性类型。其中属高产稳定型的家系有 35、 38、 76、 78、 79、 80、 88、 89、 90、 114、 115、 116、 117、 119、 147、15 1等 16个家系可作为马尾松造林区的主要推广对象。     

马尾松持续经营方式探讨

本文论述了马尾松持续经营模式的基本框架，阐述了马尾松持续经营在节约造林成本，保持水土，持续发挥林地经济效益方面的可行性和基本技术路线，是“森林持续经营”理论在经营对象上的具体实施。     

菌根化马尾松植株抗旱性研究

通过对干旱胁迫下菌根化马尾松松针中细胞膜透性及保护酶的活性变化进行研究,分析了细胞膜保护酶在外生菌根提高马尾松抗旱能力过程中的作用,结果表明,接种劣味乳菇的菌根化马尾松植株的抗旱能力较强,其次是接种紫金蜡蘑的菌根化马尾松植株,CK马尾松植株抗旱能力较差;劣味乳菇菌根化马尾松植株MDA含量和SOD活性的提高幅度均较小,而POD活性和细胞膜透性变化幅度较高,且与马尾松植株的抗旱能力呈正相关。表明细胞膜保护酶的调节作用在外生菌根提高马尾松植株抗旱能力过程中发挥了一定作用。     

马尾松不同家系营养物质含量与松突圆蚧抗性的关系

测定马尾松家系中未受松突圆蚧危害植株与受害植株针叶中可溶性糖、总糖、可溶性蛋白、全N、游离氨基酸、粗脂肪等营养物质的含量,探讨营养物质含量与马尾松对松突圆蚧抗性的关系。结果表明:1)高抗家系全N含量低于中抗和低抗家系;2)受松突圆蚧危害的诱导,针叶可溶性糖和总糖含量降低,此诱导反应与家系对松突圆蚧的抗性无关;3)可溶性蛋白、全N含量和游离氨基酸总量也因松突圆蚧的危害而降低,但这一诱导反应与家系对松突圆蚧的抗性有关,高抗家系降低量大于低抗家系,导致高抗家系受害植株中这几类营养物质的含量低于低抗家系;4)高抗家系受害植株针叶中除精氨酸外的16种氨基酸含量低于低抗家系;5)粗脂肪含量和总糖/全N与马尾松对松突圆蚧的抗性无关。     

马尾松优良家系再选择研究

马尾松是我省最重要的造林树种,在工农业生产、生态环保等方面有着重要的作用。本研究根据已掌握的马尾松群体及个体的遗传变异规律,进行遗传测定,开展二层次选择,充分挖掘种内各层次变异,达到最佳增益水平,大大提高马尾松的经营水平。     

马尾松优良家系入选率对遗传增益的影响

马尾松(Pinus massoniana)优良家系选择是选育马尾松良种的重要环节。该研究以马尾松初级种子园的10组自由授粉子代测定试验为研究材料,根据家系材积均值和家系内材积变异系数设置不同的选择强度,以研究不同选择策略对家系选择效果的影响。研究结果表明:随着入选率的扩大,家系选择所得到的遗传增益逐渐降低,但入选的家系数量明显增加。为保证获得足够的遗传增益,家系入选率应不大于20%。变异系数40%的入选率与30%的入选率相比,遗传增益下降0.57%,变异系数增加2.82%,而入选家系数目增加了9.8%～15.5%。说明适当放宽变异系数的入选率可以大量增加入选家系量,而在遗传增益和变异稳定性上的损失却不大。     

马尾松优树自由授粉家系的生产力评价

对浙江省５批７片马尾松优树自由授粉家系子代测定林的研究表明，５～１０年生时其高、径生长性状具有丰富的家系遗传变异，受中度以上的遗传控制。根据连续１０ａ的测定结果，高径和材积生长的遗传力随树龄的增加变化较小，但遗传变异系数则随树龄的增加而逐渐减小。年度间相关分析表明，利用５年生以下的树高预估１０年生时的树高和树干材积，精度很低，损失的信息很大，马尾松家系生长的初选年龄应在５年生以上。利用树高（为主）作为标准对所有参试家系的生产力进行评价，从４０５个家系中选出１６７个生长大于对照１０％的优良家系，可作为种子园疏伐时留优的依据；大于对照１５％的９６个家系，其亲本无性系可选配为控制授粉的杂交亲本；大于对照２０％的生产力最高的３２个优良家系，可作为重建一代种子园的亲本材料，或用于建立采穗圃，通过规模无性繁殖最大限度地提高良种效益。     

马尾松优良家系单株的综合选择

通过对广西、广东两地52个优良家系引种试验,以CK1永定仙师普通种子,CK2本地优树混系种子,CK3漳平五一林场马尾松种子园家系为对照。研究结果表明：不同家系间平均胸径、树高和材积等生长性状差异均达到极显著水平。从不同产地生长性状指数分析得出,广西（2、31、28、35、33）和广东（36、32、24）优良家系表现良好,平均材积是CK1和CK2均值的1.5倍以上,是CK3均值的2倍以上。从胸径、树高和材积进行综合评价,前10名的优良家系中,广西占有7个,而广东仅占3个,排在前2位为广西31和广西2优良家系,综合评价值分别达0.00050和0.000 52,排名第3的为广东36优良家系,综合评价值为0.002 79。     

不同种源的马尾松半同胞家系子代苗期生长表现

对来自湖南、广西、浙江、广东、福建等5个省的36个马尾松半同胞优良家系自由授粉子代苗期生长表现进行分析。结果表明:不同种源马尾松家系苗的平均地径和苗高生长差异均达到了极显著水平,平均苗木高生长、地径生长均以湖南、广东、广西3个种源的较好。不同家系之间在苗高、地径生长上也表现出极显著的差异,高生长以GXGLN2号家系为最好,其次是HN29号、GD1号家系;地径生长以GD8号家系为最好,其次是HN7号、GXGLN2号家系。综合考虑高生长和地径生长,GXGLN2号家系表现最好。马尾松苗高与地径生长存在着极显著的正相关。     

4个兔眼蓝莓品种对持续干旱的生理响应及其抗旱性评价

【目的】揭示兔眼蓝莓的抗旱机制,为兔眼蓝莓抗旱优良品种选育提供参考。【方法】以5年生‘圆蓝’‘灿烂’‘巴尔德温’和‘S13’兔眼蓝莓为试验材料,通过人工控水模拟干旱环境,研究土壤持续干旱对兔眼蓝莓叶片的水分饱和亏、超氧化物歧化酶(SOD)活性、丙二醛(MDA)含量、脯氨酸含量、叶绿素含量、可溶性蛋白含量和可溶性糖含量的影响,采用隶属函数法和灰色关联分析法进行各品种的抗旱性评价。【结果】随着干旱胁迫时长的增加,4个兔眼蓝莓品种叶片的水分饱和亏均呈上升趋势,土壤含水量下降,叶片产生水分亏缺,叶片饱和亏增幅由大到小依次为‘圆蓝’‘巴尔德温’‘灿烂’‘S13’。随干旱胁迫时长增加,脯氨酸含量逐渐增加,干旱持续40、50 d时与干旱初期具有极显著差异(P 0.01),增幅由大到小依次为‘圆蓝’‘巴尔德温’‘S13’‘灿烂’。随干旱胁迫时长增加,叶绿素含量呈现持续下降的趋势,‘圆蓝’‘灿烂’‘巴尔德温’和‘S13’叶片的叶绿素含量分别比干旱初期降低了37.91%、17.65%、57.40%和42.70%,降幅由大到小依次为‘巴尔德温’‘S13’‘圆蓝’‘灿烂’。随干旱胁迫时长增加,‘灿烂’‘巴尔德温’和‘S13’叶片的SOD活性呈先升、后降的变化趋势,‘圆蓝’呈先升、后降、再升的变化趋势。随干旱胁迫时长增加,可溶性蛋白和可溶性糖含量均呈先升、后降的变化趋势,MDA含量变化呈先升、后降、又升、再降的双峰变化趋势。4个兔眼蓝莓品种的抗旱性由强到弱依次为‘圆蓝’‘巴尔德温’‘灿烂’‘S13’,叶片的可溶性糖含量、MDA含量、可溶性蛋白含量和水分饱和亏与4个兔眼蓝莓品种的抗旱性关系较为密切。【结论】在短期干旱胁迫下,兔眼蓝莓主要通过提高SOD酶活性来清除活性氧,随着干旱持续,蓝莓渗透调节系统发挥主要作用,通过一系列协同生理变化缓解植物失水受到的伤害,以抵御逆境。4个兔眼蓝莓品种中,‘圆蓝’的抗旱综合表现最优,表明其在干旱胁迫下具有更强的适应能力。     

马尾松优树无性系和家系性状遗传变异及相关性

以城步马尾松1.5代种子园经过子代测定选择出的生长表现较突出的10个马尾松优树无性系和同期造林于种子园附近的子代测定林内相对应的10个马尾松优树自由授粉家系为试验材料,对其生长和材性性状进行调查分析。结果表明:马尾松优树的无性系间生长性状中树干通直度差异显著;优树的自由授粉家系间树干通直度的差异极显著,活枝轮数和下三轮活枝数的差异均达显著。材性性状中家系间纤维长的差异极显著,纤维素含量和木材基本密度的差异均显著。马尾松优树的无性系与自由授粉家系间树高、枝下高、冠幅、最大枝基径、下三轮活枝数的差异均达极显著,胸径的差异达显著;材性性状中木材纵向线干缩率的差异达极显著水平,木材基本密度、纤维长宽比的差异均达显著水平。马尾松优树无性系与自由授粉家系间生长性状中枝下高呈显著负相关,下三轮活枝数呈显著正相关;树高、树干通直度均呈负相关,胸径、冠幅、最大枝基径、活枝轮数、分枝角度均呈正相关,但均未达显著水平。材性性状中纤维素含量、木材基本密度均呈正相关,纤维长、纤维宽、纤维长宽比、木材纵向线干缩率均呈负相关,但均未达显著水平。