基于LF-NMR探究板栗失水过程中质构和色差变化

板栗(Castanea mollissima Blu.)果实中的水分组成在其生理代谢及品质变化过程中具有重要作用。本研究以贵州黔西南望谟县板栗为实验材料,利用低场核磁共振技术,对不同水分含量(48%、38%、28%、18%)的板栗果中氢核的横向弛豫衰减信号进行测试,并利用SIRT模型对数据进行反演,得出横向弛豫时间T2的反演数据。采用自旋回波脉冲序列对板栗果的质子密度加权成像;使用物性测试仪分析质构特性,利用色差仪分析板栗失水过程中果肉颜色的变化。结果显示,自然失水改变了板栗果中水分的结合状态,水分发生明显迁移,自由水和不易流动水的信号幅值随失水程度的加剧而逐渐减弱。不同含水率板栗的反演峰总面积不同,随着含水率的增加,核磁共振信号增强,峰面积增大,两者具有显著的相关性。核磁共振成像技术通过图片明暗不同,可直观反映不同阶段的水分含量。板栗果实自然贮藏过程中发生石灰化,果实质地发生硬化,挤压咀嚼时抵抗力增大,失水初期内聚性和弹性变化不显著,后期下降;粘附性前期降低,但后期变化不明显;板栗失水初期果肉发生氧化,颜色逐渐呈暗红色,失水后期石灰化较为严重,果肉颜色变白,亮度增加。本研究结果可为板栗加工过程中的水分迁移机制探讨以及产品的品质控制提供参考。

顶坛花椒雄花花粉形态扫描电镜观测及生活力测定

以顶坛花椒花为试验材料,使用Eclipse E200生物显微镜和EM-30 Plus型扫描电镜对其花样品进行形态学观察和花粉活力分析,旨在为顶坛花椒杂交育种提供科学依据。结果表明,顶坛花椒出现雌雄同株的现象,花粉成熟后花药呈鲜黄色,花粉粒为长球形,表面具细网状纹饰。不同单株花粉粒直径存在显著差异,其中1号单株的花粉粒直径最大(522.32μm),3号单株的花粉粒直径最小(279.50μm)。花粉的极轴长、赤道轴长、花粉大小及网孔直径的平均长度分别为26.76、16.39、442.56和0.81μm。花粉活力测试结果表明,1号和2号单株的花粉活力较高,亚历山大染色率分别为44.37%和48.57%,但植株长势较弱;5号单株的花粉活力较弱,亚历山大染色率仅有6.67%,但整个植株长势正常,无衰弱迹象。研究结果可为顶坛花椒繁殖策略的制定提供生物学依据。

不同高原油茶无性系的生长性状对比研究

为在贵州高山地区筛选出适应性强的油茶优良无性系,本研究对15个高原油茶优良无性系进行生长性状对比试验,通过不同无性系间的生长差异、生长量变化及生长性状间的相关性分析。结果表明:10个西南红山茶无性系的生长指标均值高于5个威宁短柱油茶,通过2年的观察,15个无性系中KY-1和CH15-2的平均嫁接径、嫁接高、枝条长度及花朵数较高。通过生长量变化发现,KY-1的嫁接径增长量最大,为10.34 mm,JCP-5的嫁接高和花朵数增长量最大,分别为130.8 cm和32朵,BG-6的枝条长度增长量最大,为31.9 cm。各生长性状间的相关性均存在正相关,且随着林龄的增加,生长性状间的相关性呈增长趋势。本研究从西南红山茶和威宁短柱油茶中分别选出1个早期的优良无性系,分别是KY-1和CH15-2,从西南红山茶中选出2个早期的候选优良无性系,分别为JCP-5和BG-6。本研究为贵州高海拔地区发展油茶产业提供繁育材料,为优良品种选育提供参考依据。

贵州2种特色油茶优良无性系生长指标初探

为研究威宁短柱油茶(Camellia weiningensis)和西南红山茶(Camellia Pitardii)的无性系生长指标情况,选出早期表现最优质的无性系。对15个优良无性系进行测定,并通过多重比较、方差分析、遗传力及遗传增益等分析方法,综合评价选出最优质的无性系。西南红山茶的生长指标均大于威宁短柱油茶,且BG-6的树高、冠幅、分枝数及枝下高最大,值分别为118.55 cm、40.20 cm、45个和14.31 cm;通过多重比较,除了嫁接枝径,其他各性状均存在不同的显著差异,BG-6的树高、冠幅和分枝数的差异最大;树高、枝下高、新梢长度和新梢基径存在极显著差异(P<0.01),冠幅、分枝数及新梢叶片存在显著差异(P<0.05);通过遗传力及遗传增益的估算,各性状的遗传力较强,且树高受到的遗传控制最强,值为0.63,BG-6的树高、冠幅和分枝数的遗传增益最大,值分别为1.68%、2.13%和1.91%。BG-6是最适合在该造林地推广种植的无性系,研究结果为油茶无性系的早期选择提供理论依据。

基于低场核磁共振技术探究不同水分含量对熟化板栗品质的影响

为探究不同水分含量对熟化栗仁品质特性的影响,采用高压蒸汽方法对不同水分含量的生栗仁进行蒸制,结合熟化栗仁的质构特性与色差,基于低场核磁共振技术解析熟化栗仁失水过程中的水分迁移、分布规律,并借助线性回归分析不同水分含量与熟化栗仁质构特性、色差和核磁参数的相关性。结果表明,失水过程中熟化栗仁的硬度、胶黏性及咀嚼性变化较大。栗仁含水量在48%~28%范围时经高压蒸汽处理,栗仁发生美拉德反应,色泽逐渐变暗,褐色加深;含水量在28%~18%时栗仁逐渐发生石灰化,蒸制后栗仁色泽较白。栗仁含水量为48%、43%时均会出现结合水、不易流动水和自由水3个组分峰,随着失水程度加剧,结合水含量呈先上升后下降的趋势、不易流动水含量表现为先下降而后逐渐趋于平缓,自由水含量变化最明显。随着栗仁失水程度加剧,蒸制后的可食性口感逐渐不佳。不同水分含量对熟化栗仁品质特性有显著影响。本研究结果可为栗仁品质的控制提供参考。

不同坡位亮叶桦群落乔灌层物种多样性及土壤养分研究

以贵州省桂花国有林场为研究区,采用样方法调查不同坡位(上坡、中坡、下坡)的亮叶桦群落植被及测定土壤养分含量,分析不同坡位乔灌层物种多样性及土壤养分变化特征。结果表明:(1)桂花国有林场亮叶桦群落物种共有27科34属38种,乔木层主要树种为亮叶桦(Betula luminifera)、青冈(Cyclobalanopsis glauca)和木姜子(Litseapungens),其中亮叶桦为主要优势树种,重要值在下坡位高达51.938;灌木层主要树种为番薯(Ipomoea batatas)、野蔷薇(Rosa multiflora)和木犀(Osmanthus fragrans);物种数及α多样性指数整体呈下坡位依次高于中坡位、上坡位;(2)双因素方差分析结果显示,土壤养分含量主要受不同坡位的影响,土壤有机质随坡位的上升而减少,并随着土壤层次的加深而下降,土壤速效养分含量多集中在下坡位;(3)全磷含量与物种数、物种多样性指数之间存在极显著或显著相关,碱解氮与物种数、优势度指数和多样性指数呈极显著相关。

贵州西部喀斯特地区森林土壤重金属的累积特征及风险评价

探究贵州西部喀斯特地区森林土壤重金属的累积特征并对其污染程度进行评价,为该地区森林土壤健康状况及协调该地区经济发展与环境保护提供支持。以六枝花德河林场的亮叶桦林和青冈林土壤为研究对象,分析该区20个样地0~60 cm土层中As、Hg、Cu、Zn、Cd、Cr、Pb和Ni 8种重金属的含量并对其进行生态风险评价。结果表明,1)研究区亮叶桦林和青冈林土壤中Hg含量均较高,分别为0.2、0.17 mg·kg^(-1),严重超过贵州省背景值,其污染主要集中在土壤表层(0~10 cm土层)。而As含量仅在青冈林土壤中较高,为64.73 mg·kg^(-1),且As随土壤加深含量增加;此外,Cd、Cu、Hg和Ni含量变异程度大,受外源因子干扰强烈。2)森林土壤不同海拔的Hg含量均较高,在海拔1300 m达到超富集水平(EF=3.11);青冈林土壤中As含量在海拔1200 m达到超富集水平(EF=6.008),8种重金属含量与海拔分布无明显关系。3)经相关性分析和主成分分析后,Hg和As与其他6种重金属的相关性较低,说明Hg和As与其他6种重金属的来源不同,而Zn、Ni、Pb和Cu 4种重金属相关性较高,为同一来源。4)研究区亮叶桦林和青冈林的风险指数分别为99.46和107.63,均处于轻度生态风险,其中,Hg的潜在风险因子分别为72.76、62.03,均属中等生态风险,其余7种重金属为轻度生态风险,但仍有必要加强该区域重金属的监测工作。

油茶干旱胁迫研究进展

油茶是我国南方重要的油料植物,对南方经济林、生物质能源的生产有重要贡献。干旱胁迫是油茶生长过程中常遇到的一种逆境胁迫,油茶属中等耐旱植物,但在缺水环境下,尤其是在其生长发育的关键期,干旱胁迫对油茶枝条生长发育均会产生严重影响,进而引发油茶生长受限,产量下降,造成重大的经济损失,开展相关研究极具现实意义。本文综述了干旱胁迫对油茶形态发育、生理响应的影响,以及应对干旱胁迫有关措施的研究进展;针对油茶干旱胁迫研究现状,提出未来相关研究方向。

福建省两种林分类型物种结构特征

【目的】我国现有许多生态公益林为人工林,生态效益较低,拟通过群落学研究,从物种结构层面提出人工林改造思路,从而提高人工林生态效益。【方法】以福州北山米槠(Castanopsis carlessi)常绿阔叶林(米槠林)和杉木(Cunninghamia lanceolata)人工林(杉木林)为研究对象,通过设立永久性固定样地,进行群落本底调查,依据物种组成、Jaccard相似系数、木本植物物种及数量的高阶分布特征、群落多样性,阐述了2林分物种结构特征及其差异。【结果】(1)米槠林物种丰富,有维管束植物51科89属115种,杉木林有32科48属54种,双子叶植物所占比例均最大。(2)米槠林各高阶木本植物物种数及灌木株数均高于杉木林,呈倒J型分布,A、B、C高阶分别有4394、839、208株,含72、54、29种木本植物,杉木林A、B、C高阶物种数仅23、13、3种。米槠林群落多样性优于杉木林,尤其在乔木(H=2.86)、灌木层次(H=2.98),表明米槠林物种库较为丰富,结构合理,而杉木林乔木多样性、灌木多样性分别为1.37、2.18,群落多样性相对较低。(3)相似度结果结合群落α多样性,表明两种林分蕨类植物、裸子植物科、属相似系数较高,其科相似系数均为0.5。被子植物相似系数较低,主要体现在灌木和乔木种类相似度较低,这与各植物类型传播方式、种源丰富与否、更新难易程度有关。【结论】米槠林是亚热带地区最适宜的顶级群落之一,所在地区气热条件优越,且保存较为完好,因而具有相当复杂的群落结构及物种多样性,而杉木林在早期抚育管理过程中,排除了大量非目的物种,林分物种结构较为简单。2种林分物种结构差异显著,主要体现在低径阶乔木、灌木,而林分草本层、层间层差异较小。现有人工林改造首要恢复的物种应该是乔木层、灌木层木本植物。

野生七叶一枝花种群草本层优势种生态位分析

以福州市闽侯县2个七叶一枝花野生种群为研究对象,通过重要值和生态位分析其对分布区域的环境适应性。结果表明,七叶一枝花在2个野生种群草本层中重要值均较大,排名靠前,但Shannon-Wiener和Levins生态位宽度均较窄,说明其在个体数量上占有优势,但个体较小,对环境资源的利用能力偏弱;草本层主要种群的生态位重叠值和相似比例均较高,反映2个野生种群主要草本植物的生态习性相近,对环境资源的竞争较为激烈,在一定程度上削弱了七叶一枝花在群落中的地位,导致其对环境的适应能力较差。

赤皮青冈天然小居群物种多样性与生态位研究

采用群落生物多样性的测定和生态位计算方法,对闽清赤皮青冈天然小居群的物种多样性和乔木优势树种的生态位特征进行研究。结果表明:赤皮青冈群落中乔木层物种有24种,灌木层19种,草本层11种;乔木层中赤皮青冈的重要值、生态位宽度最大,为主要建群种和优势种;群落中主要乔木树种对环境的适应能力具有一致性。

贵州核桃核心种质筛选与构建研究

为了更好地构建贵州核桃核心种质,该研究以245份贵州核桃种质资源为试材,利用数量性状的遗传变异数据,对其构建方法进行了探索;采用随机取样策略、偏离度取样策略和位点优先取样策略,结合8个取样比例(5%、10%、15%、20%、25%、30%、40%和50%),进行多次聚类构建核心种质;将核心种质与原种质和保留种质进行t检验比较来评价核心种质,并用主成分分析法和表型性状对核心种质进行确认。结果表明:(1)选取偏离度取样策略,总体取样比例为50%,构建出131份贵州核桃核心种质资源。(2)对种质资源核心库13个数量性状进行主成分分析,其累计贡献率达到76.48%,主成分图中核桃核心种质与原种质的分布较为相似,表明核心种质有效地保存了核桃原种质的遗传结构,并有效避免了种质的冗余。(3)在欧氏距离结合组间联接法的聚类条件下,偏离度取样策略是构建贵州核桃核心种质的最佳方法。

福建武夷山黄岗山东南坡植物物种β多样性沿海拔梯度研究

在福建武夷山黄岗山东南坡海拔1000m,以200m为一间隔设样,至山顶2140m外,共设置7个样地,调查样地面积28800m^2,对调查数据进行归类整理,运用β多样性测度方法对其植物多样性进行分析。结果表明:武夷山黄岗山东南坡1000m至山顶2140m的海拔梯度上,乔木和灌木β多样性指数趋势逐渐降低,而草本β多样性指数则是呈U型趋势变化。二元属性测度方法能较好地揭示武夷山黄岗山β多样性指数变化,数量数据测度方法表现不明显。

不同光质对三叶青茎叶显微结构和激素的影响

为开发三叶青地上部分潜在价值、更好地推广利用三叶青的药用功能,以1年生三叶青为试验材料,用3个不同发光二极管(LED)光质进行处理,分别为红光(波长660 nm)、蓝光(波长450 nm)和白光,以白光为对照,光照强度控制在(50±5)μmol·m2·s^(-1),研究60 d后茎叶形态指标、显微结构和内源激素吲哚乙酸(IAA)、赤霉素(GA)和细胞分裂素(CTK)含量的差异,以及形态指标与内源激素含量的相关性。结果表明:与白光相比,红光有利于三叶青新生茎的伸长,新生茎长度增加19.3%,蓝光则有助于三叶青新茎直径增大(6.3%),茎的皮层、初生韧皮部、韧皮纤维、纤维细胞、髓射线结构厚度和髓直径显著大于红光和白光,且叶面积和叶片厚度增加,促进植株矮壮;红光下三叶青茎叶中GA含量较高,蓝光下则是CTK含量最高;三叶青新茎的伸长速率与其GA含量存在显著正相关关系,而新茎直径、叶面积和叶片厚度均与CTK含量呈显著正相关。因此,蓝光下三叶青茎的增粗可能有利于输送光合同化物促进块根的形成。

闽楠叶片响应干旱胁迫的蛋白质组分析

闽楠对土壤水分要求较高,为了提高闽楠造林的成活率,该研究以正常供水为对照,测定了不同干旱胁迫时间(7d、14d)及复水后7d的叶片蛋白质组及生理生化指标变化,以探讨闽楠响应干旱胁迫的分子生理机制。结果表明:(1)不同干旱胁迫处理下闽楠叶片蛋白质双向电泳(2-DE)分析结果共发现51个差异表达蛋白;采用MALDI-TOF/TOF成功鉴定到45个蛋白点;这些鉴定出的差异蛋白与光合作用、碳水化合物和能量代谢、胁迫响应与防御、翻译后修饰、蛋白质转换与分子伴侣功能等生理代谢过程密切相关。(2)检测不同干旱处理时间闽楠叶片膜脂过氧化相关MDA含量,防御相关酶SOD、CAT、POD活性和糖代谢相关酶PFK、AGPase、PK及PDH活性,发现各指标在14d持续干旱胁迫时主要呈下降趋势,且变化均达到极显著水平(P<0.01)。研究认为,持续干旱胁迫下,光合作用和植物防御系统以及能量和糖代谢的降低是闽楠不耐干旱的重要生理生化原因,研究结果为今后耐旱闽楠的分子育种提供了理论依据。

闽楠优良基因型遗传差异的SSR分析

闽楠是我国特有的珍贵用材树种,具有重要的生态和经济价值。课题组在闽楠天然群体中进行了优树选择,并开展了优树半同胞子代的遗传测定,选出了一批优良家系和优良单株。利用开发的SSR分子标记检测了39个闽楠优良基因型的遗传差异,10对SSR引物共扩增出了65个条带,多态性条带有50个,多态性条带占76.9%,说明这39个优良基因型具有一定的遗传差异。UPGMA聚类可以将39个基因型分为3类:第1类包括7个基因型,分别为Jo26、Jo25、Jo21、Jo20、Jo27、Jo23、NP602;第2类包括31个基因型,可分为3个亚类:第1亚类包括Np604、Np603、Np606、Np601、Np605、Np616,第2亚类包括Np622、Np621、Np619、Np620、Np618、Np615、Np607、Np617、Yp602、Jo28,第3亚类包括Mx605、Mx603、Mx602、Mx606、Mx601、Mx604、Sm1、Yx604、Sx05、Sx04、Sx02、Yp603、Yp604、Yx603、Yx602;第3类仅有1个基因型,为Yp601。研究结果为进一步的优良无性系选育及杂交育种的亲本选配提供参考。

福建省2个植物新记录种

报道了福建省2个植物新记录种:藓叶卷瓣兰(Bulbophyllum retusiusculum Rchb.f.)、黄山龙胆(Gentiana delicate Hance),并提供其形态描述和照片,丰富了福建省兰科、龙胆科植物资源,为植物区系研究提供了补充资料。

闽楠转录组分析及基因功能注释

采用第二代Illumina HiSeq测序技术对闽楠的木质部、韧皮部、叶片进行转录组测序,分别获得Clean Reads片段41383707条、43343922条、44191586条,经转录本拼接后得到序列总长度达120535288 bp的383331条Conting片段,进一步组装得到平均长度为542 bp的151729条Unigenes。将闽楠转录组Unigenes进行基因功能注释,与NR数据库比对发现,其与葡萄的相似序列最多(34%),与黄瓜、野草莓、大豆的同源性较低(各占3%);进行GO功能注释,可将其划分为生物过程、细胞成分、分子功能3大类共计52个分支,与eggNOG数据库比对可分为25类,通过KEGG功能注释可知转录组中涉及的基因共参与了176条代谢通路,其中核糖体和碳代谢获得的注释较多。另外通过MISA软件分析,共获得35972个SSR位点。其中,单核苷酸、二核苷酸和三核苷酸为优势重复类型,SSR位点数分别为21762(60.50%),8931(24.83%),4924(13.69%)。闽楠转录组分析及基因功能注释为深入开展闽楠遗传育种及分子生物学相关研究奠定基础。

贵州高海拔地区花椒优良单株麻味物质测试分析

对贵州本地选育的花椒优良单株的麻味物质进行分析,运用高效液相色谱法(high performance liquid chromatography,HPLC)对威宁1号~4号花椒优良单株的麻味物质进行测定。研究结果表明:HPLC法测定花椒麻味物质的分离效果好,绘制标准曲线,相关系数≥0.995,且精密度、稳定性、重复性以及加标回收率的RSD均小于1.7%。羟基-α-山椒素的含量较高,在50~57 mg/g,羟基-β-山椒素及羟基-γ-山椒素的含量范围均在3~5 mg/g,说明羟基-α-山椒素是花椒主要的麻味物质,是羟基-β-山椒素及羟基-γ-山椒素的10倍以上。3种麻味物质总含量的大小依次为威宁2号>威宁4号>威宁3号>威宁1号,为贵州花椒特色产业的种植区划及开发利用提供理论依据。

贵州不同品种花椒麻味物质的测试分析

试验旨在检测生长在贵州的不同品种花椒(Zanthoxylum schinifolium)麻味物质质量分数,比较分析不同品种间麻味物质的差异。贵州贞丰顶坛花椒(Z.planispinum var.dintanensis)、云南昭通青花椒(Z.armatum var.novemfolius in Yunnan)及重庆江津九叶青花椒(Z.armatum var.novemfolius in Chongqing)在贵州德江进行种植,采用高效液相色谱法(HPLC)对其进行测定。结果表明,羟基-α-山椒素、羟基-β-山椒素及羟基-γ-山椒素的线性关系良好,相关系数R^(2)≥0.995,其精密度、重复性、稳定性及加标回收率的相对标准偏差(S_(RSD))<1.8%;羟基-α-山椒素(36.447~45.377 mg/g)是花椒麻味的主要物质,其质量分数远高于羟基-β-山椒素(3.857~7.733 mg/g)和羟基-γ-山椒素(3.236~3.432 mg/g);不同品种花椒总麻味物质的质量分数从大到小为顶坛花椒>九叶青花椒>云南青花椒,其中贵州贞丰的顶坛花椒质量分数最高,达52.566 mg/g。贵州德江种植的不同品种花椒麻味物质质量分数高于原产地种植的花椒,说明贵州德江的生态环境适应花椒生长,且贵州本地顶坛花椒麻味物质质量分数高于其他花椒品种。该研究为贵州本地特色产业合理选择原料提供科学依据,也为相关研究提供理论基础。