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2018年  31卷  第5期

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2018, 31(5): 0-0.
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2018, 31(5): 0-0.
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论文
云南干热河谷地区余甘子转录组分析
刘雄芳, 李太强, 李正红, 万友名, 刘秀贤, 张序, 安静, 马宏
2018, 31(5): 1-8. doi: 10.13275/j.cnki.lykxyj.2018.05.001
摘要:
目的 对云南干热河谷地区余甘子转录组特征进行描述,旨在为余甘子微卫星标记的开发和功能基因的挖掘提供较全面的背景信息。 方法 采用Illumina Hiseq 4000测序平台对余甘子叶片进行转录组测序,对原始数据进行过滤、de novo组装及聚类去冗余等处理后,再与公共数据库进行比对,对Unigenes进行基本功能注释、CDS预测、TF编码能力预测及R-Gene预测等分析。 结果 本研究共获得10.52 Gb的Clean reads,Q20、Q30分别为98.47%、95.28%。组装并去冗余后获得76 881条Unigenes,平均长度、N50分别为713、1 257 nt。通过与NR、COG、KEGG和SwissProt数据库进行比对,44 768条Unigenes获得功能注释。余甘子转录组Unigenes根据COG功能注释信息大致分为25类;按GO功能注释信息划分为生物学过程、细胞组分和分子功能3大类47亚类;参考KEGG注释信息,可归为6大代谢通路、21类代谢途径,其中约3/5为代谢相关通路。根据以上注释结果共检测出42 953个CDS,其余未比对上的Unigenes用ESTScan预测后得到2 058个CDS。同时,预测到56个TF家族以及18种R-Gene。 结论 本研究获得的余甘子转录组Unigenes序列的组装质量较高、完整性较好、基因丰富、功能多样,极大地扩充了余甘子基因信息库,为今后余甘子乃至叶下珠属植物功能基因挖掘、抗性机理分析、分子标记开发、分子辅助育种等研究提供了重要的基础数据。
基于马尾松干旱转录组的抗旱功能SSR位点分析
杜明凤, 丁贵杰
2018, 31(5): 9-19. doi: 10.13275/j.cnki.lykxyj.2018.05.002
摘要:
目的 了解马尾松干旱胁迫转录组序列的功能分布和SSR位点分布特征,并探索与干旱关联的SSR位点。 方法 对马尾松幼苗进行持续干旱胁迫,选取干旱10、15、25 d及正常供水对照的马尾松针叶样品,通过总RNA提取、Illumina测序、raw reads去冗、Trinity拼接获得unigenes。利用Blast比对,对Unigene序列进行GO、KOG、KEGG功能注释及分类;利用Misa软件进行SSR位点批量搜寻,primer 3.0软件进行规模化SSR引物设计;利用GOSeq(1.10.0)、KOBAS(v2.0.12)软件对差异表达的含SSR位点Unigene进行GO、KEGG显著性富集分析。 结果 马尾松转录组194 821个Unigene中,101 806个Unigene获得注释,包含64 943个GO功能注释、35 880个KOG功能注释及30 882个KEGG注释。搜寻到6 728个SSR位点,分布于6 367个Unigene中,SSR出现频率为3.45%;重复类型以单、三、二核苷酸为主,分别占总SSR的35.82%、33.03%和25.22%;重复基序以A/T、AT/AT、AG/CT、AGC/CTG、AAG/CTT为主;基序长度以10~20 bp的短序列SSR为主;基序重复次数以5~10次重复占优势;批量设计13 338对SSR引物。422个含SSR位点Unigene具有差异表达;KEGG富集分析发现,有11个含SSR位点的差异Unigene参与了光合作用、植物激素信号传导及类胡萝卜素合成等3个与干旱响应相关的代谢途径。 结论 从较高质量的马尾松转录组中获得101 806个具有注释的Unigene;从6 367个Unigene中挖掘出6 728个SSR位点;422个含SSR位点的差异表达Unigene中筛选出11个与干旱关联的SSR功能位点,为抗旱功能基因定位及马尾松抗旱分子机制研究奠定基础。
云杉种和种源生长性状早期评价
安三平, 许娜, 杜彦昌, 王丽芳, 马建伟, 王军辉
2018, 31(5): 20-26. doi: 10.13275/j.cnki.lykxyj.2018.05.003
摘要:
目的 通过对引种的云杉种和种源试验林的适应性和生长变异研究,选育出最适合当地栽培的优良种和种源。 方法 以甘肃省小陇山沙坝试验基地引种的欧洲云杉、黑云杉、白云杉、蓝云杉、红皮云杉和青海云杉6个树种20个种源为研究对象,分别对6、7、9 a幼林龄的生长性状(树高、地径、新梢和冠幅)进行方差分析和相关性分析,以早期评价云杉种和种源。 结果 6、7、9 a生长期内不同云杉种间和种源间的差异多数达到极显著,表明不同种间和种源间存在较大的遗传变异。利用树高兼地径为主要指标筛选出7个优良种源,分别为欧洲云杉加拿大AB01、AB03种源、白云杉加拿大GL01种源;黑云杉加拿大MA05、MA07、MA08和MA10种源,树高、地径现实增益均超过11%。欧洲云杉、白云杉种源树高与经纬度呈极显著的正相关,与海拔呈极显著的负相关;黑云杉种源树高也与经纬度呈极显著的正相关,但与海拔相关不显著。 结论 在原产地纬度49°16'~58°38'N,经度68°13'~118°24'W区域范围内引进欧洲云杉、白云杉、黑云杉种源,是适宜在甘肃小陇山栽培的云杉树种。
短期增温对亚热带杉木幼林碳氮同位素组成的影响
吕春平, 张秋芳, 郝亚群, 陈岳民, 杨玉盛
2018, 31(5): 27-32. doi: 10.13275/j.cnki.lykxyj.2018.05.004
摘要:
目的 利用稳定同位素手段,研究增温对氮循环和水分利用效率的影响,揭示亚热带杉木幼苗水分利用效率和氮饱和状态对气候变暖的响应。 方法 在福建省三明市森林生态系统与全球变化研究站,布设发热电缆对土壤进行增温,设置对照(CT)和增温(W)两种实验小区。分别采集不同处理杉木叶片和0~10 cm表层土壤,测定植物-土壤碳、氮稳定同位素,以及碳和氮含量。 结果 显示:增温处理叶片δ15N值(0.40‰)比对照处理(-2.79‰)显著增加了3.19‰;但增温后叶片氮含量只是略有上升,与对照无显著差异;增温后,表层土壤δ15N值显著上升,叶片15N的富集指数比对照处理更接近于0;增温与对照处理叶片δ13C值分别为-29.35‰和-29.08‰,无显著差异;叶片δ13C与δ15N之间存在显著正相关关系。 结论 温度是中亚热带地区氮循环的一个重要影响因素,增温促使杉木叶片和表层土壤δ15N值显著提高,碳代谢与氮代谢相辅相成。
O3浓度升高对桢楠和闽楠幼苗光合作用、抗氧化能力及生物量的影响
于浩, 陈展, 曹吉鑫, 尚鹤
2018, 31(5): 33-41. doi: 10.13275/j.cnki.lykxyj.2018.05.005
摘要:
目的 探讨O3浓度升高对两种亚热带树木幼苗的影响,并分析其敏感性差异及原因。 方法 本试验以1年生桢楠和闽楠幼苗为材料,采用开顶式气室(OTCs),研究未过滤大气、100 nmol·mol-1(E1)、150 nmol·mol-1(E2)O3处理对光合作用、抗氧化能力和生物量的影响。 结果 研究表明:(1)O3熏蒸主要通过非气孔限制因素降低了两树种的净光合速率(Pn)。其中对于桢楠,E2对Pn的不利影响大于E1。而对于闽楠,8月份E2的Pn大于E1,而9月份和10月份小于E1。(2)O3熏蒸提高了两树种的抗氧化能力,表现为总酚含量和总抗氧化能力随着O3浓度的升高逐渐升高,而E2的还原型抗坏血酸含量低于E1。(3)O3熏蒸降低了两树种根、茎、叶及总干质量,及降低了闽楠的根茎比。 结论 O3熏蒸降低了两树种的光合作用,提高了抗氧化能力,最终减少了生物量。根据Pn和生物量,确定闽楠较桢楠对O3浓度升高更加敏感。两树种间的O3敏感性差异与气孔导度和抗氧化物质的背景水平及其对O3浓度升高的响应有关。
刚毛柽柳ThbHLH1转录因子识别的顺式作用元件的鉴定
及晓宇, 李子义, 卢惠君, 聂显光, 王玉成
2018, 31(5): 42-49. doi: 10.13275/j.cnki.lykxyj.2018.05.006
摘要:
目的 本研究拟对ThbHLH1所识别的顺式作用元件进行鉴定,进一步揭示ThbHLH1调控抗逆基因表达的机理。 方法 利用以转录因子为中心的酵母单杂交系统鉴定ThbHLH1所识别的顺式作用元件;将元件与报告基因融合构建报告载体(pCAM-Cis),通过基因枪法将报告载体与效应载体35S:ThbHLH1共转化烟草叶片,在盐、干旱胁迫下比较GUS酶活。 结果 鉴定出2段能够与ThbHLH1转录因子结合的DNA序列:分别为CCGAAA(LTRE1)和TGAC(WRKY710S)。 结论 在盐或干旱胁迫下,ThbHLH1通过与LTRE1或WRKY710S元件作用来激活基因表达。
毛竹PeDWF4基因克隆及表达模式分析
王思宁, 孙化雨, 李利超, 杨意宏, 徐浩, 赵韩生, 高志民
2018, 31(5): 50-56. doi: 10.13275/j.cnki.lykxyj.2018.05.007
摘要:
目的 通过对毛竹PeDWF4基因结构特点和表达特征的研究,揭示其在响应逆境胁迫过程中的作用。 方法 采用同源序列比对的方法,从毛竹基因组数据库中获得DWF4同源基因信息并克隆,通过生物信息学方法分析该基因的结构、理化特征,以及基因编码蛋白的保守结构域、进化关系等,应用RT-PCR技术分析基因在毛竹不同组织中的表达情况,使用实时荧光定量PCR技术分别分析高盐、干旱、低温和强光等胁迫条件下该基因在叶片中的表达模式。 结果 从毛竹中克隆获得1个DWF4同源基因PeDWF4,编码区长度为1 503 bp,对应的基因组序列为6 149 bp,包含8个外显子和7个内含子,内含子完全符合GT-AG剪接原则。PeDWF4编码1个500 aa的碱性蛋白,属于细胞色素P450家族的单加氧酶。组织特异性表达分析表明,PeDWF4在毛竹不同组织中均检测到表达,其中,叶片中表达丰度最高,其次是根,茎、叶鞘和笋中的表达量较低。在NaCl(400 mmol·L-1)和干旱胁迫条件下,叶片中PeDWF4的表达均先受到诱导,后受到抑制,其中,NaCl处理下,表达量在2 h时达到最高(为对照的3.5倍),6 h时最低(为对照的20%);干旱处理下,表达量在1 h时达到最高(为对照的2倍),8 h时最低(为对照的60%)。强光(1 200 μmol·m-2·s-1)和低温(4℃)胁迫均诱导PeDWF4的表达,其中,强光处理2 h时表达量达到最高(为对照的4.5倍),随后降低,8 h时仍为对照的2倍;低温处理下,叶片中PeDWF4表达量在1 h时达到最高(约为对照的3倍),随后持续下降,8 h时仍为对照的2倍。 结论 从毛竹中克隆了BL生物合成关键限速酶基因PeDWF4,该基因在毛竹中呈现组成型表达,在叶片中的表达受到NaCl、干旱、低温和强光等非生物胁迫的影响,基因表达的变化表明PeDWF4可能有助于毛竹适应逆境胁迫。
美国白蛾核型多角体病毒ORF72原核表达载体的构建、表达及纯化
李娜, 李恩杰, 王青华, 王玉珠, 张永安, 段立清
2018, 31(5): 57-63. doi: 10.13275/j.cnki.lykxyj.2018.05.008
摘要:
目的 根据Ikdea对HycuNPV全基因组序列的分析,筛选出功能还未被研究的、保守性高的ORF72基因。 方法ORF72基因构建到原核表达载体pGEX-4T-1上,对其进行诱导表达,优化表达的条件,并通过GST亲和层析色谱柱纯化融合蛋白。 结果 重组质粒pGEX-4T-1-ORF72的酶切检测以及测序结果均正确,证明重组质粒载体构建成功。通过SDS-PAGE凝胶电泳显示,ORF72蛋白能够与pGEX-4T-1载体上的GST标签蛋白进行融合表达,诱导表达后的融合蛋白大小约为38.2 kDa。优化后的表达条件为:异丙基硫代β-D-半乳糖苷(IPTG)诱导浓度为1.0 mmol·L-1,最佳诱导温度为25℃,最佳诱导时间为4 h,并且该蛋白在大肠杆菌BL21和Rosetta表达菌株中均能很好的表达,但在Rosetta菌株中表达量更高。 结论 成功构建了pGEX-4T-1-ORF72原核表达载体,确定出ORF72融合蛋白最佳诱导表达条件,诱导表达并纯化出ORF72融合蛋白,为进一步研究其生物功能奠定基础。
3株滨麦内生镰刀菌毒素积累及对北美枫香幼苗生长和耐盐性的影响
潘雪玉, 孙海菁, 袁志林
2018, 31(5): 64-73. doi: 10.13275/j.cnki.lykxyj.2018.05.009
摘要:
目的 探讨3株源于滨麦的内生镰刀菌对北美枫香幼苗生长和耐盐性的调控效应,为开发极端环境中内生菌资源应用于林木抗性育苗提供理论基础。 方法 结合形态学和分子系统学方法鉴定内生镰刀菌并体外检测其毒素种类及含量,建立内生镰刀菌与无菌北美枫香实生幼苗共培养体系;利用台盼蓝染色观察菌株在根系组织中形成的侵染结构;在正常和盐胁迫条件下,研究内生镰刀菌对幼苗生长和耐盐性的影响。 结果 3个菌株分别为黄色镰刀菌(Class2-1B)、假禾谷镰刀菌(Class2-1C)和1株未鉴定到种的镰刀菌(Class2-3)。与2株强毒力农作物病原镰刀菌相比,Class2-1B、Class2-1C产毒素类型和含量极少,而Class2-3能产生大量恩镰孢菌素。Class2-1B、Class2-1C菌丝能顺利进入根部皮层细胞并形成串珠状的膨大细胞,Class2-3菌丝几乎只在根表定殖。接种试验表明:Class2-1B、Class2-1C接种幼苗的生物量、株高、根长和叶片数等多数指标显著高于对照组(P < 0.05),而Class2-3对幼苗生长有明显的抑制和毒害作用。3个菌株孢子混合接种也对幼苗表现出一定的促生效应。在海盐溶液胁迫处理下,Class2-1B处理组幼苗盐害指数显著低于对照组(P < 0.05),但处理组幼苗叶绿素体色素含量与对照组相比并无显著差异。 结论 3株内生镰刀菌菌株对北美枫香幼苗生长和耐盐的调控存在显著差异,正负效应可能与镰刀菌产毒素类型及含量有密切关系。
温度和元素含量对流溪河2个树种粗木质残体呼吸季节动态的影响
慈航, 李兆佳, 周光益, 赵厚本, 邱治军, 杨乐苏
2018, 31(5): 74-81. doi: 10.13275/j.cnki.lykxyj.2018.05.010
摘要:
目的 研究粗木质残体(CWD)呼吸释放CO2速率(RCWD)的年季节动态特征与温度及元素含量的关系,为CWD呼吸的碳通量计算和碳库模型建立提供参考数据。 方法 采用红外气体分析法(Li-Cor 8100)对马尾松(Pinus massoniana Lamb.)和石栎(Lithocarpus glaber(Thunb.)Nakai)的CWD进行连续1年的呼吸测定,同时测定CWD初始元素含量,分析温度及元素含量对RCWD年季节动态的影响。 结果 表明:RCWD的动态特征与温度变化趋势一致,表现出明显的单峰曲线格局;在所测定的温度范围(14.5~28.5℃)内,RCWD与温度呈显著正相关(p < 0.01),温度驱动着RCWD动态变化的64.0%~86.2%,温度可预测马尾松RCWD的64.0%~75.6%,可预测石栎RCWD的69.3%~86.2%,马尾松的RCWD总体小于石栎的;马尾松的温度敏感系数Q10值(3.05)显著低于石栎的Q10值(5.05)。针叶树种马尾松CWD的初始C含量显著高于阔叶树种石栎,而初始N、P含量显著低于石栎;RCWD与初始C含量、C/N和C/P呈负相关,相关系数R2分别是0.383、0.590和0.546,与初始N含量成显著正相关,相关系数R2为0.416,与初始P含量和N/P正相关但不显著,初始元素含量可以解释RCWD变化的38.3%~59.0%。 结论 温度和初始元素含量对RCWD均有较好的解释作用,温度和初始C/N能解释RCWD变化的50%以上,温度和初始元素含量显著影响CWD的呼吸或分解的整个动态过程。
兴安落叶松天然林林木直径与树高分布的分层特征
王千雪, 万盼, 刘灵, 申方圆, 张吉利
2018, 31(5): 82-90. doi: 10.13275/j.cnki.lykxyj.2018.05.011
摘要:
目的 通过分析大兴安岭呼中林区兴安落叶松天然林胸径和树高的一元、二元分布特征,揭示脆弱地带森林群落的林木大小分布特征。 方法 在大兴安岭呼中林场设置3种不同类型兴安落叶松林固定样地,利用整体和分层的方法,对样地林分胸径和树高的变化规律以及两者之间的关系进行研究。 结果 表明:(1)草类-落叶松林直径分布为单峰分布,其他2块样地为双峰分布;3块样地林木直径分布均呈左偏。杜鹃-落叶松林树高分布为多峰分布,其他2块地均为单峰分布;3块样地林木树高分布均呈右偏。(2)3块样地上、下层林木的直径分布均为单峰分布,上层木直径分布均呈左偏,下层木直径分布草类-落叶松林右偏,杜鹃-落叶松林左偏,杜香-落叶松林为近似正态。杜鹃-落叶松林的树高上、下层分布为双峰,其他2块样地均为单峰,3块样地上层木树高分布均左偏,而下层木树高分布均右偏。(3)草类-落叶松林和杜鹃-落叶松林小径阶林木株数占绝大多数。3块样地林分中树高与胸径的比值在小径阶林木中明显大于大径级林木。草类-落叶松林和杜鹃-落叶松林上层木中小径阶林木株数所占比例稍大,杜香-落叶松林和杜鹃-落叶松林下层木中大径阶林木株数比例稍大,但3块样地上层和下层木树高与胸径的比值在大小径阶林木中均无明显差异。 结论 高密度的杜鹃-落叶松林平均树高要高于低密度的杜香-落叶松林和草类-落叶松林平均树高,而平均胸径无明显差异。3块样地林分中树高与胸径的比值小径阶林木中明显大于大径级林木,但其差异在上层和下层林分中均表现不明显。
毛竹和林下植被芒箕凋落物分解特征研究
任立宁, 刘世荣, 王一, 蔡春菊, 栾军伟, 陈琛
2018, 31(5): 91-97. doi: 10.13275/j.cnki.lykxyj.2018.05.012
摘要:
目的 探讨竹林与其林下植被凋落物叶之间相互影响的潜在机制,为合理经营管理毛竹林林下植被提供理论参考。 方法 采用原位分解袋法研究了四川长宁毛竹与林下植被芒箕凋落物叶分解和养分释放过程。 结果 (1)芒箕凋落物叶初始C、N、P含量和羟基碳高于毛竹(P < 0.05),而C:N、C:P、烷基碳、氧烷基碳和芳香碳低于毛竹(P < 0.05)。(2)凋落物叶分解和养分释放速率芒箕整体高于毛竹,芒箕和毛竹分解常数(k)分别为0.58±0.03和0.73±0.02,C、N、P养分释放均表现为净释放。(3)凋落物叶混合对分解速率没有显著影响,但抑制了N、P元素整个分解周期和C元素中后期的释放。(4)凋落物叶分解过程中元素含量变化格局表现为C含量和C:N比整体呈下降趋势,N含量和N:P比有小幅上升,P含量有微弱的下降趋势,C:P比呈波动性变化。(5)凋落物叶分解速率与土壤温度、初始凋落物叶N和P含量呈显著正相关(P < 0.01),与初始凋落物叶的C:N和C:P呈极显著负相关(P < 0.01),与土壤含水量相关不显著。 结论 单独分解过程中,毛竹凋落物叶分解速率低于林下植被芒箕,养分释放特征均表现为直接释放;混合分解过程中,毛竹和芒箕凋落物叶分解速率无显著混和效应,但养分释放的混合效应表现出一定负效应和不同阶段性。
不同光质对三叶崖爬藤生长及有效成分含量的影响
程小燕, 杨志玲, 杨旭, 谭美
2018, 31(5): 98-103. doi: 10.13275/j.cnki.lykxyj.2018.05.013
摘要:
目的 研究不同光质处理下三叶崖爬藤生长及有效成分含量变化,以确定适宜三叶崖爬藤生长的最适光质条件。 方法 以2年生三叶崖爬藤为材料,用不同颜色的滤光膜(红色、黄色、绿色、蓝色和白色)进行光质处理,测定三叶崖爬藤叶片的叶形指标、生理指标、生物量及块茎中总黄酮含量。 结果 表明:红光处理下的三叶崖爬藤在叶形指标、生理指标、生物量和总黄酮含量上均得到改善,而其余光质处理结果仅对其中某一指标有所改善。 结论 红光处理下的三叶崖爬藤块茎的产量和质量均较佳,在三叶崖爬藤人工栽培中可以利用红光提高其产量及有效成分含量。
华山松、油松不同叶龄针叶光合特性对林窗式疏伐的响应
赵庆霞, 包维楷
2018, 31(5): 104-109. doi: 10.13275/j.cnki.lykxyj.2018.05.014
摘要:
目的 通过对比研究华山松和油松不同叶龄针叶形态、光合速率、叶绿素和叶氮含量对林窗式疏伐的响应,探讨林窗大小、叶龄和树种对林窗式疏伐后叶光合特性响应的影响。 方法 2008年在30年生华山松和油松混交人工林中,设置对照、小林窗(80 m2)和中林窗(110 m2)处理,2013年以对照样地内和林窗边缘华山松和油松为研究对象,测定其当年生、1年生和2年生叶比叶重(LMA)、单位叶面积叶绿素a(Chl a)、叶绿素b含量(Chl b)、氮含量(N)、最大净光合速率(Amax)、光合氮利用效率(PNUE)等指标。 结果 小林窗和中林窗疏伐对叶光合特性影响一致,均对当年生叶影响不显著,但显著改变了1年生和2年生叶绿素含量、N和PNUE,提高了其Amax。华山松叶LMA、叶绿素含量、N、Amax均低于油松,两树种多年生叶对林窗式疏伐的响应也明显不同:林窗边缘华山松1年生和2年生叶LMA和N与对照差异不显著,但叶绿素含量低于对照,PNUE和Amax显著高于对照;林窗边缘油松1年生和2年生叶LMA和PNUE与对照差异不显著,但N和Amax显著高于对照。 结论 80~110 m2林窗疏伐显著改变叶光合特性,提高其光合潜力;林窗疏伐影响1年生和2年生叶光合特性,对当年生叶影响不显著;华山松和油松对林窗式疏伐的响应特征存在差异。
北京市典型道路防护林滞尘时空分布及其影响因子分析
马远, 贾雨龙, 王成, 杜万光, 刘文军
2018, 31(5): 110-117. doi: 10.13275/j.cnki.lykxyj.2018.05.015
摘要:
目的 研究北京海淀区3种道路防护林(油松林、圆柏林、银杏林)的滞尘能力、林内滞尘的空间分布规律、滞尘作用与气象因子和PM10浓度的相关性。 方法 滞尘量的测定用单位叶干质量滞尘量(mg·g-1)表征叶面滞尘能力。于冬、春、夏、秋4季对3种道路防护林内距道路不同距离处的滞尘量进行连续观测,比较3种道路防护林滞尘能力,分析3种道路防护林滞尘的空间分布特征及降雨等气象因子及PM10浓度与滞尘作用的相关性。 结果 (1)3种道路防护林总体单位滞尘量圆柏林(4.20±0.19 mg·g-1)>银杏林(1.98±0.07 mg·g-1)>油松林(1.71±0.07 mg·g-1);油松和圆柏林的单位滞尘量冬季>春季>秋季>夏季,银杏林的单位滞尘量春季和秋季基本无差异,夏季最低;3种道路防护林的单位滞尘量在各季节均为圆柏林最高,银杏林次之,油松林最低。(2)3种道路防护林空间分布的总体特征为:油松和圆柏林的滞尘空间分布均表现为"两端高、中间低",银杏林单位滞尘量林分中间位置略高于两侧;不同季节表现为冬季北侧高,春季南侧高,夏、秋季南北侧差异不显著。(3)降水量对3种道路防护林滞尘作用影响最大,是3种道路防护林滞尘的最主要限制因子,极大风速、气温、相对湿度和PM10浓度对3种道路防护林滞尘均具有不同程度的正的直接作用。 结论 在相同配置模式(5 m×5 m)及林龄(18年)下,林地尺度滞尘量油松林最大、圆柏林次之、银杏林最低。道路防护林迎风一侧往往具有较高滞尘量,可根据盛行风向强化迎风侧的树木配置。降雨是树木滞尘的主要限制因子,冬季和春季降雨少,树木滞尘量较大,可结合人工冲洗措施使其发挥更大滞尘作用。
基于微卫星DNA标记分析刺槐叶瘿蚊遗传多样性指数与样本量的相关性
杨君, 尚兴朴, 姚艳霞, 赵文霞
2018, 31(5): 118-124. doi: 10.13275/j.cnki.lykxyj.2018.05.016
摘要:
目的 探讨基于微卫星标记分析刺槐叶瘿蚊遗传多样性指数与样本量的相关关系。 方法 设置了12个样本量梯度,选取11对微卫星引物分析了我国刺槐叶瘿蚊5个种群的遗传多样性指数。 结果 表明,样本量的大小与平均等位基因数(Na)呈显著正相关,与有效等位基因数(Ne)呈中度正相关,与观测杂合度(Ho)呈负相关,而与期望杂合度(He)、Nei's遗传多样性指数(H)和多态信息含量(PIC)没有明显相关性。此外,当样本量小于25时,随着样本量的增加,有效等位基因数增幅明显,观测杂合度起伏变化较大,但当样本量大于30时,随着样本量的增加,上述两个指数增(降)幅度平缓。 结论 在利用微卫星DNA标记对我国刺槐叶瘿蚊种群的遗传多样性研究中,选取的最适样本量应为25~30,分析的最适遗传多样性指数应为期望杂合度、Nei's遗传多样性指数和多态信息含量。该研究结果将为我们后续研究提供科学数据,并有助于分析其他入侵昆虫种群遗传结构的研究,同时可为其他双翅目昆虫的遗传多样性研究提供样本量参考。
大别山不同龄级映山红种群遗传多样性的SSR分析
王书珍, 张霖, 杨雯, 罗滢, 郑壮, 方元平, 项俊, 金卫斌
2018, 31(5): 125-130. doi: 10.13275/j.cnki.lykxyj.2018.05.017
摘要:
目的 利用SSR标记比较大别山黄狮寨不同年龄级映山红(Rhododendron simsii Planch.)种群的遗传多样性及遗传结构,探究映山红不同世代间遗传多样性的变化规律,为大别山野生映山红资源的合理利用和高效保护提供科学依据。 方法 按照基径大小和丛枝多少将大别山黄狮寨典型映山红种群划分为老树、成树、小树、幼苗4个年龄级,筛选出12对多态性强的SSR引物用于PCR扩增,扩增产物经6%变性聚丙烯酰胺凝胶电泳检测并银染。构建"0/1"矩阵,利用POPGENE 32.0软件分析种群遗传多样性。基于Nei's遗传距离,采用软件MEGA5.0进行UPGMA聚类。 结果 不同龄级的映山红遗传多样性差别较大,幼苗和老树种群多样性最差,小树种群多样性最丰富。12个微卫星标记观测等位基因数为3~9个,平均5.08;有效等位基因数为2.254 9~6.129 7,平均3.460 5;观察杂合度HO和期望杂合度HE分别为0.676 4~0.881 2和0.607 7~0.690 7。Shannon信息指数(I)以小树群体最高,成树次之,幼苗最低。近交系数Fis为-0.638 3~0.174 4,平均为-0.294 6;总近交系数Fit为-0.615 1~0.270 6,平均为-0.162 1,表明各龄级种群内主要繁殖方式为杂交。分子方差分析(AMOVA)表明89.76%的遗传变异存在于年龄级内,仅10.24%存在于年龄级间。基因流水平高,仅1个位点Nm < 1。遗传一致度最高的为小树和成树种群。 结论 大别山黄狮寨映山红种群遗传多样性丰富,种群间中度分化,遗传变异主要存在于年龄级内。
屏边空竹四季出笋及幼竹生长发育规律研究
郑祥亁, 崔永忠, 陈凌娜, 杨汉奇
2018, 31(5): 131-136. doi: 10.13275/j.cnki.lykxyj.2018.05.018
摘要:
目的 揭示屏边空竹的发笋、退笋和幼竹生长规律。 方法 定点观测了30丛屏边空竹周年的出笋、退笋、秆高及地径生长数据,运用SPSS软件分析评价了不同季节出笋及幼竹生长规律。 结果 (1)屏边空竹笋期历时9个月左右(从9月至次年5月),根据出笋量的差异可分为初期、盛期和末期,春季最多而夏季最少;其中5丛(16.67%)每季出笋,具有四季发笋的习性。(2)退笋率随着笋期逐渐增加,在出笋末期达到最高,为87.76%。(3)笋-幼竹高生长约130 d完成,平均秆高达6.36 m;呈现"慢-快-慢"的生长规律,生长曲线可用三次曲线方程描述:H=0.806-0.029t+0.001t2-5.894×10-6t3R2=0.980。(4)地径的生长历时16 d左右,平均地径为18.50 mm,也呈现"慢-快-慢"的生长规律。 结论 屏边空竹发笋期长约9个月,具有四季发笋的习性,但各季节出笋量差异显著;秆高和地径呈现"慢-快-慢"的生长规律。
控释肥和灌溉方式对栓皮栎容器苗苗木质量及造林效果的影响
孙巧玉, 刘勇
2018, 31(5): 137-144. doi: 10.13275/j.cnki.lykxyj.2018.05.019
摘要:
目的 探讨控释肥和灌溉方式对栓皮栎(Quercus variabilis Bl.)容器苗生长、养分含量、基质电导率(EC)及2年造林效果的影响,为培育高质量苗木提供参考。 方法 以栓皮栎容器苗为研究对象,采用双因素完全随机试验设计,设置5个施肥水平(以N元素含量为基准,5个施肥水平分别为:25、75、125、175、225 mg·株-1)和2种灌溉方式(上方喷灌(O)、底部渗灌(S)),测定栓皮栎容器苗形态指标、养分含量、根系生长、基质EC值及连续2年造林效果。 结果 表明:(1)施肥量和灌溉方式二者对苗木形态指标影响存在交互效应,225-O处理的苗木地径、根生物量、单株生物量最大,但根生物量、单株生物量在225-O、125-S、175-O处理之间差异不显著。225-S处理的苗高、茎生物量、茎根比最大,茎生物量在225-S与225-O之间差异不显著。(2)苗木茎、根的氮磷钾浓度和含量随施肥量的增加而增大,施肥量125、175、225 mg·株-1处理之间的根氮、磷含量及单株磷含量差异不显著。(3)增加施肥量促进苗木根系的生长,施肥量为125、175、225 mg·株-1处理之间的根系表面积、体积差异不显著。(4)基质EC值随施肥量的增加而增大,底部渗灌显著提高了基质上层、下层的EC值,基质上层、下层的最大EC值分别为4.69、0.56 dS·m-1,没有对苗木生长产生不利影响。(5)和上方喷灌相比,底部渗灌显著地促进造林第1年幼树的树高、地径生长;造林第1年、第2年的树高和地径均随施肥量的增加而增大,造林第2年,施肥量125、175、225 mg·株-1处理之间的树高、地径差异不显著。 结论 底部渗灌提高了栓皮栎容器苗体内的养分含量,促进了造林第1年幼树树高、地径的生长。施加控释肥有利于苗期苗木质量的提高及造林后苗木的快速生长。综合考虑苗木质量、经济效益、环境利益,培育栓皮栎容器苗可选择底部渗灌和控释肥量为125 mg·株-1的组合(以N元素含量为基准)。
蜻蜓目水生昆虫在滇池入湖口湿地水质评价中的指示作用
杜婷, 廖怀建, 石雷
2018, 31(5): 145-152. doi: 10.13275/j.cnki.lykxyj.2018.05.020
摘要:
目的 利用蜻蜓目昆虫群落结构,来指示滇池入湖口生态湿地的水质情况。 方法 选取滇池东北岸入湖口湿地-海东湾湖内湿地12个样点,调查了水体理化属性和蜻蜓目昆虫群落结构,划分了水质级别,并计算和比较了不同水质级别下蜻蜓目水生昆虫的指示值和群落特征指数,通过皮尔逊相关分析分析了水生昆虫群落结构、水体理化因子与水质级别以及水生昆虫群落结构与水体理化因子的相关性。 结果 不同水质级别下的水生昆虫物种组成不同,Ⅱ类水质水体中的指示种类为硕综蟌属;Ⅲ类为狭扇蟌属和异痣蟌属,Ⅳ类和Ⅴ类水质水体中未发现指示种类。对于群落特征指数来说,Simpson优势度指数和Shannon-Wiener多样性指数随着水质级别的降低而减小。水质级别与总磷和化学需氧量呈显著正相关,与溶解氧呈显著负相关;蜻蜓目水生昆虫的Simpson优势度指数、Shannon-Wiener多样性指数与溶解氧呈显著正相关,而与总磷呈显著负相关。 结论 本研究认为,可以利用蜻蜓目水生昆虫种类和群落结构特征来指示海东湾湖内湿地水质,从而能间接反应滇池水质情况。
银杏枝条部位和年龄对不定根形成的影响及其与非结构碳水化合物含量的关系
岳剑云, 杜常健, 纪敬, 姚侠妹, 常二梅, 江泽平, 施明达, 史胜青
2018, 31(5): 153-158. doi: 10.13275/j.cnki.lykxyj.2018.05.021
摘要:
目的 研究银杏枝条部位、年龄对不定根形成的影响,并探讨其相应的叶、茎段中非结构碳水化合物(NSC)含量变化与扦插生根的关系。 方法 以50年生银杏树冠上、下部枝条的1、2和3年生位置的茎段为材料截取插穗,500 mg·L-1 IBA与纯水对照处理基部60 s,在全光喷雾状态下研究扦插生根情况,并利用HLPC法分析相应部位叶和茎段中NSC含量。 结果 表明:银杏扦插不定根形成过程分为4个阶段,即0~4周愈伤形成期、4~6周愈伤膨大期、6~8周不定根开始形成期、8周后不定根伸长;生根部位主要在切口处。树冠上、下部位插穗的生根率未见明显差异,但随着枝龄的增加而明显降低。NSC分析表明:下部叶片NSC组分中多糖和总糖含量明显高于上部的,但茎段NSC的所有组分在上下部均无明显差异;随着枝龄的增加,相应位置叶片NSC各组分含量没有明显差异,但相应茎段NSC组分中葡萄糖、果糖、多糖、总糖、淀粉含量却明显降低,与生根率的变化趋势一致。此外,500 mg·L-1 IBA处理并未明显提高生根率,还需进一步优化处理浓度。 结论 银杏树冠上部和下部枝条对不定根形成无影响;未处理枝条的枝龄与生根率呈负相关,而茎段NSC含量与生根率呈正相关;叶片NSC含量对不定根形成影响较小;生根方式以愈伤生根类型为主。该结论将为今后银杏扦插生根及其机制研究提供参考。
综述
竹子寄生线虫种类及其分布概况
王宏洪, 廖金铃
2018, 31(5): 159-167. doi: 10.13275/j.cnki.lykxyj.2018.05.022
摘要:
病虫害影响竹子生长,制约着竹林产业发展。由于植物线虫病害症状比较隐蔽,植物线虫对竹林的影响通常难以评估且容易被忽视。本文对国内外竹子线虫的种类、分布和寄主等方面进行了综述。全世界已报道竹子寄生线虫82种,隶属于4目、12科、29属,其中,国内报道了竹子线虫36种;美国和印度的竹子寄生线虫比较丰富,分别报道了38种和20种。植物线虫对竹子的致病性研究较少,印度报道了植物线虫对竹子造成的损失,美国报道了2种寄生线虫侵染竹子的组织病理学研究。本文对我国竹子寄生线虫研究的方向进行了探讨,为今后竹子寄生线虫研究和防治工作提供重要参考。
研究简报
山苍子家系幼林生长性状遗传变异及稳定性分析
李红盛, 汪阳东, 徐刚标, 陈益存, 吴立文, 余孟杨, 高暝
2018, 31(5): 168-175. doi: 10.13275/j.cnki.lykxyj.2018.05.023
摘要:
目的 对山苍子不同家系幼林生长性状进行遗传变异及稳定性分析,为山苍子优良家系选择及推广提供参考。 方法 以13个半同胞山苍子家系为材料,采用随机区组设计,分别在重庆万州、湖北京山和福建清流3个试验点营建家系试验林。对23年生山苍子幼林的树高和地径性状进行测定和多点联合分析,并采用AMMI模型对山苍子各家系的生长稳定性进行评价。 结果 (1)山苍子家系的树高和地径在家系和地点效应上均达到显著(0.01 < P < 0.05)或极显著(P < 0.01)水平,地径的家系和地点交互作用达到显著水平(0.01 < P < 0.05);3个试验点树高和地径的表型变异系数为20.98%~29.27%,遗传变异系数为0.62%~20.35%,其中,地径的表型和遗传变异系数普遍大于树高;树高的家系遗传力为0.003~0.578,地径的家系遗传力为0.455~0.806。(2)综合双标图和稳定性参数得出:家系JY2和GX4地径表现较好且稳定性较高。 结论 山苍子家系的树高和地径在家系和地点间的差异均达到极显著水平(P < 0.01),存在丰富的遗传变异。在家系水平上,树高受低等到中等强度的遗传控制,地径受中等到高等强度的遗传控制。各家系在福建清流试点生长表现最好,湖北京山试点居次,重庆万州试点最差,其中家系JY2和GX4在3个试验点地径均表现较好且稳定性较高。
雷公山国家级自然保护区7种棉革菌外生菌根形态描述和分子鉴定
张文泉, 刁松锋, 孙晓薇, 罗国涛, 徐睿, 苏胜荣
2018, 31(5): 176-184. doi: 10.13275/j.cnki.lykxyj.2018.05.024
摘要:
目的 研究雷公山国家级自然保护区的棉革菌属外生菌根的分布情况,探索外生菌根与林木互利共生的关系。 方法 采用表型分析和rDNA ITS序列分析等方法,对贵州雷公山国家级自然保护区的常绿阔叶林、落叶阔叶林、暖性针叶林、灌丛4种优势林分的外生菌根进行研究。 结果 表明:基于形态及解剖结构特征分析,从4种优势林分中分离得到7种具有棉革菌属(Tomentella)典型特征(如颜色为棕色)的外生菌根;rDNA ITS区段系统发育分析表明,分离得到的7种外生菌根隶属棉革菌属,并可将其中6种形态型分别鉴定为T.badiaT.fuscocinereaT.atramentariaT.lapidaT.ramosissimaT.terrestris 结论 首次从雷公山国家级自然保护区发现棉革菌属外生菌根真菌6种,为该属外生菌根与优势林分的共生关系及功能研究等提供参考。