不同油茶品种对干旱胁迫的响应及其抗旱性综合评价

【目的】研究不同油茶品种苗期的抗旱性及其对干旱胁迫的响应,筛选出适用于油茶抗旱性评价或鉴定的指标,并对其抗旱性进行综合评价,以期为油茶抗旱品种的选育等提供理论依据和方法。【方法】测定不同油茶品种在干旱胁迫下的形态、生长、生理生化等28项指标,研究不同油茶品种的抗旱性,运用主成分分析法筛选出适用于油茶抗旱性大小的评价或鉴定指标,并利用隶属函数法对油茶品种的抗旱性进行综合评价,根据不同干旱胁迫强度下各指标抗旱系数的变化情况,研究不同油茶品种对干旱胁迫的响应并探讨其抗旱机制。【结果】主成分分析结果得出,将与油茶抗旱性相关的28项指标归纳成3个主成分,累计贡献率为100%,具有很强的信息代表性;第一主成分可概括为光合参数和叶片解剖参数,第二主成分可概括为生长指标,第三主成分可概括为叶片气孔开度和脯氨酸含量,对应的抗旱性鉴定指标分别为净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)、叶片厚度、叶片上表皮厚度、气孔开度、气孔密度、干物质积累量、株高生长量及叶片脯氨酸含量。运用隶属函数值分析法对4个油茶品种的抗旱性进行综合评价,抗旱性强弱顺序为无2>赣190>兴46>无12。根据不同油茶品种在3个干旱胁迫强度下抗旱系数的变化情况得出,各油茶品种对干旱胁迫的响应既有相似之处又各有特点。干旱胁迫下,各油茶品种主要通过增加侧根数来提高根系的吸水能力,通过提高根冠比和根占整株比来增强植株的抗性;通过提高叶片紧实度、栅海比、气孔密度及水分利用效率(WUE)来减少水分散失和提高水分利用效率;通过提高抗氧化物质SOD的含量来清除超氧根阴离子等有害物质,保护细胞结构;通过提高叶片中可溶性糖、可溶性蛋白、脯氨酸等含量来降低渗透势,调节渗透平衡,减轻渗透胁迫对植物的伤害;通过增加内源激素ABA和MeJA含量来增强油茶的抗旱性,缓解干旱胁迫对油茶造成的伤害。【结论】净光合速率、气孔导度、蒸腾速率、叶片厚度、叶片上表皮厚度、气孔开度、气孔密度、干物质积累量、株高生长量及叶片脯氨酸含量可作为油茶苗期的抗旱性鉴定指标;经抗旱性综合评价,无2的抗旱性最强;不同油茶品种对干旱胁迫是多途径的联合响应及抗旱机制,既有相同之处又各有特点,各品种在轻度干旱胁迫下的响应区别较大,但在重度干旱胁迫下主要是以SOD或ABA为主导的多途径响应及抗旱机制。

黄樟无性系的开花物候观测

以黄樟无性系为材料进行开花物候观测,以掌握黄樟的开花物候及特性,为林木杂交育种等工作打下基础。对17个黄樟无性系的开花物候进行详细观测,并选择部分无性系进行单花序动态观测,调查不同树体部位的开花时间,统计各阶段开花用时等指标。通过2 a的物候观测得出:黄樟各无性系不同年度的开花物候差别较大,花芽开放期、花序出现期、开花始期、开花盛期相差10 d左右,但开花末期却基本一致,均集中在5月底;整个花期持续时间相差甚大,2021年平均花期持续时间为44.1 d,2022年平均花期持续时间为27.4 d。不同年份,同一无性系树体中部单个花序开花物候差别较大,整个花序从第1朵花全开至最后1朵花全开用时不同,2021年用时30 d,2022年为46 d;2021年,单花从露白至全开平均用时4.6 d,最短用时2 d,最长用时12 d;2022年单花从露白至全开平均用时5.3 d,最短用时2 d,最长用时13 d。黄樟开花受阴雨天气影响很大,一般会待到时机成熟时再开放,虽然各无性系的始花期有所差别,但盛花期均较为集中,一般集中在几个时间段开放,故进行黄樟杂交育种工作时应根据天气情况安排好进度,以便授粉受精成功。

基于SSR标记的江西省枫香古树遗传多样性评价

采用14对SSR引物对江西省9个枫香古树群体的222个单株进行毛细管电泳测序,利用GenAIEx、CERVUS和Structure软件,进行遗传多样性与聚类分析。结果表明14个SSR位点平均观测等位基因数(Na)为8.143个,平均有效等位基因数(Ne)为2.819个,Shannon信息指数(I)平均值为1.009,平均期望杂合度(He)和观测杂合度(Ho)分别为0.504和0.470,多态信息含量(PIC)平均值为0.513。宁都(ND)群体具有最高的遗传多样性(He=0.551),湾里(WL)群体的遗传多样性最低(He=0.394)。在地区水平,赣南(He=0.534,n=8)和赣北(He=0.505,n=14)地区具有较高的遗传多样性和特有等位基因;赣中地区具有最低的遗传多样性(He=0.473)和最少的特有等位基因(n=2)。分子方差分析(AMOVA)结果表明枫香群体内变异为92%,显著高于群体间变异8%,与遗传分化系数(Fst=0.133)一致,有可能是较高的基因流造成的(Nm=2.995)。主成分分析和聚类分析表明9个群体可分成3大类群,不同枫香古树群体间存在较为强烈的基因渐渗。研究结果为枫香古树的利用及保护提供科学依据,在今后的枫香育种工作中,要加强对枫香古树个体的保护,可以加强在赣北、赣南地区群体内开展优树选择,有可能含有特定的基因类型资源,可以获得更大的遗传增益。

不同地理种源白木通经济性状差异的比较

为了选育食用、油用及药用价值较高的白木通品种,对8个不同地理种源白木通的果实经济性状、果肉营养成分、藤条药用成分、种子含油率及脂肪酸组成相关指标进行了方差分析和多重比较。结果表明:(1)种源间的果实性状中各指标均存在显著性差异。安徽省宁国县军天湖乡天湖街道种源的可食率较高,超过30%,单果质量和果肉质量均最大,分别为276.64 g和84.82 g,显著高于其它7个地理种源,具有较高的食用价值。(2)种源间种子含油率及脂肪酸组成除不饱和脂肪酸外均存在显著性差异。安徽省宁国县军天湖乡天湖街道种源的含油率最高,为47.09%,不饱和脂肪酸的含量也较高,为72.61%,具有较高的油用价值。(3)种源间果肉营养成分性状存在显著性差异。江西省九江市东林寺东林村种源的总糖和还原糖含量最高,分别为32.35%和16.31%,显著高于其它7个地理种源,总酸及维生素C含量中等,果肉营养价值较高。(4)种源间藤条药用成分存在显著性差异。重庆市武隆县仙女乡白果村种源的齐墩果酸B含量最高,达到0.6%,显著高于其它7个地理种源,且其藤条的总药用成分含量最高,具有较高的药用价值。

果用木通优良家系选育技术

【目的】选育果用木通优良家系,为木通良种选育和推广提供理论依据。【方法】以木通种质资源库6年生31份木通家系为材料,测定木通果实基本性状和果肉营养成分,并采用主成分分析法进行综合评价。【结果】31个不同家系之间的单果质量、单果皮质量、单果果肉质量、种子质量、果实纵横径、果皮厚度、每千克鲜果数、出籽率及可食率均存在显著性差异。6号(江西省上犹县陡水乡红星村)可食率最高,达到54.63%;37号(江西省崇义县茶滩乡鹿坑)果实最大,每千克鲜果数4.96个;87号(江西省广昌县尖峰乡新建)出籽率最低,仅为9.21%;60号(江西省武宁县沅口林场)果皮最薄,为0.29 cm。31个木通家系之间的维生素C、总糖、总酸、还原糖和蛋白质含量及糖酸比均存在显著性差异。81号(江西省官山自然保护区)糖酸比为851.00,显著高于其他30个家系;88号(江西省遂川县五斗江乡车坳)维生素C含量最高为19.9 mg/100 g,显著高于其他29个家系;42号(江西省上犹县陡水乡红星村)还原糖含量最高,达到25.70 g/100 g,显著高于其他30个家系;11号(江西省永修县燕山乡长坑村)蛋白质含量最高,达到2.31%,显著高于其他27个家系。主成分综合排序得分较高的是8号(江西省崇义县茶滩乡黄鳅洞)、6号(江西省上犹县陡水乡红星村)及9号(江西省永修县燕山乡长坑村)。【结论】通过对31份木通家系的果实基本性状和果肉营养成分的综合评价,初步选育出3个优良家系,分别为8号(江西省崇义县茶滩乡黄鳅洞)、6号(江西省上犹县陡水乡红星村)和9号(江西省永修县燕山乡长坑村)。

茶油脂肪酸组分近红外模型构建研究

采用GC2010-Plus气相色谱仪测定了104份油茶籽油样本的脂肪酸组成,同时采用NIRFlexN-500型近红外光谱仪对104份油茶籽油样本进行了近红外光谱图谱采集、模型建立及验证。结果表明:各脂肪酸组分回归方程建立选择PLS明显优于PCR;各脂肪酸组分近红外模型的Q值均大于0.6,平均值为0.68,具有应用价值;各脂肪酸组分定标集的平均相关系数(Rc)为0.87,预测标准差(SEC)为0.32,验证集的平均相关系数(Rv)为0.82,预测标准差(SEP)为0.34,表明利用步琦近红外光谱仪能较好的测定茶油脂肪酸组分的含量。

几种叶面肥对油茶结实的影响

为给结果期油茶树科学喷施叶面肥提供参考依据,分别以盛产期油茶大树和初果期油茶树为试验材料,采用完全随机试验设计,就几种叶面肥对油茶结实的影响情况进行了喷施试验与观测分析。结果表明:就油茶大树(40年生)而言,同一品种油茶不同叶面肥处理的坐果率间存在显著性差异,不同品种油茶不同叶面肥处理的坐果率间差异仍显著;针对刚进入初果期的油茶树(4年生)而言,不同叶面肥处理的坐果率间存在显著性差异;但总体而言,与对照处理的相比,各叶面肥处理均不能显著提高油茶结果树的坐果率。

江西不同地区茶油脂肪酸含量比较研究

采用GC2010-Plus气相色谱仪测定了江西省36个地区共102份茶籽油样本的脂肪酸含量,并按地理纬度分4个片区对其进行了方差分析、多重比较及相关性分析。结果表明:茶油中十七烷酸、硬脂酸含量随产地纬度的增加呈升高的趋势,不饱和脂肪酸含量则呈降低的趋势。9种脂肪酸相关性分析结果表明不饱和脂肪酸含量与油酸含量呈极显著正相关,与饱和脂肪酸、十七烷酸、亚油酸、α-亚麻酸、棕榈酸及硬脂酸含量呈极显著负相关,与棕榈油酸含量呈显著负相关。

不同地理种源南酸枣苗期生长性状差异分析

对来自9个省(区)的36个南酸枣种源在江西省林业科学院苗圃地进行了育苗试验。结果表明:两次调查结果均显示,36个南酸枣种源的树高和地径均存在极显著差异。来自福建南靖、福建南平、江西高安和湖南地区南酸枣的平均树高与地径均高于群体平均值,生长表现较好,可进行进一步的选优研究。

不同坡位对油茶林地土壤养分及生长量的影响

通过对上坡、中坡、下坡和平坡油茶林地土壤养分、微生物数量和林分生长量的调查研究,得出如下结论:(1)上坡、中坡、下坡的土壤养分状况差别不大,没有形成显著性差异;上坡的土壤养分含量除全钾含量外,其它指标均显著高于平坡。(2)下坡的土壤微生物数量明显高于其它坡位,不同坡位的微生物数量从大到小为下坡>中坡>上坡>平坡。(3)上坡的生长量指标除结果数外,其它指标均显著高于平坡,与中坡、下坡未形成显著性差异。试验结论将为油茶的科学种植提供理论依据。

不同地理种源油桐幼林期生长性状差异分析

根据油桐的两个生长性状(树高、地径)因子,分析来自11个不同地区93个家系的油桐在幼林期的生长差异,结果表明:不同种源油桐的树高、地径在栽植初期(2013年)均存在极显著差异;栽植1 a后(2014年),不同种源油桐的地径差异仍极显著,但树高无显著性差异。同一种源不同家系油桐的生长情况有所差异,造林初期及造林1 a后湖南沅陵和湖南株洲地区不同家系油桐的树高、地径均存在显著性差异,其他地区则变化不一。湖南沅陵地区油桐的树高和地径在栽植初期及1 a后均高于所有种源的平均值,生长表现较好。其中,4-11家系的树高、地径均高于种源平均值,生长表现优良。

11个油茶高产无性系最佳配置模式的研究

为了较为科学合理的进行油茶种植,提高油茶产量,研究了江西11个油茶高产无性系的花期、花粉生活力及杂交组合坐果情况和种子含油率。结果表明:①通过花期观察,确定赣55、赣无1、赣无2、赣无16和赣无24花期基本一致。②11个油茶高产无性系的花粉生活力均达到50%以上,在油茶种植配置上花粉活力不会成为油茶高产的限制因子。③通过比较分析杂交组合坐果情况和种子含油率,确定赣无1、赣无16、赣无2、赣无11、赣55、赣190和赣无8混栽为科学合理的配置模式。④综合考虑11个油茶高产无性系的花期、花粉生活力及授粉组合坐果情况和种子含油率,以赣55、赣无1、赣无2和赣无16为主栽品种进行油茶种植,是最佳的配置模式。

干旱胁迫对‘赣无12’苗期光合特性的影响

通过盆栽控水试验,采用Li-6400光合仪测定净光合速率、气孔导度、蒸腾速率、胞间二氧化碳浓度,采用称重法测定耗水量,对比研究了不同土壤水分梯度下油茶苗期的光合和耗水特性。结果表明:干旱胁迫对油茶苗期叶片净光合速率(P_n)、气孔导度(G_s)、蒸腾速率(T_r)、胞间二氧化碳浓度(C_i)、水分利用效率(WUE)、耗水量(W_c)及耗水速率(W_(cr))均造成了显著影响,干旱胁迫处理油茶苗叶片的净光合速率、气孔导度、胞间二氧化碳浓度及蒸腾速率均显著低于正常供水处理,但水分利用效率均显著高于正常供水处理;干旱胁迫处理苗期的耗水量及耗水速率(单位叶面积耗水量)均显著低于正常供水处理,且各处理耗水速率两两间差异显著。无论正常和干旱处理,P_n和G_s,W_c和W_(cr)均呈极显著正相关关系,且P_n、G_s、W_c及W_(cr)均与T_r呈极显著或显著正相关关系。

干旱胁迫对不同油茶品种叶片解剖结构的影响

【目的】研究干旱胁迫对不同油茶品种苗期叶片解剖结构的影响,为抗旱性油茶品种的筛选提供理论依据和技术支持。【方法】以2年生油茶扦插苗为研究对象,设置4个土壤水分梯度:充分供水处理,田间持水量的39%~73%(W1);轻度干旱胁迫处理,田间持水量的23%~37%(W2);中度干旱胁迫处理,田间持水量的17%~23%(W3);重度干旱胁迫处理,田间持水量的12%~17%(W4),通过盆栽控水试验,采取叶片电镜扫描法对4个油茶品种不同水分处理的叶片组织细胞结构进行观察,研究不同土壤含水量对同一油茶品种叶片解剖结构的影响,并对比研究相同水分梯度下不同油茶品种间叶片解剖结构等的差异。【结果】干旱胁迫对4个油茶品种的气孔均造成了不同程度的影响,中度和重度干旱胁迫下叶片厚度均显著降低,尤其是重度干旱胁迫下叶片气孔部分关闭并出现下陷,表皮细胞干瘪。干旱胁迫对4个油茶品种的叶片相对含水量均有显著影响,即随着干旱胁迫程度的加剧,叶片相对含水量均呈下降趋势;干旱胁迫下,‘无2’的叶片相对含水量均高于其他3个油茶品种。随着干旱胁迫程度的加剧,4个油茶品种叶片上表皮厚度、下表皮厚度、栅栏组织厚度和海绵组织厚度均呈减小趋势。相关性分析表明,4个油茶品种的叶片气孔开度、叶片气孔开张宽度均与土壤含水量呈显著正相关关系。重度干旱胁迫下,‘无2’的气孔密度、气孔开度、气孔开张率、叶片厚度、上下表皮厚度、栅栏组织厚度和海绵组织厚度均大于其他3个油茶品种。【结论】通过对各油茶品种叶片解剖特征和叶片相对含水量等进行比较,得出‘无2’在整体上表现出较强的抗旱性。

木通科31份种质资源物候观测与适应性评价

调查木通科31份种质资源的物候期及其生长情况,并对其生长适应性进行了初步评价,为木通优良家系的选育奠定基础。以木通科种质资源库6年生31份木通家系为试验材料,观测各家系的物候期,并测定其地径和单株产量,综合各家系的表现对其进行简单的适应性评价。三叶木通、倒卵叶野木瓜及尾叶那藤不同家系的物候期有所差异,其中萌芽期、展叶期和花期的差别不大,但果期差异较大,即尾叶那藤的果期最长,达到220 d,分别比三叶木通和倒卵叶野木瓜多48 d和21 d。不同家系间的长势不同,地径和单株产量差异显著,其中三叶木通、倒卵叶野木瓜各家系整体上长势中等,尾叶那藤65%以上的家系长势较强;4号、11号等家系的地径和产量显著小于其他家系,而37号、88号等家系则显著大于其他家系。综合长势、地径和单株产量指标,初步认定88号、37号家系不仅长势强,地径生长量和单株产量均显著高于其他29个家系,故其适应性较强。

不同油茶品种扦插苗对干旱胁迫的生长响应

【目的】不同油茶品种的抗旱性可能不同,对干旱胁迫的生长响应也会有所差异。通过研究不同油茶品种对干旱胁迫的生长响应,为抗旱机制等深入研究奠定基础。【方法】通过盆栽控水试验,测定了4个油茶品种(赣190、无12、无2、兴46)的生长指标,对比研究了不同油茶品种在干旱胁迫下的生长特性。【结果】干旱胁迫下,4个油茶品种的株高生长量、地径生长量及干物质积累量均明显降低,除轻度干旱胁迫下兴46株高生长量、干物质积累量及无12地径生长量均较正常供水有所增加。随着干旱胁迫程度的加剧,4个油茶品种的总根长、根系干质量、地上部分干质量及高径比均呈减小趋势,而侧根数、根冠比及枯叶数均呈增加趋势。重度干旱胁迫下,4个油茶品种的干物质积累量均显著降低,无12和无2的总根长也显著降低,而无12侧根数显著增加。相关性分析表明,赣190和无12的干物质积累量、赣190和无2的株高生长量、无12和无2的高径比均与土壤含水量呈显著正相关关系。【结论】中度、重度干旱胁迫对不同油茶品种的株高、地径及生物量等均有显著负面影响,轻度干旱胁迫反而会促进某些油茶品种的生长,不同油茶品种各生长指标对土壤水分的响应不甚相同。

覆草间种对油茶林土壤养分及生长量影响的主成分分析

对覆草和间种的油茶幼林林地土壤及生长量指标进行分析测定,应用主成分分析,将10个指标(土壤含水量、土壤有机质含量、全氮含量、全磷含量、水解氮含量、速效磷含量、速效钾含量、细菌数量、新梢长度和树高净生长量)简化为2个主成分,2个主成分所提供的信息量占全部信息量的89.818%。结果表明:覆草和间种均能改善林地土壤理化性质及提高幼林生长量,稻草覆盖试验D处理(覆草7 500 kg/hm2)为最佳油茶林地覆盖方式;间种试验表明,间种红薯为最佳油茶林地间种方式;间种红薯与D处理相比较,间种红薯为最佳油茶林地覆盖方式。

赣无1油茶优良无性系经济性状与气象因子的典型相关分析

分析了油茶赣无1优良无性系连续3年的经济性状的变化规律,并运用典型相关分析研究了其与气象因子的相关性,结果表明:(1)典型相关分析可以综合地反映油茶优良无性系的经济性状及与气候因子之间关系,探索其经济性状与环境因子之间的变化机理。(2)赣无1油茶在2004年至2006年间每年自8月初至10月下旬的干出籽率、鲜果含油率及干籽含油率与日均气温、最高气温、最低气温之间相关程度最高,其中2004年与2005年其鲜果含油率与日均气温、日最高温及最低气温呈逆向趋势,干籽含油率与日最高气温、日均气温呈正向趋势,但与日最低气温呈反向趋势;2006年其鲜果含油率与日最低气温及日照时数呈逆向趋势,干籽含油率与日均气温呈反向趋势,但干籽含油率与日照时数及最低气温、鲜果含油率与日均气温呈正向趋势。(3)油茶赣无1鲜出籽率在各年度间及同一年度不同考种时间段间表现稳定,而干出籽率、鲜果含油率及干籽含油率在不同年度与时间段间受气象因子影响变化较大。

豫西黄土丘陵区仁用杏叶片及果实生长发育规律

为了解仁用杏在河南省豫西黄土丘陵区的生长发育规律,并为仁用杏的栽培提供参考,选择"超仁"为研究对象,对仁用杏的叶片及果实生长发育动态进行调查研究,并对其生长曲线进行了拟合,结果表明:叶片长、宽均有2个生长高峰,分别同时出现在4月7日和4月23日,叶片长、宽的生长曲线分别为:Y长=1.219936+0.355524 t+0.009224 t2-0.000657 t3,R2=0.996;Y宽=0.645753+0.3394784 t+0.002657 t2-0.000376 t3,R2=0.9958.叶面积有4个生长高峰,分别出现在4月7日、4月17日、4月23日和4月27日,叶片的持续增长时间为47天,叶面积生长曲线为:Y面积=0.651282-0.58078 t+0.220554 t2-0.005732 t3,R2=0.9832.果实纵、横径的生长发育可分为两个时期,即果实迅速生长期——膨大期历时30 d,果实缓慢生长期——硬核期历时60 d,纵横径的生长曲线分别为:Y纵=0.505135+0.770411 t-0.07188 t2+0.002195 t3,R2=0.9948;Y横=0.78861+0.633315 t-0.049635 t2+0.001346 t3,R2=0.9931.

油茶杂交育种试验初报

为了培育出果大、皮薄、出籽率高、含油率高的油茶新品种,进行了油茶远缘杂交育种试验。试验结果表明:红花油茶与油茶优良无性系和农家品种进行杂交的成功率均非常低;其中,6个杂交组合,共计授粉182个,最后仅获得1个杂交果实。综合分析杂交新品种的各项果实性状,初步得出白皮中子(父)×赣无2(母)、白皮中子(父)×赣无1(母)及泰顺粉红(父)×赣55(母)的杂交种子均表现出果大、皮薄、出籽率高、含油率高的特点,目前选出的品种已播种培育,其后期表现有待进一步研究。