铁尾矿区沙棘-桑树混交林中重金属元素的积累与分配

以铁尾矿区人工营造的沙棘-桑树混交林为研究对象,从沙棘和桑树的各个部位(根、干、枝、叶、皮)、单个植株以及混交林生态系统结构(乔木层、草本层、枯落物层、土壤层)3个层面,测定分析Fe、Mn、Cu、Zn、Cr、Pb、Ni、Cd等8种重金属离子的积累、分配和富集特征,为铁尾矿重金属污染土壤的森林修复生态系统构建以及保障与维持系统的平衡、可持续性提供科学依据。2个树种植株的各个部位,均以树根和树叶中的重金属元素含量较高,其次为树皮和树枝,树干中的含量最低,而且2个树种植株的根系对8种重金属元素的富集能力普遍较强,树皮和树叶对Pb、Cr、Cd的富集能力高于其他部位。2个树种在单株水平上均对土壤Ni的富集能力最强,对Fe的富集能力最弱,但沙棘对Fe、Mn、Cu、Cr、Pb和Cd的平均富集能力比桑树强,而桑树对Ni的富集能力比沙棘强,二者对Zn的平均富集能力相当;沙棘单株对8种重金属元素的总积累量为3.094 2×10-3kg/株,桑树为2.402 0×10-3kg/株。2个树种的混交林地土壤中,Fe元素贮存量占总贮存量的98.79%,Mn元素占0.94%,其他6种元素合计共占0.27%;沙棘根际土壤重金属的平均含量低于桑树,特别是Cd含量低于桑树。混交林生态系统结构各层次的重金属元素贮存量从大到小依次是土壤层、枯落物层、乔木层、草本层。以上研究结果提示,在铁尾矿上营建对重金属元素富集能力强,而且树种间对不同重金属元素的富集具有互补性的沙棘-桑树混交林,是一种较优的治理铁尾矿区土壤重金属污染的模式。     

沙棘-桑树人工混交林对铁尾矿土壤的改良效益分析

通过测定与调查铁尾矿区营建沙棘-桑树人工混交林的土壤理化性质、养分含量及分布,评价人工混交林对铁尾矿区土壤改良的作用。与新尾矿区土壤相比,沙棘-桑树混交林下尾矿土壤容重与毛管孔隙度分别减小5.85%、5.04个百分点,空气孔隙度和自然含水量分别增加了10.97、1.35个百分点,混交林下尾矿土壤0～40 cm土层的平均相对含水量比新尾矿土壤增加12.90个百分点,表明混交林植物根系的生长促使原来致密的尾矿砂土的物理性质得到有效改善。混交林对尾矿碱性土壤的改良作用明显,且桑树的改良作用优于沙棘。混交林下尾矿土壤中的有机质含量增加,为对照新尾矿土壤的7.22倍,有机质含量随土层加深而递减,且均有一定的表聚性,主要分布在0～20 cm土层;但混交林下尾矿土壤中的有机质含量仍然较低,仅是该区域对照山地天然灌丛土壤的17.15%。混交林下尾矿土壤速效态大量元素的含量依次为速效P>速效K>碱解N,全量为K>P>N,其中沙棘根系周围土壤中的全N、全P、全K含量高于桑树,而桑树根系周围土壤中的全Ca和全Mg平均含量略高于沙棘。依据上述结果认为,沙棘-桑树人工混交林可有效改良铁尾矿土壤的理化性质,增加土壤养分含量。     

桑树新生枝条和叶片中的养分分配格局研究

养分的组成和含量是评价桑叶对蚕的营养价值的主要依据。采用雾化栽培技术开展试验,测定分析桑树新生枝条和叶片的干物质含量以及全氮、全磷、全钾、总钙和总镁含量的空间分配格局,探究养分分配与桑枝粗细的关系。桑枝粗细与叶片主要养分的含量呈显著相关,枝条越粗,桑叶中的全氮、全磷、总钙和总镁的含量也越高;从枝条的基部到顶部,桑叶中的干物质含量以及总钙、总镁含量表现出逐渐降低的趋势,全氮和全磷含量则表现出显著增加的趋势,而全钾的含量变化不显著。桑枝粗细与枝条中的干物质含量以及全钾和总镁含量呈显著相关,而与全氮、全磷和总钙的含量无显著相关性;枝条从基部到顶部,枝条中的干物质含量呈现逐渐降低的趋势,而全氮、全磷、全钾、总镁和总钙含量则表现出逐渐增加的趋势;随着桑枝的增粗,枝条中部的干物质含量减少的程度显著高于基部和顶部,枝条顶部的全钾和总镁含量减少的程度显著高于基部和中部。上述研究结果提示桑园施肥应注意钾肥和镁肥的合理搭配,桑叶采摘后应注意追施氮肥、磷肥和钙肥。     

氮磷钾肥施用量和配比对桑树养分吸收与分配的影响

以四川丘陵蚕区桑园夏伐式养成的春秋两季桑树为研究对象,按不同施用量及配比施入氮(N)、磷(P)、钾(K)肥,调查桑树叶片、枝条、新梢等不同部位的N、P、K 3种养分的含量、吸收量及分配比例,为桑树合理施肥提供科学依据。从肥料种类来看,桑树不同部位的养分含量及养分吸收量均为N>K>P;从养分分配来看,桑树各部位在春、秋季和全年的养分分配均为叶片>枝条,其中春季为叶片>新梢>枝条。桑园按照不同施用量及配比施入N、P、K肥对桑树各部位的N、P、K含量和吸收量及其分配比率有明显影响:N(X1)、P(X2)、K(X3)施肥处理2水平(X12=600 kg/hm2,X22=210 kg/hm2,X32=300kg/hm2)、处理3水平(X13=900 kg/hm2,X23=315 kg/hm2,X33=450 kg/hm2)的桑树各部位养分含量和吸收量大多显著高于处理1水平(X11=300 kg/hm2,X21=105 kg/hm2,X31=150 kg/hm2)、0水平(不施肥)。研究结果表明,桑园合理增施N、P、K肥有利于提高桑树各部位N、P、K的含量和吸收量,推荐按照处理2水平施入N、P、K肥。     

桑树人工三倍体育种的研究

桑树的人工三倍体,通常由四倍体和二倍体桑杂交获得。无性系品种的四倍体,可以用照射剂量为5000拉特左右的γ-射线辐照刚膨大或休眠的冬芽,或者用浓度为约0.2％的秋水仙碱处理诱导获得。在这些方法中,用2ppmBA(激动素)配制的约0.2％的秋水仙碱溶液注射膨芽最有效。在产生三倍体的两种杂交组合中,由4x×2x组合获得的杂交种子发芽率差,将种子冷藏在2℃7天以上,可以提高发芽率。人工三倍体也可以由二倍体植株的雌花,与用2ppmBA配制的0.05—0.1％的秋水仙碱溶液,每天一次,连续处理7—10天而加倍的雄性配子杂交获得。     

南充市文锋镇土壤条件对桑树生长的影响

本文选定南充市文峰镇嘉陵江右岸桑园为研究区域,研究土壤pH值、有机质含量、粘土矿物相对含量和特定金属营养元素相对含量对桑树生长的影响,得出其中制约桑树生长的主要条件。其中研究区①区汛期洪水造成的缺氧,②、③区的粘土矿物含量成为影响各区域桑树生长最主要因素。结合当地实际情况,针对三个区域分别提出了相应的建议,为实现桑园增产提供一定的科学依据。     

原蚕饲育区桑树的培护管理

原蚕饲育区桑树的培护管理,因地、因时、因树制宜地采取相应的技术措施,创造和改善适应于桑树生长发育的各种环境及条件,以达到桑叶优质目的,制造合格的一代杂交种。     

桑树接种病原菌后体内养分变化与抗病性强弱的关系

本文用已知抗病性强弱的八个桑品种为材料,通过诱导对比,分析各品种桑树体内含糖量、粗蛋白质含量的消长变化与抗病性强弱的关系。当桑树接种F.Solani后,体内含糖量表现下降,而粗蛋白质含量则升高。桑树枝木含糖量高、粗蛋白质含量低,则抗病性强。     

桑树TrnL-trnF基因间隔区序列的特点及分析

设计桑树TrnL trnF基因间隔区序列的特异引物 ,扩增并分析了桑属育 71 1和桑莲 2个品种的TrnL trnF基因间隔区序列 ,其长度分别为 4 14bp和 4 17bp ,且富含A/T。该序列有 4 2 1个分析性状 ,具有 17个变异位点。在这些变异中主要以碱基的插入和缺失 (主要是插入 /缺失dA)为进化形式 ,其余的发生了少数置换。除这些变异位点以外的核苷酸序列完全相同 ,说明两者有高度同源性 ,与桑科、菊科和蔷薇科的TrnL trnF基因间隔区序列有一定同源性。用Clustalx软件对 2 1份材料的TrnL trnF基因间隔区序列进行聚类分析 ,建立了系统进化发育树     

人工三倍体桑树新品种嘉陵20号的选育

嘉陵 2 0号是用化学诱变与人工杂交相结合的染色体工程育成的人工三倍体桑树新品种 (2n =3x =4 2 )。母本为 792 0 (2n =2x =2 8) ,父本为人工四倍体西庆 4号 (2n =4x =5 6 )。该品种营养生长旺盛 ,枝条直立粗长 ,叶形大 ,叶肉肥厚 ,全年公顷产叶量比对照品种湖桑 32号 (2n =2x =2 8)增加 31 81%。养蚕试验万头蚕产茧层量比对照提高 5 84 % ,4 - 5龄蚕 10 0kg桑叶产茧量比对照提高 7 4 5 %。桑叶 (干物 )蛋白质含量 2 7 5 2 % ,比对照高 4 14百分点 ;可溶性糖含量 5 5 3% ,比对照高 1 0 4百分点。     

贵州地区桑属(Morus L.)植物的分布及区系特点

依据贵州省植物标本馆(HGAS)桑属植物标本及相关文献资料,对贵州地区桑属(MorusL.)植物分布及区系特点进行了分析。该地区桑属植物的9个桑种主要分布在海拔240~2 400 m的黔东北、黔东南、黔西南,其中:白桑(M.albaL.)分布广,分布地区海拔在1 000 m以下;长穗桑(M.wittiorum Hand-Mazz.)属孑遗分布,分布于沟谷且冬无严寒处;长果桑(M.laevigata Wall.)与长穗桑为同一种系,分布同域,数量少,且有分化;鸡桑(M.australisPoir.)在高海拔寒湿区域形成群落,类型丰富,且仍在分化;蒙桑(M.mongolicaSchneid.)及变种鬼桑(M.mongolica Schneid.var.diabolica Koidz.)抗旱耐寒,分布少,被滇桑[M.yunnanensis(Koidz.)C.Y.Wu et Cao.]替代;华桑(M.cathayana Hemsl.)和山桑(M.bombycis Koidz.)的分布也少,山桑可分布于较高海拔;裂叶桑[M.trilobata(S.S.Chang)Cao.]新拟,仅在低海拔的凯里地区有分布。该地区桑属植物分布的区系特点是:种类丰富,多型性突出,起源古老,特有现象明显,与邻近省份桑属植物分布区系联系密切。认为该地区是研究桑属植物起源与演化的关键地区之一。     

青藏高原东缘中国沙棘的克隆多样性及克隆结构

应用随机扩增多态性DNA标记(RAPD markers)对青藏高原东缘中国沙棘的克隆结构、克隆多样性进行了初步的探讨。结果表明,1) 14条RAPD引物在8个中国沙棘居群共184个样本中平均形成55.75种条带,平均有15.13种条带在居群内表现出多态性,平均多态条带百分率为27.64%;鉴别出26种基因型,平均每基株形成3.4个分株;2)与应用DNA分子标记研究的其他克隆繁殖能力较强的植物相比,中国沙棘的克隆多样性水平偏低,Simpson’s多样性指数(D)平均值为0.85;Fager’s均匀度指数(E)平均值为0.87;3)克隆结构分析表明,中国沙棘每克隆内分株间的平均距离为1.75 m,克隆繁殖的生长型主要为游击型,并且在居群内存在以某一优势基株为主的克隆分布方式;4) 居群的定居时间、生境及群落结构等对中国沙棘的克隆多样性有一定影响。     

新疆维吾尔自治区桑树自然分布区域的地理生态环境及桑树形态特征

基于为新疆维吾尔自治区桑树品种资源的开发利用及种质创新提供基础信息,系统阐述了昆仑山北坡桑树自然区、天山南坡桑树自然区、天山东部山间盆地桑树自然区、天山西部伊梨河谷盆地桑树自然区和天山以北温凉气候地带桑树自然区等5大桑树资源自然分布区域的地理生态环境及桑树形态特征,认为新疆地区各桑树自然分布区域的地理生态环境及桑树形态特征有较大差异。     

桑树天冬酰胺合成酶基因的克隆与表达分析

天冬酰胺合成酶B(asparagine synthetase,AS-B;EC 6.3.5.4)参与植物氮同化过程的催化与调节。在构建的盐胁迫下桑树(Morus L.)抑制消减杂交(SSH)文库中发现一个编码天冬酰胺合成酶的基因片段,采用cDNA末端快速扩增(RACE)方法获得2 061 bp的全长序列,完整的开放读码框(ORF)长1 761 bp,编码586个氨基酸,预测蛋白分子质量65.66 kD,将该基因命名为桑树天冬酰胺合成酶基因(MaAS,GenBank登录号:HQ025955)。序列分析显示,MaAS编码的蛋白包括2个保守的功能域(谷氨酰胺-氨基转移结构域和合成酶结构域),与其它植物天冬酰胺合成酶的氨基酸序列相似性在75%以上。将MaAS基因开放读码框连接到pET28a(+)表达载体中,转化大肠杆菌BL21后,诱导表达的MaAS重组蛋白分子质量大小与预测的分子质量一致。采用邻接法构建的桑树和其它植物基于MaAS蛋白氨基酸序列的系统进化树显示:桑树、葡萄(Vitis vinif-era)、毛果杨(Populus trichocarpa)、蓖麻(Ricinus communis)聚为一类,亲缘关系较近。半定量RT-PCR分析表明,MaAS基因在桑树不同部位的转录水平存在明显差异,在盛花期的雌花中转录水平最高,尚未木质化的幼根和成熟桑椹中的转录水平较高,幼茎的茎皮和木质部中的转录水平较低,嫩叶中的转录水平很低,腋芽中的转录水平最低。     

桑白皮的开发利用

桑白皮中含有多种化学成分，且其用途广泛。本文概述了桑白皮的药理作用及开发利用现状。     

桑树橡胶延伸因子基因的克隆与表达分析

桑树乳汁在桑树的生长和防御过程中起重要作用,乳汁中的糖苷酶抑制剂还是治疗糖尿病的有效成分。通过桑树cDNA文库中的序列比对,发现一段与乳汁合成相关的基因片段,采用RACE方法获得该基因的全长序列,基因cDNA全长1 145 bp,编码区759 bp,编码252个氨基酸残基,将该基因命名为桑树橡胶延伸因子基因(GenBank登录号:GQ466080)。为探究该基因的功能,通过RT-PCR的方法分析该基因在桑树不同组织器官的表达,结果表明该基因在桑树幼叶中的表达量最高,其次是茎和芽,在根中的表达量最低。对桑树叶片进行细胞分裂素处理,发现细胞分裂素处理后该基因表达量有减少的趋势,在细胞分裂素处理的叶片中,正在伸展的幼叶中该基因的表达量要高于刚出现的幼叶和成熟叶。与桑树中已知的其它功能基因相比,桑树橡胶延伸因子在桑树正常生长中的表达量远高于桑树Na+/H+逆向转运蛋白基因MaNHX和桑树抗冻蛋白基因WAP27的表达量。从以上结果初步推测桑树橡胶延伸因子基因在桑树的生长发育中起重要作用。     

桑枝粗细和空间位置对叶片微量元素分布的影响

为探明新生桑枝叶片中微量元素的分布格局,以雾化栽培的桑树实生苗为材料,研究叶片中铁、锰、铜、锌、硫、硼、钼和氯等8种微量元素分布对枝条粗细和空间位置的响应情况。结果表明,叶片中的铜、锌、锰和钼含量与空间位置无显著的相关性,而铁、硼和氯元素含量表现为下部叶大于上部叶,硫含量则表现为上部叶大于下部叶;桑枝的粗细不会对叶片中的铜、锌和铁含量造成显著的影响,但可以改变锰、硫、硼、钼和氯元素的含量,即粗枝上的叶片中的硫和钼含量较高,中等粗细枝条上叶片中的锰、硼和氯元素含量最高。微量元素的含量是桑叶多元化开发利用的品质基础,应进一步关注影响桑叶微量元素含量的内外驱动因子,如养分供应、生长阶段和桑树品种。     

桑树斑状叶色突变体Cty-Sm差异蛋白质组的分析

为探讨桑树斑状叶色突变体Cty-Sm叶色变异的分子机制,以该突变体与正常桑的叶片为材料,采用一维电泳-液相色谱-质谱技术对二者的蛋白质组差异表达进行了分析与鉴定。结果表明,与正常绿色叶相比,在桑树斑叶突变体的叶片黄化部位,核酮糖1,5-二磷酸羧化酶/加氧酶(rubisco)大小亚基、光系统Ⅱ捕光色素蛋白、质体蓝素、三磷酸腺苷(ATP)合酶等蛋白质组分的表达量显著减少,而磷酸甘油酸激酶、Rubisco活化酶、核苷二磷酸激酶、Cu-Zn超氧化物歧化酶(SOD)、热激蛋白、18 kD蛋白A及甘露糖结合凝集素等蛋白组分显示上调表达。依据实验结果,探讨了桑树斑叶突变体Cty-Sm的突变类型与蛋白质组差异表达的生理学意义。