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当期目录

    2017年 第37卷 第2期    刊出日期:2017-03-15
    论文
    巢湖铁线莲(毛茛科)原白中一个排印错误的改正
    林云, 邵青, 杨志荣
    2017, 37(2):  161-163.  doi:10.7525/j.issn.1673-5102.2017.02.001
    摘要 ( 1012 )   PDF (685KB) ( 1381 )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    在规范化整理保存于中国科学院植物研究所国家植物标本馆(PE)的模式标本时,发现巢湖铁线莲(毛茛科)原白中错误地将主模式标本引证为王德群70543,但实际为王德群95043,特予以更正。
    世界蓑藓属植物分布式样及其系统演化和生物地理学意义
    郭水良, 吴倩倩, 于晶, 曹同
    2017, 37(2):  164-173.  doi:10.7525/j.issn.1673-5102.2017.02.002
    摘要 ( 1034 )   PDF (1332KB) ( 1418 )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    蓑藓属(Macromitrium)是苔藓植物分类、生态学研究及生物多样性保护的重要类群。以“Index Muscorum”中的14个藓类植物地理分布单位为分析区域,基于标本信息和相关文献,在分类修订的基础上,统计了世界蓑藓属274种植物在14个地理单位的分布数据,基于这些数据,应用聚类分析和除趋势对应分析法,分别得到了14个地理单位的聚类图和三维空间图,直观展示了世界蓑藓属植物的地理分布格局。发现蓑藓属植物区系在东亚(As2)、大洋洲(Oc)、南亚和东南亚(As3,As4)、非洲(Afr2,Afr3,Afr4)、中美洲-南美洲(Am2,Am3,Am4,Am5)、澳洲(Austr1,Austr2)存在区域分化。热带亚洲和热带美洲是世界蓑藓属植物的多样化中心。除长柄蓑藓(M.microstomum(Hook.&Grev.)Schwägr.)在14个地理单位均有分布外,大部分种类分布限于少数或仅一个地理单位。蓑藓属植物在东亚、热带亚洲、热带美洲和澳洲不仅种类存在明显分化,而且形态性状也有区域特点。根据蓑藓属植物的现代分布式样,探讨了其系统演化和生物地理学意义。
    根据广义形态性状和nrDNA ITS序列试论长颖固沙草的归并
    刘玉萍, 吕婷, 周勇辉, 张晓宇, 苏旭
    2017, 37(2):  174-180.  doi:10.7525/j.issn.1673-5102.2017.02.003
    摘要 ( 1148 )   PDF (1653KB) ( 1286 )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    固沙草属是禾本科中一个具有重要经济价值的高山特有属,共记载6个物种,它们均具有较强的抗逆特性,是农业良种繁育、畜牧业牧草改良利用的重要资源;并且,固沙草属物种形态差异不显著,种间界限较模糊。本研究通过广义形态性状的观测、统计和分析,同时结合核基因组ITS片段的研究,系统探讨了长颖固沙草、固沙草和鸡爪草3个近缘物种的主要形态性状和分子序列的差异,旨在评判长颖固沙草的系统分类归属。研究表明,在广义形态性状上长颖固沙草与固沙草差异甚小,难以进行区分,但与鸡爪草差异明显,是典型的种间关系;从基于ITS序列构建的系统发育树看,3个物种中只形成两个比较明显的遗传分支,一个分支是由长颖固沙草和与固沙草所测个体构成,另一分支仅由鸡爪草所测个体组成,并且分支的靴带支持率高达100%。故本研究认为,长颖固沙草与固沙草应是同一个物种,长颖固沙草应作为固沙草的异名处理。
    琼榄小孢子发生、雄配子体发育及花粉粒形态
    孔冬瑞, 李璐
    2017, 37(2):  181-184.  doi:10.7525/j.issn.1673-5102.2017.02.004
    摘要 ( 1030 )   PDF (952KB) ( 1303 )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    利用光学显微技术和电镜扫描技术研究了琼榄的小孢子发生、雄配子体发育和花粉粒形态以增加广义心翼果科的胚胎学和孢粉学资料。主要结果如下:(1)花药四孢囊;(2)花药壁四层,从外到内分别为表皮、具纤维性加厚的药室内壁、退化早的中层和细胞具2~4核的分泌型绒毡层;(3)小孢子母细胞胞质分裂同时型,形成四面体型排列的小孢子四分体;(4)成熟花粉粒为二细胞型;(5)花粉粒具3个隐形萌发孔,外壁为网状纹饰。琼榄与心翼果属的小孢子发生和雄配子体发育特征非常相似,稍有不同。琼榄的花粉粒形态特征与同属其它种基本相同。
    长尖对齿藓原丝体快速培育的关键影响因子研究
    赵洋, 李晓明, 李茹雪, 王春, 卜崇峰
    2017, 37(2):  185-193.  doi:10.7525/j.issn.1673-5102.2017.02.005
    摘要 ( 978 )   PDF (1823KB) ( 1270 )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    为了给苔藓结皮野外恢复的大规模接种提供丰富种源,本文利用0.1% NaClO(10、15、20、30、45、60、120 s)和0.1% HgCl2(10、15、20、30、45、60、120 s)两种消毒液,采用Knop、MS和Hoagland 3种培养基,设置5.5、6、6.5、7、7.5、8、8.5七个水平的pH值,通过单因素试验设计方法,测定长尖对齿藓[Didymodon ditrichoides(Broth.)]茎叶体的成活率、原丝体长度和分枝数等指标,探讨影响长尖对齿藓原丝体扩繁的关键因子。结果表明:(1)消毒方式、培养基及pH均对长尖对齿藓茎叶体的成活率、原丝体长度和分枝数有显著影响(P<0.05),影响大小依次均为消毒方式 > 培养基 > pH;(2)最适合的消毒方式为:0.1% NaClO消毒15~20 s;(3)最适合长尖对齿藓原丝体生长的培养基是Knop和Hoagland培养基;(4)最适合长尖对齿藓原丝体生长的pH是7.5。从而得出快速培育长尖对齿藓原丝体的最佳组合为:0.1% NaClO消毒15~20 s+Hoagland/Knop+pH=7.5。本文的研究结果可以缩短长尖对齿藓生长周期以进行快速繁殖,为苔藓结皮的快速培育以及工程化应用提供一定的借鉴。
    用于植物基因研究的mCherry表达载体构建及定位表达
    于颖, 刘佳欣, 周美琪, 赵磊飞, 王超
    2017, 37(2):  194-199.  doi:10.7525/j.issn.1673-5102.2017.02.006
    摘要 ( 882 )   PDF (1224KB) ( 882 )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    荧光蛋白在生物学研究中具有广泛的应用和重要的作用,其中红色荧光蛋白mCherry因其颜色和良好的特性,对于植物基因研究具有重要的使用价值,本研究将mCherry基因构建到pBI121植物表达载体系统中,构建了pBI121MCS-mCherry载体。利用基因枪转化法转入洋葱表皮进行表达验证,显微镜观察结果显示整个洋葱细胞具有红色荧光,证明该载体能够在植物细胞中表达红色荧光蛋白。利用双酶切连接法将转录因子BpMYB4基因构建到该载体上,得到融合表达载体pBI121MCS-mCherry-BpMYB4,在洋葱表皮中表达,结果显示细胞核具有红色荧光,证明该载体能够准确表达融合蛋白,进行亚细胞定位。同时融合基因时不再需要中间载体,构建简便,引入的KpnⅠ酶切位点,增加了可选择性。因此该载体可用于植物基因表达定位及转基因植株筛选研究中,为今后的白桦基因组学研究提供了材料。
    不同密度柚木人工林林下植被及土壤理化性质的研究
    周树平, 梁坤南, 杜健, 李碧均, 周再知, 黄桂华
    2017, 37(2):  200-210.  doi:10.7525/j.issn.1673-5102.2017.02.007
    摘要 ( 599 )   PDF (1990KB) ( 461 )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    研究不同密度柚木人工林对林下植被及土壤理化性质的影响,为柚木人工林营建与可持续经营提供理论依据。以广东揭阳14~16年生不同林分密度(650、900、1 050、1 200和1 450 株·hm-2)柚木人工林为研究对象,通过样方调查植被的种名、株数、高度及盖度等,并采集0~20和20~40 cm土样进行理化性质分析,对林下植被物种多样性指数及其土壤理化性质进行主成分分析评价,来评价不同林分密度下柚木人工林的立地质量。结果表明:随着林分密度增加,柚木人工林林下植被盖度整体表现出降低趋势,草本优势物种由阳生性到中生性,逐渐向阴生性的过渡,林下植被Shannon-Wiener指数、Simpson优势度指数、丰富度指数和均匀度指数表现出先增加后减少的趋势;相同密度下,表层土土壤理化性质优于下层土,随着林分密度增大,土壤理化性质整体呈现出先改善后退化的变化过程,不同林分密度间柚木人工林土壤毛管孔隙度、非毛管孔隙度、速效K、速效P、全P、交换性酸和交换性Al等指标差异性显著(P<0.05);基于林下植被物种多样性和土壤理化性质主成分分析,不同林分密度柚木人工林物种多样性和土壤理化性质综合得分由大到小依次是:1 050 株·hm-2(4.82)、900 株·hm-2(1.58)、650 株·hm-2(-1.30)、1 200 株·hm-2(-1.81)、1 450 株·hm-2(-3.29)。因此,说明适宜的林分密度(1 050 株·hm-2)有利于保持较好的林下植被物种多样性和土壤理化性质,在柚木人工林经营的过程中,可以根据实际情况合理调整林分的密度。
    盐胁迫诱导盐穗木Rev1、Rev3基因的表达分析
    杜驰, 张冀, 张富春
    2017, 37(2):  211-215.  doi:10.7525/j.issn.1673-5102.2017.02.008
    摘要 ( 501 )   PDF (1119KB) ( 291 )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    根据盐穗木盐胁迫下响应的转录组测序结果,参考盐穗木HcRev1、HcRev3基因的ESTs序列设计荧光定量PCR特异性引物,建立检测盐穗木Revs基因相对表达量的荧光定量PCR方法,分析Rev1和Rev3基因在盐穗木不同浓度盐胁迫处理不同时间的转录水平。结果表明,HcRev1、HcRev3基因具有相似的表达模式,在100 mmol·L-1 NaCl低盐胁迫下表达稳定,在300、500、700 mmol·L-1 NaCl胁迫下,随胁迫浓度增高、胁迫时间延长,表达量升高。其中HcRev1在700 mmol·L-1 NaCl胁迫14 d后达到峰值,是对照组的4.63倍。HcRev3基因在300 mmol·L-1 NaCl胁迫14 d时,表达量迅速升高,是对照组的15.55倍,表达差异极显著。研究结果说明HcRev1、HcRev3基因都受盐胁迫诱导表达,提示HcRev1、HcRev3基因虽然表达量存在差异,但在盐胁迫过程中参与了DNA损伤修复。研究有助于阐明Rev1、Rev3基因在DNA损伤修复和植物耐盐性间的调控功能作用。
    川西亚高山森林凋落物不同分解阶段碳氮磷化学计量特征及种间差异
    谌贤, 刘洋, 邓静, 师嘉淇
    2017, 37(2):  216-226.  doi:10.7525/j.issn.1673-5102.2017.02.009
    摘要 ( 538 )   PDF (1874KB) ( 545 )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    为了了解亚高山森林凋落物在不同分解阶段的化学计量特征,采用空间代替时间的方法,以自然状态下凋落物的3个层次——新鲜凋落物层(L)、发酵层(F)、腐殖质层(H))模拟凋落物分解的不同阶段,对川西亚高山不同林分类型(岷江冷杉天然林、粗枝云杉人工林、白桦天然林、杜鹃矮曲林)凋落物的碳氮磷(C、N、P)及可溶性碳氮磷(DOC、SN、SP)含量进行研究。结果表明:林分类型及分解阶段将显著影响凋落物分解过程中的碳氮磷含量及其化学计量比。亚高山森林凋落物可溶性有机碳、水溶性磷含量均随着分解过程的不断进行而降低,分解初期快速淋溶,而分解中后期释放变缓。4种林分比较而言,水溶性碳氮磷含量表现为:白桦 > 杜鹃 > 冷杉 > 云杉,阔叶树种凋落物的可溶性碳氮磷普遍高于针叶树种,尤其在分解初期。针叶树种凋落物SN在分解过程中呈现释放模式,而阔叶树种SN呈现先富集后释放模式。凋落物C含量随着分解的不断进行而降低,冷杉、白桦及杜鹃N含量呈现先富集后释放的趋势,分解阶段对云杉与白桦各层P含量影响不显著,但冷杉却呈现先降低后升高的现象,而杜鹃则是在分解后期P含量显著降低。从总体来看,亚高山森林凋落物C/P和N/P均显著小于全球平均水平,凋落物C/N、C/P、N/P、DOC/C、SN/N、SP/P均随着分解的不断进行呈现降低的趋势。分解初期白桦和杜鹃DOC/C显著降低,而冷杉则在分解后期显著降低。冷杉N/P先升高后降低,杜鹃N/P随着分解的不断进行呈现升高趋势。这些研究结果为深入理解亚高山森林生态系统的凋落物分解进程和养分循环提供了依据。
    中国境内稗(Echinochloa crus-galli)形态变异及其遗传和地理背景分析
    邹满钰, 陆永良, 印丽萍, 郭水良
    2017, 37(2):  227-235.  doi:10.7525/j.issn.1673-5102.2017.02.010
    摘要 ( 557 )   PDF (1548KB) ( 303 )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    采集了浙江、福建、江苏、湖南、湖北、四川、重庆、黑龙江、河南9个省的稗(Echinochloa crus-galli(L.)P.Beauv.)及其变种的33份种子,分别播种在相同的环境下,获得33个种群,测定了种群的16个形态性状,筛选出重复性好的9条ISSR引物,从33个种群中扩增出了109个位点。基于这些形态性状和ISSR位点信息,对33个种群先进行主成分分析,在此基础上再进行模糊均值聚类分析,探讨了它们的形态和遗传变化特点,及其与形态-遗传-地理背景三者之间的关系。主要结论如下:(1)33个种群可以鉴别出形态性状相对一致的4组,能够识别出西来稗(E.crus-galli var.zelayensis(Kunth)Farw.)、无芒稗(E.crus-galli var.mitis(Pursh)Peterm.)、细叶旱稗(E.crus-galli var.praticola Ohwi);(2)基于109个位点信息对33个种群进行聚类分析得到了6组,部分组与形态聚类分组有一定的对应性;(3)33个稗草种群的遗传分化受地理背景因素的影响(r=0.684,n=33,P<0.001);形态变异也有较明显的遗传背景因素(r=0.425,n=33,P<0.02)。在相对一致的稻田生境中,可能存在着形态上的趋同适应,使遗传上分化的组间在形态上又往往有交叉过渡,致使稗原变种(E.crus-galli var.crus-galli)、西来稗、无芒稗、短芒稗(E.crus-galli var.breviseta(Döll)Podp.)在形态上难以区别;(4)基于遗传和形态数据分析,发现细叶旱稗无论在形态上,还是遗传上,均形成了明显的一组,推测与该种长期适应于干旱生境有关,建议将细叶旱稗提升为种的水平,并将其命名为Echinochloa praticola(Ohwi)Guo S L,Lu Y L,Yin L P&Zou M Y。
    中国北亚热带油橄榄(城固32)开花生物学特性研究
    吴文俊, 芦娟, 赵梦炯, 史艳虎, 姜成英
    2017, 37(2):  236-241.  doi:10.7525/j.issn.1673-5102.2017.02.011
    摘要 ( 674 )   PDF (1302KB) ( 243 )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    为研究北亚热带内陆地区油橄榄(Olea europaea L.)开花物候、开花样式及花器官特征,探讨其有性繁殖系统的特点。试验对西秦岭南坡地区油橄榄(城固32)的开花生物学进行研究,统计开花进程,雄花和两性花在花序上的着生位置和数量,测定雄花和两性花形态指标并切片观察,电镜扫描分析雄花与两性花花粉粒。结果表明:(1)在北亚热带北缘内陆气候条件下油橄榄花期集中在5月,单株花期15~20 d,盛花期持续4~6 d;(2)油橄榄具有雄全同株的性系统且花器官较小,雄花及两性花都具有正常发育的雄蕊。通过制作石蜡切片观察,发现两性花的雌蕊正常发育,而雄花只有较小的子房和败育的柱头;(3)雌蕊是两种花型花器官生物量差异的主要部位,两性花雌蕊的生物量明显比雄花大(P<0.01),树体分化出雄花投入的资源更少;(4)雄花与两性花在花粉量、花粉粒大小上差异不显著,在着生位置上,花序轴顶花全部为两性花,雄花出现在花序轴的中部和基部的几率分别是21.13%和30.77%。油橄榄品种城固32具有典型的雄全同株现象,雄花更倾向于在花序上出现的位置在行使它雄性功能方面并无优势可言,而且雄花花粉粒在数量、活力方面也没有优势,但是雄花的出现增加了花粉数量和P/O值,提高了植株的雄性适合度,雄花的出现也降低了两性花落花导致的树体资源浪费,保障其在资源有限的环境中能够繁殖最大化。
    北方地区不同基质对辣木幼苗生长的影响及相关性分析
    徐海军, 程薪宇, 王晓飞, 孙宇峰
    2017, 37(2):  242-248.  doi:10.7525/j.issn.1673-5102.2017.02.012
    摘要 ( 479 )   PDF (1726KB) ( 303 )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    研究高寒地区设施条件下,不同基质对多油辣木(Moringa oleifera Lam.)及其两个改良种PKM1、PKM2的苗木生长阶段株高、地径、形态解剖等特征的影响,筛选适宜的栽培基质。结果表明,珍珠岩+园土+腐殖土(1:2:1,T1)、草炭+河沙+腐熟蘑菇基料(3:1:1,T2)、园土+腐殖土+草炭+河沙(2:1:1:1,T3)、园土(CK)4个基质中,T2基质最适宜辣木生长,其有机质高达49.97 g·kg-1、孔隙度76.84%、容重为0.58 g·cm-3、速效N、P、K等肥力指标也显著高于其它处理(P<0.05);在T2基质中,辣木生长速度显著快于其它处理(P<0.05),定植71 d多油辣木、PKM1、PKM2三个品种株高依次是80.2、115.67、81.0 cm,较园土(CK,T4)分别增长了38.3%、25.7%、28.6%;地径依次为13.27、17.47、15.08 mm,较对照分别增粗了32.0%、14.6%、39.0%;T2处理的地上部分的发育最快,60 d茎表皮完全死亡、破裂,最外层形成周皮,韧皮纤维及木质部较其它处理发达;结合基质的8个向量因子与辣木株高、地径相关性分析,可知:有机质含量高、通气性、保水性及供肥能力较好的基质更加适宜辣木生长,各因子对辣木生长影响大小顺序依次为有机质、速效钾、含水率、孔隙度、容重、碱解氮、速效磷(P<0.05)。
    三色(Bougainvillea peruviana‘Thimma’)在转录水平的甜菜色素和类黄酮积累比较
    徐夙侠, 黄青云, 林春松, 黄一锦, 胡欧
    2017, 37(2):  249-258.  doi:10.7525/j.issn.1673-5102.2017.02.013
    摘要 ( 445 )   PDF (695KB) ( 360 )  
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    Bougainvillea peruviana‘Thimma’属于三角梅属,该属植物积累甜菜色素而不是像绝大多数高等植物一样积累花青素。该材料特征同株出现3种颜色:白色、洋红色和白/洋红相间。本研究首次使用3种花色特征的花序(红色Yp、混合色的Ym、白色Yw)作为研究材料进行高通量测序。并通过real-time PCR方法对探测到的花色代谢基因进行验证。共获得平均长度为616 bp的73 325条基因。3种材料的差异显示基因(DEGs)中有327个被注释到甜菜色素合成基因,308个被注释到类黄酮合成基因,466个被注释到花青素合成基因。我们选出8个基因:4个甜菜色素合成基因(PPO,CYP76AD1,cDOPA-5-GT,DODA)和4个花青素合成基因(FLS,DFR,LDOX,3-GT)进行验证。其中,4个甜菜色素合成基因在3种花色材料中的表达较好的正相关于甜菜色素含量。花青素合成途径末端的3个基因(DFR,LDOX,3-GT)在B.peruviana中首次被验证。real-time PCR的验证结果很好的吻合转录组测序的结果。同时,B.peruviana也提供了一个很好的三角梅属植物的生理、生化和分子生物学研究的工具,有效的摒除其他生物学干扰。
    猕猴桃SCoT遗传多样性分析及指纹图谱的构建
    张安世, 张中海, 齐秀娟, 刘莹, 骆扬
    2017, 37(2):  259-265.  doi:10.7525/j.issn.1673-5102.2017.02.014
    摘要 ( 447 )   PDF (1309KB) ( 282 )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    利用SCoT标记对32个猕猴桃品种进行了遗传多样性分析。从47个SCoT引物中筛选了11个引物进行PCR扩增,共扩增出185个条带,其中多态性条带180个,多态性比率为97.30%。各引物Nei's基因多样性指数(H)平均为0.238 4,Shannon's信息指数(I)平均为0.377 8。利用UPGMA构建32份猕猴桃种质资源的聚类树状图。在遗传相似系数为0.78处可将32个猕猴桃品种分为5组,聚类结果与形态学分类基本一致。利用4条引物扩增的16个多态性位点构建了32个猕猴桃品种的DNA指纹图谱,可以将32个猕猴桃品种区分并准确鉴定。
    马尾松三代选择群体生长性状变异及选择研究
    张振, 余启新, 滕国新, 金国庆, 丰忠平, 周志春
    2017, 37(2):  266-273.  doi:10.7525/j.issn.1673-5102.2017.02.015
    摘要 ( 528 )   PDF (1307KB) ( 256 )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    以浙江省淳安县姥山林场的6×6半双列遗传交配设计的三代测定幼林为对象,分析幼林期(2、3和5 a)的生长性状的遗传参数和育种值,及2 a生时生物量的累积与分配。结果表明,马尾松幼林期不同杂交组合间的树高、地径、冠幅和活枝数均存在显著的遗传差异,且生物量在2 a生亦存在显著的遗传差异。杂交组合2 a生的地上生物量占植株总生物量的87.17%。幼林期生长性状以树高的增长量最大,5 a生较2 a生增长了4.23倍。采用综合育种值法,依据预测的树高(H)育种值为主,结合地径(D0)和2 a生茎干生物量(Bs)指标的配合选择方式,以入选率20%优选出杂交组合分别为22×44、33×22、40×44。以5 a生时树高、地径的单株育种值为依据,2%的入选率优选出16个单株,其树高、地径、冠幅及活枝数平均增益分别为1.07 m、1.58 cm、0.32 m和4.67个。
    3年生不同倍性白桦家系生长性状变异分析及优良家系的选择
    黄海娇, 彭儒胜, 刘宇, 姜静
    2017, 37(2):  274-280.  doi:10.7525/j.issn.1673-5102.2017.02.016
    摘要 ( 471 )   PDF (1049KB) ( 258 )  
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    杂交子代生长性状的测定以及优良家系的选择是研究林木育种的重要环节。为了选择优良的白桦杂交子代,本研究以3年生21个不同倍性的白桦家系为材料,对其树高、胸径和材积进行变异分析,结果表明:各性状在不同家系间差异均达极显著水平(P<0.01);且各性状家系遗传力均高于0.75,属于高度遗传;家系311-15在树高、胸径和材积方面均表现最优,其树高、胸径和材积分别高于其他家系均值的9.09%、11.25%和40.46%;家系311-9、311-25和211-7、211-2、211-3、211-6、211-1等表现较好,其树高、胸径和材积与家系311-15相比差异未达显著水平。运用隶属函数综合评定法,以20.00%的入选率对参试家系进行选择,311-15、311-9、211-7、211-2等4个家系入选,这4个家系的树高、胸径和材积的遗传增益分别为5.24%、7.18%和19.72%。在进行优良家系选择的同时,以材积平均值+2倍标准差为标准,共筛选出52株优良单株。研究结果为白桦优良家系及优良单株在辽宁省西南部的推广提供参考,也为高世代三倍体制种园的改建提供依据。
    越冬期广玉兰阳生叶和阴生叶PSⅡ功能及捕光色素分子内禀特性的比较研究
    胡文海, 叶子飘, 闫小红, 杨旭升
    2017, 37(2):  281-287.  doi:10.7525/j.issn.1673-5102.2017.02.017
    摘要 ( 419 )   PDF (1420KB) ( 248 )  
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    捕光色素分子的内禀特性不仅决定了光能的吸收与传递,也将影响到激发能向光化学反应、热耗散和叶绿素荧光的分配。本文采用叶绿素荧光技术和光合电子流对光响应机理模型,研究了越冬期广玉兰(Magnolia grandiflora)阳生叶和阴生叶两种不同光环境下叶片PSⅡ功能及其捕光色素分子内禀特性的差异,以探索广玉兰越冬的光保护策略。结果表明:越冬期低温导致叶片轻微光抑制的发生,全光照加剧了阳生叶光抑制程度,而弱光环境有利于阴生叶光抑制的恢复。阳生叶可通过降低叶绿素含量和捕光色素分子数量以减少对光能的吸收,并且具有较强的光化学和热耗散能力以保护光合机构免受低温强光伤害。而阴生叶虽然其光化学反应能力相对较弱,但具有较强的热耗散能力,可有效地保护其免受短时曝露在强光下的伤害。
    灰木莲种源幼苗叶片性状表型多样性分析
    文珊娜, 仲崇禄, 姜清彬, 陈羽, 张勇, 李清莹
    2017, 37(2):  288-297.  doi:10.7525/j.issn.1673-5102.2017.02.018
    摘要 ( 537 )   PDF (1969KB) ( 328 )  
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    以越南收集的12个灰木莲(Manglietia conifera Dandy)种源为材料,对叶片形态性状(叶长、叶宽、叶面积、叶周长、长宽比、叶柄)以及微形态特征(气孔器密度、气孔器长、气孔器宽、气孔器面积、长宽比)进行测定,采用方差分析、变异系数、相关分析和主成分分析等方法进行分析。结果表明:灰木莲不同种源间的叶表型性状存在显著差异;种源中,LC2的叶形态性状的平均变异系数最大(22.09%),TQ2的变异系数最小(12.76%);叶表型性状中,叶面积的变异系数最大(28.60%),气孔器宽的变异系数最小(5.19%);相关性分析结果表明叶表型性状间存在显著或极显著的相关关系,而地理因素中经度与叶周长显著相关,经纬度与叶长宽比呈显著相关,海拔与叶表型性状间的相关性不显著(P<0.05);主成分分析表明前3个主成分的累计贡献率达到了89.29%,基本代表原始性状的全部信息。灰木莲12个种源经聚类分析在欧式距离5阈值处可分为4类。灰木莲种源间的叶表型性状存在着丰富的变异,纬度对灰木莲叶形态特征有明显影响,灰木莲种源间和性状间的变异程度存在着差异,本研究为灰木莲遗传改良提供理论依据。
    施肥对水曲柳生长及开花结实的影响
    王希刚, 詹亚光, 张桂琴, 闫朝福, 李想, 曾凡锁
    2017, 37(2):  298-303.  doi:10.7525/j.issn.1673-5102.2017.02.019
    摘要 ( 656 )   PDF (1050KB) ( 240 )  
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    为了研究施肥对水曲柳生长及开花结实的影响,以2年生水曲柳嫁接苗、13年生水曲柳幼树、29年生已开花水曲柳大树为材料,采用氮、磷、钾3因素3水平正交试验设计,连续三年进行施肥处理。通过测量嫁接苗的树高、地径;幼树的树高、胸径;已开花大树的开花率、结实率等生长发育指标研究不同配方施肥对水曲柳生长发育状态的影响,得出促进水曲柳生长发育的施肥最优组合。结果显示:施肥处理对水曲柳的生长发育具有促进作用。3种肥料对2年生水曲柳嫁接苗生长的影响顺序为氮肥 > 磷肥 > 钾肥,施肥最优组合为氮肥每株0.006 kg、磷肥每株0.012 kg、钾肥每株0.008 kg;对13年生水曲柳幼树生长的影响顺序为氮肥 > 磷肥 > 钾肥,施肥最优组合为氮肥每株0.15 kg、磷肥每株0.3 kg、钾肥每株0.2 kg;对已开花水曲柳大树开花率及结实率的影响顺序为氮肥 > 钾肥 > 磷肥,施肥最优组合为氮肥每株0.3 kg、磷肥每株0.6 kg、钾肥每株0.4 kg。结果表明合理施肥可以促进水曲柳的生长和开花结实,本试验结果也为水曲柳合理施肥提供了技术依据。
    古尔班通古特沙漠南缘3种生活型草本植物生物量分配及相关生长关系
    赵晶, 汪溪远
    2017, 37(2):  304-311.  doi:10.7525/j.issn.1673-5102.2017.02.020
    摘要 ( 463 )   PDF (1401KB) ( 228 )  
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    为了解古尔班通古特沙漠不同生活型草本植物的生物量分配特征,通过取样调查当地34种草本植物的生物量研究表明:(1)采集到的每个物种样本的总生物量大多小于4 g,其中多数个体(大于80%)的地上与地下生物量分别在2和0.5 g以内,根冠比主要集中在0.25以内;(2)类短命植物向地下部分分配较多生物量,根冠比较大,集中分布在1.67左右;短命和一年生长营养期草本向地下部分配的生物量远小于类短命植物,两者的根冠比较小,主要集中在0.15左右;(3)短命植物地下与地上部生物量间为等速生长关系,而类短命植物和一年生长营养期草本植物地下与地上生物量间为异速生长关系,其中类短命植物随个体增大向地下部分配生物量的比例增多,而一年生长营养期草本则相反。综上所述,短命、类短命和一年生长营养期草本植物地下与地上生物量间具有不同的分配特征,与各自独特的生活史特征相一致。
    小兴安岭原始阔叶红松林与枫桦次生林土壤呼吸及其各组分特征的比较研究
    耿兆鹏, 毛子军, 黄唯, 韩营营
    2017, 37(2):  312-320.  doi:10.7525/j.issn.1673-5102.2017.02.021
    摘要 ( 458 )   PDF (1683KB) ( 250 )  
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    原始阔叶红松林是我国温带典型的地带性顶极植被类型,枫桦次生林是其典型的次生林类型之一,对二者土壤呼吸及其各组分特征的研究有助于准确评价该地区的碳平衡。本研究主要测定了2013和2014年2个生长季原始阔叶红松林和枫桦次生林土壤呼吸(RS),并量化了土壤呼吸的各个组分(异养呼吸RH和自养呼吸RA),与此同时测量了土壤10 cm处温度以及土壤含水率。研究结果表明,土壤呼吸及其各组分有着明显的季节变化特性,其大小的变化主要受温度的影响,土壤10 cm处的温度可以解释RS 64%~70%、RH 56%~65%、RA 77%~79%的变异。对于温度的敏感性,原始阔叶红松林土壤呼吸Q10值>枫桦次生林土壤呼吸Q10值,而在单一林型中的比较,RA Q10值 > RS Q10值 > RH Q10值。此外,总体Q10值随着季节有着明显的变化,且随着温度的升高有降低的趋势。原始阔叶红松林和枫桦次生林RS年平均速率分别为3.92和4.06 μmol·m-2·s-1RH年平均速率分别为2.97和2.85 μmol·m-2·s-1RA年平均速率则分别为0.96和1.17 μmol·m-2·s-1。原始阔叶红松林土壤呼吸以及土壤土壤自养呼吸要稍低于枫桦次生林,而原始阔叶红松林异养呼吸则高于枫桦次生林异养呼吸,但差异不显著。原始阔叶红松林和枫桦次生林RS平均年通量分别为942和971 g C·m-2·a-1RH年通量分别为709和677 g C·m-2·a-1RA年通量则分别为215和276 g C·m-2·a-1。原始阔叶红松林RS年通量略高于枫桦次生林RS年通量,但差异不显著。我们的实验结果表明,小兴安岭地区枫桦次生林正向演替的过程中,植被演替变化对土壤呼吸及各组分的影响并不明显,相较于环境因子温度和湿度要小的多。