樟树WRKY转录因子分析

WRKY基因家族是一种重要的转录因子,参与植物生长发育及激素调节通路,可以正向或负向调节其他基因的表达。为了研究樟树WRKY基因家族的功能,更好地了解其对萜类物质的调控机制,研究基于已获得的樟树全基因组及不同化学型转录组数据,采用生物信息学方法对樟树WRKY转录因子进行鉴定与分析。结果表明:TPS关键基因转录水平的表达调控可能受樟树WRKY转录因子的影响。使用HMMER 3.0软件对樟树蛋白序列进行WRKY基因的检索比对,分离出61条候选CcWRKY序列。根据WRKY保守域数目和锌指结构类型,WRKY蛋白被分为Group I、GroupⅡ、GroupⅢ3种类型,其中GroupⅡ型WRKY基因依据其结构特征可进一步分为5个亚组:Ⅱa、Ⅱb、Ⅱc、Ⅱd和Ⅱe。对CcWRKY蛋白进行WRKY保守域分析,发现Ⅱ型蛋白上的3条WRKYGQK七肽系列结构上发生了突变。对CcWRKY基因的结构和表达模式进行分析,结果表明其结构可以分为不含内含子、含有1~6个内含子7种。所有CcWRKY基因在5种化学类型转录谱中均有表达,其中CCA009569.1、CCA002757.1、CCA027442.1在芳樟中的表达量远高于其他4种化学型,推测其可能参与芳樟醇的合成调控途径。

增加光照对林下樟树苗木的影响及作用机理

【目的】揭示增加光照对林下樟树苗木生长的影响,促进退化天然次生林的更新,【方法】选择中上层植物种为常绿阔叶树和苦竹的退化天然次生林,采用伐除苦竹后补植樟树苗木的方法研究增加光照对樟树苗木存活和生长的影响,并通过遮阴试验研究樟树幼苗对光照强度的生理适应机制。【结果】伐除苦竹对林下樟树苗木存活和生长有明显影响,林冠开度由2.36%±0.46%(对照林分)提高到11.37%±0.87%(伐除苦竹林分)时,樟树苗木存活率由16.67%提高到63.89%,地径生长量由0.5 cm提高到0.9 cm,树高生长量由0.16 m提高到0.63 m。在30%~50%遮阴条件下,樟树幼苗高生长显著高于对照(未遮阴)和其他处理的植株,遮阴70%~90%时与对照之间的差异不显著;30%~70%遮阴处理下的叶片数量显著高于对照和90%遮阴处理;叶面积和叶片厚度随着遮阴程度增加而下降,而比叶面积的变化趋势则相反;随着遮阴程度的增加,叶片含水量增加并呈台阶式变化,70%~90%遮阴下的叶片含水量显著高于光照更强的处理。遮阴使樟树幼苗叶片叶绿素a和b含量上升,但遮阴强度达到90%时叶片叶绿素a和b含量出现下降;遮阴强度达到70%及以上时,叶绿素a/b比值低于其他处理。随着遮阴程度上升,樟树幼苗最大净光合速率和表观量子效率均逐渐下降,光补偿点和暗呼吸速率整体呈下降趋势,但有例外(遮阴70%),光饱和点范围为800~1 200 μmol·m^(-2)·s^(-1),且没有明显变化规律。【结论】在苦竹扩张严重的退化天然次生常绿阔叶林中,伐除苦竹增加林地光照可提高樟树苗木的存活率和生长,有利于林分的更新和提质增效。轻度和中度遮阴条件下,樟树幼苗可通过减少对叶片的投入、降低最大净光合能力及提高叶绿素含量等策略来适应光照限制的生境;强度遮阴将严重抑制樟树幼苗的生长,从控制试验结果看,70%遮阴率是限制樟树幼苗生长的光照强度阈值。

树冠位置对香樟叶形态性状和异速生长关系的影响

为深入了解树冠位置对植物叶形态性状的影响,在常绿乔木香樟树冠上下2层和东南西北4个方位开展调查取样,系统分析了不同树冠位置间叶形态性状(叶长、叶宽、叶厚、叶柄长、叶柄直径和叶形指数)及其异速生长关系的差异性。结果表明,叶形态性状在不同树冠方位间均差异显著,但上下2层变化趋势不完全一致。在树冠上层,除叶形指数和叶炳长外,其余4个性状均表现为东侧最大。在树冠下层,除叶形指数外,其余5个性状指标均表现为东侧最小。在同一方位上,叶形态性状在上下2层间也存在一定差异,其中叶形指数多为下层高于上层,而其他形态性状多呈相反趋势。此外,树冠层次和方位的交互作用对叶片长、叶片厚、叶柄长和叶柄直径有显著影响。各层次和各方位叶形态性状间多为异速生长关系(即异速生长指数不等于1),且多无显著差异。在所有树冠层次和树冠方位,叶宽与叶厚、叶宽与叶炳长、叶长与叶厚及叶长与叶柄长之间均呈异速生长关系。可见,树冠位置对香樟叶形态性状的影响较大,但形态性状间的异速生长关系相对稳定,这是香樟叶形态性状表型可塑性和内在关系稳定性的重要体现。

樟叶总木脂素提取工艺及其抑菌活性研究

为研究樟叶总木脂素的最佳回流提取工艺及抑菌活性,以樟叶为研究对象,测定其芝麻素和9-羟基芝麻素含量,通过单因素联合Box-Behnken响应面法对樟叶总木脂素回流提取工艺进行优化,并采用带毒平板法对总木脂素的抑菌活性进行评价。结果表明,回流提取最佳工艺条件为提取温度86℃、料液比1∶8.39(g·mL^(-1))、提取时间43 min、提取溶剂为无水乙醇,在此条件下木脂素提取率达0.3804%。各因素对提取率的影响表现为提取温度>提取时间>料液比。抑菌活性试验表明,木脂素含量为2 mg·mL^(-1)时对链孢粘帚霉菌(Gliocladium catenulatum)、苹果黑腐皮壳菌(Valsa mali Miyabe et Yamada)、西瓜尖孢镰孢菌(Fusarium oxysporumf)和瓜果腐霉菌(Pythium aphanidermatum)的抑菌效果最佳,抑菌率均达到50%以上;有效中质量浓度(EC50)分别为1.238、1.280、1.486和0.419 mg·mL^(-1)。以上研究结果为樟叶开发利用及植物源农药研究及开发提供了理论参考。

基于广泛靶向代谢组学分析香樟不同部位挥发性次生代谢产物差异

香樟是宝贵的芳香植物资源,研究香樟不同部位的挥发性成分可为进一步提取和筛选香樟天然活性物质提供依据。本研究以香樟的鲜叶和鲜果为材料,利用顶空固相微萃取-气质联用技术(HS-SPME-GC-MS)进行广泛靶向代谢组学分析。叶片和果实共检测出1158种次生代谢产物,包括萜类、酯、杂环化合物、烃类、酮、醛等16类,其中萜类、酯和杂环化合物三类次生代谢产物占比最高。通过PCA和聚类分析发现,叶片与果实相比,存在141种差异代谢产物上调和417种下调。KEGG富集分析发现,叶片与果实的差异代谢物主要涉及倍半萜类和三萜类生物合成、单萜类生物合成、苯丙烷类生物合成等途径。萜类在叶片的相对含量占比达到92.33%,果实中的相对含量占比达到82.73%,是香樟中主要的挥发性成分,也是重要的药理活性物质。研究结果表明香樟叶片和果实挥发性次生代谢物的种类和含量差异较大,本研究可为香樟叶片和果实资源的精细开发和利用提供理论依据。

修枝强度对樟树幼林生长和光合特性的影响

[目的]探究樟树幼林生长和光合特性对修枝强度的响应,为樟树人工林的定向培育提供技术支撑。[方法]以5年生樟树人工林为研究对象,分别设置修去1/4、1/3和1/2树高以下的分枝(T_(1)~T_(3)处理)3个强度,以不修枝为对照(CK),比较不同修枝强度对材用樟树生长、伤口愈合和光合特性的影响。[结果]修枝后第1年,樟树的胸径和单株材积生长受到抑制,表现出随修枝强度的增大而降低的趋势;修枝后第2年,各处理胸径和单株材积增长量均有所提升,且T_(2)处理单株材积增长量显著高于CK。修枝2 a后,各处理间胸径总增长量差异不显著,但T_(1)~T_(3)处理的树高总增长量显著高于CK;T_(2)处理的树高和单株材积总增长量最大,且显著高于其他处理。不同调查时期樟树的修枝伤口愈合率均随修枝强度和伤口离地高度的增大而升高,伤口完全愈合率则随伤口离地高度的增大而升高。T_(1)、T_(2)处理可显著提高樟树叶片的净光合速率(P_(n))和瞬时羧化效率(CE)。[结论]修去1/3树高以下的分枝(T 2处理)为樟树幼林适宜的修枝强度,既不影响樟树正常生长,又能促进优良树体的建成。

细毛樟茎段扦插技术研究

以细毛樟一年生半木质化枝条为材料,研究IBA浓度、扦插基质、扦插时间和插穗的来源对细毛樟茎段扦插生根的影响。结果表明,IBA能够显著促进细毛樟生根,4000 mg·L^(-1)是本试验中的适宜浓度,生根率达52.08%,根数、根长和根粗等指标表现较好。蛭石和泥炭混合基质有利于细毛樟扦插生根,蛭石和泥炭1∶1配比是细毛樟扦插生根的适宜基质,生根率达55.21%。扦插时间对细毛樟的生根也有显著影响,5月和7月的生根率较高,分别为60.42%和56.25%,显著高于9月的生根率(20.83%)。细毛樟实生苗茎段的生根效果显著好于扦插苗茎段的,童性是影响细毛樟扦插生根的一个重要因子。初步筛选出细毛樟茎段扦插较为适宜的IBA浓度、扦插基质和扦插时间,为其扦插繁殖提供理论依据和技术支撑。

右旋芳樟醇型樟树不同优株的生理生态特性和精油含量分析

为右旋芳樟醇型樟树的良种培育及开发利用提供参考,对江西省金溪县11棵右旋芳樟醇型樟树优株(122、129、250、251、265、266、280、281、282、283、294)进行扦插栽培,测定形态指标(株高、冠幅、基径、生物量)、叶表型性状(叶长、叶宽、叶形指数、叶面积、叶周长)、生理指标(叶绿素a、b含量、可溶性糖含量、可溶性蛋白含量)及精油含量,并分析指标差异和相关关系,采用主成分分析法筛选优良优株。结果表明:11棵优株在株高、基径、冠幅、地上生物量等方面存在显著差异(P<0.05);叶表型指标中,叶面积变异程度最大,251优株叶长等指标最大,283优株叶形指数最大;总叶绿素和可溶性糖含量在优株间差异显著,蛋白质含量差异不显著,其中281优株总叶绿素(5.19 mg·L^(−1))和可溶性蛋白含量(0.21 mg·g^(−1))最高,283优株的可溶性糖含量(18.38 mg·g^(−1))最高;优株间得油率差异较大,122优株得油率(2.49%)最高;叶长、叶宽等与叶面积、叶周长存在正相关关系,可溶性蛋白含量与叶精油含量呈极显著负相关关系;聚类分析将优株分为4类,主成分分析表明251优株综合得分最高,251与280优株的综合表现较好。根据主成分分析和优株品质评价结果,251与280优株可作为金溪县栽培的右旋芳樟醇型樟树优良品种。

樟树枝枯病病原菌生物学特性及杀菌剂室内筛选

为了掌握樟树枝枯病病原生物学特性,筛选出林间防治有效的杀菌剂,于2020—2021年在福建农林大学森林保护研究所,以强致病力病原菌株可可毛色二孢(Lasiodiplodia theobromae)JY-6菌株为研究对象,进行病原生物学特性和杀菌药剂室内抑菌效果测定。结果表明,JY-6菌株菌丝以PDA培养基(pH 5.0)、30℃全光照恒温培养生长最快,最适碳、氮源分别为蔗糖、硝酸铵;菌株分生孢子以PDA培养基(pH 6.0~7.0)、30℃恒温培养萌发率最高,最适碳、氮源分别为葡萄糖、硝酸铵,萌发率的高低与相对湿度呈正相关,水滴中培养6 h萌发率高达92.63%,但受光照条件的影响不显著;筛选出精甲·咯菌腈、多菌灵、吡醚·甲硫灵、氟硅唑和戊唑醇等室内抑菌效果较好的杀菌剂,EC50、EC90分别介于0~0.1、0~5 mg·L^(-1)之间,尤以精甲·咯菌腈(EC50、EC90分别为0.008、0.058 mg·L^(-1))抑菌效果最佳。研究结果可为樟树枝枯病的病害野外监测和防治筛选提供参考。

柠檬醛猴樟组培苗幼态茎段扦插研究

以柠檬醛猴樟组培苗枝条为材料,研究其茎段、IBA、扦插基质和扦插时间对生根的影响。结果表明,柠檬醛猴樟组培苗幼态茎段的生根率达89.58%,其生根率、根数和根长均显著高于扦插苗茎段;IBA能够显著促进柠檬醛猴樟组培苗幼态茎段的生根,组培苗幼态茎段生根最适IBA浓度为3000 mg/L,生根率达94.79%;清水处理组培苗幼态茎段的生根率为67.71%,高于扦插苗茎段的生根率(54.17%),这是由于柠檬醛猴樟组培苗被诱导恢复了生根能力;蛭石和松树皮混合基质对柠檬醛猴樟组培苗幼态茎段的生根有显著影响,蛭石和松树皮按2∶1或1∶1配比混合茎段的生根率较高,分别为94.79%和91.67%;扦插时间对柠檬醛猴樟组培苗幼态茎段的生根也有显著影响,5月底和7月底扦插,茎段的生根率达到85%以上,9月底扦插茎段的生根率稍低,为72.92%。

不同光照强度对油樟1,8-桉叶素含量的影响

油樟为樟科樟属植物,其次生代谢产物油樟精油富含1,8-桉叶素,在食品、化工、医疗等领域具有广泛经济价值。植物生长过程及次生代谢受到外界环境变化的影响,而光照强度如何影响油樟精油含量及其成分变化,如何调控精油合成相关基因的表达目前尚无报道。以不同光照油樟叶片为材料,研究不同光照强度下油樟叶片精油及1,8-桉叶素含量的差异,分析1,8-桉叶素合成路径中8个关键基因的表达变化。结果表明:(1)不同光照强度影响油樟叶片形态发育及内源激素含量;(2)不同光照下油樟叶片精油含量显著差异,树阳面叶片精油含量比树阴面高2.3%。光照强度引起油樟精油1,8-桉叶素含量显著差异;(3)树阳面油樟叶片中DXR、CMK、HGMR、GPPS、NPPS、CINS、LIS基因上调表达,而HDS基因下调表达,不同光照影响萜类合成途径关键基因的表达。旨在深入分析光照对油樟精油及1,8-桉叶素含量的影响,为进一步优化油樟栽培条件,提高1,8-桉叶素含量及生物技术调控产油提供理论基础。

外源GABA对碱性盐胁迫下猴樟幼苗呼吸代谢相关酶活性的影响

碱性盐胁迫影响植物的正常生长发育,γ-氨基丁酸(GABA)能有效缓解盐碱逆境对植物的伤害。本研究以猴樟幼苗为材料,共设5个处理,分别喷施0(对照)、30、50、100和150μmol/L的GABA溶液,选择琥珀酸脱氢酶(SDH)、丙酮酸脱氢酶(PDH)、苹果酸脱氢酶(MDH)、柠檬酸合成酶(CS)和异柠檬酸合成酶(ICDH)指标,研究外源GABA处理对猴樟幼苗呼吸代谢相关酶活性的影响,为植物响应碱性盐胁迫的机理研究提供依据。结果表明,外源喷施30~50μmol/L浓度的GABA处理能明显提高碱性盐胁迫下猴樟幼苗叶片的SDH、PDH、MDH、CS和ICDH活性;100~150μmol/L浓度的GABA处理对呼吸代谢相关酶活性的促进作用不明显;随着外源GABA处理浓度的增加,猴樟幼苗的耐碱性盐胁迫能力综合评价值D呈先增加后降低的趋势,综合评价值D在30~50μmol/L浓度的GABA处理条件下达最大值,而100~150μmol/L浓度的GABA处理条件下D值低于对照。因此,30~50μmol/L浓度的GABA处理能促进碱性盐胁迫下的猴樟幼苗呼吸代谢能力。

香樟栽培生产中的育苗技术

香樟是重要的经济树种与园林树种,具有极高的经济价值与生态价值。为构建科学合理的香樟育苗技术体系,满足香樟繁育需求,本研究提供了播种育苗、扦插育苗、嫁接育苗、组织培养育苗和容器育苗5种香樟育苗技术方案及育苗期常见病虫害的处置方案,旨在为香樟栽培生产提供理论指导。

樟树的栽培与养护技术

樟树具有较高的经济、园林、药用价值,是一种非常珍贵的树种,还是一种高品质的绿化树。它在美化环境和维持自然生态系统平衡方面发挥着重要作用,被人们普遍种植在城市绿化区中。随着樟树受到人们广泛应用且被大面积种植,也暴露出来许多问题,如成活率低、易遭受病虫害等。本研究结合樟树的生态习性和樟树的栽培经验,归纳总结了樟树的栽培和养护技术要点,为相关从业者提供借鉴。

香樟在园林绿化中的应用

为探索香樟在园林绿化中的发展,总结了解香樟的生态习性及特点,分析了香樟在园林绿化中的应用,阐述了其在园林中的优势及发展前景。

紫楠种子休眠原因和快速解除方法研究

通过了解紫楠(Phoebe sheareri)种子休眠原因,采取机械、酸碱腐蚀、层积处理(5℃~25℃)等措施研究解除种子休眠的最佳方法。结果表明,种皮透水性差是抑制紫楠种子萌发的主要原因,种子休眠类型为物理休眠。酸碱腐蚀处理未能有效促进种子的萌发,浓硫酸和氢氧化钠处理种子不同时间(1~25 min)后,种子发芽率提高了33%~55%,但种子出现严重的伤害现象,其腐烂率高达30%~97%。机械处理和层积处理均能有效打破种子的休眠,其中机械处理以去种皮处理效果最好,种子发芽率和发芽势分别提高了99.33%和76.00%,但操作耗时、费力。层积处理以25℃暖温层积45 d、25℃/15℃和5℃/25℃/5℃变温层积60 d效果较好,其发芽率达89%~93%,发芽势达79%~83%,且各层积处理间发芽率、发芽势没有差异;但与暖温层积相比,变温层积所需层积时间更长,种子腐烂率更高。25℃暖温层积45 d是破除紫楠种子休眠的最佳方法。

上海市樟树单木胸径生长模型构建及其影响因素

为了解林分特征、气候和人为干扰等因子对上海市樟树(Cinnamomum camphora)单木胸径生长的贡献率,以上海市城市森林33个固定样地476株樟树连续3期复测数据为数据源,根据样地人为干扰、气候条件、林木大小、林分竞争指数等因子,运用多元逐步回归方法构建林木胸径生长模型,应用模型决定系数(R^(2))、均方根误差、偏差和平均绝对误差等指标筛选最佳模型并对模型预估效果进行检验。结果表明:与其他3个模型相比,胸高断面积增长量的自然对数(ln(ΔS+1))模型的决定系数(R^(2))为0.624,均方根误差、偏差和平均绝对误差分别为0.647、0.237和0.522,模型预估效果最佳;对最佳拟合模型进行方差分解,显著影响樟树胸径生长的因素依次为对数初始胸径(ln D_(1))、林分初始密度(N_(1))和年平均气温,对樟树胸径生长的贡献率为62.73%;初期胸径大小、种植密度和年均气温对樟树胸径生长有显著影响。

微生物菌肥对龙脑型阴香根际轻基质中微生物多样性及功能的影响

以2年生龙脑型阴香(Cinnamomum burmannii)轻基质苗为对象,采用微生物菌肥分别处理3、6个月,用16S测序技术、qPCR芯片技术研究轻基质微生物群落结构和轻基质碳、氮、磷、硫相关功能基因表达量的变化。结果表明,施用菌肥3个月后可显著提升阴香根际土壤微生物中某些细菌(如疣微菌门、拟杆菌门、髌骨细菌门、绿弯菌门)的相对丰度;施用菌肥6个月后可显著提高变形菌门、酸杆菌门的相对丰度。qPCR芯片分析结果表明,施用菌肥前后碳固定、氮循环和磷循环相关基因的相对表达量显著提升。综上,微生物菌肥的施用能改变龙脑型阴香根际轻基质微生物的群落结构与功能,显著提高龙脑型阴香根际轻基质氮、磷、碳相关功能基因的相对丰度,促进轻基质氮、磷、碳元素的利用,从而为阴香苗的培育提供新思路和理论基础。

基于高通量测序的银木内生细菌多样性分析

近年来城市绿地盐碱化问题持续加重,南方常见绿化树种樟树多出现长势衰弱和叶片黄化现象。武汉市园林科学研究院通过长期研究发现,樟科植物银木(Cinnamomum septentrionale Hand. Mazz)相对于樟科其他植物具有长势良好、耐盐碱、树形挺拔等诸多优势,是优秀的园林行道绿化树种。为了进一步对这一优良绿化树种展开研究,探究其茎和叶片内生细菌的种类、功能以及群落结构,采用高通量测序技术,对栽种于武汉市园林科学研究院的1 a生盆栽银木进行了生物多样性分析以及微生物群落鉴定。结果表明:银木茎、叶片中内生菌有效序列分别为89 434和95 218条,有效序列平均长度均为406 bp,银木茎内生细菌的Chao1指数、Simpson指数和Shannon指数均高于叶片。银木茎和叶片内生菌在门水平上的优势菌群为厚壁菌门(Firmicutes)、变形菌门(Proteobacteria)、蓝藻门(Cyanobacteria)、拟杆菌门(Bacteroidetes)和放线菌门(Actinobacteria)。银木叶片与茎内生菌属水平群落结构差异不大。尽管不同植物内生菌菌落结构存在显著差异,但内生菌的功能基因数量存在一定程度的相似性。对银木内生菌功能基因的表达状况进行分析,发现银木茎与叶片内生菌在功能基因的表达上具有显著差异,猜测这与银木茎木质化程度较叶片高,内生细菌定植环境存在较大差异有关。

济宁地区香樟栽植养护技术及应用研究

香樟作为南方地区主要的绿化树种,具有较高的经济价值和社会价值。通过调查济宁市小区绿化香樟生长发育情况,发现采用保温技术和精细化日常养护措施,能大幅提高大规格香樟成活率,移栽后的存活曲线呈凹型,主要限制因素是低温,其次是环境污染。总之,香樟可应用于济宁市小区园林绿化中,且低温环境导致香樟不能生殖生长。