五个杨树品种生长、光合生理及根尖离子流速特性比较分析

通过比较不同品种杨树(Populus)的生长、光合生理及根尖离子流速特性差异,为速生适应性强品种的早期选育提供参考。以渤丰3号杨(P.×euramericana‘Bofeng 3’)、渤丰1号杨(P.×euramericana‘Bofeng 1’)、西雄1号杨(P.×euramericana‘Xixiong 1’)、中雄7号杨(P.×euramericana‘Zhongxiong 7’)和中雄4号杨(P.deltoides×P.suaveolens cl.‘Zhongxiong 4’)5个杨树品种1年生苗为研究对象,于正常培养条件下的试验开始和试验结束(30 d)时分别测定株高、地径等生长指标,并于10、20、30 d时分别测定幼苗的叶片数量、单叶面积、叶长、叶宽、瞬时净光合速率(P_(n))、胞间CO_(2)摩尔浓度(C_(i))、气孔导度(G_(s))、蒸腾速率(T_(r))、叶绿素相对含量以及根尖K^(+)、Ca^(2+)、H^(+)流速等指标,经过30 d的正常管理,5个品种的株高生长量之间的差异达到显著水平,由高到低依次为中雄4号杨、西雄1号杨、渤丰3号杨、中雄7号杨、渤丰1号杨;其中光合特性指标和蒸腾速率渤丰1号杨均表现为最大,中雄4号杨均表现为最小,但是中雄4号杨的单叶面积((57.49±2.37)cm^(2))、总叶面积((1721.10±28.59)cm^(2))、单株净光合速率((17863.10±910.21)μmol·m-2·s-1)和水分利用率((3.15±0.06)μmol·mmol^(-1))均表现为最大,且K^(+)外排流速最慢,为(62.68±0.45)pmol·cm^(-2)·g^(-1),Ca^(2+)内流流速最快,为(-74.24±1.29)pmol·cm^(-2)·g^(-1),而渤丰1号的单株净光合速率((8539.70±164.64)μmol·m-2·s-1)和水分利用率((2.64±0.07)μmol·mmol^(-1))最小,且K^(+)外排流速((130.81±1.71)pmol·cm^(-2)·g^(-1))最快,Ca^(2+)内流流速((-34.43±0.84)pmol·cm^(-2)·g^(-1))最慢。综上所述,5个杨树品种中,中雄4号杨总叶面积、单株净光合速率、水分利用率最高,蒸腾速率最小,根尖K^(+)外排流速最慢,Ca^(2+)内流流速最快,植物体内K^(+)、Ca^(2+)离子含量最多,H^(+)最活跃,株高生长表现最好,可能具有潜在的较强环境适应能力,适宜种植的范围更广。

稀土元素对Ⅰ-69杨水培苗木生长和光合作用的影响

用溶液培养的方法,研究了稀土元素对I-69杨苗木生长量、养分吸收和光合作用的影响。结果表明,对平均株高、平均地径、叶面积、根干重、生物量都有促进作用。施用稀土元素能增加苗木对N,P,K,Mg,Fe,Mn,Zn的吸收,减少Ca的吸收。各处理净光合速率都有不同程度提高。

植株间伤害信息的传递:信号分子及感受机制

植物在遭受到机械损伤或昆虫取食后释放出的伤诱导挥发物,除了具有防御功能外,还可作为伤害信息在植株间传递,引起群体诱导抗性的产生.文中就伤诱导挥发物在植株间传递伤害信息的存在证据、伤害信息分子的可能标准以及植物对伤害信息的感知进行了综述.

不同生长条件下复叶槭生态型叶片显微形态特征的变化(英文)

复叶槭 (AcernegundoLinn .)自 10 0年前从北美引种到中国 ,在内蒙古东部的生态交错带上 ,为了适应严酷的生存环境 ,形成了很多特殊的形态特征 .在不同的植被带生长的两个复叶槭生态型 ,其叶片并没有肉眼可见的差异 ,但它们的叶片显微形态特征却完全不同 .来自更加干旱温暖的种源的叶片具有更多的表皮毛、更多而小的气孔、更大的副卫细胞、更厚的栅栏组织 ,且其叶表角质层更加平滑 .来自干热地区种源的叶片显微特征有利于植物降低叶温、保持水分 .植物长期适应不同生存环境会形成具有不同叶部显微形态特征的生态型 ,当叶部显微形态特征用作植物分类的依据时应予以考虑 .

盐胁迫对几种苗木生长及光合作用的影响

本文研究了盐胁迫对国槐、绒毛白蜡、核桃和中林 4 6杨四种苗木生长及光合作用的影响。结果表明 :杨树的死亡率最高 ,核桃次之 ,绒毛白蜡再次之 ,国槐没有死亡植株。杨树、核桃、绒毛白蜡和国槐的生物量、单株总叶面积受盐胁迫后都明显下降。根据盐胁迫后试验树种光合作用的变化规律不同 ,将它们分为三种类型。核桃和中林 4 6杨为下降型 ,即苗木受盐胁迫后短期内净光合速率便发生明显地下降 ,且高盐时光合速率下降多。绒毛白蜡为中间型 ,它受盐胁迫后净光合速率也发生下降 ,但下降幅度小 ,并且能忍受一定时间和一定盐浓度的胁迫。第三种类型为上升型 ,国槐受盐胁迫后净光合速率上升 ,并且在一定时间和一定盐浓度的胁迫条件下能维持其净光合速率不低于对照。盐胁迫条件下 ,单叶净光合速率和单株总叶面积的下降是杨树生长下降的主要原因 ,而影响核桃和绒毛白蜡生长的主要原因是单株总叶面积的下降 ,对于国槐 。

水分胁迫下美洲黑杨不同无性系间叶片δ^(13)C和水分利用效率的研究

通过温室中控制浇水量的方法 ,对 12个美洲黑杨无性系间总生物量、长期水分利用效率 (WUEL)的差异 ,及WUEL 差异与叶片稳定碳同位素组成 (δ1 3C)的相关性进行研究。结果表明 :水分胁迫下各无性系的总生物量均显著下降 ,而δ1 3C明显上升 ;同等水分处理下 ,无性系间总生物量、WUEL 差异显著 ,J2 、J6 、J7、J8、J9是生物量大、WUEL 高的优良无性系 ;δ1 3C的差异在水分处理间达到极显著水平 ,在无性系间也达到显著水平 ,均方的比较结果显示水分是引起δ1 3C差异的主要因素 ;同等水分处理下δ1 3C和WUEL 正相关 ,各水分处理下二者的相关系数都在0 70以上 ;同等水分处理下 ,δ1 3C是间接评估无性系间WUEL 差异的可靠指标。

火炬树克隆植株生长和生物量特征的研究

通过随机选取样木后进行室内外测定 ,揭示了外来种火炬树水平侧根形态特征、生物量积累格局与克隆繁殖的关系。结果表明 :火炬树克隆子株前端水平侧根直径超过后端水平侧根直径的形态不对称性随树龄而日趋显著 ,随地形起伏变化几乎呈现完全一致形态特征 ;火炬树子株前端水平侧根直径与其地径、冠幅、树高的相关性高于后端水平侧根直径 ;生长于荒山石隙生境 1～ 6a火炬树的生物量分配比例为树冠大于根系 ,单位长度水平侧根生物量却以子株前端水平侧根高于子株后端水平侧根 ,由此形成的生物量冠根复合分配格局成为火炬树克隆繁殖快速占据新生境的营养物质前提。火炬树具有营养物质在水平侧根趋前储备的特征 ,为其快速克隆繁殖准备最小空间间隔的相对充足的营养库。火炬树是一个入侵力正在表达的外来种。

施肥对毛白杨杂种无性系幼苗生长和光合的影响

采用正交设计L9(34)布置氮、磷、钾3因素3水平的肥料试验,研究氮、磷、钾配施对毛白杨杂种无性系苗木生长及生理特性的影响。结果表明:1)不同的施肥处理对相同系号的苗木影响不同,而不同系号的苗木对相同施肥处理响应也不一致,因此不仅要找出最佳的氮、磷、钾施肥量及其比例,而且要针对不同的无性系制定不同的施肥配方;2)毛白杨杂种无性系的生长和生理特征对于不同施肥配方的响应不完全一致,毛白杨杂种无性系S86号的最佳施肥配方为N(3g)+P2O5(2.25g)+K2O(0g),46号的最佳配比为N(5g)+P2O5(4.5g)+K2O(1g);3)毛白杨杂种无性系S86和46号处理间净光合速率×总叶面积(PTL)较净光合速率(Pn)差异更显著,并且与生长的相关性要高于净光合速率与生长的相关性,相关系数在0.80以上;4)不同的氮、磷、钾配施处理对毛白杨杂种无性系苗木各项生长指标和生理指标有显著影响,以氮肥影响最大,磷和钾肥影响较小。该研究对毛白杨杂种无性系的合理施肥具有理论和实际指导意义。

应用15N示踪研究毛白杨苗木对不同形态氮素的吸收及分配

为探讨毛白杨苗木对不同形态氮素的吸收、分配及利用特性,以毛白杨新无性系83号插条苗为试材,于2007年3—9月在北京林业大学苗圃,应用15N示踪技术测定在相同施氮量下毛白杨苗木对硝态氮(NO3-15N)和铵态氮(NH4-15N)的吸收率、利用率及分配率等指标。结果表明:①施肥后28 d,苗木对两种氮肥的吸收利用达到最大值,其中,标记NO3-15N肥吸收率为0.36 g/株,利用率达35.98%;标记NH4-15N肥吸收率为0.15 g/株,利用率为14.53%。②苗木NO3-15N肥平均利用率(19.75%)约为NH4-15N肥(7.95%)的2.5倍。③施肥后各个时期,全株的NO3-15N肥Ndff值均显著大于NH4-15N肥。各器官对NO3-15N肥的征调能力明显高于NH4-15N肥,茎对肥料征调的竞争能力最强,其次为叶和根。④氮素分配率在各器官中差异显著(P<0.05),总体趋势为叶>根>茎。叶中NO3-15N的分配率均高于NH4-15N,根中储存的氮素主要供地上部分生长所需,总体呈逐渐下降的趋势,茎是氮素贮藏的"临时库",苗木主要通过茎将吸收的氮素输送到叶等生长旺盛的部位。

黑杨无性系间长期水分利用效率差异的生理基础

试验于2003年6月10日至8月20日在温室中进行,采用完全随机区组设计,4个水分处理（充分供水、轻度胁迫、中度胁迫、重度胁迫）,6次重复.各水分处理严格控制浇水间隔：充分供水,每2d浇水1次;轻度胁迫,每3d浇水1次;中度胁迫,每4d浇水1次;重度胁迫,每5d浇水1次.每次浇水的量相同,500ml.试验材料为美洲黑杨杂交无性系,父本为哈佛杨（Populus deltoides Bartr.CI.‘Harvard＇）,母本为山海关杨（Populus deltoides Bartr.CV.‘shanhaiguanensis＇）,共10个无性系,编号为J1～J10.以当前优良品系108杨（Populus euramericana CV.‘114/69＇）和中林46杨（Populus deltoides Bartr.CV.‘Zhonglin 46＇）为对照,编号为CK1、CK2.测定了12个无性系间长期水分利用效率（WUEL）、光合参数（净光合速率Pn、蒸腾速率Tr、气孔导度Gs、瞬时水分利用效率WUEi、最大净光合速率Pmax、光饱和点LSP、羧化效率Ce）及气孔特征参数（气孔频度、气孔大小、上/下表皮气孔数目比）、根冠比的差异,并深入分析了光合参数与WUEL、气孔特征参数与WUEL、根冠比与WUEL及光合参数之间的相互关系.结果表明：无性系间WUEL存在差异,这种差异随水分胁迫的加剧而更加显著.无性系间WUEL的差异在4个水分处理下表现出一致性,即WUEL最优的都是J2,其次为J6、J7、J8、J9.高WUEL的J2等无性系其气孔频度、气孔大小、Gs、Tr、Pn和根冠比在所有无性系中都处于适中的位置.它们的上/下表皮气孔数目比大,Pmax、LSP、Ce明显优于对照.Pmax高、LSP高、Ce大,表明高WUEL的J2等无性系光合能力强.Gs、Tr、Pn适中,表明J2等无性系在保证具有高WUEi的同时能保持较强的光合能力.根冠比适中,表明J2等无性系的光合产物在根、冠之间分配合理,能有充足的根系分布保证水分的供应,同时又有较多的光合产物积累在地上部分.气孔特征参数的差异是导致无性系间光合能力和WUEi差异,并最终导致WUEL差异的一个主要因子.气孔频度和气孔大小适中的无性系,其Gs、Tr、Pn适中,WUEi较高;上/下表皮气孔数目比大的无性系则具有较强的光合能力.无性系间WUEL的差异是一系列具有差异的生理参数共同作用的结果,高WUEL的无性系通常光合能力强、WUEi高、根冠比适中.今后工作中选育高WUE的无性系时,除需关注单个生理参数的突出作用外,更应关注生理参数的协同作用.

日本桃叶珊瑚的冷驯化及抗寒机制研究

冷驯化能大大提高植物的抗寒性.研究测定了引进日本桃叶珊瑚 AucubajaponicaThunb.cv.Variegata 苗木在不同越冬条件下的抗寒性指标及在低温锻炼前后的半致死温度,并通过双向电泳分离与抗寒性有关的特异蛋白.结果表明,日本桃叶珊瑚能安全地越冬 最低气温为-18℃ ,日本桃叶珊瑚叶片抗冻的细胞结构特征在于其叶肉细胞排列疏松,间隙大,有利于防止细胞内结冰;经过4℃冷驯化的植株低温半致死温度为-21℃,而未经冷驯化的植株低温半致死温度为-7.5℃;双向电泳分析发现至少有3个常温下存在而低温下消失的蛋白多肽,分子量分别为A15kD、B14kD、C56kD、D26kD.依据分子量和等电点初步分析,A与组蛋白H2A相似,B与组蛋白H2B相似;另B与Rubisco小亚基分子量相近,C与Rubisco大亚基分子量相近,前一种情况可能与有关抗寒基因的表达有关,后一种情况可能与低温下的光合作用减弱有关.

油松人工林密度与养分循环关系的研究

该文以北京市八达岭林场37年生油松人工林为研究对象,以每木检尺、树干解析和化学分析的数据为基础,对不同密度类型(900、1500、2000株hm2)林分Ca、K、Mg、Cu、Fe、Mn、P、Zn8种养分元素的循环状况进行分析比较.结果表明:密度为1500株hm2的林分,其林木各器官中的养分积累量、林分养分的吸收和利用效率均处于较高水平.因此得出结论,在八达岭地区最合理的油松人工林成林密度应是1500株hm2左右.

三维扫描技术在获取杨树树冠结构特征参数上的应用

【目的】树冠结构影响光能截获能力从而直接影响生物量的积累。杨树冠形特征参数的研究能够为杨树优良品种的选育提供有力的选择依据,但是因为杨树的树型高达,树冠结构复杂,树冠结构特征参数难以直接观测。【方法】建立了利用三维扫描技术获取树冠结构特征参数的方法,并测量了高密度(2 m×3 m)人工林中6年生杨树03-04-171的冠形特征参数,包括不同生长单元早发枝和同期枝一级枝的枝长、分枝角度、方位角、枝条曲率及弯曲度。对直接测量(砍伐)与三维扫描方法测量的胸径、树高进行回归分析,检测三维扫描测量的精度。【结果】回归分析结果表明:胸径的回归系数分别为R2=0.967 72,显著值为P=8.26×10-13,树高回归系数为R2=0.965 27,显著值为P=1.440 29×10-12。结果说明三维扫描方法具有较高的测量精度,可以应用于树冠结构特征的测量。扫描参数结果显示,树冠上每一个生长单元的上部枝条长度较长,分枝角度较小,曲率较大,数量少,为早发枝;中下部枝条数量多,短而平直,为同期枝,这与已有的研究结果一致。【结论】三维扫描技术可以应用于树冠结构特征的研究。

虫咬及挥发物诱导后合作杨叶片中多酚氧化酶活性的变化

经杨扇舟蛾(Clostera anachoreta)幼虫取食,杨扇舟蛾幼虫诱导的挥发物熏蒸,及茉莉酸甲酯(MeJA)、水杨酸甲酯(MeSA)、顺式己烯醛(cis-hexenal)、反式己烯醛(trans-hexenal)及苯骈噻唑(benzothiazole)熏蒸后,分析了合作杨(Populus simonii×P.pyramidalis‘Opera 8277’)叶片中多酚氧化酶(PPO)活性的变化。虫咬叶及其上部叶片中PPO活性增加了2～4倍,表明合作杨产生了系统抗性。经虫咬诱导的挥发物熏蒸后,合作杨叶片中的PPO活性增加了1倍,推测是合作杨受伤后释放出了具有信号作用的挥发物,诱导邻近植株产生了防御反应。5种外源挥发物都引起了叶片PPO活性升高,因此均可能是合作杨间潜在的气体信号,并且混合挥发物的诱导效果显著高于单一挥发物。EGTA(钙离子螯合剂)和氯化镧(钙通道抑制剂)明显抑制了合作杨虫咬叶片、虫咬上部叶片及虫咬诱导挥发物熏蒸叶中PPO活性的升高,说明钙信号在虫咬及挥发物诱导的PPO活性升高中起着重要作用。

光肩星天牛不同寄主树种挥发性物质的比较分析

植物挥发性物质在昆虫搜寻寄主过程中起着重要的作用 .该文首次利用动态顶空采集法 ,提取了光肩星天牛部分寄主树种合作杨、新疆杨、毛白杨、旱柳未损伤及遭受机械损伤后的挥发性物质 ,共鉴定出 56种化合物 ,包括醛类、酯类、醇类、萜烯类、脂肪酸类等 .结果表明 ,感光肩星天牛树种释放较多的酯、萜类物质 ,而抗性树种则释放较多的醇、醛类物质 .在遭受机械损伤后醛类和醇类物质的释放量增加 ,同时还产生大量的萜类物质 .

水杨酸甲酯诱抗黑杨对杨扇舟蛾生长发育的影响

为了进一步探讨木本植物的诱导抗性对昆虫生长发育的影响并了解诱导抗性的作用机理 ,作者于 2 0 0 3年在北京林业大学采用生物测定的方法 ,研究了水杨酸甲酯熏蒸 2 4h后的黑杨对杨扇舟蛾生长发育的影响 .结果表明 ,水杨酸甲酯熏蒸能够诱导黑杨启动防御系统产生诱导抗性 ,取其叶片喂食的杨扇舟蛾生长发育受阻 ,表现为体重减轻 ,营养代谢能力明显下降 .证明降低昆虫体重及营养代谢能力是诱导抗性的生理机制之一 .

损伤与邻近健康复叶槭植株内脱落酸和茉莉酸含量变化

该研究以复叶槭 (Acernegundo)为材料 ,用GC MS检测了人为机械损伤 2、3、5、9、2 4、4 8h后损伤叶片、同株未受损伤叶片、邻近健康植株上的叶片中脱落酸 (ABA)及茉莉酸 (JA)的含量变化情况 .结果表明 ,损伤均可引起 3种叶片中ABA、JA含量增加 ,证明植物体受伤后 ,在损伤部位产生的某种原初信号分子启动了体内的防御系统 .这种防御反应不仅在受损伤的植株体内发挥作用 ,而且可通过空气中的某种物质传递到邻近的健康植株 ,引起邻近植物产生抗性 .

叶片δ^(13)C与长期水分利用效率的关系

该文测定并研究了不同水分处理下,不同黑杨无性系的长期水分利用效率(WUEL)、叶片δ^(13)C、光合作用、气孔及其相互关系.结果显示无性系间WUEL、δ^(13)C、光合作用、气孔都存在差异.4个水分处理下J2、J6、J7、J8、J9都是WUEL较优的无性系,同时它们的δ^(13)C高、净光合速率Pn和瞬时水分利用效率WUEi较高、气孔频度和气孔大小适中、上/下表皮气孔数目比大.气孔的差异是导致无性系间Pn和WUEi差异,并最终导致WUEL、δ^(13)C差异的关键因子.δ^(13)C和WUEL呈正相关,充分供水条件下相关性最好.

白杨派杂种无性系植株早期性状变异与选择研究

以30个白杨杂种无性系为材料,测定树高、胸径、树形、叶片、树皮特性等17个指标。方差分析与遗传参数计算结果表明,白杨杂种无性系各指标差异极显著(P<0.001),各指标表型变异系数变化范围为15.63%～57.50%,遗传变异系数变化范围为8.99%～52.57%,重复力高(0.7734～0.9848)。说明白杨杂种无性系各性状存在广泛变异,且这种变异受较强的遗传因素控制。表型相关结果表明,白杨杂种无性系树高、地径、胸径、单株材积和冠幅之间均达显著相关水平,遗传相关系数接近表型相关系数。主成分分析结果显示,白杨杂种无性系14个性状前3个主成分的累积贡献率为84.93%,其中第1主成分为生长量等性状,第2主成分为干形等性状,第3主成分为叶片性状。利用综合评定法对无性系进行评价,当入选率为10%时,无性系BL204、BL206和BL207入选,入选无性系树高、地径、胸径和单株材积的遗传增益分别为27.41%、31.73%、32.90%和102.37%。这些分析结果为下一步选育优良无性系提供了重要的信息和依据。

柱前衍生反相高效液相色谱法测定马尾松(Pinus massoniana)针叶中γ-氨基丁酸和17种游离氨基酸

建立了自动在线柱前衍生反相高效液相色谱法同时测定γ-氨基丁酸（GABA）和17种游离氨基酸含量的方法。以邻苯二甲醛-9-芴基甲基氯甲酸酯（OPA—FMOC）为衍生试剂进行衍生，AgilentHypersilAA-ODS-C18色谱柱分离，梯度洗脱，二极管阵列检测器检测，在19min内分离测定了马尾松苗木针叶中GABA和17种游离氨基酸的含量。该方法测定氨基酸的回收率高于90．1％，精密度和重现性均较好（相对标准偏差为0．21％～2．81％），经测定，发现马尾松被马尾松毛虫取食后，所测18种氨基酸总量明显降低，从418．3μg·g^-1降低到310．4μg·g^-1鲜重。