欧美杨PdPP2C基因的克隆与功能分析

欧美杨是中纬度地区最适合的短轮伐期工业用材集约经营树种之一,然而盐渍、干旱和低温严重影响了欧美杨的生长发育和产量。本文利用RT-PCR等技术克隆出欧美杨PP2C基因并进行了序列分析。PdPP2C基因开放阅读框为1 320 bp,编码439个氨基酸。蛋白质序列分析表明,PP2C蛋白N端保守性不强,C端有保守的蛋白磷酸酶区域。荧光定量PCR分析表明,该基因在欧美杨根、成熟叶、顶端叶和茎中都有表达且根中表达量最高。逆境胁迫分析表明,该基因受NaCl、ABA和干旱等诱导表达。干旱和盐胁迫处理下转PdPP2C基因拟南芥与野生型相比生长受到较少抑制,且叶绿素含量上升,丙二醛含量下降,表明PdPP2C基因作为一种蛋白磷酸酶提高了拟南芥的抗逆性。      

辽河源自然保护区不同林龄山杨天然次生林的土壤有机碳特征

【目的】明确辽河源自然保护区不同林龄山杨天然次生林(Populus davidiana)0~100cm土层的土壤有机碳密度及其垂直分配特征,为评价其碳汇功能提供依据。【方法】以河北辽河源自然保护区山杨中龄林、近熟林、成熟林为研究对象,采集了27个土壤剖面(0~100cm土层)的土壤样品,对土壤体积质量、土壤有机碳含量进行测定,计算土壤有机碳密度,并对土壤有机碳含量与其他土壤理化指标的关系进行分析。【结果】辽河源自然保护区不同林龄山杨天然次生林土壤的体积质量为1.07~1.69g/cm3,且随着土层深度的增加呈逐渐增加趋势。不同林龄山杨天然次生林的土壤有机碳含量均随着土层深度的增加而降低,中龄林、近熟林和成熟林3种林龄山杨林土壤有机碳含量为1.53~17.59g/kg。0~100cm土层土壤有机碳密度平均值为15.31t/hm2,相同林龄不同土层土壤有机碳密度平均值随着土层深度的增加呈先降低后增加再降低的变化趋势。相关性分析表明,3种林龄整个土壤剖面土壤有机碳含量与土壤全N、全P含量均呈极显著正相关,与土壤pH呈正相关;中龄林、近熟林土壤有机碳含量与土壤体积质量、土壤全K含量均呈极显著负相关,与土壤含水量呈极显著正相关;成熟林土壤有机碳含量与土壤体积质量、土壤全K含量存在负相关关系,而与土壤含水量存在一定的正相关关系。【结论】辽河源自然保护区不同林龄山杨天然次生林0~10cm土层土壤有机碳密度从大到小依次为近熟林中龄林成熟林,10~20cm土层为近熟林成熟林中龄林,20~100cm土层则表现为成熟林中龄林近熟林。     

滇杨枯落叶和林下土壤的化感潜力1）

采用生物测定法,对滇杨枯落叶和林下土壤的化感潜力进行了研究。结果表明：滇杨枯落叶浸出液会延缓三叶鬼针草种子萌发,抑制胚芽生长,在2．5％的处理质量分数下,对胚根的生长具有抑制作用,化感效应敏感指数RI＝－0．22。对株高和生物量的抑制作用,随着浇灌枯落叶浸出液质量分数及添加枯落叶粉比例的增加而增强,质量分数为2．5％时,株高的RI＝－0．17,生物量的RI＝－0．54。在添加80％枯落叶粉的处理下,株高的RI＝－0．54,生物量的RI＝－0．67,生物量的化感效应敏感程度高于株高。滇杨林下土壤对三叶鬼针草生长无化感抑制作用,均表现为化感促进作用,＞2～10 cm深的土壤促进作用最强,株高和生物量的化感效应敏感指数分别为0．57、0．73。     

银中杨、玉簪落叶生物质炭对Pb~(2+)、Cd~(2+)、Cr~(6+)吸附的影响因素

为探讨银中杨、玉簪落叶所制备生物质炭对水体Pb~(2+)、Cd~(2+)和Cr~(6+)吸附规律的差异及影响因素,采用限氧裂解法将银中杨及玉簪落叶制成生物质炭,并以此为吸附载体研究其在不同初始离子质量浓度、pH值、Na+浓度及接触时间等因素影响下对Pb~(2+)、Cd~(2+)和Cr~(6+)的吸附。结果表明:随着初始Pb~(2+)、Cd~(2+)和Cr~(6+)质量浓度的增加(0~800 mg·L~(-1)),落叶生物质炭对相应重金属离子的吸附量也增加。将初始质量浓度设置在0~200 mg·L~(-1),生物质炭对3种金属离子的吸附量由大到小表现为Pb~(2+)、Cd~(2+)、Cr~(6+),然而,将初始离子质量浓度提升至300~800 mg·L~(-1),吸附量由大到小表现为Pb~(2+)、Cr~(6+)、Cd~(2+);溶液pH值由2增至8,可使Pb~(2+)和Cd~(2+)在生物质炭表面的吸附率得到迅速提升,然而,生物质炭对Cr~(6+)的吸附率在整个pH值变化范围则呈渐趋降低的趋势;随着Na+浓度增加(0~0.6 mol·L~(-1)),落叶生物质炭对3种金属离子所表现的吸附规律各不相同,其中,对Pb~(2+)的吸附量先下降而后渐趋升高,对Cd~(2+)的吸附量逐渐下降,而对Cr~(6+)的吸附量则表现为先增加而后下降。Na+离子浓度由0 mol·L~(-1)提升至0.6 mol·L~(-1)可使生物质炭对Pb~(2+)和Cd~(2+)的吸附量分别降低16.8%和97.1%,相反,对Cr~(6+)吸附量却有所促进,使其增加55.6%;生物质炭对初始质量浓度为400 mg·L~(-1)的Pb~(2+)、Cd~(2+)和Cr~(6+)吸附的数量随接触时间延长(0~1 440min)而逐渐增加,相同条件下由大到小表现为Pb~(2+)、Cr~(6+)、Cd~(2+);生物质炭对Pb~(2+)、Cd~(2+)的吸附主要以电性吸附为主,而专性吸附则为生物质炭吸附Cr~(6+)的主要机制。     

高温和干旱胁迫对杨树幼苗光合性能和抗氧化酶系统的影响

采用室内模拟试验,研究了高温、干旱单一或复合胁迫对南林895杨(PopulusבNanlin-895’)幼苗光合特性、叶绿素荧光、抗氧化酶活性的影响。结果表明:随着胁迫时间的延长,高温、干旱单因子和复合胁迫使杨树幼苗净光合速率(P_n)、气孔导度(G_s)、蒸腾速率(T_r)、最大荧光(F_m)、PSII最大原初光化学量子效率(F_v/F_m)下降、初始荧光(Fo)升高,中度干旱胁迫使胞间CO_2摩尔分数(Ci)、水分利用效率(WUE)先降后升,超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)活性先升后降,P_n主要受气孔和非气孔因素共同限制;重度高温、重度干旱和复合胁迫末期SOD、POD活性下降显著,P_n主要受非气孔因素限制。复合胁迫对P_n、T_r具有叠加效应。复合胁迫对P_n、G_s、Ci、T_r、F_v/F_m、SOD的胁迫效应大于单一胁迫;杨树幼苗在高温和干旱复合胁迫条件下受害最严重。     

胡杨地理分布特征与气候环境的相关性分析(英文)

[目的]研究胡杨地理分布区域气候环境特征和变化规律以及胡杨自身对环境气候的适应性。[方法]在综述胡杨树种概况和地理分布的基础上,对胡杨分布区气候、水资源、地下水特征、土壤类型以及人类活动影响等进行了综合分析。[结果]特殊的区域气候环境条件以及长期的人类活动干扰是影响胡杨生长的主要因素。胡杨叶形的变化是对气候环境适应的明显特征,胡杨通过调节酚类次生代谢物质在体内的合成、转运和转化等过程来抵御极端干旱环境下各种环境因子的胁迫。有效的保护和更新复壮措施以及生态输水工程对于恢复和重建受损的胡杨林绿洲生态环境作用显著。[结论]该研究对于中国西北内陆干旱地区生态环境恢复建设具有重要意义。     

美洲黑杨新品种全红杨叶片色素含量与叶色的对比研究

为研究全红杨叶片内在色素与外在色相的特性及其关系,探讨全红杨的呈色机制,比较分析了生长季不同时期全红杨、中红杨和2025叶片中色素含量和叶色参数的差异。结果表明,全红杨叶片含有较多的光合色素(叶绿素a、b和类胡萝卜素)和非光合色素(花色素苷),尤其是花色素苷含量显著高于中红杨和2025,三者叶色差异明显。全红杨色相a*值和色光值始终为正值,色相b*值为较小的正值,叶色始终以红色为主;中红杨色相a*值和色光值由正值变为负值,色相b*值为正值并逐渐变大,叶片红色转淡,出现返绿现象;2025杨色相a*和色光值为较低的负值,色相b*为较高的正值,叶片始终呈现黄绿色或绿色。此结果与叶片色素比例的变化对叶色的影响结果相一致。     

双抗虫基因三倍体毛白杨对舞毒蛾幼虫的抗性研究

用室内群体饲养舞毒蛾幼虫的方法,对15个双抗基因三倍体毛白杨株系进行饲虫试验。结果表明:校正死亡率划分了高抗、中抗、低抗虫植株,舞毒蛾校正死亡率在95以上为高抗株系;40～75为中抗株系,30以下为低抗株系。舞毒蛾的发育历期、蜕皮指数和毒效反映的规律相一致。     

Establishment of Efficient Regeneration System of Populus×euramericana cl.‘Bofeng’

Compared with the species of Leuce section,the difficulty in plant regeneration during tissue culture for the species of Aigeiros section is a key limiting factor for their application in genetic engineering of forest trees.In this study,the plant growth regulators combination,copper concentration,light intensity,and the selection pressures of kanamycin were investigated using leaves of Populus×euramericana cl.’Bofeng’ as explants,and a stable and high efficient regeneration system was established.Using this system,both the shoot regeneration rate and rooting rate were up to 100%,and the average number of differentiated shoots in each leaf explant was up to 20,and the survival rate of seedlings reached 98%.The optimal selection pressure of kanamycin in shoot inducement for leaf-explant was 40 mg·L^-1,and the optimal selection pressure of kanamycin in root inducement of adventitious bud was 20 mg·L^-1.The authors also found that differentiation rate of adventitious buds of P.×euramericana cl.’Bofeng’ could be significantly promoted by increased copper concentration,and this is the first report about the key role of copper（Cu） in explant regeneration of Poplars.This regeneration system with high frequency which was established by the authors was as good as that of species of Leuce section,and it provides a good technological platform for genetic engineering of forest tree which uses the species of Aigeiros section as model materials.     

杨树伐根嫁接亲和力研究

以小美旱杨为砧木,选择了9个杨树品种作接穗进行伐根嫁接,研究了伐桩与接穗的亲和力。结果表明:以小美旱杨为伐桩,嫁接038杨,中林46杨,107杨,108杨,埃瑞达诺110杨,中林2001杨,中林2025杨和转基因杨的伐桩成活率均高于97.8%,第4年伐桩保存率均高于92.8%,可以满足林业生产的需要,表现出良好的亲和力。