杜鹃红山茶(Camellia changii Ye)的扦插苗、嫁接苗和砧木的光合作用特征

杜鹃红山茶（Camellia changii Ye）是山茶科全年开花的珍稀种类,其自然繁殖能力差,需要人工辅助的传粉、扦插或嫁接进行繁殖。本文研究了杜鹃红山茶扦插苗、嫁接苗及其砧木（油茶,Camellia oleifera Abel）3种苗木的叶绿素荧光参数和光合作用参数。结果显示,砧木及杜鹃红山茶的嫁接苗和扦插苗的叶片电子传递速率光曲线均随着光合有效辐射的增强而逐渐升高至最大值,后趋于相对稳定或略有下降,其光饱和点均在800~1 000μmol.m-2.s-1附近。研究还表明,3种苗木的最大光化学效率（Fv/Fm）、实际光化学效率（ΦPSII）、光化学荧光淬灭（qP）、相对电子传递速率（rETR）、最大净光合速率（Pmax）、蒸腾速率（Tr）、瞬时水分利用效率（IWUE）和瞬时光能利用效率（ILUE）均表现为砧木〉嫁接苗〉扦插苗,而非荧光淬灭（NPQ）的大小顺序则为：扦插苗〉嫁接苗〉砧木。这些结果表明,在这3种苗木中,砧木具有高光合、高蒸腾的特点,而扦插苗的光合蒸腾能力最弱。从光合生理的角度表明砧木适应能力最强、扦插苗最弱,而嫁接苗适应能力居中,商品化生产苗木可采用嫁接方式。

身边的“国宝”——杜鹃红山茶

在我们的印象里,国家保护植物都是生长在深山老林,远离人间烟火的,殊不知也有些“国宝”植物就在我们身边。比如常作行道树的银杏、水杉,显然要想拥有一棵树,对于生活在城市的人来说不切实际,况且由于气候的原因它们在广州不大适应。然而,有一种南方园林中的常客,碧叶红花、四季开花的灌木,它叫做杜鹃红山茶,也是国家一级重点保护植物,好看又好养,兴许还能在家种上一棵呢。

杜鹃红山茶花芽分化及其代谢产物的变化

以杜鹃红山茶为材料,采用石蜡切片法观察花芽分化过程,研究该过程与外部形态的相关性及其代谢产物的变化。结果表明:杜鹃红山茶花芽分化于5—9月间持续不断进行,该时段内能观察到处于不同分化阶段的花芽;其过程可分为生理分化期、花原基分化期、萼片原基分化期、花瓣原基分化期、雄蕊原基分化期、雌蕊原基分化期。杜鹃红山茶花芽分化过程与其外部形态特征之间有着相对稳定的关系,可以通过花芽形态特征来对其进行判别。花芽分化期可溶性蛋白质含量先升高后降低,可溶性糖含量及可溶性糖/可溶性蛋白质先降低后升高;RNA、总核酸含量及RNA/DNA的变化趋势一致,均随花芽分化逐渐升高,在花瓣原基分化期达到最高,雄蕊、雌蕊原基分化期降低,而DNA含量在整个过程中一直处于较低水平且变化平缓。

杜鹃红山茶叶片主要性状的遗传多样性分析

为有效评价和利用杜鹃红山茶基因资源、挖掘其优良性状,以37个杜鹃红山茶无性系为研究材料,对14个叶片的表型性状进行测定,分析各性状的变异系数、不同性状间的相关关系,并进行主成分分析和聚类分析研究。结果显示：14个叶片表型性状的变异系数为5.30%～47.00%,平均变异系数为18.52%,表明杜鹃红山茶叶片主要数量性状的变异较大,遗传多样性较丰富。叶长与叶形指数间的相关性系数达0.967,叶面积与叶片干重的相关性系数为0.942,叶柄长和叶柄长/叶长的相关性系数为0.828。14个性状可以综合为5个主成分,前5个主成分累计贡献率达80%,表明这些性状具有较强的代表性。根据系统聚类将37个杜鹃红山茶无性系划分为5个组。

4种处理对杜鹃红山茶种子萌发的影响

为探索不同处理对杜鹃红山茶种子萌发的影响,以8-9年生杜鹃红山茶植株新鲜种子为材料,探讨GA 3、IAA、6-BA的应用,基质种类,播种深度以及低温沙藏等处理对种子发芽势和发芽率的影响。结果表明,(1)GA 3浓度与处理时间对杜鹃红山茶种子发芽率影响显著,高浓度的GA 3溶液浸种有利于种子萌发,发芽率最高的激素组合为600mg/L GA 3+100mg/L IAA+600mg/L 6-BA+浸种3h;(2)杜鹃红山茶种子萌发对播种环境响应较敏感,播种深度应综合播种基质种类共同考虑,采用混合基质(V椰糠︰V珍珠岩=2︰1),播种深度为1cm,种子萌发效果最佳;(3)低温沙藏能显著提高杜鹃红山茶种子萌发效果,随低温沙藏时间的增加种子的发芽势和发芽率呈逐渐增高的趋势;(4)经低温沙藏的种子继续用GA 3浸种,可进一步提高种子发芽率,种子经低温沙藏60d后采用300mg/L GA 3浸种3h,发芽率最高,为67.78%。

杜鹃红山茶花粉萌发力及贮藏耐性的研究

以2～3年生嫁接的杜鹃红山茶(Camellia azalea)花粉为实验材料,研究了不同培养基、不同培养温度对其萌发的影响,同时探讨了不同贮藏条件和贮藏时间下花粉生活力的差异。结果表明:杜鹃红山茶花粉在不同培养时间下其萌发率呈抛物线型,花粉在15%蔗糖+0.02%硼酸的培养基上萌发率最高,30℃的培养温度比25℃、20℃更适合杜鹃红山茶花粉萌发。-20℃冷冻保存和液氮保存都是适合杜鹃红山茶花粉长期保存的方式。

不同光照条件下杜鹃红山茶幼苗的生长效应及抗氧化生理响应

以两年生杜鹃红山茶(Camelliaazalea)扦插苗为材料,研究遮光率分别为0、30%、50%、80%条件下其生长发育和生理指标的变化,以分析光照强度对杜鹃红山茶生长发育和相关生理指标的影响,为合理栽培及提高品系抗性提供参考。结果表明:随遮光率的增加,杜鹃红山茶的苗高、地径、冠幅、分枝数、成活率、根部干质量、茎部干质量、叶片干质量、总干质量均有一定程度的增加,且均在50%遮光条件下处于最高水平。随着遮光强度的增加,叶片丙二醛(MDA)含量、超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)活性均表现出先降低后上升的趋势,且均在50%遮光条件下处于最低水平;叶片中游离氨基酸含量表现出逐渐下降的趋势。因此,适度的遮光处理有助于杜鹃红山茶幼苗的生长,50%遮光条件下杜鹃红山茶幼苗栽植效果最佳。

遮阴对杜鹃红山茶幼苗叶片生长特性及初生代谢的影响

以2.5年生杜鹃红山茶扦插苗为试验材料,研究了遮光率分别为0(CK)、30%、50%、80%条件下其叶片生长状况、光合色素含量、初生代谢产物以及叶片相对电导率的变化,以揭示杜鹃红山茶叶片生长发育与光照强度的关系。结果表明:(1)遮阴显著促进杜鹃红山茶幼苗叶片的生长,其叶片数量、总叶面积、平均叶面积、比叶面积、叶片含水量等指标均在50%～80%遮光条件下处于最高水平。(2)遮阴条件下的幼苗叶片总叶绿素、叶绿素a、叶绿素b、类胡萝卜素含量和SPAD值均比CK上升,且均在80%遮光条件下处于最高水平。(3)随遮阴强度的增加,叶片可溶性糖和可溶性蛋白含量均表现出先降低后上升的趋势,且均在50%遮光条件下处于最低水平;叶片淀粉含量表现出先上升后降低的趋势,并在50%遮光条件下处于最高水平。(4)遮阴显著降低叶片相对电导率,且随遮阴强度的增加表现出先下降后上升的趋势,并在50%遮光条件下处于最低水平。研究认为,杜鹃红山茶幼苗对低光照环境有较强的适应性,适度的遮阴(遮光率50%)有助于杜鹃红山茶幼苗叶片的生长发育。

杜鹃红山茶遗传多样性的ISSR分析(英文)

运用ISSR分子标记技术,利用筛选的10条ISSR引物,对珍稀濒危植物杜鹃红山茶(Camellia changii Ye)2个亚种群60个单株的遗传多样性进行了研究。结果表明:物种水平上的多态位点百分率(PPB)为55.29%,Nei’s基因多样性指数(H)及Shannon多态性信息指数(I)分别为0.2191和0.3215。种群间的遗传分化系数(GST)仅为0.0922。研究结果揭示了杜鹃红山茶的遗传多样性较低,亚种群间遗传分化较小。小种群和人为活动干扰是杜鹃红山茶现存种群的主要限制因素。影响杜鹃红山茶种群发展的其它因素亟需进一步研究。

杜鹃红山茶的光响应特性及其最适模型筛选

杜鹃红山茶(Camellia azalea)是我国特有的山茶原生种,仅见于广东省阳春市鹅凰嶂自然保护区内,其树形优美、四季开花,在园林绿化中具有广泛的应用。鉴于当前对杜鹃红山茶光响应曲线模型的适合性尚未见报道,本研究选用二次多项式回归模型、直角双曲线模型、非直角双曲线模型、直角双曲线修正模型、指数模型和指数改进模型对杜鹃红山茶叶片光响应曲线进行拟合,探讨不同光响应模型对杜鹃红山茶光合特性的适用性,筛选最佳光响应模型。结果表明,杜鹃红山茶叶片光合速率与光强之间存在非线性关系,直角双曲线修正模型的拟合效果最佳;对光响应曲线实测值与拟合值比较,发现二次多项式模型的拟合值与实测值相差较大,而其余5种模型的拟合值与实测值较为接近,但只有直角双曲线修正模型的拟合曲线出现光抑制现象;在各拟合曲线的光合参数中,只有直角双曲线修正模型拟合的P_(max)、I_(sat)、I_c、R_d值与实测值较吻合,相关系数R^2值最大,为0.998;利用直角双曲线修正模型拟合出杜鹃红山茶叶片最大净光合速率(P_(max))为5.56μmol·m^(-2)·s^(-1),饱和光强(I_(sat))为1327.30μmol·m^(-2)·s^(-1),光补偿点(I_c)为29.44μmol·m^(-2)·s^(-1),暗呼吸速率(R_d)为1.909μmol·m^(-2)·s^(-1),初始量子效率(α)为0.065,光合参数值表明,杜鹃红山茶具有较强的光能利用能力,符合阳生喜光植物的特性,同时又具有一定的耐荫能力,对光照的适应范围较宽。

濒危植物杜鹃红山茶种群结构和动态变化

通过样地调查和数据统计,以基径(BD)5 mm为径阶距划分径级,对分布于广东阳春鹅凰嶂省级自然保护区内的杜鹃红山茶(Camellia azalea Wei)种群的径级结构和静态生命表进行了分析,通过个体标准化存活曲线、个体死亡率曲线和个体损失度曲线探讨该种群的生命过程,并对种群的时间序列进行了预测。结果表明:该种群径级结构表现出小径级和大径级的个体存活数较少而中间径级的个体存活数较多的特征,其中,Ⅳ级(15 mm≤BD<20mm)至Ⅵ级(25 mm≤BD<30 mm)以及Ⅰ级(BD<5 mm)和Ⅱ级(5 mm≤BD<10 mm)的个体存活数分别占个体总存活数的52.0%和3.3%。从静态生命表看,个体存活数和个体标准化存活数的变化趋势与种群径级结构的变化趋势基本一致;个体标准化死亡数、个体死亡率和个体损失度在Ⅰ级至Ⅲ级(10 mm≤BD<15 mm)均为负值,Ⅳ级后随径级增大呈波动增加的趋势,Ⅸ级(40 mm≤BD<45 mm)后随径级增大呈波动减少的趋势;个体区间寿命在Ⅳ级和Ⅴ级(20 mm≤BD<25 mm)达到峰值,此后随径级增大而减少;个体总寿命、个体期望寿命和个体存活率总体上随径级增大而减少。该种群的个体标准化存活曲线属于DeeveyⅠ型曲线,显示该种群为下降型种群;个体死亡率曲线和个体损失度曲线的变化趋势基本一致,均从Ⅲ级开始波动增加,无明显峰值。时间序列预测结果表明:与现存个体存活数相比,在未来2和5年后,Ⅷ级(35 mm≤BD<40 mm)至ⅩⅣ级(65 mm≤BD<70 mm)的个体存活数均呈增加趋势;在未来10年后,Ⅹ级(45 mm≤BD<50 mm)至ⅩⅤ级(BD≥70 mm)的个体存活数增加,且径级越大增加趋势越明显。总体上看,该种群幼苗缺乏,呈衰退趋势,为下降型种群;生境恶劣和人为干扰是主要致危因子。根据研究结果,对该种群的保护提出了一些建议。

杜鹃红山茶离体快速繁殖

以杜鹃红山茶实生小苗为试验材料,探讨离体快速繁殖的方法。结果表明:茎段外植体在MS+BA 1 mg/L+IBA 0.01 mg/L+GA3 10 mg/L的培养基上培养60 d,侧芽萌发率高达68%;将这些萌发的侧芽连同原来的茎段外植体移至添加BA 0.2～0.4 mg/L的培养基培养1个月,74%的侧芽能够继续生长并形成丛生芽;再将丛生芽移至1/2 MS+IBA 4 mg/L+0.1%活性炭的培养基上培养1个月,得到大量伸长的芽条;将芽条切离母体后插植于1/2 MS+IBA 8 mg/L的培养基,60 d后生根率达到90%。通过以上过程繁殖得到的小苗质量良好,移栽1个月后的成活率可达90%。

基质、促根剂及插穗对杜鹃红山茶扦插生根的影响

为探索不同处理对杜鹃红山茶硬枝扦插生根的影响,以1年生杜鹃红山茶枝条作为扦插材料,分别探讨基质种类、IBA和NAA的应用、来自枝条不同部位的插穗及插穗留叶片数等因素对扦插生根的影响。结果表明,不同基质对杜鹃红山茶扦插的生根率、愈伤率、根长和生根数等各扦插指标的影响差异达极显著水平,经300 mg/L IBA+300 mg/L NAA处理3 h后,扦插于混合基质(V_(珍珠岩)∶V_(椰糠)=1∶1)的插穗生根率最高,达76.67%;采用IBA作为促根剂其浓度与处理插穗的时间对插穗的生根率有极显著影响,NAA浓度对于插穗生根率的影响不显著,经400 mg/L IBA+100 mg/L NAA处理4 h的插穗生根率最高,达80.56%;枝条基部所剪制插穗扦插的生根率明显高于枝条中上部,从生根率角度考虑,选择枝条基部剪制插穗并保留两片半叶为佳。

不同育苗容器对2年生杜鹃红山茶嫁接苗生长的影响

为探讨不同类型及不同规格育苗容器对杜鹃红山茶2年生嫁接苗生长的影响,以V(黄心土)与V(泥炭土)为1:1作为栽培基质,采用随机区组设计,比较18种不同容积、不同材质、不同形状和不同排水类型育苗容器栽培杜鹃红山茶苗高、冠幅、接穗直径、叶绿素含量变化的影响。结果表明:26月生杜鹃红山茶不同容器间苗高没有显著差异,冠幅存在显著差异;34月生接穗和砧木直径生长变化差异小,苗高的增长主要来源于接穗高生长,成活率、苗高和冠幅生长存在显著差异,但冠幅差异缩小;34月生杜鹃红山茶成活率88.89%以上,平均苗高64.99 cm,平均冠幅45.88 cm,苗高和冠幅平均生长量分别为9.57 cm和13.36 cm,综合生长量Wi在8.34～13.95 cm,平均为11.47 cm;36月生不同容器间叶绿素含量存在显著差异,综合生长最优的容器是以底部和侧1排排水,四方体或六方体,木料和硬塑料的容器。经综合评选,改制的底部和侧1排排水的多棱盆1和六角盆1,自制的四角木箱为苗圃生产用的优良栽培容器。

杜鹃红山茶花药愈伤组织的诱导

杜鹃红山茶花蕾经4℃低温预处理5~15 d后,用不同消毒剂进行表面消毒.以花药为外植体,MS为基本培养基,研究低温预处理下,花蕾表面消毒方法以及2,4-D与KT、NAA浓度组合对杜鹃红山茶花药愈伤组织诱导的影响.结果表明：4℃低温预处理花蕾的最佳时间为5 d,花蕾的最佳消毒方法为75%乙醇浸洗30 s后,用0.1%升汞消毒10 min;诱导花药愈伤组织的适宜培养基为MS＋1.0 mg/L 2,4-D＋0.5 mg/L KT和MS＋0.5 mg/L2,4-D＋0.4 mg/L NAA,于23~25℃暗培养30 d,愈伤组织诱导率分别达34.44%和35.33%.

濒危植物杜鹃红山茶的细胞学研究(英文)

报道了杜鹃红山茶(Camellia azalea)的细胞学资料。其间期核为球形前染色体型,有丝分裂前期染色体为中间型。核型公式为2n=2x=30=28m(1SAT)+2sm,核型类型属于Stebbins的1B型。第3、4、9、10、11、12条染色体的长臂上具有次缢痕,第15条染色体的短臂上具随体。细胞学证据支持杜鹃红山茶在山茶组中较为原始的推断,并为人工杂交育种时亲本的选择提出了一些建议。

杜鹃红山茶无土栽培基质的筛选

以杜鹃红山茶2年生扦插苗为试验材料,将泥炭、珍珠岩、椰糠及树皮等按不同体积比配制成7个栽培基质配方,以黄心土为对照,探讨不同栽培基质对杜鹃红山茶生长及生理指标的影响,结合基质理化性质分析,旨在筛选杜鹃红山茶最佳无土栽培基质配方。结果表明,无土基质T3(V_(泥炭)∶V_(珍珠岩)∶V_(椰糠)=1∶1∶2)上栽培的杜鹃红山茶植株成活率为100%,苗高、叶片数量、地上部干质量、地下部干质量、根系活力及老叶片SPAD值等指标皆为最高,且显著高于对照;同时,基质T3理化性质在合理范围内,符合无土栽培要求,且有效矿质养分充足。因此,无土基质(V_(泥炭)∶V_(珍珠岩)∶V_(椰糠)=1∶1∶2)可以作为杜鹃红山茶无土栽培基质应用推广。

杜鹃叶山茶Camellia azalea与红山茶组10个物种间的杂交亲和性研究

采用常规育种的方法,以杜鹃叶山茶Camellia azalea和山茶属红山茶组10个原生物种作为杂交育种亲本,设计20个杂交组合,研究其种间杂交亲和性。结果显示,杜鹃叶山茶与红山茶组原生种间反交时的杂交亲和性和育种效率要显著于正交组合。与杜鹃叶山茶进行杂交的亲和性,最好的是多齿红山茶C.polyodonta、南山茶C.semiserrata和浙江红山茶C.chekiangoleosa,其次是尖萼红山茶C.edithae、长毛红山茶C.villosa、滇山茶C.reticulata和全缘红山茶C.subintegra,较差的是厚叶红山茶C.crassissima和怒江红山茶C.saluenensis,最差的是毛蕊红山茶C.mairei。

杜鹃红山茶CaCPI基因的克隆及过量表达提高烟草植株的抗虫性

绝大多数观赏山茶花属于设施栽培植物,因环境湿热易造成病虫害出现,导致观赏价值降低,影响种植效益。为了提高抗虫性,根据山茶同源序列设计特异性引物,利用同源克隆和3＇,5＇-RACE技术,从杜鹃红山茶嫩叶组织中克隆出半胱氨酸蛋白酶抑制剂（Cysteine proteinase inhibitor,CPI）基因,命名为CaCPI,基因全长579 bp,开放阅读框306 bp,编码101个氨基酸,分子量为11.078 kDa,等电点p I=6.72。利用实时荧光定量PCR方法对杜鹃红山茶根、茎、叶中该基因的表达特性进行分析,结果表明,CaCPI基因在叶中的表达量较高,其次为茎,在根中表达量较低,比较显示叶的表达量分别约为茎的1.53倍,根的1.61倍。转基因烟草分析表明,过量表达CaCPI基因后,转基因烟草中目的基因表达量提高了55.84-174.83倍,并且转基因植株抗蚜虫能力获得提高,接虫5 d后植株上的蚜虫绝大多数死亡,累积死亡率约为90.75%,高达野生型的5.14倍。

杜鹃红山茶的生态分布及繁殖技术的研究进展

杜鹃红山茶是一种极其珍贵的山茶品种,观赏价值高,但其野生资源稀少,生态分布十分狭窄,目前野生资源仅见于广东省阳春县鹅凰嶂省级自然保护区内。野生杜鹃红山茶正濒临灭绝,对其生态分布和繁殖技术的研究具有重要的理论和现实意义。对杜鹃红山茶的生态分布和繁殖技术的研究进展进行了综述,繁殖技术包括种子繁殖、扦插繁殖、嫁接繁殖、组织培养繁殖;同时根据杜鹃红山茶繁殖技术中存在的问题提出了今后研究的方向。