为明确楸树(Catalpa bungei)远缘杂交种花器官性状的表型变异程度和变异规律,以12株楸树远缘杂交种为材料,采用方差分析、相关分析、聚类分析等统计分析方法,对楸树远缘杂交种的花期物候特征、花序性状、花朵性状和花色性状指标进行研究.结果表明:楸树远缘杂交种的花期物候特征差异明显,楸梓杂交种为假三叉分枝,花芽分化能力强,嫁接当年持续多轮开花,花期长达100 d以上,表现出母本性状.楸梓杂交种的花器官特征差异显著,花序轴共7～9轮侧枝,主轴为无限花序,侧枝为二歧聚伞花序,从底层到顶层过度为聚伞花序,处于楸树有限花序到梓树无限花序的过渡性状.花总长度、花筒直径、花筒长度、花冠宽度、花梗长度、雌蕊长度、花药长度、雄蕊长度、不育雄蕊长度的变幅分别为35.42～50.36,10.84～16.13,16.57～24.68,31.58～44.87,9.07～31.99,19.44～27.52,4.85～5.89,13.93～21.10,3.66～6.79 mm,变异系数为10.88%～31.02%,多样性指数(H')为1.36～1.93,并以9个性状指标将12株杂交种聚为大花型、中花型、小花型3类.楸树杂交种间花色差异显著,以L*、a*、b*值将12株杂交种的唇瓣花斑颜色聚为3类,分别是粉紫色型、紫红色型和紫色型.

通过鉴定楸树(Catalpa bungei)DELLA家族基因并分析CbuGRAS9的基因功能,为楸树生殖调控性状的遗传改良提供理论依据.基于楸树基因组数据,鉴定并克隆了5个与拟南芥(Arabidopsis thaliana)同源的CbuDELLAs基因;利用ExPASy、SWISS-MODEL、Plant-mPloc、PlantCare等在线工具对CbuDELLAs蛋白进行等电点、蛋白结构、亚细胞定位及启动子顺式作用元件预测;以9-1(Catalpa bungei'Luoqiu No.1')和'百日花'楸树(Catalpa'Bairihua')为材料,分析了CbuDELLAs基因的表达量差异,并通过异源转化拟南芥证实了CbuGRAS9的分子功能,利用酵母双杂交文库筛选了与CbuGRAS9互作的蛋白.结果表明:5个CbuDELLAs蛋白的氨基酸数目为455～588,蛋白相对分子质量为5.04～6.43 kDa,等电点为4.81～5.14;CbuDELLAs蛋白均含有DELLA和GRAS保守结构域,全部为亲水性蛋白.亚细胞定位预测结果显示CbuDELLAs蛋白均定位于细胞核中.启动子顺式作用元件分析发现,这5个DELLAs基因启动子区均含有参与赤霉素反应的顺式作用元件.qRT-PCR结果显示,'百日花'楸中CbuDELLAs基因表达量显著高于对照9-1楸,其中CbuGRAS9为差异最显著的基因,Cbu-GRAS9转基因株系的开花时间被明显推迟.鉴定到与CbuGRAS9互作的蛋白质主要富集在核糖体、氨基酸合成、次级代谢、光合作用、TCA循环等代谢通路.

目的 研究皮子药Zanthoxylum simulans Hance的化学成分.方法 皮子药95％乙醇提取物采用硅胶、Sephadex LH-20、RP-18、大孔树脂、半制备HPLC进行分离纯化,根据理化性质及波谱数据鉴定所得化合物的结构.结果 从中分离得到8个化合物,分别鉴定为3-O-丁香酰奎宁酸(1)、绿原酸(2)、木兰花碱(3)、表松脂酚(4)、鹅掌楸树脂酚B二甲醚(5)、去甲槟郎碱(6)、辛夷脂素(7)、planispine A(8).结论 化合物1为新化合物,化合物3、8为首次从该植物中分离得到.

楸树是我国特有优质用材树种和园林观赏树种之一,民间栽培历史悠久,其提取物长期以来被用于治疗、预防或缓解各种病症,如水肿、肾炎、湿疹、麻风病、膀胱炎和胃癌.作为"人类健康树种",其在生态学、园林、药用、医用、食用、饲用等方面都极具价值.现代研究发现楸树不同部位含有丰富多样的化学成分,主要包括黄酮类、醌类、萜类、酚类、氨基酸及其他类次级代谢产物,具有抗炎、抗氧化、抑菌、抗肿瘤等药理活性.本研究以国内外发表的文献为依据,对楸树资源分布、化学成分和药理作用进行归纳总结,旨在为楸树资源保护与高效开发提供参考.

嫁接是楸树(Catalpa bungei)良种扩繁的主要途径.为探讨以梓树和滇楸为砧木的两种'苏楸 1 号'良种当年生嫁接苗生长差异,比较了二者的嫁接成活率、新梢长度、新梢粗度、接穗粗度/砧木粗度、叶面积等,以筛选较佳砧木,并通过高通量测序平台对两种嫁接苗叶片和顶芽进行转录组测序分析,采用实时荧光定量PCR技术对初步筛选的差异表达基因进行验证.结果显示,以梓树为砧木的嫁接成活率和嫁接苗各生长量均显著高于以滇楸为砧木的嫁接苗;转录组测序筛选出两个组合叶片和顶芽差异表达基因共计 559 个,其中上调表达基因 192 个,下调表达基因 367 个;GO富集分析表明 559 个差异表达基因显著富集在代谢过程、细胞过程、细胞器、结合和催化活性等功能类别;KEGG富集分析表明叶片中 213 个差异表达基因显著富集到 66 条代谢途径,顶芽中 137 个差异表达基因显著富集到 45 条代谢途径;初步筛选出的Unigene0040270、Unigene0006320、Unigene0036149 和Unigene0007805 等 4 个差异表达基因的RT-qPCR趋势与转录组数据一致.本研究结果发现两种嫁接苗的生长存在显著差异,其中以梓树为砧木的嫁接苗各生长参数更好,同时在转录组角度上对其差异进行了初步解析,为楸树嫁接分子研究提供一定的参考价值.

本研究中,以楸树未成熟种胚为外植体,对楸树胚性细胞悬浮系的培养进行研究,初步建立了楸树胚性细胞悬浮系与植株再生体系.通过组织培养技术,将楸树未成熟种胚分别接种在添加不同植物生长调节剂的1/2MS基本培养基上,进行胚性愈伤组织诱导及增殖,以15d为一个周期,将得到的胚性愈伤组织置于添加聚乙二醇6000 (PEG6000)(0,5％,10％,15％,20％)的1/2 MS的悬浮培养液中进行振荡培养,建立分散性好、增殖快、稳定性较强的细胞悬浮系.将悬浮培养获得的胚性材料转移到不含任何植物生长调节剂的1/2MS固体培养基中,体胚萌发同步性高,并可再生植株,对实现楸树周年生长、进行产业化开发具有重要意义.

以1a生楸树根插苗为试验材料,设置95％—100％FC、85％—90％FC、70％—75％FC、50％—55％FC等不同梯度的土壤含水量,对生长旺季的光合特征及生长量进行测量,研究苗期楸树对不同土壤水分含量的生长及光合特征响应.结果显示:高土壤含水量(≧85％FC)和低土壤含水量(≦75％)地径和苗高生长量差异显著(P<0.05),随着土壤含水量逐渐下降,地径和苗高生长量、根重、茎重及根干比均呈下降趋势.光合特征比较发现,上午净光合速率显著高于下午,净光合速率的日变化主要直接受制于气孔因素;85％—90％FC处理叶片的净光合日总量最大,50％—55％FC处理叶片的净光合日总量最小.在所有光强梯度下,高土壤水分含量处理(≧85％FC)的叶片净光合速率均明显较高,尤其是85％—90％FC处理,光利用能力和光合潜力都具有较大优势.从生长和光合特征综合分析结果可以看出,四种处理中85％—90％FC处理最有优势和潜力,是楸树苗期生长最为适宜的土壤含水量.

花楸属植物中富含黄酮类、联苯类、萜类及有机酸类成分,具有镇咳平喘、抑菌和抗氧化作用,也是良好的园林应用树种,应用前景十分广阔.为进一步利用开发该属植物,该文总结了近年来花楸属植物在环境胁迫、化学成分分析、药理药效和繁殖栽培等方面的研究成果,获得以下发现:①该属植物分类系统不确定,类群范围界定还需要更多的证据;②对该属植物的研究只集中在水榆花楸、黄山花楸、花楸树、天山花楸和欧洲花楸少数几个种,对其他种研究较少;③现有的研究内容多集中在化学成分分析和繁殖栽培等方面,对该属植物有效成分的形成及作用机制鲜有报道.整体而言,花楸属植物的研究尚处于起步阶段,该文将为促进花楸属植物的种质资源合理利用提供理论依据和研究思路.

楸树是我国中部地区重要的珍贵阔叶用材和著名的园林观赏树种,已有2600多年的栽培历史.研究其花性状多样性与变异性旨在揭示花表型性状在楸树种内存在的巨大变异,为新花色育种和优良观花新品种的选育及新品种的鉴定和保护提供理论依据.以1985 ～ 1990年收集的优良单株和杂种F1共27株为材料,测定了花性状中的2个质量性状和7个数量性状,并采用方差分析、聚类分析等方法进行统计分析.①27株的开花物候期差异可达5d,花大小、花序长短和单株花量均有较大差异,并且由于叶柄长度和花枝长度的差异导致不同单株表现出显花和隐花特征.②楸树为二强雄蕊,分为雄性可育和败育,调查的27株中有12株为雄性可育,且花粉量差异较大.③花冠檐部5裂,上唇3瓣,下唇2瓣,上唇瓣长度大于下唇瓣.27株的花枝长度、花序长度、单花枝花数、花上唇瓣长度、花下唇瓣长度和花冠直径均存在极显著差异,单株间的变幅分别为10.7 ～ 16.4 cm、5.6 ～9.6cm、2 ～13朵、3.8 ～5.2 cm、3.0 ～4.3 cm、3.9～5.4cm,表型变异系数分别为12.8％、12.5％、36.7％、7.5％、9.1％和9.2％.④16株间花色L*值(亮度值)、a*值(红绿值)、b*值(黄蓝值)、C*值(彩度)和h值(色相)均存在极显著差异,a*值、b*值以及彩度C*值的表型变异系数分别为35.1％、52.5％和29.8％;以L*、a*和b*值度量花色,通过聚类分析将16株聚为3类,红色系、粉红色系和白色系.楸树27株的花枝长度、花序长度、花大小差异极显著,16株的花色也具有明显的差别,依据L*、a*和b*值进行聚类分析,当欧氏距离为15时可将16株聚为3类:红色系、粉红色系和白色系.

为探究球毛壳ND35微生物菌剂对楸树幼苗生长及土壤肥力的作用机制,本研究楸树幼苗为研究对象,采用室内盆栽试验,设计0(CK),10(T1),15(T2),20(T3)4种微生物菌剂施用量,测定幼苗生长情况、土壤微生物组成结构、土壤酶和土壤养分等特征.研究结果如下:(1)球毛壳ND35微生物菌剂可显著促进楸树幼苗的生长,株高、地径、地上及地下生物量显著提高(P＜0.05),T2处理下促生效果最好.(2)施用球毛壳ND35微生物菌剂可显著提高土壤中有机质、硝态氮、铵态氮含量及脲酶、磷酸酶、蔗糖酶活性(P＜0.05).(3)球毛壳ND35微生物菌剂可显著影响土壤细菌群落组成,提高细菌群落的丰富度和多样性,使土壤中β-变形菌纲(Betaproteobacteria)、γ-变形菌纲(Gammaproteobacteria)的相对丰度显著下降,α-变形菌纲(Alphaproteobacteria)、δ-变形菌纲(Deltaproteobacteria)的相对丰度呈显著提高,可使土壤中鞘氨醇单胞菌属(Sphingomonas)的相对丰度显著提高21.88％-103.56％(P＜0.05),芽孢杆菌属(Bacillus)的相对丰度提高66.28％-65.97％(P＜0.05),酸杆菌属(Acidibacter)的相对丰度提高12.76％-38.06％.(4)冗余分析(RDA)结果表明,土壤硝态氮、铵态氮、有机质是影响土壤细菌群落分布和多样性的重要环境因子,土壤细菌群落结构的改变会显著影响土壤脲酶、蔗糖酶、碱性磷酸酶的活性.因此,施用球毛壳ND35微生物菌剂可通过影响植物根际土壤的化学性质及生物性质,促进楸树幼苗的生长.这一研究结果为楸树繁育提供了新的指导方向,亦为将其用于困难立地及退化生态系统植被恢复提供基础理论指导.