杨树无性系表型性状及ISSR分子标记遗传多样性分析

【目的】综合表型性状及分子标记多样性分析探明供试的62个杨树无性系的遗传多样性,为杨树进一步遗传改良奠定基础。【方法】选取地径、苗高、叶面积、叶长、叶宽、叶柄长、叶绿素、侧枝数、叶厚、单株总叶片、叶片干质量、叶片含水率等12个表型性状和ISSR分子标记对杨树无性系个体间进行遗传多样性分析,利用PopGen 32、SPSS 16.0及NTsys 2.10e等软件分别计算多样性指数、进行表型性状间的方差分析以及对各无性系进行UPGMA法聚类分析。【结果】侧枝数、单株叶片数、叶片干质量、叶面积以及地径的变异系数均达到了10%以上,叶柄长、叶长、苗高的变异系数也达到了8%以上的水平。利用5条ISSR引物检测到62份杨树无性系多态性谱带百分率平均为89.04%,基因多样度平均为0.4074,Shannon多样性指数(I)平均为0.5304。采用UPGMA法构建的形态和分子标记聚类图将供试材料聚成的类群均有家系内聚为一类的趋势,但也存在较大的差异;表型性状聚类分析主要是根据叶片的相关性状相似度越高的被聚为一个类群;分子标记聚类主要呈现出亲缘关系越近的无性系越容易聚为一个类群的聚类规律。【结论】供试的杨树无性系间表型性状分化程度高,具有丰富的遗传多样性,研究结果为杨树种质资源的改良、种质创新及多元化开发利用提供科学依据。

柔毛油杉无性系嫩枝秋季扦插繁殖试验

为提高柔毛油杉无性系扦插繁殖效率，满足市场需求，采用不同的试验处理来探讨柔毛油杉无性系苗木繁殖技术。结果表明，柔毛油杉无性系间穗条扦插生根率有显著差异，参试无性系穗条扦插生根率变幅为41．5％～87．6％。穗条带6～8片叶可显著提高穗条的生根率；用双吉尔植物生长调节剂不同浓度处理对穗条生根率有显著影响；扦插穗条长度处理为8cm可显著提高扦插成活率。该试验筛选出了扦插生根率高的无性系3个，即湘桃7号、湘桃5号、湘桃4号。

光皮树优良无性系组织培养的无菌体系建立

以光皮树优良无性系的嫩枝茎段为试验材料,研究不同时期的外植体、灭菌处理与植物激素对接种污染率和无菌外植体得率的影响。结果表明,秋季带顶芽的嫩茎为接种培养的适宜外植体,外植体最佳消毒方法为75%酒精浸泡10 s后,用2～3滴吐温80的0.1%升汞溶液消毒7～9 min。试验获得了光皮树适宜的初代培养基：MS＋6-BA 2.0 mg·L^-1＋NAA 0.05 mg·L^-1＋PVP 300 mg·L^-1＋蔗糖30 g.L^-1。

桤木采穗圃无性系树体管理试验

通过对桤木无性系采穗圃植株主干定干高度、枝条修剪强度等试验研究表明:无性系植株的嫩枝总芽数与无性系植株定干高度及枝条修剪强度等密切相关。建立桤木无性系采穗圃,无性系植株定干高度以90cm为宜,且无性系枝条宜采用轻短截,这样既可提高无性系植株嫩枝总芽数,又扩大树冠,增强树势,保证采穗圃插穗的高产稳产。

湿地松全同胞家系主要经济性状的遗传变异与选择研究

对湿地松52个全同胞家系测定林进行了研究。结果表明:树高、胸径、材积、木材密度等性状有显著的差异,具有适度的遗传力,而未发现管胞长度有显著的家系效应;生长性状和木材性状在一定程度上受遗传因素所控制;树高、胸径、材积间呈正遗传相关关系;木材基本密度、管胞长度和材积生长相关关系不显著。据此,利用约束和无约束选择指数,进行生长和材性联合选择,评选出了22个家系(杂交组合)为优良家系。

38个紫薇品种亲缘关系的ISSR分析

紫薇是世界著名的夏季观赏花木之一,品种繁多、来源复杂,造成了紫薇品种在分类、鉴定上的困难。为探讨简单重复序列间扩增多态性(ISSR)分子标记方法在紫薇品种分类上的可行性,对引自美国的30个紫薇品种和中国的8个栽培品种进行ISSR亲缘关系分析。10条扩增带型清晰且重复性好的引物共获得81个位点,其中70条呈多态性,多态性百分比(PPB)为86.42%。38个紫薇品种的遗传相似性系数介于0.543 2～0.988 7,平均值为0.788 2。在遗传相似性系数0.736处,聚类结果(unweighted pair group method with arithmetic mean,UPGMA)显示,38个紫薇品种分为3个类群,在0.760处可进一步分为7个亚类群,表明ISSR标记技术能从分子水平上较为准确地体现紫薇品种间的亲缘关系。

金银花ISSR-PCR反应体系的建立与优化

以金银花叶片基因组DNA为模板,通过单因素试验,研究了退火温度、Taq DNA聚合酶的用量及模板DNA、引物、dNTPs、Mg2+浓度等6种因素对ISSR-PCR扩增的影响,建立了适合于金银花IS-SR-PCR反应体系和扩增程序,即在20μl反应体系中,内含1×PCR反应缓冲液(Mg2+free)、1.5UTaq DNA聚合酶、0.15mmol/L dNTPs、0.4μmol/L引物、1.5mmol/LMgCl2、60ng模板DNA。确定了适宜的退火温度为49.9℃。扩增程序为94℃预变性5min;35个循环为94℃变性30s,49.9℃退火30s,72℃延伸1.5min;最后72℃延伸7min,4℃保存。利用优化反应体系,从100条ISSR引物中筛选出10条稳定性和重复性高的引物;以这10条引物对22个金银花品种基因组DNA扩增,共扩增出108条带,其中多态性条带96条,多态性条带比率为88.9%。金银花ISSR反应体系的建立为利用ISSR标记技术进行金银花品种鉴别、分类、种质资源遗传多样性分析奠定了良好基础。

加强科技基础条件平台建设,构建区域特色创新体系

科技基础条件平台是科技创新的物质基础,是科技持续发展的重要前提和根本保障。本文介绍了国家和湖南省关于科技基础条件平台建设相关政策,回顾了湖南省林业科学院林业科技发展历程,总结分析了湖南省林业科学院近10年来科技基础条件平台建设的成绩和存在的问题,提出了建设有区域特色的林业科技基础条件平台构想和加强林业科技基础条件平台建设的方案及具体措施,在全面提升湖南省林业科学院科技实力的同时、构建具有区域特色的创新体系。

湿地松半同胞家系主要经济性状的遗传分析及联合选择

对 1 98 1年营造的湿地松 43个半同胞家系测定林的研究结果表明 :家系树高、胸径、材积、干形、枝粗、木材密度等生长、形质和木材性状有显著的差异 ,具有适度的遗传力 ,而未发现管胞长度显著的家系效应。生长性状和木材性状在一定程度上受遗传因素所控制 ,树高、胸径、材积间呈正遗传相关关系 ,木材基本密度、管胞长度和材积生长相关关系不显著。据此 ,利用约束和无约束选择指数 ,根据纸浆材和建筑材不同材种要求 ,进行生长、形质和材性联合选择 ,评选出Ⅳ 4 7#、2 4 6 #、0 6 0 9#和 0 4 6 4#等 4个家系为最佳纸浆材家系 ,0 1 87#、0 4 6 4#和 0 6 0 9#等

火炬松纸浆材优良家系人工林修枝效应

对7 a生火炬松优良家系(L—11)示范林进行修枝试验表明:修枝促进了林分生长,修枝3 a后,与对照相比树高生长增加了7．1％～14．1％,胸径生长增加了1．9％～7．4％,单株材积增加了9．98％-29．10％,林分蓄积量增加12．13-26．53 m3／hm2,其中促进林分生长效果最好的处理是修枝强度为50％;修枝降低了火炬松优良家系林木的尖削度,与对照相比,H／D值增加了5．1％～9．5％。

响叶杨栽培现状及遗传育种策略

响叶杨是我国特有的优良速生阔叶用材树种,为充分挖掘开发利用这一乡土树种,在充分调查研究的基础上,我们提出了响叶杨遗传育种策略即:结合市场需求,开展响叶杨优树选择与资源引进、子代测定、开展响叶杨种内与白杨派种间杂交育种、新技术育种(含倍性育种)、杂种测定、无性系测定、建立良种采穗圃和种质资源库,构建响叶杨育种群体。

冷水江锑矿区重金属污染林地土壤环境质量评价

为了给锑矿区土壤生态修复、造林树种选择和快速恢复植被提供科学依据,采集了冷水江锑矿区受重金属污染的林地土壤样品,运用原子吸收分光光度法对土壤中6种重金属元素进行了测定,并对锑矿区受重金属污染的森林土壤环境质量进行了全面评价,结果表明:锑矿区三地点土壤中Sb、As、Pb、Hg、Cd、Zn含量有极显著差异。七里铺点土壤中以Sb、Hg、Cd、Zn含量最高,长龙界点土壤中以As含量最高,联盟点土壤中以Pb含量最高。随着土层厚度的增加,土壤中Sb、As、Pb、Hg、Cd、Zn含量呈递减的趋势。联盟点、长龙界点重金属污染的大小顺序是:Sb>Cd>Hg>As>Zn>Pb。七里铺点重金属污染的大小顺序是:Sb>Cd>Hg>Zn>As>Pb。依据内梅罗污染指数评价标准,冷水江锑矿区存在着严重的Sb、As、Cd、Hg和轻度的Zn、Pb复合污染。从不同土层重金属污染的内梅罗污染指数及重金属含量的分布特征分析,Sb、Hg在土壤中具有较大的迁移性,Zn具有中等的迁移性,而As、Pb、Cd则具有较小的迁移性。

冷水江锑矿区重金属污染林地土壤理化特性研究

为了锑矿区土壤生态修复、造林树种选择和快速恢复植被提供科学依据,对冷水江锑矿区受重金属污染的林地土壤理化特性进行了分析,结果表明:矿区不同地点pH值、有机质、碱解氮、有效P、速效K有极显著差异,而同一地点不同土层厚度土壤容重、有机质、有效P、速效K有极显著差异,矿区林地土壤呈弱酸性反应,联盟点以土壤容重、速效K最高,七里铺以有机质、碱解氮、有效P最高。随着土层厚度的增加,土壤容重增大、土壤有机质含量降低、土壤有效磷含量降低、碱解氮呈多态反应。表层土壤速效钾显著高于其它土层。锑矿区土壤有机质、速效K较丰富,而有效P极度匮乏。

Effects of Shading Degree on Storage Rate and Growth of Phoebe bournei Seedlings in Fields

In the research, four shading treatments were set, including the treatments with shading degrees at 0, 40%, 60% and 70%, in order to explore storage rate and seedling growth of annual Phoebe bournei. The results showed that the storage rate is growing upon shading degree. In the research, for example, storage rate reached the peak with the shading degree at 70%, and only 42.2% with shading degree at 0. In addition, seedling height and ground diameter showed extremely significant differences among treatments, and the treatment with shading degree at 60% was the best.

定植方式以及坡向与坡位对女贞幼树生长的影响

以2年生女贞截干苗为造林用苗,采取正栽和斜栽2种定植方式进行造林,4个半月后调查2种定植方式下不同坡位和坡向女贞幼树的树高、地径、新梢数、新梢长、萌芽位高等,分析定植方式以及不同定植方式下坡向与坡位对女贞幼树生长的影响;同时,分析女贞幼树各生长指标的相关性。结果显示:定植方式对女贞幼树的新梢数和萌芽位高均有极显著影响,对其树高、地径、新梢长的影响均不显著。斜栽的女贞幼树新梢数极显著多于正栽的,其萌芽位高极显著低于正栽的。以正栽方式定植,坡向与坡位对女贞幼树的树高、地径、新梢长均有极显著影响,对其新梢数、萌芽位高的影响均不显著;相同坡位,南坡的女贞幼树树高与胸径均大于东坡的;相同的坡向,下坡较上坡更利于女贞幼树的树高和新梢生长;山顶平坡最利于其地径生长和分枝。以斜栽方式定植,坡向与坡位对女贞幼树树高、新梢数、新梢长、萌芽位高均有极显著影响,仅对其地径无显著影响;相同坡位,东坡的女贞幼树树高与胸径均大于北坡的;相同的坡向,下坡较上坡更利于女贞幼树的树高和新梢生长;东坡上坡和山顶平坡均利于女贞幼树分枝和萌芽位高的降低,且东坡上坡和山顶平坡的女贞幼树新梢数和萌芽位高的差异均不显著。在2种定植方式下,女贞幼树的新梢数与树高均呈极显著正相关,与地径呈显著或极显著正相关;新梢长与地径呈显著或极显著正相关;萌芽位高与树高均呈极显著正相关,与新梢数均呈极显著负相关,与地径和新梢长相关均不显著。

‘紫韵’紫薇组培快繁技术研究

为了建立‘紫韵’紫薇组培快繁技术体系,以带腋芽的幼嫩茎段为外植体,对影响腋芽萌发、组培苗继代增殖和生根的基本培养基、生长调节剂种类和浓度等进行研究。结果表明:‘紫韵’紫薇适合的初代培养基为DKW+BA 1.0 mg/L+NAA 0.05 mg/L,在该培养基中腋芽萌发率达94.80%,植株生长健壮。适合的增殖培养及生根培养最佳配方分别为WPM+BA 0.5 mg/L+NAA 0.05 mg/L和1/2 MS+NAA 0.2 mg/L+AC 300 mg/L。在增殖培养基中增殖系数为5.26;在生根培养基中生根率达到100%,平均根条数6.9条,平均根长4.90 cm。用泥炭土:珍珠岩为3:2~3:1作为基质,以穴盘和营养钵作为容器,组培苗移栽成活率达到95%以上。

金银花新品种‘花瑶晚熟’选育及抗逆性研究

以灰毡毛忍冬优良变异植株为试验研究材料,经过品种比较试验,从中选育出金银花新品种‘花瑶晚熟’。对‘花瑶晚熟’的植物学特性、经济性状、物候期及抗逆性进行研究,结果表明:经多年田间试验观测,‘花瑶晚熟’的花蕾较其他品种晚成熟10 d左右,且花期长,适合采摘加工。‘花瑶晚熟’的花蕾整齐、花冠一直不开裂、产量高,定植第五年干花产量达378 kg/666.7 m2,是‘普通灰毡毛忍冬’的3.5倍;‘花瑶晚熟’花质优,干花中绿原酸含量高达8.86%,是‘普通灰毡毛忍冬’的1.92倍。在干旱、低温和水淹胁迫下,‘花瑶晚熟’抗旱、抗寒能力最强,‘金翠蕾’次之,‘普通灰毡毛忍冬’最弱;‘金翠蕾’抗涝能力略强于‘花瑶晚熟’,显著强于‘普通灰毡毛忍冬’。

桂花优良品种‘珍珠彩桂’遗传多样性的ISSR分析及指纹图谱构建

利用ISSR分子标记技术对44个桂花品种进行遗传多样性研究,从100条引物中筛选出10条引物对供试材料基因组总DNA进行PCR扩增,共扩增出条带122条,其中多态性条带112条,多态性比例为91.8%。经Pop Gen32软件包分析,44个桂花品种的平均有效等位基因数为1.592 8,平均Nei’s基因多样性指数为0.341 9,平均Shannon信息指数为0.506 3,遗传一致度介于0.475 4~0.926 2之间,说明桂花品种间遗传多样性较高。UPGMA聚类将44个品种分成7类。建立了新品种‘珍珠彩桂’和其它43个桂花品种的DNA指纹图谱,可从分子水平将‘珍珠彩桂’与现有其它桂花栽培品种进行鉴别。研究结果为桂花分类、品种鉴定、分子育种和子代鉴定提供了重要依据。

紫叶紫薇引种试验

为引进紫薇新品种,以美国紫叶紫薇为试验材料,开展紫薇引种栽培试验。通过调查生物学特性和物候期,选育出‘火红紫叶’、‘赤红紫叶’、‘银辉紫叶’、‘飞雪紫叶’和‘丹红紫叶’等5个紫叶紫薇优良品种。其花色分别为深红色、白色、浅粉红色,嫩叶为紫红色或灰紫色,成熟叶片黑紫色,且成熟叶色保持黑紫色不变直到落叶。试验结果表明,引种紫薇的花色、叶色能稳定遗传,是集观花、观叶于一体的优良的紫薇新品种。

马尾松古树嫁接繁殖技术研究

为研究马尾松古树嫁接繁殖技术,以马尾松二代种子园种子培育的2年生大容器苗作砧木,分别采集洞口古树、安化古树和马尾松二代99号优树无性系枝条作接穗,设置接穗无性系、接穗类型、嫁接时间、嫁接方法共4种嫁接成活率及嫁接后接新梢生长的影响因素,每种影响因素各设2~3个水平,各因素、水平组合成18种处理,进行马尾松古树嫁接繁殖试验。结果显示:接穗无性系、接穗类型、嫁接时间、嫁接方法对马尾松古树嫁接成活率均有明显影响,安化古树的嫁接成活率明显高于洞口古树的,带顶芽接穗的嫁接成活率明显高于不带顶芽接穗的,春季的嫁接成活率明显高于秋季的,切接的嫁接成活率明显高于腹接的。马尾松古树嫁接成活率以安化古树带顶芽接穗春季切接的最高。春季嫁接的马尾松嫁接苗,其主梢基径、新梢数、主梢长在处理间的差异均达极显著,主梢基径、新梢数、主梢长的相关性均为极显著正相关。以带顶芽接穗腹接的方式嫁接更利于马尾松嫁接苗的主梢基径和主梢长生长;以带顶芽接穗切接的方式嫁接更利于马尾松嫁接苗的侧芽分化形成新梢。