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2017年  30卷  第4期

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论文
滇东南濒危植物长梗杜鹃转录组微卫星特征分析
李太强, 刘雄芳, 万友名, 李正红, 李钰莹, 刘秀贤, 马宏
2017, 30(4): 533-541. doi: 10.13275/j.cnki.lykxyj.2017.04.001
摘要:
目的 全面了解滇东南特有濒危植物长梗杜鹃转录组SSR位点的分布及序列特征, 为长梗杜鹃的保护和合理开发利用提供遗传学资料, 为同属植物及近缘种SSR标记的开发及遗传研究提供便利。 方法 利用Illumina Hiseq 4000高通量测序平台对长梗杜鹃叶片进行转录组测序, 再通过MISA软件对测序所得Unigenes进行SSR位点的发掘和分析。 结果 发现含SSR的序列17 354条, 共得到23 192个SSR, 出现频率为31.30%, 平均每3 kb出现1个SSR。二碱基和三碱基重复为长梗杜鹃SSR主要重复单元类型, 分别占SSR总数的69.25%和15.07%, 187种重复基元中, 所占比例最高的是(AG/CT)n(62.01%), 其次是(A/T)n(12.34%)、(AC/GT)n(4.52%)和(AAG/CTT)n(4.23%)。在SSR和CDS的交集基因中, 共发现15 908个SSR位点, 其中2 792个位于编码区, 出现频率为0.076 SSR/kb, 而非编码区为0.344 SSR/kb, 在基因编码区中出现频率最高的是三碱基重复(1 356, 48.57%)。在不同长度重复单元中, 二碱基重复SSR长度变异程度最高, 其次是单碱基重复。长梗杜鹃SSR的频率和长度呈显著负相关(P < 0.01), 相关系数为-0.566。 结论 长梗杜鹃转录组SSR位点的出现频率高、分布密度大、基元类型丰富、重复次数较高、长片段较多, 具有较高的多态性潜能, 用于遗传分析的潜力很大, 能满足该物种的保护遗传学研究。
三峡库区1992—2012年森林景观格局演变研究
陈雅如, 肖文发, 冯源, 滕明君
2017, 30(4): 542-550. doi: 10.13275/j.cnki.lykxyj.2017.04.002
摘要:
目的 以三峡库区森林生态系统为研究对象,分析1992—2012年间森林景观格局演变过程,为森林景观恢复、森林资源可持续利用和景观格局优化提供基础研究。 方法 利用5期代表三峡工程不同建设阶段的遥感影像,揭示三峡库区森林景观格局的时、空演变过程,并从斑块面积分级和景观指数两个角度分析景观格局的破碎化过程。 结果 1992—2012年间,耕地和林地始终是三峡库区最主要景观类型,耕地大幅减少,森林面积与森林覆盖率逐年提升,森林景观结构比较稳定,呈现出针叶林>灌木林>针阔混交林>落叶阔叶林>常绿阔叶林的态势。森林分布不均,主要集中在库区库首和腹地西部,20年间森林景观格局空间变化呈"首尾平稳、腹地迅速增加"的趋势。森林景观斑块面积分级存在明显的两级分化,细碎斑块数量多面积小,100 hm2以上大斑块数量少面积大,但20年间两极分化的情况明显缓解,零星散布的森林斑块显著减少,集中连片的森林斑块数量增加且面积增大。20年间库区森林景观的平均斑块面积增加了54%,最大斑块指数提高了1.34倍,平均邻近指数提高了3.02倍,其中针叶林的景观优势度明显增加。 结论 库区生态建设与环境保护已初见成效,库区森林景观逐渐恢复,破碎化程度缓解,连通性提高,但在景观格局上仍分布不均:库首地区森林覆盖率高但以马尾松林居多、景观多样性欠佳,库尾都市区及长江沿线森林覆盖率还有待提高,地带性植被的比重应进一步提升。
木荷种子园无性系开花物候及同步性分析
杨汉波, 张蕊, 宋平, 周志春
2017, 30(4): 551-558. doi: 10.13275/j.cnki.lykxyj.2017.04.003
摘要:
目的 研究种子园无性系的花期物候特征和花期同步性及影响因子对种子园科学管理具有指导意义。 方法 2015年和2016年连续2 a对木荷无性系种子园中19个无性系进行花期物候调查,分析其开花物候与花期同步指数。 结果 木荷种子园各无性系开花持续时间为10~28 d,2016年较2015年晚2 d进入始花期。相关分析结果表明,开花数多的无性系比开花数少的无性系花期更长、座果数更多,花期持续时间长的无性系比持续时间短的无性系座果数更多。无性系组合间花期同步指数有较大差异,2015年和2016年变化范围分别为0.552~0.857和0.406~0.808,平均分别为0.758和0.713,其中花期同步指数大于0.80的无性系分别在50%和40%以上。年度内花期同步指数变异系数分别为12.016%~46.476%和15.375%~51.202%,无性系之间平均花期同步指数存在极显著变异(P < 0.01)。年度间花期平均同步指数为0.737,平均花期同步指数间不存在显著变异(P>0.05)。年度间花期同步指数相关系数为0.229,表明年度间花期同步指数具有一定的相关性,但不显著。 结论 木荷种子园无性系年度间花期同步指数较为稳定,可根据开花物候和花期同步指数对无性系进行筛选和优化,同时辅以人工授粉等措施弥补花期同步性差异,以达到提高种子园种子产量和质量的目的。
典型中亚热带天然阔叶林林层特征及蓄积估计研究
庄崇洋, 黄清麟, 马志波, 郑群瑞, 王宏
2017, 30(4): 559-565. doi: 10.13275/j.cnki.lykxyj.2017.04.004
摘要:
目的 研究典型中亚热带天然阔叶林各林层(包括全林分和各亚层)主要测树因子的特征,特别是各林层树高和蓄积的关系,探讨中亚热带天然阔叶林蓄积的估计方法。 方法 通过计算各林层林分平均胸径、平均高、标准差、变异系数等指标,分析各亚层株数和蓄积占全林分的比重,采用亚层平均高Hs和亚层中值高Hz代替林木树高H计算林分蓄积,并对结果进行相对误差和方差分析检验。 结果 表明,与全林分相比,分层后各亚层胸径和树高的变异系数明显变小,各亚层之间胸径的变异系数随亚层高度的增加而减小,而第Ⅰ、Ⅱ亚层树高的变异系数基本一致,小于第Ⅲ亚层。第Ⅰ、Ⅱ亚层的株数占全林分的20%~30%,蓄积却占全林分的90%以上。相对误差结果表明3种方法计算林分蓄积时全林分、第Ⅰ亚层和第Ⅱ亚层误差均在5%以内,第Ⅲ亚层在10%以内,方差分析结果表明3种方法算出各林层的蓄积差异p值均大于0.05。 结论 在典型中亚热带天然阔叶林中,受光层(第Ⅰ、Ⅱ亚层)的蓄积占绝对优势,是外业调查的重点。亚层平均高Hs和亚层中值高Hz代替林木树高H计算林分蓄积计算方法的误差总体上符合生产实践中精度的要求,方差分析得出3种方法计算得到的结果没有显著差异,表明在典型中亚热带天然阔叶林中采用亚层平均高Hs和亚层中值高Hz代替林木树高H计算林分蓄积,可在满足精度的同时提高工作效率。
杉木对低磷胁迫的响应和生理适应机制
于姣妲, 李莹, 殷丹阳, 周垂帆, 马祥庆
2017, 30(4): 566-575. doi: 10.13275/j.cnki.lykxyj.2017.04.005
摘要:
目的 研究低磷胁迫对杉木幼苗各种抗氧化酶等生理指标的变化影响,探讨抗氧化酶活性与杉木耐低磷能力的关系,揭示低磷胁迫下杉木养分吸收的适应机制,阐明杉木体内生物大分子对低磷胁迫的响应。 方法 通过设置不同磷浓度(0、0.25、0.50、1.00 mmol·L-1)Hoagland营养液,模拟低磷胁迫试验,测定低磷胁迫对杉木幼苗的生理指标的影响,研究低磷胁迫对杉木幼苗养分吸收的影响机制以及测定杉木幼苗不同部位的光谱特性。 结果 随着缺磷程度的增加,杉木幼苗中SOD活性、CAT活性以及叶绿素a、叶绿素b和叶绿素总量均先升后降,根系中POD活性呈现出升高的趋势、MDA含量先降再升后降,叶片中POD活性和MDA含量先降后升。低磷胁迫对杉木幼苗根系和叶片吸收利用营养元素有显著影响。杉木苗根系所含的Mn随着缺磷程度的增加呈上升趋势,而Al和Cu先降后升,Fe和K则有所下降,Ca先升后降。此外,杉木叶片中Fe和Mn的积累量呈降低的趋势,Cu和K先升后降。低磷胁迫对杉木幼苗根系和叶片组织在3 367、2 924、1 736、1 630、1 380、1 150~1 000 cm-1处特征峰吸光值影响不同。 结论 低磷胁迫下,杉木幼苗的根系和叶片会通过改变保护酶(SOD、CAT和POD)活性抑制MDA形成,降低膜脂过氧化对细胞膜系统的破坏,通过增加对其他养分元素的吸收来规避损伤以及通过改变不同部位糖类、氨基酸和蛋白质等物质含量来适应低磷环境。
沙棘绕实蝇的生物学习性
赵斌, 苏智, 李莎莎, 门金, 程态明, 魏建荣
2017, 30(4): 576-581. doi: 10.13275/j.cnki.lykxyj.2017.04.006
摘要:
目的 沙棘绕实蝇严重危害沙棘果实,使沙棘种植地蒙受巨大经济损失。研究其生物学习性,可以为有效监测和控制沙棘绕实蝇提供理论指导。 方法 通过室内人工饲养和野外观察,研究沙棘绕实蝇的羽化、交尾、产卵、化蛹等生物学习性和野外发生动态。 结果 沙棘绕实蝇成虫在野外从6月中旬至8月上旬均可见到,发生量受天气影响较大;成虫主要集中在6:00—10:00羽化,羽化量占当日羽化量的81.3%,羽化高峰出现在8:00—9:00;化蛹时间主要集中在凌晨0:00—6:00,尤其是3:00—6:00钻出果实化蛹的幼虫数量较多,与其它时间段有明显差异;交尾时间主要集中在白天光照比较强的时间段,一天当中有两次交尾高峰,分别出现在12:00—13:00和16:00—17:00,交尾平均持续时长为239±11.86 min;沙棘绕实蝇产卵期沙棘果长径6.65±0.28 mm,宽径5.47±0.40 mm,一果只产一卵。 结论 沙棘绕实蝇在内蒙古磴口地区一年发生一代,幼虫钻蛀果实,蛹隐藏在地下,成虫期较短,防治工作应集中在成虫期进行。
黑杨应答杨生褐盘二孢专化型侵染的基因差异表达
王凯英, 高茜, 孙晓明, 张琰锋, 严东辉
2017, 30(4): 582-587. doi: 10.13275/j.cnki.lykxyj.2017.04.007
摘要:
目的 杨生褐盘二孢的单芽管专化型和多芽管专化型分别引起白杨组和黑杨组(包括青杨组)杨树的褐斑病,其分化机制有待阐明。 方法 本文在专化性互作体系建立的基础上,利用荧光染色标记研究了病菌孢子在专化性寄主侵染过程中的萌发发育情况,并通过RT-qPCR分析了黑杨寄主抗病相关基因在应答两专化型侵染过程中的不同表达。 结果 结果发现多芽管分生孢子在黑杨寄主上能完成发育并成功侵染,单芽管分生孢子也能成功萌发和发育,但不能侵入黑杨寄主;黑杨抗性基因在两专化型侵染发育过程中均能被诱导表达,但在表达时间和表达量上,除基因WRKY89的表达较为一致外,病程相关基因PR5、PR10、NPR1和LAR3在二者间的表达存在差异。 结论 研究结果初步表明病原专化型可能是寄主与病原专性互作的表型,这一认识将有助于进一步探明杨树褐斑病病原专化型形成和分化的机制。
海南木麻黄无性系生长过程研究
张勇, 仲崇禄, 陈羽, 陈珍, 姜清彬, 韩强, 方发之
2017, 30(4): 588-594. doi: 10.13275/j.cnki.lykxyj.2017.04.008
摘要:
目的 为了研究海南地区木麻黄无性系的生长过程,并确定其数量成熟龄和合理轮伐期。 方法 本研究利用海南岛3个试验点4个相同无性系10 a的生长数据分析了木麻黄无性系的树高、胸径和材积的生长规律。 结果 表明:木麻黄无性系树高和胸径的生长均呈"先快后慢"的生长模式,造林后1~6 a为快速生长期,6 a后进入缓慢生长期;材积生长则呈"慢—快—慢"的S型生长模式,造林后1~3 a为慢速生长期,4~7 a为快速生长期,8 a后进入缓速生长期。根据材积年平均生长量和连年生长量曲线的相交点,各无性系材积生长的数量成熟龄处于6~9 a。利用3个试验点4个无性系获得的材积生长平均值,拟合了木麻黄无性系材积生长曲线的Richards模型,并得出材积快速增长的起始期t1 = 4.9 a,终止期t2 = 8.4 a,最大相对生长速率期tm = 6.9 a,最大材积增长速率25.8 m3·hm-2 结论 综合上述结果,建议海南地区将木麻黄无性系的轮伐期定为6~9 a。
山地木麻黄种源在海南临高的遗传变异及选择
韩强, 仲崇禄, 张勇, 姜清彬, 陈羽, 陈珍, KhongsakPinyopusarerk
2017, 30(4): 595-603. doi: 10.13275/j.cnki.lykxyj.2017.04.009
摘要:
目的 研究山地木麻黄种源间抗风性、生长及形质性状的遗传变异规律,为山地木麻黄的良种选育和种质资源的合理开发利用提供科学依据。 方法 以27个山地木麻黄种源为试验材料,于造林后2、5、7 a时测定山地木麻黄种源的树高、胸径、单株材积和保存率等数量性状,并于造林后7 a时调查主干分叉习性(AP)、主干通直度(SFS)、侧枝密度(DPB)、侧枝直径(TPB)、绿色小枝长度(LDB)、侧枝分枝角(APB)、侧枝长度(LPB)等形质性状以及抗风性(RES),通过方差分析、相关性分析及遗传参数估算揭示其遗传变异规律。应用坐标综合评定法对山地木麻黄种源进行综合评定。 结果 表明:造林后2、5、7 a时,27个山地木麻黄种源间保存率和抗风性差异显著(P < 0.05);对造林后7 a时保存率较高的18个种源进一步分析显示,上述3个年份各种源间树高、胸径和单株材积等生长性状均存在极显著差异(P < 0.01);7 a时,TPBAPBLDBAPSFS等形质性状在种源间亦存在显著或极显著差异;生长性状的种源遗传力明显高于形质性状,二者分别受中度或中度偏下和低度遗传控制;随着林龄的增长,树高的遗传变异系数变化不大,而胸径和单株材积的遗传变异系数呈先增加后降低的趋势,树高、胸径、单株材积的遗传变异系数分别为11.89%~12.30%、11.67%~13.67%、30.20%~38.11%;7 a时,形质性状的遗传变异系数为3.84×10-5%~5.56%。性状间相关分析表明:树高作为山地木麻黄早期选择性状较适宜。 结论 依据坐标综合评定法,筛选出17877、19489和19490等3个优良种源,可在生产上大面积推广。
广东含笑的光响应特性及其最适模型研究
徐斌, 朱报著, 潘文, 张方秋, 杨会肖
2017, 30(4): 604-609. doi: 10.13275/j.cnki.lykxyj.2017.04.010
摘要:
目的 通过对广东含笑光合-光响应曲线及其最适拟合模型的研究,了解广东含笑的光合生理参数,为广东含笑的引种栽培及园林应用提供参考。 方法 选用直角双曲线模型、非直角双曲线模型、叶子飘光合模型、指数模型、改进指数模型和二次多项式6种模型对广东含笑光响应曲线进行拟合,探讨不同光响应模型对广东含笑光合特性的适用性,筛选最佳光响应模型。 结果 表明:(1)广东含笑叶片光合速率与光合有效辐射之间存在非线性关系,叶子飘光合模型拟合的光合-光响应曲线最佳,具有符合植物生长规律的光抑制现象,拟合效果优于其它5种模型;(2)在叶子飘光合模型的光合参数中,最大净光合速率、光饱和点、光补偿点和暗呼吸速率与实测值最接近,决定系数为0.999,6个模型中最大,平均绝对误差和均方误差最小,模型具有较高的拟合精确度;(3)根据叶子飘光合模型拟合出广东含笑叶片的光饱和点为1 598.54 μmol·m-2 ·s-1、光补偿点为26.74 μmol·m-2·s-1、最大净光合速率为13. 46 μmol·m-2·s-1、暗呼吸速率为-1.58 μmol·m-2·s-1,初始量子效率为0.06。 结论 叶子飘光合模型为广东含笑光合-光响应曲线的最佳拟合模型,广东含笑为阳生植物,喜温暖、湿润气候,耐荫,具有广阔的开发前景,这为深入研究广东含笑的生理生态提供了参考。
湿地松样本量大小对性状遗传力估算的影响
张帅楠, 姜景民, 栾启福
2017, 30(4): 610-616. doi: 10.13275/j.cnki.lykxyj.2017.04.011
摘要:
目的 在保证遗传力估算精确度较高的前提下,探讨对已有湿地松测定群体遗传力评估最经济有效的调查取样数量(样本量),为遗传选择提供最佳的遗传参数和选择策略。 方法 以61个湿地松22年生半同胞家系的胸径、树高等生长性状和木材基本密度、弹性模量等材性性状测定值为试验数据,利用ASReml-R软件混合线性模型的限制性极大似然估计法(REML)估算各性状在不同参试样本量下的遗传力及其标准误。通过比较分析在不同样本量下各性状遗传力及其标准误估算值的收敛性,讨论样本量对性状遗传力估算的影响,进而确定各性状遗传力评估所需的最少样本量。 结果 对于61个湿地松自由授粉家系测定林,当测定的家系数少于39个或者随机测量的单株数小于600株时,估算的遗传力极不稳定,标准误偏大,随着样本容量或家系容量的增加其精度与准确性逐渐增加;遗传力较低的性状其遗传力估计所需样本量普遍大于遗传力较高的性状。 结论 对本研究的测定群体而言,要获得精确度较高的遗传力估算值,所需测定的湿地松家系数应该大于39个或者随机测量的单株数大于600株;由于材性性状遗传力相对较高,其需要测定的样本量可相对少一些。本文为大型用材树种遗传力估算提供了一个具有参考价值的实例研究,结果及相应的研究方法对于类似遗传测定群体遗传参数估算具有参考意义。
苦竹叶片性状及其异速生长关系的密度效应
林华, 陈双林, 郭子武, 杨清平, 高平珍
2017, 30(4): 617-623. doi: 10.13275/j.cnki.lykxyj.2017.04.012
摘要:
目的 揭示苦竹叶片性状及其异速生长关系对密度的响应特征,为苦竹林培育适宜林分密度构建提供参考。 方法 开展了3种密度(低密度,14 430~16 545株·hm-2,L;中密度,31 590~34 560株·hm-2,M;高密度,54 120~55 560株·hm-2,H)苦竹纯林1~3年生立竹叶长(LL)、叶宽(LW)、叶面积(LA)、叶干质量(LM)等主要叶性因子测定,采用标准主轴回归分析解析叶性因子及其异速生长关系随密度的变异规律。 结果 研究表明:随着立竹年龄的增加,相同密度苦竹林的叶长、叶形指数和比叶面积均呈先升高后降低趋势,叶宽和叶面积总体呈降低趋势。随着密度的增加,相同年龄立竹叶长、叶宽、叶形指数、叶面积和比叶面积总体均呈先升高后降低趋势,其中,叶面积和比叶面积不同密度竹林间差异显著。3种密度苦竹林bLL-LAbLW-LAbLL-LMbLW-LM及中密度、低密度苦竹林bLA-LM均显著小于1.0,呈异速生长关系,而高密度苦竹林bLA-LM接近1.0,呈等速生长关系。随着密度的增加,bLL-LAbLL-LM呈先升高后降低趋势,而bLW-LMbLA-LM则相反,且bLL-LAbLL-LMbLA-LM不同密度竹林间差异显著。bLW-LA随密度的增加呈升高趋势,中密度、低密度竹林间无显著差异,均显著低于高密度竹林。 结论 密度对苦竹林主要叶性因子及其异速生长关系会产生明显的影响,其中叶长对密度变化敏感,中密度(31 590~34 560株·hm-2)苦竹林具有较大叶长、叶宽、叶面积和比叶面积,因而具有较高的生产能力,是苦竹林培育的适宜密度。
外源ABA对短期H2O2胁迫下侧柏幼苗活性氧代谢及相关基因的影响
姚侠妹, 常二梅, 纪敬, 岳剑云, 谢田田, 邓楠, 史胜青, 江泽平
2017, 30(4): 624-632. doi: 10.13275/j.cnki.lykxyj.2017.04.013
摘要:
目的 研究外源ABA处理对H2O2胁迫下侧柏幼苗活性氧代谢系统的影响,探讨ABA调控侧柏氧化胁迫的可能作用机制。 方法 以侧柏幼苗为试验材料,采用水培方式,研究外施低浓度(0.5 μmol·L-1)和高浓度(200 μmol·L-1)ABA对100 mmol·L-1 H2O2胁迫下侧柏幼苗活性氧代谢的影响。 结果 (1) 100 mmol·L-1 H2O2胁迫48 h显著增加了侧柏幼苗叶片过氧化氢(H2O2)、丙二醛(MDA)、谷胱甘肽(GSH)和脯氨酸含量、抗氧化物酶(SOD和CAT)活性,而可溶性蛋白含量降低。(2)相较于高浓度200 μmol·L-1 ABA,施加0.5 μmol·L-1 ABA显著减少了H2O2胁迫下侧柏幼苗H2O2和MDA的积累,进一步提高了侧柏幼苗叶片SOD、POD和CAT活性,同时促进GSH、脯氨酸和可溶性蛋白的合成。(3)100 mmol·L-1 H2O2胁迫处理48 h,侧柏幼苗叶片活性氧代谢相关基因Cu/Zn-SODCATGRAPXMDARGST表达水平较对照CK均有显著性提高;正常和H2O2胁迫下侧柏幼苗外施0.5 μmol·L-1 ABA相较于200 μmol·L-1更有利于提高侧柏叶片活性氧代谢相关基因Cu/Zn-SODCATGRAPXMDARGST的表达量。 结论 低浓度0.5 μmol·L-1 ABA有效地增强抗氧化系统的防御能力,减弱幼苗的氧化胁迫和膜脂过氧化水平,从而降低活性氧对侧柏的伤害。
森林经营试验样地的数据调查与分析方法研究——以京西山地人工侧柏林为例
张弓乔, 惠刚盈
2017, 30(4): 633-639. doi: 10.13275/j.cnki.lykxyj.2017.04.014
摘要:
目的 在林分空间结构描述方法的基础上,大样地调查方法应用最广泛,点抽样的调查技术也日趋完善。以京西山地人工侧柏林为试验样地,应用完全随机优化设计方法布设小区。为尽量去除小区间的边缘变异效应,需要对调查数据进行处理,以提高森林经营试验的精度。 方法 逐渐缩小各小区的调查面积,以探索最适宜该样地的小区间隔离带距离,之后逐渐减少调查小区的个数,在24个小区中随机抽取n个小区,分别重复1 000次,找到不同隔离带大小时需要的小区重复个数;以各小区中心点为抽样点,调查距离各小区中心点最近林木,当调查株数不同时分别重复1 000次,最终找到不同调查林木株数需要的小区重复个数。通过验证京西山地人工侧柏林样地内小区重复次数与大样地林分状态的关系,找到适合该样地的数据处理方法,并改变小区隔离带大小或小区中心点最近林木株数,分析其与大样地林分状态的关系。 结果 表明:当小区间隔离带为2 m时,只需要6个重复即可达到90%以上概率与林分状态相似。当调查小区中心点的最近林木时,调查12个小区内距中心点最近的4株木即可满足调查的要求,或6个小区内各调查距中心点最近的11株林木。 结论 确定了京西山地人工侧柏林样地试验处理的小区间隔离带距离与重复的关系,也确定了在进行经营试验时只重复6次即可满足调查需求。
基于SSR标记的父本分析研究油橄榄品种间的亲和性
王楠楠, 李金花, 王长海, 苏光灿, 付永平
2017, 30(4): 640-647. doi: 10.13275/j.cnki.lykxyj.2017.04.015
摘要:
目的 利用SSR标记对油橄榄品种自由授粉的子代进行父本分析,研究品种间的亲和性,确定品种适宜的授粉树,为油橄榄建园品种配置提供依据。 方法 以四川凉山州油橄榄园‘豆果’、‘鄂植8号’和‘九峰4号’3个品种的自由授粉子代为材料,利用12个SSR标记进行父本分析。 结果 每个SSR位点的等位基因数为512个,平均9.08个,其中,DCA11和GAPU103A等位基因数(12个)最多。试验群体中的平均观测杂合度为0.732,平均期望杂合度为0.709,平均多态性信息量为0.675。12个SSR标记在95%的置信区间检测出父本的子代163个,占子代群体总数的79.9 %,其中,‘豆果’子代44个,‘鄂植8号’47个,‘九峰4号’72个。在36个候选父本中只检测出20个子代,平均繁殖贡献率为5 %,其中,大于5%的品种为:‘克罗莱卡’、‘佛奥’、‘城固32’、‘贝拉特’和'巴尼亚'。3个试验品种所有子代均未发现自交现象。 结论 ‘豆果’、‘鄂植8号’和‘九峰4号’均为自交不亲和品种。‘克罗莱卡’和‘佛奥’与‘九峰4号’和‘鄂植8号’的亲和性均较强,‘城固32’和‘贝拉特’与‘豆果’的亲和性较强。在油橄榄建园时,可以选择‘克罗莱卡’和‘佛奥’作为‘鄂植8号’和‘九峰4号’的授粉树,选择‘城固32’和‘贝拉特’可作为‘豆果’的授粉树。
白带锯蛱蝶雌蝶利用视觉和嗅觉信息识别两性
李承哲, 王华, 陈晓鸣, 石雷, 姚俊, 周成理
2017, 30(4): 648-652. doi: 10.13275/j.cnki.lykxyj.2017.04.016
摘要:
目的 探究视觉和嗅觉信息在白带锯蛱蝶雌蝶识别异性中扮演的作用,从而加深对性二型蝶类两性交流机制的认识。 方法 在网室内分别悬挂白带锯蛱蝶雄蝶和雌蝶的真实翅模型、打印的翅模型和活蝴蝶模型,记录雌蝶对以上模型的访问次数。 结果 表明:仅有视觉或嗅觉信号存在时,雌蝶对雄蝶模型访问次数均大于雌模型。雌蝶对雌雄翅和纸模型访问平均次数均有显著差异,说明雌蝶仅靠视觉信息能够辨别雌雄。雌蝶对雌雄嗅觉模型访问平均次数有显著差异,说明雌蝶仅靠嗅觉信息能够辨别雌雄。视觉和嗅觉信息均存在时,雌蝶对正常雄蝶访问平均次数多于雄蝶视觉和嗅觉模型,且对3种雄蝶的平均访问次数有显著差异,说明雌蝶识别雄蝶时偏好2种信息的综合作用。 结论 白带锯蛱蝶雌蝶利用视觉或嗅觉信息均能识别雌雄两性,雌蝶在识别两性时较偏爱同时有视觉和嗅觉信息的雄蝶。
基于UAV高分影像的杨树冠幅提取及相关性研究
李赟, 温小荣, 佘光辉, 林国忠
2017, 30(4): 653-658. doi: 10.13275/j.cnki.lykxyj.2017.04.017
摘要:
目的 以无人机高清影像为数据源,结合样地实地调查数据,研究杨树冠幅提取及其与胸径和林分蓄积量的相关性,为无人机森林调查技术提供一种思路和方法。 方法 基于无人机高分影像及实地调查数据,采用面向对象法,对杨树林木冠幅进行分割与提取,通过实地测量数据建立冠幅-胸径模型,利用一元材积表计算样地蓄积量,并进行相关性分析与精度检验。 结果 影像分割效果良好,但提取得到的冠幅比实际值偏小,研究区最适宜的杨树冠幅分割尺度为10,平滑度0.1,紧致度0.5。杨树冠幅与胸径建立相关模型,其中一元线性方程拟合效果最好,相关系数为0.75。通过模型计算的样地蓄积与实测样地蓄积进行双侧T检验,结果sig=0.058>0.05,两组数据差异不显著。 结论 采用面向对象法,通过无人机高分影像能自动分割并提取了杨树林木冠幅信息,提取效果良好;利用影像提取林木平均冠幅,通过冠幅-胸径相关关系模型得到林木胸径,进而推算林分蓄积的方法可以满足森林资源调查精度要求。
不同栽植基质对上海市4种行道树表型生长和根系发育的影响
杨瑞卿, 王本耀, 彭红玲, 张国兵, 胡永红, 严巍
2017, 30(4): 659-666. doi: 10.13275/j.cnki.lykxyj.2017.04.018
摘要:
目的 揭示4种不同类型行道树的生长规律及其对地下土壤结构、养分和水分供需关系的适应情况,探索适于上海市行道树的土壤结构和养分等管理模式,以改善上海市行道树生长状况。 方法 采用土壤填充颗粒粒径、结构土比例以及基质湿度3因素4水平的正交试验设计,研究4种行道树在不同栽植基质下地上部分表型生长和根系发育状况。 结果 结果表明:不同栽植基质对悬铃木苗高有显著影响,对4种行道树根系发育及根系生物量积累均起到极显著作用。处理3栽植基质的悬铃木苗高最高(4.42 m),较对照组均值显著高出11.90%。4种树种根系发育的最佳栽植基质各不相同,处理8栽植基质下香樟根系发育最为优越,其根系总长、根系表面积和根系体积分别为162 564.21 cm、42 370.89 cm2和833.98 cm3,均显著高于对照等其它处理。银杏除根系总长在处理4栽植基质下达到最大值(26 498.01 cm),其余根系指标均在处理7栽植基质下发育较好,显著优于对照等其它处理。处理2栽植基质下悬铃木根系总长、根系表面积、根系平均直径和根系体积均显著高于其它处理。广玉兰根系生长指标均在处理6栽植基质下达最大值。香樟、银杏、悬铃木和广玉兰根系生物量分别在处理8、处理7、处理2和处理6栽植基质下达到最大,其最大值分别为1 029.52 g、871.93 g、1 294.84 g和1 025.62 g,且分别显著高出对照组均值80.44%、67.08%、61.21%和81.36%。通过模糊函数隶属法初步筛选出适宜香樟、银杏、悬铃木和广玉兰种4种行道树生长的栽植基质分别为处理8(土壤粒径3 cm,结构土比例80%,土壤湿度50%)、处理7(土壤粒径3 cm,结构土比例60%,土壤湿度40%)、处理2(土壤粒径5 cm,结构土比例40%,土壤湿度60%)和处理6(土壤粒径3 cm,结构土比例40%,土壤湿度80%)。 结论 香樟生长对栽植基质水肥条件较敏感,适宜生长于水分适中、养分含量高的基质中;银杏较适生长在土壤通气良好、养分中等的立地,且其对水分要求相对较低;悬铃木适宜于通气性良好,水分和养分条件较好的基质中;广玉兰生长对基质含水量需求较大。对4种行道树进行养护时应根据其生长需求特点尽可能进行土壤水肥等条件控制。
水青树不同径级个体构件水平上的生殖配置研究
王东, 甘小洪, 张雪梅, 童佳惠, 陈杨, 吴小松
2017, 30(4): 667-673. doi: 10.13275/j.cnki.lykxyj.2017.04.019
摘要:
目的 通过对濒危植物水青树的生殖配置进行研究,探讨其生殖与生存之间的权衡关系,揭示其生活史对策及其濒危机制。 方法 对固定样地内的不同径级水青树个体的标准生殖枝生物量进行观测,对不同径级个体的差异采用多重比较分析,对生殖配置(RA)、生殖构件与营养构件生物量采用相关性分析和线性回归分析,对种子数量与千粒质量进行相关性分析。 结果 (1) 随径级的增大,水青树的生殖和营养投入呈现同增同减的趋势,没有明显的权衡关系;(2)水青树的生殖分配(RA)随径级的变化呈现先上升后下降的趋势;(3)水青树的生殖投入与营养投入、叶生物量之间呈显著正相关,而其RA与营养投入、叶生物量之间呈显著负相关;(4)生殖构件各组分中,种子生物量所占比重均为最小,且远远低于生殖的附属结构(果序轴和果皮);种子数与种子大小之间存在权衡关系。 结论 在构件水平上,水青树的营养投入对生殖投入具有促进作用;其生殖期可划分为生殖初始期、生殖增长期、生殖高峰期和生殖衰退期等4个时期;其种子特征在生殖不同时期分别采取不同的生活史对策,可能是水青树在长期演化发展过程中形成的生殖适应性对策。
研究简报
血皮槭叶绿体DNA非编码区差异序列筛选和分析
叶学敏, 于雪丹, 付其迪, 郑勇奇, 张川红
2017, 30(4): 674-678. doi: 10.13275/j.cnki.lykxyj.2017.04.020
摘要:
目的 筛选出高变异率的叶绿体DNA序列,以进行血皮槭天然群体的谱系地理学研究。 方法 以血皮槭16个天然群体为试材,对叶绿体基因组20个非编码区序列进行测序研究,并利用筛选出的高变异率cpDNA序列初步分析了其遗传变异。 结果 序列比对和系统发育分析结果显示血皮槭cpDNA种内变异非常低,9个cpDNA序列检测到不同程度的变异位点,其中只有4个序列psbJ-petA、ndhF-rpl32、trnD-trnT和trnH-psbA表现出较高的变异水平。 结论 筛选出的4个高变异率cpDNA序列,可以在分子水平上研究血皮槭种内的系统发育、遗传变异和种群历史动态,为进一步研究濒危种血皮槭的分子谱系地理学奠定基础。
雷州半岛尾巨桉人工林树干液流对台风天气的响应
王志超, 许宇星, 竹万宽, 杜阿朋
2017, 30(4): 679-684. doi: 10.13275/j.cnki.lykxyj.2017.04.021
摘要:
目的 为正确认识台风对桉树人工林蒸腾耗水的影响。 方法 采用热扩散茎流计对尾巨桉树干液流在台风前后进行连续监测,分析其对台风天气的响应,并同步测定林分气象条件,分析台风过程中树干液流与气象因子之间的相关性。 结果 表明:台风当天,树干液流密度与台风登陆前后(单峰)不同,呈不规律多峰型曲线,树干日均液流密度(2.89 mL·h-1·cm-2)较台风前减少53%,夜间液流波动较大;日间最大峰值(7.76 mL·h-1·cm-2)出现在下午,峰值较台风前降低55%,树干液流日通量极显著小于台风登陆前后;台风登陆前树干液流密度峰值(17.4 mL·h-1·cm-2)及平均液流密度(6.15 mL·h-1·cm-2)分别是台风登陆过后的1.24倍和1.14倍,台风后树干液流日通量较台风前均有所下降;台风当天,影响液流的主要气象因子为风速、大气温度、空气湿度、水汽压亏缺和降雨量,液流与风速的相关系数较台风前增大52%,与降雨量的相关系数是台风前的2.6倍,与其他因子的相关系数较台风前均下降了50%左右,而台风登陆前后之间的主要影响因子差异不大。 结论 台风当天的日均液流密度、白天的平均液流密度和日通量均极显著小于台风前后,而夜间液流显著大于台风前后;台风前后的日均液流密度差异不显著,夜间液流台风前显著大于台风后;台风过程中风速成为影响液流的关键因子,与太阳辐射相关性不显著,其他影响因子与台风前后相同,但相关系数除风速和降雨量外均显著下降。
桉树焦枯病菌ABC转运蛋白的鉴定与分析
刘宏毅, 陈全助, 叶小真, 陈慧洁, 李慧敏, 冯丽贞
2017, 30(4): 685-692. doi: 10.13275/j.cnki.lykxyj.2017.04.022
摘要:
目的 利用生物信息学方法探讨ABC转运蛋白在焦枯病菌对桉树侵染过程中的解毒作用,为揭示桉树焦枯病致病机制奠定基础。 方法 本文利用BLAST、HMMER、Pfam数据库、TCDB数据库在全基因组内对桉树焦枯病菌的ABC转运蛋白进行鉴定和分类,并通过ProtCamp和IBS分别进行亚细胞定位和结构域图绘制,依据同源性对其功能进行推测分析。 结果 表明:桉树焦枯病菌共有70个ABC转运蛋白,它们分属于8个亚族。71%的转运蛋白位于细胞膜,10%位于液泡,其余部分位于线粒体、过氧化物酶体、内质网等内膜系统上。桉树焦枯病菌ABC转运蛋白包含全分子、四分之三分子、半分子及四分之一分子。根据同源性推测桉树焦枯病菌ABC转运蛋白与MDR、PDR、HMT、MPE、STE、P-FAT等几种转运蛋白具有较高相似性,同时还与核糖体合成、翻译、过氧化物酶体合成的ABC转运蛋白具有较高相似性。 结论 桉树焦枯病菌ABC转运蛋白除作为外排泵转运外源化学物质、疏水性化学分子等物质。还参与细胞代谢、翻译、核糖体的合成、mRNA的输出、β氧化,并通过为辅酶Q的辅助因子增强呼吸代谢等多项生命活动为焦枯病菌的侵染提供能量。
Cu、Zn制剂对油橄榄容器苗生长和根系的影响
赵梦炯, 姜成英, 吴文俊, 马超, 芦娟, 陈炜青
2017, 30(4): 693-699. doi: 10.13275/j.cnki.lykxyj.2017.04.023
摘要:
目的 针对油橄榄容器苗存在主根较为粗大、须根极少、根系盘绕等现象开展化学制剂控根试验,找出适宜油橄榄容器苗的化学控根试剂,从而解决根系畸形导致的油橄榄苗木质量差等问题。 方法 采用4种不同浓度的CuSO4制剂及ZnSO4制剂对油橄榄2年生容器苗进行控根试验,测定苗高、地径及地上部、下部生物量,通过根系扫描仪分析根系生长特点,探讨各项生长指标以及生理指标对控根效果的影响。 结果 显示:(1)20 g·L-1和60 g·L-1的Cu制剂可提高容器苗的地上部分生长量;60 g·L-1和200 g·L-1的Cu制剂可显著增加生物量的积累。(2)200 g·L-1的Cu制剂对苗木新根着生效果最为显著;120 g·L-1的Cu制剂对根系的直径、表面积和体积有良好的促进作用;而不同ZnSO4控根制剂处理对苗木侧根的各指标产生抑制作用。(3)枝条生长量与侧根长度呈显著正相关性;地径、枝条生长量与侧根表面积呈极显著正相关关系。(4)120 g·L-1的Cu制剂处理后叶片的可溶性蛋白质含量最高,Cu制剂浓度为20 g·L-1时,叶片的叶绿素含量增加。 结论 试验发现质量浓度为120 g·L-1和200 g·L-1Cu SO4制剂控根效果良好,可运用于实际生产。