本文以分布于枝江关洲岛的濒危物种疏花水柏枝(Myricaria laxiflora(Franch.)P.Y.Zhang et Y.J.Zhang)为研究对象,调查其种群开花和结果性状沿高程的变化,分析该残存种群有性繁殖的时空变化规律;同时结合三峡大坝-葛洲坝水利水电工程修建所引起生境地水位消涨节律的变化,分析其对残存种群有性繁殖的影响.结果显示,残存疏花水柏枝种群的有性繁殖在不同高程之间存在显著差异.消涨带上部植株的每株花枝数、每枝花朵数、每株花朵数分别比消涨带中部植株高 66.09%、50.14%和 98.63%,比消涨带下部植株高79.50%、283.33%和461.05%.消涨带上部植株的每株果枝数、每枝结果数、每株结果数、每果种子数和种子发芽率分别比消涨带中部高60.17%、25.26%、88.05%、6.96%和30.69%,比消涨带下部高97.39%、82.45%、208.31%、19.12%和45.91%.相关性分析结果表明,植株的开花结果特性与高程、出露时期、土壤含水量以及温度变化极显著相关.环境因子对有性繁殖的影响强度依次为出露时间>高程>日均温度>土壤含水量.上游水利水电工程对疏花水柏枝残存种群的有性繁殖具有一定的影响.

[目的]株型是影响棉花机械化和产量的关键因素,开展陆地棉主要株型性状的关联分析研究,可为棉花株型分子育种提供标记及材料来源.[方法]以 403 份陆地棉种质资源为材料,利用覆盖全基因组的 201 对多态性SSR标记,对 6 个环境 4个株型性状进行了关联分析,挖掘株型性状优异等位基因.[结果]6 个环境中株高、果枝始节高、果枝始节位和果枝数的平均变异系数分别为 13.70%、21.51%、14.18%和 11.51%,广义遗传率为 46.24%-74.15%;201 对标记共产生 394 个多态性等位变异位点;能同时在最佳线性无偏预测值(best linear unbiased prediction,BLUP)(P<0.01)和 2 个以上环境中检测到显著(P<0.05)关联的位点共38个,包括与株高关联的位点16个、与果枝始节高关联的位点6个、与果枝始节位关联的位点11个、与果枝数关联的位点5个,5 个位点同时与多个性状关联;鉴定到含有目标性状优异等位基因的材料 31 份,其中 6 份材料同时携带多个优异等位基因.[结论]在 403 份陆地棉自然群体中,鉴定到 38 个与 4 个株型性状关联的标记位点,发掘出 31 份含有优异等位基因的典型材料.

矮小型棉花具有抗倒伏、适合密植等特点,利于塑造棉花的理想株型,优化群体结构,提高光合生产率,增加单位面积产量.本课题组在远缘杂交品系N31中发现了一个株型矮小突变体,经过连续多代自交,获得了稳定遗传的纯合体并命名为df31.表型鉴定结果 表明:突变体df31株高矮、果枝夹角小、节间距短、生育期长,与N31呈极显著差异.遗传学分析表明:df31与N31杂交,F2分离群体中突变表型与正常表型符合1∶3分离,矮小突变由隐性单基因控制.细胞学观察结果表明:与N31相比,df31叶柄、下胚轴和茎的单位面积薄壁细胞数量增加,维管束较多,形成层欠发达.随着营养生长,df31中赤霉素、油菜素类固醇呈明显下降趋势,生长素含量稳定,生长速度缓慢.本研究分析了矮小突变体的综合表型和遗传基础,并从细胞和生理水平分析了矮小突变体的变化,为进一步突变基因定位、克隆奠定基础.

选取连续3年持续低产和高产的2个果园作为研究对象,以新疆主栽品种'纸皮'扁桃为试材,分析在休眠期前后结果枝韧皮部和花芽中碳水化合物组分及代谢过程中的相关酶活性变化差异,同时统计2个果园当年坐果和产量情况,探讨扁桃结果枝休眠期前后碳水化合物及相关酶活性代谢变化及其对坐果、产量的影响,为低产果园改造提供理论依据.结果显示:(1)休眠期扁桃结果枝中可溶性糖的积累以蔗糖和山梨醇为主.(2)休眠期前后高产和低产果园内扁桃结果枝中的碳水化合物与其代谢相关酶(酸性转化酶、中性转化酶、蔗糖合成酶、蔗糖磷酸合成酶等)活性变化趋势基本一致.(3)扁桃休眠期结果枝韧皮部和花芽中的碳水化合物含量和代谢相关酶活性基本表现为高产园大于低产园.研究表明,扁桃休眠期结果枝碳水化合物的积累以蔗糖和山梨醇为主,其含量与相关代谢酶活性密切相关,其积累水平直接影响着翌年扁桃的座果和产量.

该研究运用酶联免疫法(ELISA)对不同成花量(花多、花少、无花)金花茶花果期果枝叶内源激素吲哚乙酸(IAA)、赤霉素(GA3)、玉米素核苷(ZR)、脱落酸(ABA)含量进行了测定.结果表明:始花期金花茶果枝叶内源IAA先升高后降低,花多株含量低于花少株;有花株ZR含量高于无花株;GA3含量呈现整体上升趋势,有花株高于无花株;ABA含量先降低后升高,无花株高于花多株.盛花期IAA、GA3、ABA含量整体下降,ZR含量先降低后升高,花多株叶内源IAA、ZR、GA3含量高于花少株或无花株,ABA含量低于花少株或无花株.花期内,有花株果枝叶IAA/ZR、IAA/ABA、ZR/ABA、GA3/ABA比值均高于无花株,而(IAA+GA3)/ZR比值低于无花株,说明金花茶花果的发育不仅和单个激素的含量有关,还和激素平衡有关.秋梢期营养生长旺盛时无花株IAA/ZR比值较大,花果期生殖生长强烈时比值较小,(IAA+GA3)/ZR与之相反.这说明花蕾期高水平的内源 IAA、ZR和 ABA及低水平的内源 GA3有利于金花茶开花;末花期高含量的IAA、ZR和低含量的GA3、ABA可减少落花落果,提高坐果率,有利于果实快速生长;果实生长后期高含量的ABA有利于果实成熟.该研究结果为生产上应用生长调节剂调控金花茶成花、坐果提供了理论依据.

以开心形、Y字形、双层分层形和自然圆头形的龙安柚为试验材料,比较不同树形的冠层特性、叶片结构和生理特征,以期为龙安柚果园小环境的调控提供理论基础.结果表明:(1)开心形间隙分数阈值最高,是自然圆头形的4.33倍.开心形与Y字形的冠层光合辐射与透射系数均显著高于其他树形,但二者无显著差异,表明开心形和Y字形的冠层通风透光特性较好.(2)开心形与Y字形叶片厚度增加,叶面积和气孔密度较大,栅栏/海绵组织厚度和组织紧密度较高,叶片组织疏密度较低,且二者无显著差异,表明开心形与Y字形利于提高叶片的光合作用,降低蒸腾作用.(3)Y字形和开心形净光合速率、水分利用率、最大表观电子传递速率、初始斜率和半饱和光强较高,而蒸腾速率较低,二者对强光的耐受能力较强;其中开心形蒸腾速率最低为2.43 mmol m-2 s-1,且其结果枝光抑制参数最小,为0.629.说明开心形为最佳的高光效树形.(4)冠层微环境因子、叶片结构及光合生理指标之间多呈极显著相关关系,但开心形叶片结构和生理的大部分指标与冠层环境因子之间相关性较低,说明开心形树形不同部位的营养枝和结果枝的叶片性状差异较小,其光渗透性好,整个冠层的光截获能力和有效光辐射的分布差异较小,笔者认为开心形是龙安柚栽培中的适宜高光效树形.

生物量分配研究是了解作物产量形成机制的基础.凤丹是以杨山牡丹(Paeonia ostii为原种形成的栽培类群,也是新型木本油料作物油用牡丹的主栽品种.该文通过比较凤丹主要产区6龄种群、以及安徽铜陵和上海地区的4、6、8龄种群的当年生果枝大小与生物量分配,探讨环境和株龄对小枝生长与繁殖的影响.结果表明,凤丹植株的果枝数量随株龄增大而上升,不同株龄植株的单个果枝大小和果枝内生物量分配没有明显差异,果枝水平上没有株龄效应,但整株水平上株龄效应明显;果枝大小及生物量各指标之间存在明显相关性,但相关性在种群间变化较大;不同种群的果枝大小及生物量分配差异明显,果枝生物量分配明显随纬度、降水和光辐射强度变化而变化;异速生长方程模拟显示,大部分种群的果枝繁殖与营养生物量或总生物量之间为等速生长关系(斜率=1),但种群间截距变化较大.这些结果表明栽培环境对凤丹果枝的生长与繁殖有显著效应.

小桐子是重要的能源植物,由于它是雌雄同株植物,雌花少,雄花多,雌雄花比例低,因而导致其种子产量很低,严重制约了其产业化进程.因此,了解与小桐子雌花形成、雌雄花比例提高相关影响因素的研究进展,不但对种植者进行小桐子大田种植采取必要的栽培措施具有指导意义,而且也为下一步开展相关的研究工作指明了方向.为此,综述了与小桐子单性花性别分化相关影响因素的研究进展,并对该领域未来的研究重点作了展望.与小桐子雌花形成、雌雄花比例提高相关的影响因素既有内因,也有外因,内因有开花习性、植物激素、遗传基因和结果枝的年龄与大小;外因包括植物生长调节剂、立地环境、CO2浓度、光照、水份、土壤厚度、所施肥料等环境因素.其中,最重要的影响因素是植物激素和遗传基因,二者协同作用共同调控小桐子的性别分化.

‘金圆’是以种间杂交品种‘金艳’(Actinidia chinensis × A.eriantha)为母本、中华猕猴桃(A.chinensis Planch.)为父本,从回交F1代群体中选育出的中熟黄肉猕猴桃新品种.通过对‘金圆’植物学性状、特异性、营养成分、贮藏性等进行研究,结果显示:‘金圆’果实为短圆形,单果重80～100 9,软熟时果肉橙黄色,质细味浓;‘金圆’的花瓣数和花丝数与母本‘金艳’接近,花冠直径和柱头数较‘金艳’分别增大了9.31％和52％,而花柄长度比‘金艳’短16.75％;萌芽率和果枝率略低于‘金艳’,但比‘海沃德’高出55.26％和43.33％;‘金圆’的可溶性固形物、总糖和可滴定酸含量与‘金艳’相当,但维生素C含量比‘金艳’高4.63％,是‘海沃德’的2.2倍;‘金圆’矿质元素含量丰富,P和K含量分别比‘金艳’高30.86％和22.53％,Mg含量比‘海沃德’高24.86％;‘金圆’的总氨基酸含量丰富(8 mg/g),E/N和E/T值均高于‘金艳’和‘海沃德’,更接近于理想模式;‘金圆’在低温下(1 ～2℃,相对湿度90％ ～ 95％)贮藏150 d时,好果率在80％以上,200 d后,好果率仍有65％,贮藏性略低于‘金艳’,但显著高于‘海沃德’.利用Geo7-223分子标记扩增‘金圆’基因组得到3个条带,表明其与‘金艳’和‘金桃’在分子水平上具有一定差异.本研究表明‘金圆’具有良好的农艺性状和品质特性.

大田试验设置正常灌水和干旱胁迫处理,于花铃期开始干旱处理,以株高、果枝数等12个农艺性状的平均数为基础,采用综合抗旱系数、模糊隶属函数、主成分分析、关联分析和聚类分析等统计分析方法相结合进行品种抗旱性鉴定和抗旱指标的筛选,为棉花抗旱品种鉴定和棉花生产提供理论依据.12个农艺性状对水分胁迫的敏感程度各异,基于D值、CDC值和WDC值的棉花种质抗旱性分析;通过D值的聚类分析结果,将153份种质资源分为5级,Ⅰ级(强抗旱型)5份、Ⅱ级(抗旱型)35份、Ⅲ级(中抗旱型)56份、Ⅳ级(较敏感型)56份和Ⅴ级(敏感型)1份.供试棉花种质的籽棉产量与D值、CDC值和WDC值均呈极显著正相关.筛选出花铃期抗旱性强的棉花种质有以色列1101,抗旱性弱的品种盐早2号.株高、籽棉产量、单铃重、有效铃数和果枝始节高度可作为棉花种质资源花铃期抗旱性评价的指标.