云南省地生兰根内微生物多样性分析

为探究不同生长条件下地生兰根内微生物的分布情况,通过宏基因组测序技术分析不同生长条件下根内微生物群落差异,并对其进行潜在功能预测。结果表明,野生状态下地生兰根内微生物的丰富度和多样性均高于组培状态下,且野生地生兰根内微生物主要核心菌群为变形菌门(Proteobacteria)、放线菌门(Actinomycetota)和子囊菌门(Ascomycota),组培状态下的核心菌群为变形菌门、担子菌门(Basidiomycota)和病毒类(Viruses noname)。此外,野生状态下和组培状态下兰科菌根真菌(orchid mycorrhiza fungi,OMF)的主要优势类群也存在显著差异。丛枝菌根真菌(arbuscular mycorrhizal fungi,AMF)在组培状态下相对丰度显著高于野生状态下。通过对2种不同生长条件下根内微生物代谢功能进行预测,结果发现,野生状态下碳水化合物代谢(carbohydrate metabolism)、氨基酸代谢(amino acid metabolism)、能量代谢(energy metabolism)以及辅因子和维生素代谢(metabolism of cofactors and vitamins)等功能基因较为丰富。该研究结果为地生兰的保育、组培苗菌根化培育和病虫害防治提供了理论依据。

不同降雨量对树番茄幼苗生物量、叶片性状和碳氮磷的影响

为探讨树番茄(Cyphomandra betacea)幼苗在不同降雨处理下的生长状况。以1年生树番茄幼苗为对象,设置3个降雨量,即减少降雨量40%(W-)、降雨量不变(W)、增加降雨量40%(W_(+)),以及3 d(T_(3))和6 d(T_(6))2个降雨间隔,通过双因素试验分析树番茄幼苗的生物量、叶片功能性状、根茎叶和土壤生态化学计量特征。结果表明,3 d降雨时长下,树番茄幼苗根茎叶生物量随降雨量的增加呈上升趋势,而6 d降雨时长则表现为先升后降的趋势,各器官生物量积累表现为叶>茎>根。不同降雨时长下,树番茄幼苗叶片功能性状及各器官和土壤C、N、P含量均随降雨量的增加而增加,养分积累表现为C>N>P,且各器官养分积累均表现为叶>茎>根,表明树番茄幼苗存在一定的生长策略。不同处理下,树番茄幼苗叶片N∶P<14,植物生长受N元素的限制。相关分析表明,土壤P与植物C、N、P含量,生物量与植物C、N、P含量,各养分含量间均呈显著正相关关系(P<0.05),而叶生物量分配与叶片功能性状呈显著负相关(P<0.05)。模糊隶属函数综合评价表明,不同处理下,树番茄幼苗的生物量、叶片功能性状及生态化学计量特征表现为W_(+)T_(6)>W_(+)T_(3)>WT_(6)>WT_(3)>W-T_(3)>W-T_(6)。综上,不同降雨量下树番茄各器官生物量和养分积累表现为叶>茎>根,以C元素积累最高,植物生长受N限制,以W_(+)T_(6)和W_(+)T_(3)处理对树番茄幼苗生长的促进效果较好。本研究结果为树番茄幼苗培育提供了技术参考。

云南松幼龄林和中龄林针叶非结构性碳水化合物与碳氮磷化学计量特征分析

【目的】了解亚热带地区云南松(Pinus yunnanensis)幼龄林和中龄林针叶非结构性碳水化合物(NSC)及碳(C)、氮(N)、磷(P)含量的四季动态平衡变化,以促进对不同林龄植物养分利用策略的理解。【方法】通过比较云南宜良地区云南松幼龄林(15年)和中龄林(25年)针叶NSC(可溶性糖和淀粉)含量和C、N、P含量的季节变化特征,探讨云南松幼龄林和中龄林针叶NSC含量和C、N、P化学计量特征的差异原因,以及它们之间的相关性。【结果】(1)随四季变化,云南松幼龄林和中龄林针叶可溶性糖、淀粉和NSC含量表现出不同程度的降低,可溶性糖/淀粉值先升后降,在8月最高(幼龄林为1.41,中龄林为1.85),1月最低(幼龄林为0.93,中龄林为0.88)。(2)云南松幼龄林和中龄林针叶C含量8月最低(幼龄林为389.77 g/kg,中龄林为386.10 g/kg),N含量和P含量表现为先下降后上升,且在8月份最低,1月份最高。云南松幼龄林和中龄林针叶C/N、C/P值在8月最高(幼龄林为900.25和2 624.83,中龄林为1 143.65和2 200.80),而N/P值在5月最高(幼龄林为3.38,幼龄林为2.46)。(3)云南松2个林龄林木针叶C、N、P含量与NSC含量之间呈极显著正相关;而C/N、C/P与NSC含量之间表现为极显著负相关关系,N/P与NSC含量间相关性不显著。【结论】云南松幼龄林和中龄林均通过调整其针叶NSC和C、N、P的分配应对四季气候的变化,且2个林龄间分配方式相似。在生长旺盛期(8月),云南松幼龄林和中龄林均通过增加针叶可溶性糖与淀粉之间的转化,来增强云南松针叶的生理活动;但云南松幼龄林和中龄林针叶C、N、P含量变化在生长旺盛期表现出不同的变化规律。

施用无机肥对猕猴桃组织器官及果园土壤的影响

以七年生“贵长”猕猴桃为试材,采用配比施肥方法,研究了不同施肥处理对猕猴桃土壤养分及植株体内氮、磷、钾、钙、镁含量的影响,以期为有效提高猕猴桃的产量、品质及合理施肥管理提供参考依据。结果表明:在N2处理下,组织器官(叶片、枝条和根系)及土壤(0~20、20~40、40~^(60)Cm)的含氮量达到最大值,分别为2511.38、1689.30、3569.51mg·kg^(-1)及20.54、23.17、22.12mg·kg^(-1);P3处理条件下,组织器官速效磷含量达到最大值,分别为62.97、15.73mg·kg^(-1)和38.12mg·kg^(-1)。中层、深层土壤速效磷在P4时达到最大,而表层土壤在P3时含量最高;K3处理时,组织器官的速效钾含量达到最大值为3649.67、1817.08mg·kg^(-1)和1934.28mg·kg^(-1)。表层及深层土壤在K2处理时含量最高;Ca4处理下,组织器官及土壤的交换性钙含量最优,分别为21.48、7.80g·kg^(-1)和8.67g·kg^(-1)及14.06、12.94cmol·kg^(-1)和12.38cmol·kg^(-1);Mg3处理时,组织器官的交换性镁含量最优,分别为7.04、3.98g·kg^(-1)和4.50g·kg^(-1)。中层土壤交换性镁含量在Mg3时最高,而表层和深层土壤在Mg4处理时最优。土壤中的营养元素积累呈现倒V字形变化,而猕猴桃组织器官中的营养元素主要积累在叶片和根系中。猕猴桃对5种元素的需求顺序为钾>氮>磷>钙>镁,得出最佳施肥组合为N2K3K3Ca4Mg3。

光照对树番茄幼苗碳、氮、磷、钾元素积累与分配的影响

【目的】研究树番茄幼苗在不同光照环境下碳(C)、氮(N)、磷(P)、钾(K)元素的积累和分配,为园林应用及林下种植提供理论依据。【方法】以一年生树番茄幼苗为研究对象,设置4种不同光照强度(100%、75%、50%、25%NR,NR为自然光照),观测树番茄幼苗生长发育形态参数,分析生物量、元素积累与分配格局。【结果】树番茄苗高、地径、各器官生物量基本随光照强度的减小先增后降,50%NR下最大,根冠比不断减小,全光照下根冠比最大;不同遮阴程度下树番茄幼苗各器官C含量相对稳定,叶和细根的N、P含量均有不同程度的增加,茎N、P含量有不同程度的降低。随光照程度的减弱,树番茄幼苗除粗根外,其余器官K含量均有不同程度的提高。不同处理各器官C、N、P、K积累量均为叶、茎中最大。随光照程度的减弱,树番茄幼苗地上部分C、N、P、K分配比例增加,地下部分分配比例减少。树番茄幼苗粗根C、N,细根N、P含量与各器官生物量、C、N、P、K含量无显著关系(P>0.05)。茎生物量与粗根生物量呈极显著正相关(P<0.01)。【结论】50%遮阴环境下,树番茄幼苗苗高、地径增长最大,同时增加对地上部分投入及减少对地下部分投入来适应低光环境。室外栽培、林下推广种植以及园林应用中可选择50%遮阴环境,有助于生物量、元素含量和积累量的增加。

珍稀濒危植物蒜头果种子萌发特征与幼苗类型的研究

以去除果皮后阴干的珍稀濒危植物蒜头果种子为材料,在温室大棚沙池内进行层积处理,从层积处理开始至子叶出土的不同萌发阶段,考察蒜头果种子发育形态、贮藏物质积累、酶活性以及幼苗类型等变化特征,初步探讨其种子休眠形成原因。结果显示:(1)蒜头果种子从解除休眠开始至萌发形成幼苗的过程约需195 d,其中幼胚的形态发育后熟约需75 d,随后30 d内是种子集中萌发的时期,其发芽率达到最高(53.33%);依据种胚发育形态的标志特征将此过程划分为7个阶段(S1~S7阶段):S1阶段种子未萌发,S2阶段种胚“露白”,S3阶段胚根突破种皮长超过1 cm, S4阶段下胚轴与胚根连接处形成弯钩结构,S5阶段“S”型胚形成及胚根前端膨大,S6阶段种子不仅具有膨大的胚根且已有侧根的分化,S7阶段子叶脱落,胚芽出土,真叶出现。(2)蒜头果种子在湿沙层积过程中,种胚胚长和胚率从S1阶段的(5.49±1.57)mm和(19.48±5.72)%分别增加至S6阶段的(67.92±2.94)mm和(240.75±15.29)%,胚率平均增加了12.4倍,显示蒜头果种子的胚需要经历后熟过程才能萌发,属于胚后熟型种子。(3)从种子生理指标看,随着湿沙层积时间的增加,种胚内可溶性蛋白含量、淀粉含量先降后升,可溶性糖和丙二醛(MDA)含量以及超氧化物歧化酶(SOD)及过氧化物酶(POD)活性总体呈先升后降的趋势,而同期胚乳的大小和形态没有明显变化,但其淀粉、可溶性糖、可溶性蛋白等含量以及SOD和POD活性总体呈下降的趋势。(4)种子胚率、萌发率与胚乳内可溶性蛋白含量、淀粉含量均呈极显著负相关关系(P<0.01),与可溶性糖含量呈极显著正相关关系。研究发现,蒜头果种子从解除休眠至萌发前内部发生了一系列的生理生化变化,包括胚乳中贮藏营养物质可溶性蛋白等大分子物质的降解和酶活性不断下降,为种胚完成后熟解除休眠进入萌发提供了物质和能量;生理指标的变化过程与种胚的形态发育过程相互配合共同完成蒜头果种子的萌发;蒜头果种子完成萌发形成原始的、紫玉盘型的、子叶留土的幼苗类型,子叶仅具有吸收营养成分的功能,而不具有同化功能。

滇黄精离体快繁体系建立及优化

为促进滇黄精的工厂化生产,选取滇黄精(Polygonatum kingianum Coil.et Hemsl)当年生幼嫩根状茎作为外植体,研究适合滇黄精腋芽诱导、增殖、生根培养的外源生长调节剂的种类、浓度配比、培养基类型,并进行移栽试验。结果表明:滇黄精根状茎诱导分化的最适培养基配方为1/2MS+6-BA 2.0 mg·L^(-1)+2,4-D 0.2 mg·L^(-1)+蔗糖30 g·L^(-1)+琼脂5.5 g·L^(-1);滇黄精带芽茎段增殖最适培养基配方为MS+6-BA 2.0 mg·L^(-1)+NAA 0.3 mg·L^(-1)+蔗糖30 g·L^(-1)+琼脂5.5 g·L^(-1);滇黄精带芽茎段生根最适培养基配方为1/2MS+NAA 0.2 mg·L^(-1)+蔗糖30 g·L-1+琼脂5.5 g·L^(-1);滇黄精组培苗生长最适基质配比是腐殖质土∶红泥土∶珍珠岩为1∶1∶1,其成活率可达100%。