水曲柳CUC1基因克隆及瞬时表达分析

[目的]本研究克隆了水曲柳(Fraxinus mandshurica?Rupr.)CUC1基因,分析其表达特性,为该基因在水曲柳再生的调控研究中奠定基础.[方法]从水曲柳苗克隆FmCUC1基因,利用生物信息学软件分析Fm-CUC1基因的核苷酸序列及其编码蛋白的氨基酸序列,并构建系统进化树;利用农杆菌介导法将FmCUC1...     

吉林省中东部森林分布区水曲柳分布及其生态特征

研究基于水曲柳在我国温带阔叶混交林区的生态地位、经济价值和资源几近枯竭的不争事实,以吉林省中东部森林分布区为对象,旨在通过水曲柳在不同群落中的数量特征、区域差异和生态特征分析等,为该物种的保育及可持续经营等提供科学依据。研究采用标准地法,均匀设置并调查了面积为30 m×30 m的样地509块,通过对不同森林群落和市/区尺度的水曲柳种群(D_1.3≥5 cm)蓄积、密度和幼树更新的分别统计、比对,获得其资源分异特征,同时分析了水曲柳资源状况与经度、纬度、海拔和水热条件的关系。结果表明:除少数以水曲柳为优势的纯林和阔叶混交林外,水曲柳种群数量在红松针阔混交林、云冷杉针阔混交林和优势种不明显的阔叶混交林中相对较高;而在人工林、白桦林、杨树林和蒙古栎林等群落则较低。不同森林群落的水曲柳幼树整体呈进展型,但幼树密度与水曲柳种群数量的关系并不显著,整体表现在水曲柳种群数量较低的人工林类型组中相对较高,在种源充足的水曲柳林和以水曲柳为优势的阔叶混交林中相对较低。利用Acrgis软件绘制了吉林省中东部林区水曲柳的市/区分布图,通过聚类分析得出和龙市、桦甸市、通化县、靖宇县、抚松县和安图县为水曲柳的现存丰富区,敦化市、舒兰市、丰满区和蛟河市为水曲柳的潜在分布区;其余25个市/区为水曲柳的资源匮乏区。水曲柳种群蓄积和蓄积比随经度、海拔的增加均呈明显的单峰型变化,但随纬度的变化规律不明显。相关分析结果表明:水曲柳种群数量的空间分布受降水因子的影响小,但与温差变化和冬季低温显著相关。      

林分密度对水曲柳人工林碳储量的影响

为了解林分密度对水曲柳人工林碳储量的影响规律,在黑龙江省帽儿山地区,选择不同造林密度(2 200、2 500、4 400、10 000株/hm2)的13年生水曲柳人工林,采用样地调查的方法在每种密度处理各设置3块样地,进行了林分碳储量与乔木层年净固碳量的测定。结果表明:水曲柳林分密度增加,其乔木层、凋落物层、土壤层以及生态系统碳储量均随之增大,而林下植被层碳储量随林分密度的增加而减小。其中不同密度林分的乔木层、林下植被层、土壤层以及生态系统碳储量差异均显著(P＜0.05),而凋落物层在各密度之间差异不显著(P>0.05)。4种密度水曲柳林分碳储量的空间分配均表现为:土壤层>乔木层>凋落物层>林下植被层,土壤层和乔木层碳储量分别占生态系统总碳储量的79.6%~82.4%和14.1%~17.0%,是人工林碳库的主要组成部分。此外,水曲柳人工林乔木层的年净固碳量随林分密度的增加而增大,造林密度为2 200株/hm2林分的年净固碳量明显低于其他密度林分(P＜0.05)。上述结果说明提高造林密度对增加幼龄林分碳储量具有显著作用。      

对节白蜡群落物种多样性分析

为了更好地保护和利用国家珍稀濒危植物—对节白蜡(Fraxinus hupehensis Chu,Shang et Su),采用常规群落调查方法在其分布区的典型区域设置了15个样方进行群落学调查,统计分析了对节白蜡群落的物种组成、重要值、物种多样性指数等特征以及对节白蜡自然更新情况。群落物种组成分析表明,在被调查的15个样方中,共有乔木36种,灌木111种,草本60种。群落各层次物种重要值分析表明,对节白蜡在群落乔木层中占据绝对优势(45.62%);灌木层中对节白蜡的重要值最大(8.34%),但伴生的水蜡、棕榈和菱叶海桐等数量较多;草本层中薹草具有绝对优势(18.99%)。通过分析群落各层次物种的3种多样性指数(丰富度指数、多样性指数和Pielous均匀度指数)表明,对节白蜡各层次物种多样性关系为:灌木层草本层乔木层,反映出对节白蜡在乔木层和灌木层的存在对维持灌木物种多样性具有重要作用。通过以上分析可知,对对节白蜡的保护中应注意保护其伴生种,例如黄连木和三角枫等;对节白蜡的天然更新受人为干扰的影响较大,而对光照条件的改变是主要因素。研究认为,对节白蜡群落的可持续发展需要适当的人为干扰。     

白蜡早春萌芽期树木含水量与枝条颜色变化关系分析

文中分析白蜡早春萌芽期含水量与枝条颜色变化的关系,用以从外观上判断早春萌芽情况。试验结果表明,枝条含水量随萌发进程而变化,在芽萌发前期枝条的含水量急剧下降,之后随芽的萌发含水量增加,枝条颜色随含水量与芽萌发进程呈现出明显的变化。     

不同间伐强度对水曲柳天然次生林生长动态及乔木层结构的影响

以水曲柳天然次生林为研究对象,以培育大径材为目标,采用典型取样法,研究不同强度间伐对水曲柳天然次生林的生长变化及乔木层组成结构的影响.结果表明:不同间伐强度对水曲柳胸径生长及材积生长差异显著,以弱度和强度间伐的天然次生林分中水曲柳中大径级林木较多,以中度间伐胸径生长率最大;不同间伐强度水曲柳天然林中,林木径级分布以强度...     

水曲柳扦插繁殖影响因子的分析

在林下和温室内的插床中,对水曲柳(Fraxinus mandshuricu)扦插繁殖的环境、母树年龄、采条部位、顶芽有无、切口形状、生根促进物质等进行了研究。结果显示,温室内的平均生根率为83．0％,林下生根率几乎为零。在保证插穗周围有近乎饱和的空气湿度的环境下,采自水曲柳1～2年生实生苗的插穗,枝条中下部的无硕芽、斜切口插穗的生根率达92．2％。NAA1000mg／L浸泡插穗基部5min的生根率为71．7％;IBA 50mg／L浸泡插穗基部12h的生根率为84．5％,ABT2生根粉的生根率为92．2％。     

接种丛枝菌根真菌对水曲柳实生苗光合特性和叶片解剖结构的影响

以1年生水曲柳( Fraxinus mandshurica Rupr.)实生播种苗为研究材料,观察接种不同丛枝菌根真菌(AMF)后苗木不同发育阶段叶片光合特性和解剖结构变化,为全面认识菌根真菌对水曲柳光合特性的影响提供理论依据。结果表明:水曲柳各个发育时期的叶片光合作用能力和解剖结构存在差异,菌根真菌可以明显促进水曲柳速生期的光合能力。接种菌根真菌处理的速生期水曲柳光合速率、蒸腾速率、气孔导度显著高于对照,接种摩西球囊霉菌、幼套球囊霉菌和混合接菌处理分别较对照的光合速率提高32.94%、34.36%和43.13%,蒸腾速率提高了69.61%、81.37%和85.29%,气孔导度提高了75.00%、75.00%和100.00%。接菌处理提高了水曲柳叶片栅栏组织厚度、紧实度和叶脉密度,而海绵组织、疏松度则有降低趋势。综合整个发育阶段水曲柳光合参数和叶片结构变化,本研究认为接种菌根真菌后影响了叶片结构并提高了叶片光合能力。     

基于SSR荧光标记的白蜡核心种质构建

白蜡为中国北方重要的盐碱地造林树种,研究其遗传多样性,进一步构建核心种质,对白蜡优异种质的筛选及开发利用具有重要作用,为广泛开展白蜡种质资源的保存评价、挖掘优异基因资源提供核心材料,同时也为白蜡育种提供优良基因资源。本研究运用SSR标记的方法,选取田间表型性状差异较大的4个白蜡品种华雄、鲁蜡5号、金叶白蜡和金枝白蜡,采用聚丙烯酰胺凝胶电泳从500对SSR引物中筛选出扩增条带清晰、多态性好、扩增稳定的42对引物。从筛选出的每对引物5′端添加荧光标记后,采用毛细管法通过DNA分析仪检测202个样品不同等位变异的扩增片段,从42对SSR引物中筛选出17对扩增稳定的引物,建立基于高通量荧光SSR标记的白蜡种质鉴定体系。研究了来自全国22个地区的具有代表性的202份白蜡种质资源的遗传多样性,通过R语言包Genetic Subsetter构建出了40份白蜡核心种质。结果表明:选用的17对引物都表现出多态性,共检测出142个等位变异,平均每对引物等位基因数为8.353个;平均有效等位基因数为3.342;平均多态性信息含量为0.635。可见白蜡属植物种间变异较大,具有丰富的遗传多样性。构建了40份白蜡核心种质,占原始种质的20%,t检测表明,所构建的核心种质遗传多样性丰富,其代表的遗传多样性指标与原始种质资源差异不显著,说明获得的核心种质资源能够充分、最大程度地代表原始种质。研究结果为白蜡种质资源的收集、保护、评价及利用提供了宝贵的理论依据和物质基础。利用17对高效引物构建了白蜡属植物SSR高通量鉴定体系,构建的40份白蜡核心种质能够最大程度的代表其遗传多样性。     

混合盐胁迫对二倍体刺槐和绒毛白蜡根系形态和抗氧化指标的影响

以二倍体刺槐和绒毛白蜡幼苗为材料,配制NaCl和Na2CO3混合盐梯度,比较2种植物根系生物量和形态差异,测定根系保护酶活性以及膜脂过氧化产物和可溶性蛋白含量,以探讨盐碱胁迫对植物根系生长和生理的影响。结果表明:1)低盐碱胁迫(80mmol·L^-1盐浓度)促进二倍体刺槐根系生物量、总长度、总表面积和总体积增加,而抑制绒毛白蜡根系生物量和形态指标;2)绒毛白蜡根系SOD活性对低混合盐浓度敏感,而二倍体刺槐根系SOD活性在高盐浓度下显著上升;2种植物根系POD活性在低盐浓度下最大,CAT活性在240~320mmol·L^-1盐浓度下达到峰值;3)二倍体刺槐根系中MDA含量高峰值出现在低盐浓度下,绒毛白蜡则出现在240mmol·L^-1浓度;随着混合盐浓度增加,二倍体刺槐根系可溶性蛋白含量逐渐降低,绒毛白蜡则先升高后降低;4)多因素方差分析表明,2种植物根系主要形态指标间存在物种间差异,混合盐胁迫对根系形态和抗氧化生理指标的影响不同。在盐碱胁迫下,二倍体刺槐和绒毛白蜡根系表现出适应性差异。