珍稀乡土树种福建柏苗期DRIS营养诊断

以我国珍稀乡土树种福建柏的1年生播种苗为研究对象,对苗期的DRIS营养诊断技术进行了系统研究。运用D-最优饱和设计法进行了福建柏苗期N、P、K3因素10处理盆栽施肥试验。与以往的研究仅以某月份或特定时间的取样制定的营养诊断标准不同,以整个生长季节(6～12月份)内选取的共计10 0份苗木叶片养分含量测定值为依据,成功制定了DRIS图解法及指数法的营养诊断标准,经检验其诊断正确率较高,验证了DRIS营养诊断方法可以排除1年生苗木不同月份叶龄的影响。福建柏苗期叶片3元素浓度最佳比值范围为N/ P=11.4 12 1±1.4 137;K/ N=0 .5 0 32±0 .10 39;K/ P=5 .6 16 8±1.0 6 0 4。DRIS诊断标准分别经各月份苗木叶片养分元素含量回代检验,所诊断的苗木N、P、K需肥次序与实际施肥量基本一致。以生长中期的8月份各处理苗木为例,列出各元素的DRIS诊断指数及相对需肥次序,诊断正确率达90 %以上。     

基于DRIS法的短枝木麻黄苗期综合营养诊断

以我国东南沿海沙地主要造林树种短枝木麻黄（Casuarina equisetifolia）一年生苗木为研究对象,应用氮（N）、磷（P）、钾（K）三元二次旋转回归法,根据现实生物量的差异,划分为2种不同的产量类型,同时结合室内养分含量分析,以高产量类型为最适值,制定了诊断施肥综合法（Diagnosis and Recommendation Integrate Sys-tem,简称DRIS）及指数法的营养诊断标准,研究氮、磷、钾不同施肥配比条件下苗木体内氮、磷、钾的养分含量及其需求程度,对短枝木麻黄进行苗期综合营养诊断分析。结果表明：施肥配比对短枝木麻黄苗木生物量积累规律有较大影响,苗木生物量最优解为19.84 g/株,对应的最佳施肥方案为氮、磷、钾分别施肥0.329 g/株、2.298 g/株、0.154 g/株。短枝木麻黄苗期小枝3种元素浓度的最佳比值范围为P/N=0.3174±0.1302;K/N=1.1010±0.506;K/P=3.5564±0.5075,以生长末期12月份各处理苗木为例,列出各元素的DRIS诊断指数及相对需肥次序,证实了营养诊断的准确性。     

三倍体毛白杨组织培养再生系统的建立

初步建立了三倍体毛白杨（Populus tomentosa Carr.）组织培养再生系统。组织培养时,外植体最好选用在弱光下从休眠芽上萌发的幼芽或嫩茎,经HgCl2溶液表达消毒后,接种到大量元素减兰、含0.25mg/L吲哚乙酸和1.00mg/L玉米素的MS培养基上。试管苗的生根可采用含0.25mg/L吲哚丁酸的10mg/L维生素B1的MS培养基。试管苗茎段的分化依无性系和外源激素条件的不同而异。无性系B19的茎段较易分化,而无性系B304和B331分化较难。最适的分化培养基为大量元素减半、含0.05-0.10mg/L吲哚乙酸和1.00mg/L玉米素的MS培养基。     

基于DRIS法的短枝木麻黄苗期综合营养诊断北大核心CSCD

以我国东南沿海沙地主要造林树种短枝木麻黄(Casuarina equisetifolia)一年生苗木为研究对象,应用氮(N)、磷(P)、钾(K)三元二次旋转回归法,根据现实生物量的差异,划分为2种不同的产量类型,同时结合室内养分含量分析,以高产量类型为最适值,制定了诊断施肥综合法(Diagnosis and Recommendation Integrate Sys-tem,简称DRIS)及指数法的营养诊断标准,研究氮、磷、钾不同施肥配比条件下苗木体内氮、磷、钾的养分含量及其需求程度,对短枝木麻黄进行苗期综合营养诊断分析。结果表明:施肥配比对短枝木麻黄苗木生物量积累规律有较大影响,苗木生物量最优解为19.84 g/株,对应的最佳施肥方案为氮、磷、钾分别施肥0.329 g/株、2.298 g/株、0.154 g/株。短枝木麻黄苗期小枝3种元素浓度的最佳比值范围为P/N=0.3174±0.1302;K/N=1.1010±0.506;K/P=3.5564±0.5075,以生长末期12月份各处理苗木为例,列出各元素的DRIS诊断指数及相对需肥次序,证实了营养诊断的准确性。     

三倍体毛白杨组培快繁和工厂化育苗技术研究

采用1年生三倍体毛白杨优质苗木单芽茎段,研究其组织培养技术和工厂化育苗技术。研究结果表明,组培苗增殖与生根同步进行,通用最佳培养基为：H NAA0．15mg/L,生根率80％～98％,年增殖次数8次,繁殖系数为5。蛭石粉 泥炭土(1：1)是三倍体毛白杨组培苗炼苗的最佳基质。通过组培苗生产、温棚炼苗和大田炼苗试验,研究出了包括接种培养阶段、移栽和苗圃管理阶段3个连续过程的三倍体毛白杨工厂化育苗的工艺流程。     

三倍体毛白杨PtDRG02基因启动子的瞬时表达分析

告基因在毛白杨叶片组织中表达,但表达强度弱于花椰菜花叶病毒(CaMV)35S启动子.     

三倍体毛白杨不同方位树干边材液流特性研究

利用热扩散式边材液流探针(TDP)和多种气象、土壤因子传感器组成的全自动气象站,于生长季对三倍体毛白杨速生纸浆林不同方位树干边材液流及环境因子进行了系统观测分析,以揭示不同方位三倍体毛白杨边材液流的差异性、相互关系及其对环境因子的响应.结果表明,(1)不同方位树干边材液流速率日变化规律相似,晴天呈"双峰型",阴天和雨天呈"单峰型";晴天和阴天树干东、南、西、北4个方位间树干液流速率差异不显著(P>0.05),而雨天东向液流速率(0.906 cm/s)显著大于南向(0.267 cm/s);(2) 三倍体毛白杨各方位液流速率间呈极显著正相关,通过东、西、北3方位与南方位建立的回归方程也达到极显著水平;(3) 三倍体毛白杨边材液流变化受太阳辐射、空气温度、空气相对湿度、风速和土壤温湿度等环境因子的影响,但不同天气条件、不同时段和不同方位影响的主导因子不同;(4) 三倍体毛白杨具有明显的夜间液流特性,晴天、阴天、雨天夜间累计液流密度分别占全天累计液流密度的18.84%、19.13%、40.77%.     

三倍体毛白杨速生林土壤养分因子及pH值动态变化

通过连续4a测定2年生三倍体毛白杨(B304)及其对照二倍体(1319)林地内0-20cm、20-40cm和40-60cm土层中土壤理化指标(包括pH值、有机质、全N、碱解N、全P、有效P、全K和速效K含量),以明确三倍体毛白杨种植对土壤养分及其理化性质的影响。试验结果表明,(1)在4a生长期内林地土壤的pH值呈现碱性增强变化;B304的平均pH值由8.13升至8.43,1319由8.12升至8.78,虽然二者没有显著差异,但三倍体对林地的pH值影响相对较小,更利于土壤酸碱平衡及土壤缓冲力的稳定性;(2)土壤中有机质及碱解N含量呈现先降低后升高的变化特点,品种间差异不显著;(3)在2006年,毛白杨林地土壤中有效P和速效K含量显著下降,降幅均为0-20cm20-40cm40-60cm;(4)年份、土层及年份和土层的交互作用对毛白杨土壤pH值及所测定的全部养分因子影响均达显著水平(P0.05);而品种、年份、土层三者的交互效应对土壤pH值、有机质、全N、全P和速效K的含量影响也达到了显著性水平。体现了三倍体毛白杨速生林种植对当地不同土层理化性质和养分因子影响的时间效应,生产中应采取积极措施改善或减缓土壤环境恶化,促进林木更好生长。     

三倍体毛白杨不同组织内生细菌多样性分析

【背景】三倍体毛白杨非常适合黄河区域生态经济发展,是我国林业推广项目的重要树种。内生细菌在三倍体毛白杨不同组织中广泛存在,对三倍体毛白杨具有防病、促生、固氮和生物修复等生物学作用。【目的】通过分析三倍体毛白杨不同组织内生细菌多样性,可以充分挖掘其蕴含的丰富微生物资源。【方法】以北京林业大学山东冠县毛白杨基地的三倍体毛白杨为材料,应用16S rRNA基因高通量测序技术对其根、茎、叶中内生细菌多样性进行了分析,阐述三倍体毛白杨不同组织内生细菌多样性的变化趋势和规律,为其内生细菌的进一步应用奠定理论基础。【结果】三倍体毛白杨根部内生细菌群落丰富度及多样性最高,叶片中最低。高通量测序结果显示,在全部样本中,假单胞菌门和放线菌门为优势门,伯克氏菌属(Burkholderia)、假诺卡氏菌属(Pseudonocardia)和食酸菌属(Acidovorax)为优势属,不同组织的内生细菌群落结构组成差异显著;16S rRNA基因功能预测结果显示,三倍体毛白杨内生细菌的功能主要涉及氨基酸代谢、维生素代谢、芳香族化合物降解和糖酵解等。通过分离培养共获得217株内生细菌,分属于23个属44个种,其中有4株1...     

水氮耦合对三倍体毛白杨无性系BT17叶片养分的影响

以2年生三倍体毛白杨无性系BT17为试验材料,采用随机区组设计于2007-2009年在河北省威县苗圃布设了氮肥4水平、水分3水平的大田试验,研究水氮耦合效应对毛白杨叶片养分含量的影响,并确定了最佳水氮用量组合.结果表明:季节对毛白杨叶片N、P、K含量的影响均达到显著水平,且3种元素的季节变化均为春季＞夏季＞秋季;不同处理间的叶片N、P、K含量均达到显著差异,当土壤含水量为田间持水量的75％,施氮量为每株160 g时,叶片N、P、K含量最高;水与氮肥耦合对叶片N、P、K含量均有较好的促进作用,对毛白杨的管理应注重水分与养分耦合的正效应;叶片各养分元素对水分和氮肥的响应不同,叶片N、K含量受水分的影响更大,P含量受氮肥的影响更大.     

Genetic Transformation of Leaf Explants of Populus tomentosa

The leaf disc method developed by Horsch et al. (1985) has been used for transformation of Populus tomentosa. The strain of Agrobacterium tumefaciens used harbored a reconstructed Ti plasmid which contained gene 4 of T–DNA and the chimeric CAT(chloramphenicol acetyltransferase) gene. Leaf explants from shoot cultures of Populus tomentosa were co-culfivated with the bacterium. On the hormone free medium, teratoma-like shoots developed from the edge of the leaf explants. When the abnormal shoots were excised from the explants and transferred onto rooting medium, a mass of callus formed at the base of shoots, with new shoots developing, but without root formation. The measurement of'endogenous cytokinin showed that the transformed shoots produced 14 times as much iso-pentenyl adenosine as untransformed shoots did. All teratoma-like shoots-tested showed the presence of nopaline, and were able to grow well. on the medium containing 60-100μg/ml chloromycetin, while normal shoots turned white after 40 days. Pretreatment of A. tumefaciens with phenolic compound, salicylic acid, would increase the frequency of transformation significantly.     

浅埋对三倍体毛白杨落叶分解的影响

凋落物分解在森林生态系统养分循环及能量流动中具有十分重要的作用,为实现三倍体毛白杨纸浆林养分的科学管理,加快落叶分解,采用网袋法研究了2、4、6年生3个不同年龄的林分落叶在浅埋条件下的分解情况.结果表明:与在地表分解相比,浅埋显著促进了三倍体毛白杨落叶的分解,1年的分解率显著提高,分别为落叶在地表年分解率的130％、194％和186％;浅埋落叶分解50％所需天数分别只有地表的58％、39％和38％,而分解95％所需的天数分别只有地表的60％、38％和36％;浅埋对不同年龄林分落叶的促进程度不同.     

不同年龄三倍体毛白杨纸浆林生长期间细根变化规律

以3、5、6及7年生三倍体毛白杨纸浆林为对象,于2008年研究生长期(4—11月)细根生物量、根长密度和细根表面积的月动态变化和垂直分布的变化。结果表明:细根生物量、根长密度或细根表面积在4—11月均表现为单峰曲线,其中细根生物量的峰值出现在8月,而根长密度和细根表面积的峰值出现在9月;细根生物量、根长密度及细根表面积的平均值随年龄的增加而增加,3、5、6及7年生的三倍体毛白杨细根生物量分别为658.3、750.6、1048.1和1115.0kg.hm-2,相应地根长密度分别为12.490×103、9.983×103、9.227×103和5.921×103m.m-3,细根表面积分别为12.17、18.68、22.23和25.28m2.m-3;细根生物量、根长密度及细根表面积的垂直分布表现为表层化,随年龄的增加表层细根增多,其中细根生物量的46.36%～51.12%、根长密度的62.77%～75.33%、细根表面积的61.74%～64.16%均分布在0～10cm土层。     

地下滴灌条件下三倍体毛白杨根区土壤水分动态模拟

在根系分布试验观测的基础上,提出了三倍体毛白杨一维根系吸水模型,在考虑根系吸水情况下利用HYDRUS模型模拟了地下滴灌条件下三倍体毛白杨根区的土壤水分动态,通过田间试验对模型进行验证,并利用HYDRUS研究了不同灌水技术参数对土壤湿润模式的影响.结果表明：在灌溉结束和水分再分布24 h后,土壤含水量模拟结果的相对平均绝对误差(RMAE)分别为7.8%和6.0%,均方根误差(RMSE)分别为0.036和0.026 cm³·cm^-3,说明HYDRUS模型能很好地模拟地下滴灌条件下三倍体毛白杨根区的短期土壤水分动态,且所建根系吸水模型合理;与2、4 L·h^-1的滴头流速和连续性灌溉相比,流速1 L·h^-1和脉冲式灌溉(每隔30 min灌水30 min)能增大土壤湿润体体积,且可以减少水分深层渗漏量,因此,对试验地三倍体毛白杨根区进行地下滴灌应首选流速1 L·h^-1的脉冲式灌溉.     

反义磷脂酶Dγ基因转化毛白杨的研究

利用根癌农杆菌介导法将反义磷脂酶Dγ基因（PLDγ）转入BT-18号三倍体毛白杨。本研究建立了三倍体毛白杨的高频再生系统,对传统农杆菌侵染方法进行了改良,通过抗生素筛选获得大量抗性植株。对抗性植株进行了PCR和PCR-Southern杂交鉴定,证实反义基因,已整合入杨树核基因组中。通过对转基因植株的耐盐性鉴定,获得一批可耐0.7%NaCl的植株。 Abstract:Antisense Phospholipase Dγ（ PLDγ）gene was introduced into Populus tomentosa mediated by Agrobactrium tumefaciens.The young leaves of triploid populus were used as the material and the regeneration system of high frequency has been established.We have developed the traditional transgene method by Agrobactrium trmefaciens and obtained many transgenic plants of anti-PLDγ gene.Tests showed that the transgenic plants can grow well on the culture medium with 0.7% NaCl.     

Genotypic variation in wood properties and growth traits of triploid hybrid clones of Populus tomentosa at three clonal trials

To better understand the genetic control of growth traits (tree height, dbh, and stem volume) and wood properties (basic wood density and fiber length) in triploid hybrid clones of Populus tomentosa, genetic relationships among selected wood properties with growth traits were examined in 5-year-old clonal field trials located in Yanzhou, Gaotang, and Xiangfen, northern China. In total, 180 trees from 10 clones were sampled from the three sites. The site had a moderate effect on basic wood density (BWD), stem wood dry weight (DWT), and tree growth and had a highly significant effect on fiber length (FL) (P?<?0.001). Clonal effects were also significant (P?<?0.05) for all studied traits (except for diameter at breast height (DBH) and stem volume (SV)). Clone × site interaction was significant for all the studied traits except for FL. The estimated repeatability of clonal means for FL (0.91) was higher than for BWD (0.71), DWT (0.62), tree height (0.62), DBH (0.61), and SV (0.55). Intersite genetic correlation estimates indicated that wood properties were more stable than growth traits. Phenotypic correlation estimates between SV and BWD ranged from ?0.29 to ?0.10.     

Root biomass distribution of triploid Populus tomentosa under wide- and narrow-row spacing planting schemes and its responses to soil nutrients

三倍体毛白杨(triploid Populus tomentosa)是我国华北地区主要纸浆林品种, 在该地区多采用宽窄行模式栽植。为基于根系结构特征制定该模式下毛白杨人工林高效水肥管理策略和明确影响其根系空间分布的主要因子, 在5年生林分中于8株样树周围挖取2106个土柱, 研究该栽植模式下毛白杨根系生物量的空间分布特征, 并分析了细根垂直分布对土壤有机质、速效磷和碱解氮等的响应。结果表明, 一维垂向上, 宽行内细根根重密度(FRBD)在0-30 cm土层中随深度增加而递减, 但在30 cm以下土层呈均匀分布(p = 0.079); 窄行内FRBD呈“双峰”分布, 即在0-20 cm (22%)和70-110 cm (31%)土层均有较多细根分布; 10-150 cm各土层中, 窄行FRBD较宽行高17%-148%。宽、窄行内, 随深度增加, 粗根根重密度(CRBD)均呈先增后减变化, 而细根粗根比(F/C)无显著变化(p > 0.05), 窄行平均F/C较宽行高60%。一维径向上, 宽、窄行内FRBD均呈近均匀分布, 而CRBD和F/C均随距离增加分别显著递减和增大。二维尺度上, FRBD在窄行内分布相对均匀, 但在宽行内主要集中在表土层且随距离增加细根浅层化程度增强; CRBD在树干两侧呈“不对称”分布; 垂向0-20 cm、径向160-300 cm范围是宽行内平均FRBD和F/C较高区域, 分别为宽行相应指标总平均的2.8和1.1倍。FRBD在0-30 cm土层中随土壤有机质、速效磷和碱解氮含量的增加而逐渐增大, 但在30 cm以下土层中无明显变化趋势。研究结果表明, 宽、窄行间毛白杨根系分布的差异性主要体现在细根一维垂直分布和细根、粗根二维分布上。土壤有机质、速效磷和碱解氮是0-30 cm土层中毛白杨细根垂直分布的重要影响因子, 但对下层土壤中根系分布无影响。对宽窄行栽植的毛白杨林分灌溉时, 灌溉水应供给到窄行区域; 施肥时, 缓释肥和速效肥应分别浅施在宽行中央附近和窄行内。     

Transformation of Populus tomentosa with Insecticidal Cowpea Proteinase Inhibitor Gene

Cowpea trypsin inhibitor (CpTI) gene, an insecticidal gene, was introduced into poplar ( Populus tomentosa Carr. ) by gene transformation mediated by Agrobacterium tumefac/ens (Smith et Townsend) Conn. The influences on regeneration and transformation frequency of poplar by the concentration and addition of kanamycin were compared. Kanamycin resistant (Kmr) plantlets were obtained by 3 -4 cycles screening in selective condition. The ability of leaf regeneration and shoot subculture and rooting from the transformed and non-transformed plants in the presence of 50 mg/L kanamycin was examined. The presence of CpTI gene in the transgenic plants were confirmed by PCR and PCR-Southern blot. Assay on proteinase inhibition activity demonstrated that leaf protein extracts of the transgenic poplar showed higher inhibition activity against trypsin than that of control plants.