南方红豆杉幼林生长种源变异和速生种源初选

为了解南方红豆杉幼林生长和分枝性状的种源差异和地理变异情况,对24个产地的南方红豆杉2年生圃地种源进行了检测,结果表明,南方红豆杉幼林树高、当年抽梢长、地径、冠幅、最长侧枝长、当年侧枝数和侧枝总数等在种源间存在显著差异,不存在明显的地理变异模式;来自气候温暖但年降水量较少地区的种源生长快、分枝多、树冠浓密.相关分析表明,种源生长和分枝性状间呈显著的正相关,速生的种源冠宽、枝多.基于种源幼林测定结果,初选出云南石屏、福建沙县、湖南通道、福建武夷山和贵州锦屏5个早期速生优良种源.     

马褂木N素吸收和利用效率家系遗传及N素影响

选用来自贵州黎平马褂木优良种源的23个优树自由授粉家系,设置低N和高N 2种N素水平的盆栽试验,以研究马褂木N素吸收和利用效率的家系遗传变异及N素水平的影响.结果表明:不同家系对N素水平的生长反应差异显著,家系N效率变化在17.5%～98.8%间.根据N效率大小可将参试家系划分为稳定型高N效率和敏感型低N效率两大类.除低N下根系N素利用效率的家系效应较小外,不同N水平下马褂木各器官及全株N素吸收和利用效率的家系差异都达到极显著水平,受较强的家系遗传控制,且N素环境对之影响较小,其家系遗传力在0.511 5～0.963 0之间.低N下稳定型高N效率的马褂木家系具有较高的N,P素吸收效率,进而导致其生长量大,叶片宽大而数量多,须侧根发达,然而试验却发现,高N效率的马褂木家系其叶片N素利用效率却较低.     

马尾松生长性状交配效应的遗传分析及杂交组合选择

利用2份6×6全双列交配设计子代测定林材料,对马尾松生长性状的配合力、杂种优势和自交效应等进行分析.结果表明:2份测定材料的树高、胸径和材积等生长性状的一般配合力、特殊配合力和正反交效应都极为显著,这些性状的遗传是由加性和非加性基因共同控制,其中非加性效应起主导作用,加性基因效应相对较小,而基因上位效应材料Ⅰ(1992年制种)明显大于材料Ⅱ(1993年制种).马尾松生长性状的特殊配合力效应明显大于一般配合力效应,这可能与亲本来源于不同地理种源和经过一般配合力间接选择有关.马尾松生长性状普遍存在自交衰退现象,2份材料中各亲本树高、胸径和材积的平均自交衰退程度分别为-17.8%～-18.4%、-23.3%～-27.7%和-44.3%～-50.6%,一般配合力小的亲本自交衰退程度呈明显增加趋势.马尾松不同交配组合间的杂种优势差异巨大,正反交杂种优势在总体上大致相似.以材积为评选指标,2份材料各选出10个优良杂交组合,其平均材积增益分别为测验群体的59.41%和41.76%,是对照的100.58%和74.61%.     

马尾松测交系杂交子代生长性状遗传分析

利用设置在浙江省淳安县2份不同测交系交配设计子代遗传测定林材料,对马尾松生长性状进行遗传分析.结果表明:2份测定材料的树高、胸径和材积等生长性状的一般配合力(GCA)和特殊配合力(SCA)效应都极为显著.在材料Ⅰ(杂交亲本为随机选择)中,生长性状的遗传控制是以加性基因效应为主,显性基因效应次之;而材料Ⅱ(杂交亲本经过生长选择)中正好相反,显性基因效应起主导作用,加性基因效应次之.根据2份材料材积的GCA效应值,各选出4个优良母本和2个优良父本,而基于杂交组合材积配合力总效应值(TCA),2份材料各初选出10个优良杂交组合,其平均材积增益分别是测验群体的32.20%和33.90%,是对照的52.44%和103.69%.2份材料树高、胸径和材积的全同胞家系遗传力值很高,分别为0.881 9、0.917 3和0.920 4,与0.561 4、0.664 3和0.676 9,说明马尾松生长性状受较强的遗传控制.     

三尖杉种源遗传多样性

应用ISSR分子标记对我国三尖杉主要分布区16个地理种源的遗传多样性和遗传分化进行分析.结果表明,三尖杉具有丰富的遗传多样性,总的种源基因多样性为0.337 7.研究发现,不同种源的遗传多样性差异较大,遗传多样性较高的种源主要来自三尖杉自然分布区的东部和偏中东部地区.由于小种群效应, 以及缺乏有效的基因流和生境的片断化,三尖杉种源间的遗传分化较大,25.9%的遗传变异存在于种源间,而74.1%的遗传变异来自于种源内.聚类结果显示,来自东部和偏中东部、遗传多样性较高的种源聚成一支.该区域和边缘分布区种源间遗传多样性的差异在很大程度上可能归因于长叶和短叶2种类型三尖杉种源间的差异.研究还表明,种源间的遗传距离与其地理距离相关不显著.     

栽培措施对南方红豆杉紫杉醇含量的影响

选择不同年龄、不同生长季节的南方红豆杉人工栽培幼树及通过不同海拔地和不同施肥措施的栽培试验,研究不同采收年龄、器官、部位和季节及不同栽培措施对南方红豆杉短周期药用林紫杉醇含量的影响。研究结果表明:南方红豆杉不同年龄幼树及其不同器官和部位的紫杉醇含量差异很大。1、2年生幼树枝叶紫杉醇含量明显高于3 - 4年生幼树;在不同器官中,根皮紫杉醇含量最高,树皮和枝条皮部次之,叶片和树干木质部含量最低;在树冠不同部位中,以上部枝叶的紫杉醇含量最高,中部次之,下部最低。在一年中,以气候条件适宜的5月及秋冬季的1月与9—12月时的枝叶紫杉醇含量较高,而在气温高、光照辐射强的7—8月幼树枝叶紫杉醇含量低;考虑到截干促萌需要,南方红豆杉适宜的采收季节为11—12月及次年的1月。栽植地的海拔高度对幼树枝叶的紫杉醇含量影响显著,较高海拔地因夏季气候条件适宜而有利于紫杉醇生物合成。在生产上提倡使用有机肥以促进南方红豆杉幼林的生长和生物量积累,同时不影响紫杉醇的合成。     

3种冬青属植物种子解休眠过程中的生理变化

选择具有长期休眠特性的3种冬青属Ilex树种铁冬青Ilex rotunda,冬青Ilex chinensis和全缘冬青Ilex integra种子,以无休眠的小果冬青Ilex micrococca种子为对照,开展低温层积过程中种子内含物质量分数、酶活性和内源激素质量分数等生理变化研究,以揭示冬青属种子休眠的可能生理机制。测定结果表明,铁冬青、冬青和全缘冬青种子在低温层积过程中代谢活跃,脂肪质量分数不断下降,淀粉和还原糖质量分数明显增加;过氧化物酶（POD）活性显著增强,而过氧化氢酶（CAT）活性明显降低;脱落酸（ABA）质量分数大幅降低,赤霉素（GA₃）,生长素（IAA）和玉米素核苷（ZR）质量分数及与ABA的比值均呈现出不同程度的增长趋势。低温层积前后的比较发现,铁冬青、冬青和全缘冬青种子ABA质量分数由层积前高于到层积后低于小果冬青,而GA₃ /ABA比值从层积前低于到层积后高于小果冬青,这可能是解除其种子休眠的原因之一。测定结果还发现铁冬青和冬青种子在解休眠过程中生理变化较为一致,而与全缘冬青则有一定差异,这与铁冬青和冬青两者亲缘关系较近有关。图1表2参13     

论创建浙西南森林种质资源保育与创新

结合浙西南种质资源保育的实际,论述了浙西南森林种质资源的保育与创新的形式及其涵义,从自然条件、社会经济条件、社会人文条件与政府保障等方面说明了浙西南创建森林种质保育所具有的得天独厚的条件,并说明在浙西南开展种质资源保育具有重大的现实意义。     

基于高通量转录组测序筛选马尾松抗松材线虫病相关基因

[目的]研究马尾松抗松材线虫病相关基因,为解析马尾松抗性机理和高抗马尾松早期选择提供理论依据。[方法]对高抗和易感2种马尾松基因型接种松材线虫,在接种后第1、15和30天取样进行转录组高通量测序,通过对高抗和易感马尾松差异基因识别以及富集分析,以筛选与抗松材线虫病相关的组成型差异基因。[结果]对高抗和易感马尾松接种松材线虫后的转录组进行比较,在接种后第1、15和30天分别获得2 866、679和1 657个差异基因,且在接种松材线虫后不同时间点间,共有差异基因相对较少。对差异基因进行GO富集分析,结果显示:在接种后第1、15和30天,最显著的生物学进程是氧化-还原过程,而GO项刺激反应、转录调节以及香叶基二磷酸代谢过程也显著富集。对这几类GO项相关基因进一步分析,发现接种后3个时间点GO项刺激反应中共包括26个R基因,除了2个R基因外,其它R基因表达皆为组成型,在接种松材线虫和对照间差异不显著,而GO项转录调节中仅2个差异基因被nr注释为ERF转录因子,其余为未知基因。接种松材线虫后,ERF转录因子在高抗马尾松上的表达量始终高于易感马尾松上的表达量,且在接种松材线虫和对照间表达量变化不显著,也为组成型基因表达。GO项香叶基二磷酸代谢过程中,GGPPS 3个基因也在高抗马尾松上具有更高表达量,为组成型基因表达。这些基因中TIR-NBS-LRR基因(c65785.graph_c0)、ERF转录因子(c78073.graph_c0)和3个GGPPS基因在高抗马尾松中表达量较高,而在易感马尾松中表达量较低,甚至为0,可作为开发分子标记的候选基因用于鉴定抗性马尾松。[结论]高抗和易感马尾松在接种松材线虫后第1天其表达量差异达到显著水平的基因最多,其中,LRR基因、ERF转录因子和GGPPS与马尾松的抗性相关,部分TIR-NBS-LRR基因、ERF转录因子和GGPPS有望被开发为鉴定高抗马尾松的分子标记。     

磷高效马尾松种源磷效率的家系变异及苗期-大田回溯相关分析

从高磷效率的马尾松广东信宜种源中选择9个优良自由授粉家系,设置低磷和高磷两种养分环境,通过分析不同养分环境下植物生长量、干物质积累量和分配及磷效率（包括磷素吸收效率和利用效率）等指标,并结合5年生子代测定林生长状况的分析,研究马尾松广东家系对低磷胁迫的适应能力。结果表明:与一代种子园优良自由授粉家系相比,广东产地马尾松各家系总体上具有较好的适应低磷胁迫的能力,同时也存在着显著的家系变异。在参试的9个马尾松家系中,185,337,33和67家系表现较好,在苗高、地径和干物质量积累,以及根系参数和主要磷效率指标等方面都明显优于其他家系。在低磷胁迫环境下,337、185、67、336和33等高磷效率家系的根系主要参数也明显高于其他家系,表明整体根系参数的适应性变化是磷效率和生物量形成的决定因素。相关分析发现,这些性状之间具有显著或极显著的相关性,相关系数达到了0.700～0.999之间。通过苗期大田生长回溯相关分析发现,最重要的苗期磷效率指标干物质积累量,与大田条件下的树高性状均呈显著（p0.05）相关,而与材积性状仅达到0.10水平的相关（p0.1）。这一结果表明,通过马尾松家系的苗期磷效率指标,能预测大田生长条件下马尾松的部分生长性状,但尚不能较好地预测全部生长性状。本实验结果揭示,可以通过开展磷效率苗期盆栽试验来鉴定和筛选高磷效率马尾松家系,缩短林木遗传改良的选育周期,提高育种效率。