红松(Pinus koraiensis)是东北地区重要的果材兼用树种,但由于生长周期长,遗传改良进展缓慢,为评价和筛选优质红松种质资源,以吉林省永吉县西阳林木种子园内36个20年生红松半同胞家系为材料,对其生长性状和木材性状进行测定.方差分析结果表明,各性状在家系间差异均达显著水平(P＜0.01),各性状表型变异系数为5.89％～45.21％;除通直度(0.46)外,其他性状的家系遗传力均超过0.5,属于高遗传力.相关分析结果表明,树高、胸径等生长性状间均达极显著正相关水平(r＞0.663),木材性状间半纤维素、纤维素和综纤维素含量间达显著相关水平,而生长性状与木材性状间仅纤维素含量、综纤维素含量与部分生长性状呈显著负相关.主成分分析结果表明,14个性状构成5个主成分,累计贡献率为79.24％.利用综合评价法对36个半同胞家系进行评价,以10％的入选率,依据生长性状,初步筛选3个优良家系(家系PK61、PK29和PK22),各生长性状遗传增益为6.41％～33.91％;依据木材性状,初步筛选3个优良家系(家系PK16、PK78和PK10),各木材性状遗传增益为1.08％～6.72％;结合生长和木材性状初步筛选出3个优良家系(家系PK61、PK29和PK44),各指标遗传增益为0.27％～37.28％.该研究选出的优良家系可为红松良种选用提供基础.

[目的]通过翅果油树不同时期种仁的转录组学分析挖掘与脂肪酸合成相关的关键基因.[方法]观察记录翅果油树果实发育情况并以成年翅果油树果实开始膨大期(C6)、迅速膨大期(C7)和成熟期(C8)的新鲜种仁为材料,以水解-提取法测定3个时期种仁的脂肪酸组分与含量,用转录组测序技术分析C6、C7时期样品的表达差异,并寻找关键差异表达基因.[结果]3个时期的脂肪酸平均含量随时间推移呈逐渐上升趋势;C6、C7时期的种仁数据中共获得6 375个上调表达基因、8 124个下调表达基因;8 137个差异表达基因在GO数据库中获得注释;4 275个差异表达基因在KEGG数据库中获得注释,主要涉及代谢途径、次生代谢物的生物合成、激素传导和氨基酸合成途径等通路,其中,脂肪酸生物合成、不饱和脂肪酸生物合成等与脂肪酸相关的通路均被富集,并重点挖掘出8个与脂肪酸合成相关的候选基因,发现与果实膨大时期(C6)相比,EmBCCP1、EmSAD1、EmFAD2-1、Em-FAD3-1、EmPDCT1基因上调表达,同时EmFAbG1、EmPDAT1、EmKASI1基因下调表达.[结论]EmBCCP1、EmSAD1、EmFAD2-1、EmFAD3-1、EmPDCT1、EmKASI1、EmFAbG1、EmPDAT1 基因促进了翅果油树种仁油酸、亚油酸的合成积累,可作为翅果油树种仁脂肪酸合成的关键候选基因.

山桐子(ldesiapolycarpa)是我国特有且极具开发潜力的油料树种,果实含油率高且油品好.在苗期通过分子生物学手段对山桐子进行性别鉴定,可有效降低种苗培养成本.在前期组装的染色体级别高质量山桐子基因组基础上,进一步对山桐子雌雄群体进行全基因组重测序,根据雌雄株系的特异性片段,确定山桐子属于ZW/ZZ性别决定类型;并根据3.365x107个SNPs,结合性别表型进行全基因组关联分析,找到控制性别的19号染色体,并将性别决定区段定位到35 Mb附近;针对显著性位点,开发了性别共显性CAPS分子标记.该方法可在幼苗期快速、高效鉴定山桐子的性别,极大地降低了山桐子育苗环节的生产成本,也可在山桐子种质鉴定及分子标记辅助育种等方面为产业提供技术支撑.

植物细根和丛枝菌根(AM)真菌的养分觅食策略直接影响植物的生产力与碳汇能力,是森林生态系统稳定性的关键影响因素.养分觅食精度是养分觅食策略的重要方面,指植物将其根系、菌丝精准地部署到养分相对丰富斑块中的能力.然而,目前对内生菌根树种细根和菌根菌丝觅食精度间的权衡关系,以及细根形态能否较好地预测觅食精度仍存在争议.该研究对中亚热带天然常绿阔叶林内17个AM树种进行野外原位根袋磷添加实验,以模拟土壤中磷养分斑块.施加磷肥4个月后,对对照组和磷添加组的细根进行形态扫描和分析,采用膜过滤法提取土壤中的菌丝并用电子显微镜观测,筛选中部无隔膜且易于染色的菌丝作为AM内生菌根菌丝,计算其长度.在此基础上,计算根长觅食精度和菌丝觅食精度,以研究亚热带AM树种的根长觅食精度与菌丝觅食精度间的权衡及其与细根形态间的相关关系.主要结果有:(1)AM树种根长觅食精度与菌丝觅食精度间相互独立;(2)细根组织密度与根长觅食精度呈显著正相关关系;(3)细根直径与菌丝觅食精度呈显著负相关关系,比根长与菌丝觅食精度呈显著正相关关系.该研究结果有助于理解亚热带常绿阔叶林AM树种根系养分觅食策略,表明细根形态等易观测指标可用于评估AM树种细根养分觅食精度.

基于MaxEnt模型识别和预测云南干热河谷适生树种,对于改善和恢复其生态治理能力具有重要意义.收集40种具有代表性的潜在适生树种地理分布数据,结合气候、地形和土壤等环境因子,利用MaxEnt模型筛选适生树种.预测当前和2021-2040年四种气候情景下(SSP126、SSP245、SSP370和SSP585)适生树种适生区的分布格局,划分优先种植区域,并明确MaxEnt模型用于树种选择的可行性.结果表明:(1)当前气候情景下,影响干热河谷潜在适生树种分布的主导因子是气候因子,其次是海拔、植物归一化指数、地表太阳辐射量和人类足迹.(2)未来,24种适生树种适生区稳定,发生概率与海拔关系呈单峰分布且高海拔下适生树种丰富度将降低.(3)干热河谷适生树种优先种植区域沿干热河谷呈狭长分布;实际调查发现,元谋县适生树种实际分布区域面积略高于最佳种植区域面积.应用MaxEnt模型筛选干热河谷适生树种选择是可行的,但在应用之前必须通过实地调查来验证树种实际生存情况与预测结果的差异.在干热河谷生态修复造林时,可优先考虑白枪杆、车桑子等24种树种.

[目的]前山带是天山北坡山地-绿洲-荒漠生态系统的重要组成部分,探讨植物对干旱胁迫的动态生理适应性和抗旱性评价方法,筛选植被恢复的适宜树种,对该区域植被生态恢复具有重要意义.[方法]以新疆天山北坡前山带种植的12种植物为研究对象,观测灌水后土壤水分时空变化,分析干旱和复水对植物光合和抗逆生理指标的影响,采用主成分分析评价12种植物的抗旱能力.[结果](1)干旱胁迫后,土壤水分散失在0-20 cm层最快,20-40 cm层次之,40-60 cm层最慢,不同植物采用不同策略改变生长情况来适应干旱;(2)干旱胁迫后,叶片净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)、胞间CO2浓度(Ci)、PSⅡ潜在活性(Fv/Fo)、PSⅡ最大光化学效率(Fv/Fm)、电子传递速率(ETR)和叶绿素含量降低,而抗逆生理指标超氧化物歧化酶(SOD)活性、脯氨酸含量、丙二醛(MDA)含量及非光化学淬灭系数(qN)升高,复水后各指标都有一定程度的恢复,但均未达到初始水平;(3)主成分分析结果显示,P、叶绿素含量、ETR和MDA含量等指标贡献率较大,梭梭、柽柳、刺蔷薇和柠条锦鸡儿抗旱性较强,'中亚沙棘'、'新棘5号'、'新棘1号'和山杏次之,而'新棘4号'、'新棘3号'、文冠果和'新棘2号'较弱.[结论]Pn、叶绿素含量、ETR和MDA含量可作为评价植物适应干旱的重要指标;新疆天山北坡前山带植被生态恢复应优先选择梭梭、柽柳、刺蔷薇及柠条锦鸡儿进行建植.

摘 要:气候变化引发的干旱频度和强度严重影响植物生长发育,在全球气候变化背景下,量化植物木质部抗栓塞的能力对评估植物耐旱性尤为重要.为评价杜鹃品种间的耐旱性及筛选强抗旱性品种,该文以锦绣杜鹃'紫鹤'(Rhododendron × pulchrum'zihe')、西洋杜鹃'杨梅红'(Rhododendron × hybridum'yangmeihong')、映山红(R.simsii)3种灌木杜鹃为材料,利用光学技术构建花瓣和叶片栓塞脆弱性曲线,测定花瓣和叶片解剖结构性状,并分析木质部水力功能和解剖结构性状的相关性.结果表明:(1)锦绣杜鹃'紫鹤'、西洋杜鹃'杨梅红'、映山红3种杜鹃花瓣的P12、P50和P88值(分别发生12％、50％和88％栓塞时对应的水势值)大于叶片.(2)3种杜鹃的花瓣和叶片栓塞脆弱性存在一定的变异,花瓣和叶片发生栓塞的快慢不一致,这种变异可能是杂交园艺花卉植物的重要特征.(3)P50值与其形态特征相关性分析显示,叶片P50值与叶片栅栏组织厚度呈负相关,花瓣P50值与花瓣厚度呈正相关.综上认为,3种杜鹃花瓣栓塞脆弱性高于叶片,干旱胁迫下植物优先牺牲花瓣从而保护叶片,栓塞脆弱性可能与叶片栅栏组织厚度和花瓣厚度相关.该研究为干旱地区筛选、培育抗旱性强的杜鹃品种及园林杜鹃植物选择和树种配置提供了科学依据.

探讨亚热带地区常见树种凋落叶的酸缓冲能力差异及其控制因子对森林恢复与管理具有重要意义和应用价值.本文以12种亚热带森林常见树种凋落叶为试材进行模拟酸雨浸提实验,通过测定凋落叶的物理化学初始性状以及浸提液的pH值和盐基离子含量,分析凋落叶初始性状与酸缓冲能力的关联性,确定凋落叶缓冲酸雨的主要调控因子.结果发现:凋落叶均显著提高了模拟酸雨溶液的pH值.大部分阔叶树种,如香椿、檫木以及油桐酸缓冲能力(＞4)明显优于针叶树种的杉木和马尾松.山乌桕虽是阔叶树种,但其酸缓冲能力最弱(＜1).浸提时间也显著影响不同凋落叶的酸缓冲能力.除马尾松凋落叶在浸提1 d时缓冲能力最高外,其他物种均在浸提5 d时缓冲能力达到最高.酸缓冲能力与凋落叶初始pH值呈正相关(浸提1 d、5d、15d时相关系数分别为0.84,0.80,0.83;P＜0.05),与木质素含量呈负相关(浸提1 d、5d、15d时相关系数分别为-0.68,-0.75,-0.69;P＜0.05).逐步回归分析也证实了凋落叶初始pH值是最主要的酸缓冲能力控制因子.研究表明,凋落叶的初始性状可以很好地预测不同物种的酸缓冲能力,建议未来从酸缓冲能力角度筛选物种时优先考虑pH值.

绿地引发的孢粉(孢子与花粉)过敏被认定为是危害城市公共健康的最严重的环境流行病之一.2022年,我国民众的孢粉过敏率达到17.8％,并呈现发病年龄跨度大、患病症状严重化和多样化的特点.为验证孢粉浓度实测法与城市绿地致敏风险指数(IUGZA)方程预测结果的关联,并厘清高密度静风城市背街小巷行道树孢粉的散播规律,本研究基于IUGZA方程计算出青羊区背街小巷的致敏风险,筛选出高、中、低3个致敏区域各1组,在区域内部选点并选择指示树种进行孢粉浓度监测.结果表明:3个致敏等级区域中,背街小巷的孢粉浓度变化有一致性,3月为孢粉浓度最高峰.平均孢粉浓度总体呈现春季＞秋季＞夏季＞冬季的趋势.主要孢粉来源为银杏属、悬铃木属、梧桐属和雪松属乔木,分别占孢粉总量的42.4％、16.3％、9.0％和6.5％.风速对背街小巷的孢粉浓度及其传播距离的影响最大.孢粉的水平散播距离最远可达260 m,孢粉数量与远离孢粉源的距离呈显著负线性相关.高位点处(离地4.5 m)收集到的外来孢粉浓度远低于近地面采样点(离地面1.5 m),但孢粉类型无差别.IUGZA方程预测的致敏风险结果与孢粉浓度实测结果一致,此方程可以在高密度静风城市推广使用.

[背景]松树的内生真菌会影响红脂大小蠹及其伴生真菌的生长及扩散,从而影响红脂大小蠹的入侵.[目的]掌握赤峰地区红脂大小蠹寄主树种内生真菌的物种多样性,筛选对其伴生菌有拮抗作用的菌株,为红脂大小蠹的生物防治提供资源.[方法]采用组织分离法、形态学鉴定和internal transcribed spacer(ITS)序列分析相结合的方法对红脂大小蠹寄主树种油松、樟子松和潜在寄主落叶松进行内生真菌多样性研究,并用两点对峙法进行拮抗菌株筛选.[结果]松树内生真菌鉴定为 2 门 6 纲 10 目 18 科 19 属,其中落叶松韧皮部分离到的内生真菌数量最多,为 39 株,隶属于 9属 12种,真菌检出率为 43.33%;油松次之,为 30株,隶属于 7属 8种,真菌检出率为 33.33%;樟子松最少,为 29 株,隶属于 10 属 13 种,真菌检出率为 32.22%.3 个树种的内生真菌相似性较低,无共有的菌种,青霉属(Penicillium)和篮状菌属(Talaromyces)是唯二的共有菌属,且青霉属在3 个树种中均为优势菌属.平板对峙结果表明 90%以上的树木内生真菌均能够与伴生真菌形成稳定的对峙,抑制率在 50%-86%之间,且Phialocephala sp.和Pochonia bulbillosa对伴生菌的抑制率能高达 93.7%.[结论]松树韧皮部的内生真菌具有较高的生防潜力,Phialocephala sp.和P.bulbillosa对红脂大小蠹伴生菌有较好的抑制效果,可作为红脂大小蠹的生防资源.