浙江省临安市山核桃产区林地土壤有机碳分布特征

为阐明我国特色干果山核桃(Carya cathayensis)林地土壤有机碳的分布特征,于2008年7—8月采用1km×1km网格在浙江省临安市域内设置山核桃林样地306个,采集0～30cm土壤样品,分析其有机碳和其他养分含量及其空间分布特征.结果表明,不同区域山核桃林地表层土壤有机碳质量分数、碳密度存在较大的差异,平均值分别为18.87g/kg和60.92t/hm2,明显低于相同区域的常绿次生阔叶林.多元协方差分析表明,海拔、乡镇和母岩类型等3因素是影响临安市山核桃林地土壤有机碳含量的主要因素.大峡谷镇山核桃林地土壤有机碳平均含量最高,显著高于河桥、马啸、湍口、清凉峰等乡镇;随着海拔高度的升高,山核桃林地土壤有机碳含量增加,海拔在800m以上的山核桃林地土壤有机碳含量显著高于600m以下的山核桃林地土壤;花岗岩发育的山核桃林地土壤有机碳含量显著高于砂页岩发育的土壤.临安市山核桃林主要分布在西部山区,面积29 047.1hm2,0～30cm土壤有机碳总贮量为1 828.92×103t.土壤有机碳含量与pH、容重呈极显著负相关(R2=0.187 1～0.207 6,n=306,P<0.01),而与碱解氮、有效磷、速效钾和有效硫含量呈极显著正相关(R2=0.193 1～0.708 7,n=306,P<0.01).     

流式细胞术在测定竹类植物基因组大小中的应用

  目的  分析竹类植物不同组织部位及不同处理方法对其基因组大小的影响,可提高植物基因组大小测定精度。  方法  以竹类植物叶片和笋为材料,以水稻Oryza sativa为参照,设置细胞核染色时间为1、3、5、7、9、12、18、24和30 min共9个梯度,利用流式细胞仪对不同组织部位及处理的基因组大小进行分析。  结果  ①对同一竹种而言,其叶片和笋流式峰形图相似,基因组大小仅存在微小差异,差值为0.04~0.20 pg。②不同竹种对染色时间要求不同,其中,唐竹Sinobambusa tootsik、花叶唐竹Sinobambusa tootisik f. albo-striata、平安竹Pseudosasa japonica var. tsutsumiana、曙筋矢竹Pseudosasa japonica f. akebono、美丽箬竹Indocalamus decorus、花叶赤竹Sasaella glabra f. albo-striata及红秆寒竹Chimonobambusa mamorea f. variegata染色1 min即达到最大荧光峰值,孝顺竹Bambusa multiplex和黄皮绿筋竹Phyllostachys sulphurea染色3 min达到最大峰值,茶竿竹Pseudosasa amabilis var. amabilis和柳叶细竹Thyrsostachy ssiamensis染色5 min达到最大峰值,仅黄皮刚竹Phyllostachys sulphurea(叶片)7 min达到最大峰值。③12个竹种的荧光强度在1~30 min内存在较大变化,除茶竿竹、柳叶细竹、孝顺竹叶片及唐竹笋外,其他竹种的荧光强度变化值均在5%以上,特别是平安竹和花叶赤竹变化更大,分别为12.93%和12.88%。④热带木本竹种孝顺竹和柳叶细竹基因组大小为(1.64±0.54)~(2.69±1.01) pg,其他10个温带竹种基因组大小为(3.76±1.51)~(5.73±1.85) pg。10个温带竹种中,刚竹属Phyllostachys竹种基因组较小,大小为(3.76±1.51)~(3.91±0.95) pg,其他竹属的一些竹种基因组较大,大小为(4.82±0.54)~(5.73±1.85) pg。  结论  ①竹类植物叶片和笋均可作为基因组大小分析材料,细胞核染色时间对基因组大小测定结果存在一定影响,染色时间以3~5 min最佳。②热带木本竹种基因组大小明显小于温带木本竹种,温带木本竹种中,刚竹属竹种的基因组大小明显小于其他竹种。图1表5参29     

大别山山核桃果实品质与土壤性质的相关分析

测定显示,大别山山核桃适宜生长于微酸性土壤,其果实品质与土壤性质间存在明显的相关关系。其中粗脂肪含量与土壤有效磷含量呈显著正相关;粗蛋白含量与土壤有机质、水解N及有效磷间具有显著的相关性;钾元素含量与土壤有效钾呈显著正相关;钠元素含量与土壤pH值呈显著负相关;钙元素含量与土壤pH值呈极显著负相关;镁元素含量也与土壤pH值间具有较强的负相关关系。     

大别山山核桃果实与叶片性状的表型多样性研究

[目的]探讨大别山山核桃天然种群的表型多样性,为种质资源收集、优选、改良提供理论支持,为大别山山核桃的开发利用奠定基础。[方法]从19个大别山山核桃天然种群中选取198个单株,测定其果实和叶片的表型性状共16个,采用巢式方差分析,单因素方差分析,相关性分析,非加权配对算数平均法(UPGMA)等方法揭示大别山山核桃表型性状与地理分布的关系及其变异规律。[结果](1)大别山山核桃的16个表型性状在种群间和种群内均存在极显著差异(P<0.01),表明大别山山核桃的表型多样性非常丰富;(2)各表型性状的变异范围为1.64%-26.59%,平均变异系数为9.63%;果实表型与叶片表型的种群内平均变异系数分别为6.16%和15.42%,果实表型平均变异系数较小,性状相对稳定;(3)表型性状间的相关性分析表明,性状间达极显著相关的有60对,达显著相关的11对;(4)种群间和种群内的平均方差分量百分比分别为49.28%和17.53%,平均表型分化系数为66.25%,表明大别山山核桃表型变异主要来自种群间;(5)当距离系数为0.04时,19个种群被分为4类,聚类情况基本与经度的变化一致。     

12个竹种的45S rDNA和5S rDNA分布特性比较

【目的】分析12个竹种的45S rDNA和5S rDNA分布特征,并调查这些竹种的染色体数目和结构,为竹类植物系统分类和染色体结构等研究提供相应的细胞遗传学资料,为相关的染色体识别提供相应的染色体物理标记。【方法】以毛竹、花毛竹、龟甲竹、早竹、金镶玉竹、白哺鸡竹、紫竹、斑竹、黄秆乌哺鸡竹、人面竹、大明竹和茶秆竹为材料,以45S rDNA和5S rDNA为探针,采用双色荧光原位杂交技术分析45S rDNA和5S rDNA在这些竹种染色体上的分布。【结果】1)12个竹种的染色体数目均为2 n=48,45S rDNA在12个竹种染色体上展现出一定的多态性分布。(1)毛竹、花毛竹、龟甲竹、早竹、黄秆乌哺鸡竹和斑竹均具有2个45S rDNA位点,且2个45S rDNA位点信号强度和分布位置表现一致。(2)茶秆竹、人面竹、白哺鸡竹和金镶玉竹也具有2个45S rDNA位点,其中1个位点较为稳定,位于染色体末端,另外1个位点断裂严重,经常脱离分布位置。(3)紫竹和大明竹具有2个45S rDNA位点,这对位点在信号强度上存在较大差异,特别是紫竹表现更明显。2) 5S rDNA在12个竹种染色体上展现出了...     

核桃JrGA2ox基因的克隆、亚细胞定位及功能验证

【目的】GA2-oxidase(GA2ox)是赤霉素合成过程中起负调控作用的一种关键酶,能够催化有活性的赤霉素为无活性的赤霉素,从而对植物生长起到一定的抑制作用。本研究主要对核桃中赤霉素氧化酶基因JrGA2ox进行克隆及功能验证,有利于进一步探究核桃JrGA2ox基因在植物生长和发育过程中,尤其是在植物株高调控中的作用,从而助力于挖掘与利用核桃中更多的优质基因,培育出更多优良的核桃品种。【方法】采用PCR扩增技术,克隆获得核桃JrGA2ox基因的全长编码序列,进一步通过In-Fusion克隆技术构建具有强启动子的35S∷JrGA2ox∷GFP过表达载体;利用BLAST网络在线工具得到其他植物中的JrGA2ox同源氨基酸序列,并对其进行氨基酸同源序列比对和系统进化分析;其后,通过亚细胞定位揭示其发挥功能的场所,进一步利用农杆菌介导法将构建好的过表达载体转化到核桃体细胞胚中,获得JrGA2ox超表达的阳性转化植株,深入分析JrGA2ox基因的生物学特性。【结果】通过基因克隆,得到1条JrGA2ox开放阅读框,其全长为1 056 bp,共编码351个氨基酸,分子量为39.25 kDa。通过比对发现,该基因编码的蛋白序列含有保守2OG-FeII-Oxy蛋白结构域,具有GA2-氧化酶蛋白家族共同的结构特点,表明JrGA2ox属于GA2-氧化酶基因家族。氨基酸进化树比对分析结果显示,核桃JrGA2ox与毛白杨PtGA2ox聚为一个分支。且JrGA2ox蛋白与木本植物川桑MnGA2ox1、西洋梨PcGA2ox、桃PpGA2ox1及苹果MdGA2ox1蛋白序列同源性较高。烟草叶片表皮细胞亚细胞定位分析表明,JrGA2ox是定位于细胞核与细胞膜中的蛋白。对核桃体细胞胚进行基因遗传转化后经荧光检测及PCR验证表明,35S∷JrGA2ox∷GFP过表达载体被成功转入核桃体细胞胚中。阳性再生植株株高与对照苗相比具显著性差异,其平均株高为对照植株的1/2;且其株高与JrGA2ox基因表达量呈负相关。【结论】核桃JrGA2ox蛋白亚细胞定位于细胞核与细胞膜中。JrGA2ox基因调控核桃株高,主要起到负调节作用。阳性基因转化再生植株中JrGA2ox基因的表达量升高,并表现出明显的矮化特征。本研究结果可为进一步分析该基因在核桃生长发育过程中的作用提供技术参考,且为优良的矮化核桃品种选育奠定一定的基础。     

山核桃基因组DNA提取方法的比较研究

植物体内所含的蛋白质、单宁、酚类、多糖及色素等次生代谢物质影响TaqDNA聚合酶的活性,是导致PCR扩增反应失败的主要因素。以山核桃嫩叶为材料,对分别用经过改良的SDS法、改良的CTAB法、简易CTAB法及改良的高盐低pH法提取的基因组DNA进行检测比较,结果显示,改良的SDS法更适合于山核桃基因组DNA的提取,此方法提取的DNA能很好地用于PCR扩增。     

生草提高山核桃林土壤有机碳含量及微生物功能多样性

山核桃(Carya cathayensis)是中国特有的高档干果和木本油料树种,但高强度经营导致林地土壤性质的改变,为了解生草对土壤的修复效果,在山核桃主产区设置了紫云英(Astragalus sinicus)、油菜(Brassica campestris)、黑麦草(Lolium perenne)和免耕4种处理,对土壤有机碳及微生物功能多样性进行分析。结果表明,不同生草栽培后,山核桃林地土壤总有机碳(total organic carbon,TOC)质量分数显著增加,与免耕相比,种植油菜、黑麦草、紫云英4 a后土壤TOC分别提高了23.12%,26.61%和24.74%,增加的组分以羰基碳为主,但并未改变土壤碳库的稳定性;同时也显著提高了林地土壤微生物量碳(microbial biomass carbon,MBC)和水溶性有机碳(water-soluble organic carbon,WSOC)的质量分数,MBC增加了138.61%～159.68,WSOC提高了56.24%～69.47%%。3种生草的土壤微生物活性(average well color development,AWCD)显著高于免耕,微生物多样性指数(Shannon index, H)和均匀度指数(evenness index, E)则表现为油菜、紫云英处理显著高于免耕。研究表明,生草栽培能有效提高林地土壤TOC质量分数和微生物功能多样性,为山核桃林地土壤修复和科学管理提供参考。     

山核桃产业的发展过程、动因及展望

山核桃Carya cathayensis作为一种非木质林产品,对产区农民增收、农村致富具有重要意义.以浙江省临安市和淳安县以及安徽省宁国市的调查数据为依据,分析了山核桃产业发展过程及动因.结果表明:山核桃产业发展经历了1988年以前、1989-2002年和2003年以后等3个阶段,山核桃产业发展的动因突出表现在政策、技术、市场和组织等4个方面.同时,分析了山核桃产业发展面临的挑战,并对未来山核桃产业发展进行了展望,表现在:①生态化经营模式和技术的推广,可有效促进山核桃可持续经营;②龙头企业的培育和品牌化战略的实施,可大力推进山核桃产业链的延伸;③技术的不断创新和应用,可显著提升山核桃产业发展水平.     

雷竹不同栽培类型RAPD 分子标记的研究

对雷竹的19 个栽培类型及2 个近缘种进行了RAPD 分析。从4 组80 个引物中筛选出10 个引物, 产生随机扩增位点66 个, 其中多态性位点54 个(占81.8 %)。利用POPGEN 32程序进行聚类分析, 结果表明:①聚类结果可将雷竹的不同栽培类型及其近缘种区分开来,以前认为是雷竹一栽培型的永嘉雷竹不属于Ph .praecox 种系;②细叶雷竹与阔叶雷竹的产量高低主要取决于经营管理;③RAPD 分子标记对竹类植物种以下等级进行分类有一定的可靠性。图2 表3 参8