桤木属7种植物的核型分析

利用改良去壁低渗法对分布于欧美地区的桦木科(Betulaceae)桤木属(Alnus Mill.)7种植物进行染色体数目与核型分析。结果显示:所有材料染色体形态比较一致,多为由中部(m)及近中部(sm)着丝点染色体组成。意大利桤木(A.cordata)为六倍体,体细胞染色体数为2n=6x=42,核型公式为2n=6x=42=36m+6sm;绿桤木(A.viridis)为八倍体,体细胞染色体数为2n=8x=56,核型公式为2n=8x=56=46m+10sm(SAT);薄叶桤木(A.tenuifolia)、灰桤木(A.incana)、欧洲桤木(A.glutinosa)、裂叶桤木(A.sinuata)和红桤木(A.rubra)均为四倍体,体细胞染色体数均为2n=4x=28,其核型公式分别为2n=4x=28=16m(1SAT)+12sm、2n=4x=28=22m+6sm、2n=4x=28=24m+4sm、2n=4x=28=24m+4sm、2n=4x=28=26m+2sm。其中红桤木(A.rubra)的核型属于1B型,其余均为2B型。     

5种栎树幼苗对铅锌尾矿砂的耐性与植被恢复前景

通过盆栽试验,评价栎属植物在铅锌尾矿中的生长响应及植被恢复前景.分析比较了覆瓦栎、猩红栎、樱皮栎、舒玛栎和白栎5种栎树幼苗在铅锌矿砂中生长30个月后的生物量、根系形态及其对营养元素和重金属的吸收及转移特征.结果表明: 5种栎树在矿砂中均能生长,其中,猩红栎和白栎的生物量较对照有下降趋势,其他3种栎树的生长与对照相比无显著差异;栎树根系生物量均较对照有不同程度增加(猩红栎除外),且仅猩红栎侧根形态学参数较对照有所减少.重金属胁迫下,栎树根系和茎中营养元素浓度较对照无显著变化.5种栎树体内重金属浓度均较低,且其生物富集系数和转移系数均小于1.但樱皮栎叶片和茎中Cd浓度分别为22.4和15.1 mg·kg^-1,转移系数为2.3,显著高于其他4种栎树.除猩红栎以外,其他参试栎树均可作为有潜力的污染土壤修复树种.其中舒玛栎的耐性较高、生物富集系数和转移系数较低,是适合在尾矿区造林和生态修复的优选树种.     

沿海防护林四个树种根系分布对盐胁迫的响应

研究盐分胁迫下植物根系的分布及生长特性对沿海防护林树种的筛选具有重要意义。以8年生女贞(Ligustrum lucidum)、洋白蜡(Fraxinus pennsylvanica)、木麻黄(Casuarina equiestifolia)和墨西哥落羽杉(Taxodium mucronatum)等4个亚热带沿海防护林树种为对象,对其根系生长特性与土壤盐度关系、根系生物量分配格局、功能根的分布特征以及根系的比根长和根长密度进行了比较。结果表明:1)土壤盐分对植物根系垂直生长与分布具有强烈的制约作用,根系的水平伸展能力与树种根系垂直生长呈负相关;2)不同树种适应盐分胁迫能力不同,导致各自功能根的生物量分配格局差异;3)根径级越小,其吸收水分和营养物质的能力越强;根径级越大,固定和支持植株的能力越强;4)墨西哥落羽杉盐分阈值0.45%,根系垂直分布在0～95cm的土层中,具有良好的抗台风和耐盐土能力;木麻黄和洋白蜡2个树种的主根系长度分别为25cm和29cm,支撑根的比例分别为87.2%和56.3%,因此也具有一定的抗台风能力,可以栽植在盐度0.36%的沿海滩涂上;女贞盐分阈值0.21%,垂直根系为20cm,支撑根比例51.0%,不适合栽植于高盐分的台风分布地理区域。     

盐胁迫对2种珍贵速生树种种子萌发及幼苗生长的影响

以1/2Hoagland营养液为基础培养液,研究了在0.1%、0.2%、0.4%和0.6%NaCl胁迫条件下,毛红椿〔Toona ciliata Roem. var. pubescens(Franch.)Hand.-Mazz.〕和水松〔Glyptostrobus pensilis(Staunt.ex D.Don)K.Koch〕的种子萌发和幼苗生长情况。结果表明,随着NaCl浓度的增加,2个树种的种子萌发率和简化苗木活力指数均明显下降,在0.1%、0.2%、0.4%和0.6%NaCl胁迫条件下,毛红椿和水松种子的最终萌发率分别为89.3%、87.3%、62.7%、32.0%和26.0%、16.7%、6.0%、3.3%,简化苗木活力指数分别为1.39~0.08和1.52~0.07,且毛红椿的种子萌发率和简化苗木活力指数均明显高于水松。萌发恢复实验结果表明,高浓度NaCl处理后的种子具有较高的萌发恢复率。根据实验结果初步判定毛红椿种子具有较强的耐盐性。     

珍稀濒危树种毛红椿微卫星DNA分离及SSR反应体系优化

本研究以江西宜丰种源毛红椿为材料,成功提取其基因组DNA。利用改良的链亲和素磁珠法亲和捕捉出毛红椿基因组微卫星DNA片断,并构建了富含微卫星的基因组文库。从构建的基因组文库中随机挑选了63个单克隆进行测序,其中50个单克隆成功测序,含有微卫星的单克隆有18个,并根据测序结果设计并合成SSR引物18对。利用所合成的引物优化SSR反应体系,对影响SSR反应的各个因子进行了探讨。确定了模板DNA浓度最适浓度为30ng;dNTP的最适浓度为0.3mmol·L-1;0.3μmol·L-1是引物在反应体系中的最合适浓度。建立了重复性好、稳定性好的SSR反应体系,为下一步进行毛红椿群体遗传结构和遗传变异研究提供了技术支持。     

盐胁迫对2种栎树苗期生长和根系生长发育的影响

以低浓度(50 mmol/L)和高浓度(150 mmol/L)NaCl处理弗吉尼亚栎(Quercus virginiana)和麻栎(Quercus acutissima)1年生幼苗,研究了2种栎树在盐胁迫下的生长、对盐分的敏感性和耐受性及其根系形态学参数变化以及根系对盐离子的吸收与积累。结果表明,高浓度盐胁迫明显抑制了2种栎树地上部生物量的积累(P0.05),而低浓度盐胁迫对弗吉尼亚栎地上部干重的影响不明显,但显著抑制了麻栎地上部干重(P0.05);2种栎树的根冠比在盐胁迫下呈增加趋势,特别是在高浓度盐胁迫下,2种栎树的根冠比明显增加(P0.05),盐胁迫下增加生物量在根部的分配是植物应对盐胁迫的方式之一。2种栎树根部生物量积累在盐胁迫下变化不明显,但2种栎树根系形态学参数在盐胁迫下的响应不同,弗吉尼亚栎根系总长度、总表面积和总体积在盐胁迫下均有不同程度增加,特别是在低浓度盐胁迫下,根系形态学参数明显增加(P0.05),但麻栎根系形态学参数有下降趋势,但与对照相比变化不明显;通过对不同径级根系总长的分析发现,弗吉尼亚栎根系总长度的增加主要是由于直径小于2 mm的细根总长的增加,细根长度的增加对于植物吸收水分和营养物质具有重要意义;通过对Na+和Cl-在根系的含量分析表明,盐胁迫下2种栎树根系盐离子的积累均有明显增加,但弗吉尼亚栎根系盐离子的含量在低浓度和高浓度盐胁迫下的差异不明显,而麻栎在高浓度盐胁迫下根系盐离子的含量明显高于弗吉尼亚栎。综合2种栎树盐胁迫下的生物量分配策略和根系形态学响应以及盐离子的积累规律,证明2种栎树尽管在生物量分配策略方面具有相同的特点,但根系的响应策略截然不同,弗吉尼亚栎在盐胁迫下能够扩大根系吸收范围,维持较高的K+/Na+比值,而麻栎在盐胁迫下根系由于吸收过多的盐离子,导致根系的生长发育受到抑制,影响了根系在逆境中的分布范围,从而在一定程度上避免了进一步的盐害。     

不同倍性桤木属植物遗传差异的AFLP分析

采用AFLP技术对桤木属4种不同倍性的116份材料指纹图谱进行了分析,5对引物组合共得到301个位点,282个为多态位点,多态位点百分率为93.7%。4个种群多态位点百分率为35.2%~72.4%,平均多态位点百分率为54.6%。总的Nei's基因多样性为0.3043,总Shannon多态信息指数为0.4578。种群间及种群内部均具有较丰富的遗传多样性,种群间的遗传差异大于种群内部的遗传差异。NJ聚类分析与主坐标分析结果一致,所有的供试材料明显的分为3个组,地理分布距离较近的种群优先聚在一起。     

沿海地区森林风害研究综述

从导致森林风害的因素、风害对沿海森林生态系统的影响、风害评估方法、降低森林风害的经营管理措施等方面,综述了风害与沿海森林生态系统关系的研究成果和不足。我国未来应加强在不同尺度下沿海森林结构与功能关系、局域和区域尺度下各类生物/非生物因素与森林风害的关系以及森林风害预测评估模型的构建等3方面的研究。     

镉胁迫对旱柳光合作用和内肽酶变化的影响

通过水培方法,添加不同浓度CdCl2(0、5、25、50 μmol·L^-1)处理14 d,测定叶绿素含量、核酮糖-1,5-二磷酸羧化酶/加氧酶(Rubisco)和磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶(PEPC)活性、游离氨基酸含量及内肽酶活性,调查Cd对旱柳光合作用和内肽酶变化活性影响。结果发现：Cd处理降低了总叶绿素、叶绿素a、b含量; Rubisco活性随着介质中Cd浓度增加而降低;Cd抑制根和叶PEPC活性;同对照相比,根中游离氨基酸含量没有显著变化,而叶中游离氨基酸含量增加;不同浓度Cd处理降低根的内肽酶活性,高浓度Cd使叶内肽酶活力增加。这些结果表明,Cd通过降低叶绿素含量,促进叶内肽酶活性和抑制了CO₂羧化酶活性来影响旱柳光合作用。     

3种木本植物在铅锌和铜矿砂中的生长及对重金属的吸收

通过盆栽试验评价3种木本植物紫穗槐、桤木和黄连木修复铅锌矿和铜矿尾矿的潜力。结果表明,150d后3种植物在矿砂中都能生长,其中黄连木在铅锌矿砂中生长受到明显抑制,桤木的叶绿素含量显著降低。3种植物的根系发育在2种矿砂中没有受到显著抑制。重金属在3种植物组织中的含量为17.66 -55.36 mg/kg (铜)、2.67-196.00 mg/kg(铅)、58.93-333.67 (锌,铅锌矿砂)和49.20-199.33(锌,铜矿砂)。3种植物的生物富集系数(BCF)和转移系数(TF)值都小于1。60d后,桤木和黄连木叶片的叶绿素荧光参数与对照相比没有显著变化,PSⅡ的最大量子产量有下降的趋势。重金属胁迫后显著增加Mg、Fe、Cu在功能叶的含量,显著地降低Mn的含量。因此可利用固氮植物紫穗槐在尾矿区造林和修复。