为探究不同光强下乐昌含笑(Michelia chapensis)光响应特征及光响应模型的适用性,以乐昌含笑1a生幼苗为试材,设置5种光强100％、70％、50％、30％、10％全光照处理,测定其光响应曲线,并采用直角双曲线模型(RH)、非直角双曲线模型(NRH)、指数模型(EM)、修正直角双曲模型(MRH)及修正指数模型(MEM)5种模型对其进行拟合,进而利用Ra2、均方误差(MSE)、平均绝对误差(MAE)结合光合参数实测值与拟合值对5种模型拟合效果进行综合评价.结果表明,应用RH、NRH和EM模型拟合不同光强下乐昌含笑光响应曲线不符合其光合-光响应特征;MRH模型拟合的各项光合参数与实测值最为接近,MEM模型次之.因此,MRH模型具有较高的拟合精度和适用性,是拟合不同光强下乐昌含笑幼苗光合-光响应特征的最适模型.

土壤微生物是参与陆地生态系统生物地球化学循环过程的重要成员.造林可以显著影响土壤微生物群落结构与功能,但造林初期驱动的土壤理化因子变化对土壤微生物结构与功能的影响尚不清楚.通过分析由珍稀乡土树种组成的三种新造混交林(BB:银杏 Ginkgo biloba-桢楠 Phoebe zhennan;CB:香椿 Toona sinensis-红豆杉 Taxus wallichiana-桢楠 Phoebe zhennan;MB:鹅掌楸Liriodendron chinense-乐昌含笑 Michelia chapensis-香椿 Toona sinensis-玉兰 Yulania denudata)表层(0-20 cm)土壤真菌群落组成、功能类群及其土壤理化因子,并以草灌化未造林地作对照(CK),研究土壤真菌群落结构和功能对不同林型造林初期的响应.结果表明:(1)不同林型土壤真菌群落丰富度、多样性指数高于CK,表现为MB＞BB＞CB＞CK,主要受到土壤孔隙度、水解性氮的影响.(2)土壤真菌门水平优势类群在不同处理间无显著差异,其中子囊菌门占绝对优势,MB中的被孢霉门相对丰度显著高于CK(P＜0.05).与CK相比,球囊菌门与Leptodiscella相对丰度在各林型中均降低.(3)通过非度量多维尺度(NMDS)与置换多元方差(Adonis)分析表明,造林初期,造林土壤真菌群落结构与CK存在显著差异(P＜0.01).冗余分析(RDA)分析表明全钾、水解性氮、土壤容重及土壤碳氮比是影响真菌群落指示种的主要土壤理化因子;被孢霉门与水解性氮、碳氮比、全氮、非毛管孔隙度、含水率均呈正相关,与全钾呈负相关.(4)真菌群落主要以腐生营养型为主,病理营养型次之;造林后腐生营养型真菌相对丰度降低,而土壤腐生菌的相对丰度在BB与MB处理中反而显著增加(P＜0.05);MB处理中动物病原菌的相对丰度显著增加(P＜0.05);真菌优势功能类群主要受到土壤pH、土壤孔隙度、土壤碳氮比(C/N)、土壤有机质、全氮、全钾的影响.造林初期土壤真菌群落结构与功能类群发生了显著改变,阔阔混交林较针阔混交林变化更加明显,其中多种阔叶树混交林病原菌相对更高.

为探析乐昌含笑(Michelia chapensis)在不同光照强度下生长及光合能力的适应机制,以乐昌含笑2年生幼苗为试材,经100％(CK)、70％(T1)、50％(T2)、30％(T3)、10％(T4)全光照5个不同遮荫处理1年(3年生),进而对其生长及光合指标进行测定.结果表明,在70％全光照和100％全光照下,乐昌含笑幼苗存活率与株高、地径生长显著高于其他处理.净光合速率在70％光照强度处理时达最高值(8.553 μmol·m-2· s-1);随着遮荫胁迫的加重,净光合速率逐渐下降,在50％全光照下净光合速率下降主要由气孔限制导致,30％全光照和10％全光照下由非气孔限制导致.与其他遮荫处理相比,100％全光照和70％全光照下乐昌含笑叶片具有更高的最大净光合速率(8.166和8.735 μmol·m-2·s-1)、光饱和点(1215.956和1145.328μmol·m-2·s-1)和光补偿点(16.280和13.572 μmol·m-2·s-1).随着遮荫处理水平的提高,PSII反应中心实际光化学效率(ΦPSII)和光化学淬灭系数(qp)逐渐增加,非光化学猝灭系数(NPQ)逐渐下降;吸收光能中光化学反应耗散能量(P)的比例逐渐增大,天线热耗散能量(D)的光能比例逐渐减小;而所有遮荫处理并未对PSII反应中心的最大光化学效率(Fv/Fm)及潜在活性(Fv/F0)产生显著的影响.初步判断,70％全光照最有利于乐昌含笑生长,在中度和重度遮荫条件下乐昌含笑可降低光补偿点、光饱和点、净光合速率和暗呼吸速率,增加PSII反应中心开放程度、电子传递的活性和光能利用率,从而提高其在弱光环境下的生长能力.

以白玉兰、紫玉兰、乐昌含笑、深山含笑作砧木的阔瓣含笑嫁接苗为材料,通过对嫁接苗生长特性的观测和生理生化指标的动态测定,运用主成分分析和隶属函数法计算亲和性综合指数,评价阔瓣含笑与4种砧木的苗期亲和性.结果表明:以深山含笑和紫玉兰作砧木的嫁接成活率较高(分别为88.33%、83.33%),白玉兰次之(为75%),乐昌含笑较低(为63.3%);砧木对嫁接苗的苗高有较大影响,以深山含笑和紫玉兰的苗高最高,白玉兰次之,乐昌含笑最矮;砧木对嫁接苗叶片数的影响表现为初期存在一定差异,生长后期差异逐渐缩小.在嫁接苗生长过程中,4种砧木嫁接苗的叶绿素含量均呈双峰型变化,类胡萝卜素含量、可溶性蛋白含量、POD活性表现出先上升后下降的趋势,可溶性糖含量总体表现为先下降后上升的趋势.在4种砧木的嫁接苗中,深山含笑、紫玉兰和白玉兰的各项生理指标都相近,而乐昌含笑整个生长期都低于其它3种嫁接苗.从亲和性综合指数来看,深山含笑的亲和性指数最高(为0.518),乐昌含笑的最低(为0.470).综合分析,认为4种砧木与阔瓣含笑都具有一定的亲和性,其中以深山含笑最好,乐昌含笑最差.

为了探明茶叶产量和品质形成的特殊生境及其光合生理机制,在中国科学院长沙农业环境观测站利用3种间种乔木模式(S1:桂花树-茶树,S2:乐昌含笑-茶树,S3:桂花树-乐昌含笑-茶树)与纯茶园(CK)建成了4种典型生境,比较研究了这些特殊生境下茶叶产量与品质形成的光合生理生态特性.结果表明:生境S1、S2 、S3显著降低了茶树叶片温度(TL)、光合有效辐射通量(PAR),叶片净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)和气孔导度(gs)的日均值,显著降低了茶叶茶多酚总含量.生境S1、S2、S3显著提高了叶室相对湿度(RHS)、茶叶氨基酸总含量,显著提高了茶叶产量和品质,并且S3＞S1 ＞S2＞CK,其中生境S1和S3的茶叶适宜加工成高档绿茶和名优绿茶.综合各指标,生境S3是茶园优质高产的理想间种模式.

2017～2019年,我们在对湖北五峰后河国家级自然保护区进行本底资源调查过程中发现了若干新记录.本文对其中4种木本植物新记录进行报道,分别为乐东拟单性木兰[Parakmeria lotungensis (Chun &C.H.Tsoong) Y.W.Law]、乐昌含笑(Michelia chapensis Dandy)、峨眉鹅耳枥(Carpinus omeiensis H.H.Hu&D.Fang)和尾叶紫薇(Lagerstroemia caudata Chun&F.C.How exS.K.Lee&L.F.Lau).同时,我们也对这4种木本植物的种群现状、濒危状况和资源利用进行了调查,为进一步保护工作的开展提供了基础.

为了解气候温暖区的裸子植物与被子植物的水分利用异同,利用Granier热消散探针法(TDP)连续监测华南地区裸子植物池杉(Taxodium ascendens)、落羽杉(T.distichum)和被子植物枫香树(Liquidambar formosana)、乐昌含笑(Michelia chapensis)的树干液流,对干湿季裸子植物与被子植物水分利用的差异及其与环境因子的关系进行了研究.结果 表明,光合有效辐射和水汽压亏缺与树木的整树蒸腾速率和整树日均耗水量呈显著正相关;干季池杉和落羽杉的整树蒸腾速率与整树水力导度均显著低于枫香树和乐昌含笑;而在湿季则正好相反.这为华南地区园林造景和养护管理提供了科学依据.

法尼基焦磷酸合酶(farnesyl diphosphate synthase,FPPS)是植物萜类物质合成前体法尼基焦磷酸(farnesyl pyrophosphate,FPP)的关键合成酶.为探究北美鹅掌楸(Liriodendron tulipifera)萜类合成途径的分子机制,该文利用北美鹅掌楸转录组数据,通过设计特异性引物,采用RACE技术克隆得到LtuFPPS1基因的全长序列并进行生物信息学分析.结果表明:(1)LtuFPPS1基因全长1460 bp,开放阅读框(ORF)长1056 bp,编码351个氨基酸,蛋白质分子量为40589.45 D,等电点为5.19,不稳定系数为43.50,归类为不稳定蛋白;LtuFPPS1基因所编码的蛋白不含信号肽,定位于线粒体,是一种不稳定亲水性蛋白,具有类异戊二烯类化合物合酶的特征结构域,α-螺旋为其氨基酸序列的主要二级结构.(2)进化树和同源序列分析表明,北美鹅掌楸LtuFPPS1蛋白与乐昌含笑(Michelia chapensis)的FPPS蛋白的亲缘关系更近.(3)组织表达分析结果发现,LtuFPPS1基因在北美鹅掌楸雌蕊中的表达量最高,其高低顺序为雌蕊>花芽>茎>雄蕊>萼片>叶片>花瓣>根,据此推测萜类代谢物在花器官中的合成相对较多.综上所述,LtuFPPS1基因为萜类合成酶基因,可为从分子生物学层面探究北美鹅掌楸萜类物质的合成提供一定的理论帮助.

为了解乐昌含笑(Michelia chapensis)叶形态和生长性状的家系变异特征,对15个家系的叶形态性状和生长指标及其相关性进行了分析.结果表明,乐昌含笑叶片形态在家系间和家系内均存在显著差异,不同家系间以帽子峰家系叶形态的平均变异系数最大(23.55％),乐九5家系的最小(12.63％);不同叶形态性状间以干物质质量的变异系数最大(25.50％),叶柄长宽比的最小(5.14％);树冠浓密度、胸径和树高在家系内的变异比家系间的显著.相关分析表明,叶长与叶宽、叶干物质质量与叶面积之间均呈显著正相关关系(P<0.05).根据聚类分析结果,15个家系可分为4类,第I类家系具有树冠浓密、树体高大等特征;第II、III类家系具有树冠较稀疏且树体较矮小等特征;第IV类家系具有树冠较稀疏但树体较高大等特征.因此,这为乐昌含笑树种的合理开发利用提供了理论依据.

乐昌含笑是我国南方特色乡土阔叶树种,在用材、园林绿化、观赏等方面具有广阔的应用前景.本文就乐昌含笑种质资源现状、良种选育、繁育(有性和无性)、栽培技术、木材利用、化学成分及药理作用等方面的研究成果进行综述并展望,旨在为乐昌含笑的培育与开发利用提供参考.