荔枝杂交F^(1)代群体部分枝叶性状的遗传变异分析

【目的】探究荔枝枝叶性状在杂交群体中的分离规律和遗传变异特征,为荔枝杂交育种的亲本选配提供参考。【方法】对三月红(♀)×紫娘喜(♂)杂交的258株F^(1)代的复叶主轴长、叶柄长、叶面积、叶长、叶宽、叶形指数、鲜重、干重、比叶重、枝皮率等10个枝叶性状指标进行鉴定,分析各性状变幅、分布频率、变异系数及广义遗传力等。【结果】10个表型数量性状变异系数的平均值为12.37%。叶面积的变异系数最大,为15.67%,其次是复叶主轴长(13.93%),最小为叶长(9.23%)。各指标测量值均呈正态分布。复叶主轴长、叶长、叶宽、鲜重、干重、叶面积、比叶重等F^(1)代平均值均高于亲中值,而叶柄长、叶形指数、枝皮率F^(1)代平均值均低于亲中值,说明基因重组可形成一定程度的非加性效应,导致超亲个体的出现。广义遗传力最高为叶柄长(0.87),其次是叶形指数(0.75),各指标广义遗传力平均值为0.45;叶宽性状在F^(1)代超高亲率最高,为99.22%;超低亲率最高为叶柄长,占比86.82%。【结论】荔枝枝叶性状在杂交群体中显示出较为广泛的变异,部分性状易受环境影响。

小兴安岭不同耐荫性树种枝叶性状变异及权衡

随着植株生长,不同耐荫性树种枝叶性状对资源的响应策略存在差异。探究不同耐荫性树种在不同径级间枝叶性状变异及其相关关系,对理解植物功能性状种内和种间变异以及植物对资源的响应策略具有重要意义。以黑龙江凉水国家级自然保护区阔叶红松(Pinus koraiensis)林中不同径级(小树、中等树和大树)的喜光树种(白桦Betula platyphylla、枫桦Betula costata)和耐荫树种(春榆Ulmus japonica、紫椴Tilia amurensis、色木槭Acer mono)为研究对象,测定其出叶强度、枝横截面积、枝干重、单叶面积、总叶面积、总叶干重共6个枝叶性状。利用单因素方差(LSD)分析检验不同耐荫性树种在不同径级间其枝、叶性状是否存在显著差异;以标准化主轴估计(SMA)对不同耐荫性树种枝叶性状间相关关系进行分析。结果表明:除枝干重外,耐荫树种枝叶性状均大于喜光树种;不同耐荫性树种大树枝横截面积均最大,中等树叶面积均最小;喜光树种不同径级间枝干重、总叶干重和出叶强度无显著差异,而耐荫树种均存在显著差异。随径级增大,不同耐荫性树种枝横截面积与叶面积均呈正异速生长关系,且除耐荫树种枝横截面积与单叶面积外,均存在共同斜率;不同耐荫性树种出叶强度与单叶面积存在共同斜率为-0.51和0.47,小树和中等树枝横截面积与总叶面积和总叶干重的异速生长指数均与1存在显著差异,而大树与1无显著差异。结果表明:不同耐荫性树种在不同径级间对资源的获取策略存在差异,不同耐荫性树种小树阶段均表现出资源获取策略,大树阶段则表现出资源保守型策略。与耐荫树种相比,喜光树种表现为快速生长策略,而随着径级增大不同耐荫性树种这种差异逐渐消失,本研究结果为森林演替过程中种内和种间的相互作用提供了一个新的视角。

小兴安岭不同径级白桦枝叶性状变异及权衡

【目的】植物可以通过调整自身性状变化从而更有效地利用资源。探究不同径级植物枝叶性状间的变异及其相关关系,对理解植物功能性状种内变异及对资源的获取策略具有重要意义。【方法】以黑龙江凉水国家级自然保护区阔叶红松林中的白桦为研究对象,选取3个径级(小树、中等树、大树)的样树,测定其枝横截面积、单叶面积、总叶面积、总叶干质量、枝干质量和出叶强度。采用单因素方差分析检验枝叶性状在不同径级间是否存在显著差异;以标准化主轴预估检验径级对白桦枝叶性状间的相关关系是否存在影响。【结果】随着径级的增加,枝横截面积呈上升趋势,单叶面积和总叶面积呈下降趋势,而总叶干质量、枝干质量、出叶强度不存在显著差异。不同径级白桦的枝横截面积与单叶面积、总叶面积和总叶干质量呈显著正相关,与出叶强度呈显著负相关,其中,小树和大树枝横截面积与总叶面积和总叶干质量呈接近1的等速生长关系,而中等树呈接近1.5的异速生长关系;单叶面积与出叶强度显著负相关,呈异速生长关系。径级对白桦枝叶性状相关关系的斜率或截距存在显著影响。【结论】在同一群落内,不同径级的白桦枝叶性状存在差异是其自身的一种资源获取策略,且枝叶性状为了获得有效的资源而协同变化。

元宝枫无性系幼龄期枝叶性状变异分析

为进行元宝枫无性系的良种选择,以新选育的6个元宝枫无性系为试验材料,对其生长、枝姿、叶形和叶色等14个性状进行变异性分析,其中首次使用色差仪对叶色进行数量化分析,结果表明：（1）无性系间14个性状的变异系数在0.0439-0.3589之间,除去地径（X2）、叶柄弯度（X11）、叶色a值（X13）、叶色b值（X14）差异性不显著外,其他性状均存在极显著或者显著差异,表明枝叶性状的遗传变异较为丰富;（2）除叶色a值（X13）与叶色b值（X14）的重复力较低外,其他性状重复力在0.5343-0.8380之间属于中等偏高遗传控制性状,表明大多数性状受环境影响较小;（3）相关性分析表明：苗高（X1）与枝条弯度（X4）呈极显著正相关,表明高生长快的元宝枫无性系,枝条易柔软下弯.

帽儿山区野生软枣猕猴桃雄株枝叶性状多样性研究

为建立优异软枣猕猴桃雄株综合评价体系,初步筛选保存的长白山山脉帽儿山区野生雄株软枣猕猴桃资源,以25份雄性软枣猕猴桃为调查对象,参考《猕猴桃种质资源描述规范和数据标准》的调查方法对全部资源进行了生物学性状的观察和测量。结果表明,一年生枝阳面色泽以褐色系列为主,皮孔多为浅黄色或灰白色的小皮孔,皮孔形状则以短梭形和椭圆形为主,且多在枝条上排列较为密集。一年生枝横截面表型以圆形和椭圆形为主,芽座多为小芽座,枝条叶痕较多表现为浅,M17-35的一年生枝节间长度最长,为3.7 cm,M17-16节间长度最小,为1.6 cm。成叶与幼叶在形状及叶基形状上具有一定差异,幼叶均为卵圆形,但部分资源的叶片发育为阔卵形,幼叶叶基为楔形和圆形,成叶叶基为心形和圆形。全部资源成叶叶片均被白色刚毛,多双面被毛,其中5份资源背面无毛。成叶叶片长度在8.3~11.8 cm,平均值为9.9 cm。叶片宽度在5.3~6.8 cm,平均值为6.2 cm。其中M17-40的叶片最大,叶片长度和宽度分别为11.8 cm和6.8 cm。全部资源的叶柄长度在2.6~3.9 cm,平均长度为3.2 cm,叶柄直径在1.7~2.5 mm,平均值为2.1 mm。综合来看M17-1的叶柄最长最粗,分别为3.9 cm和2.5 mm。

冀北山地不同坡向白桦枝叶异速生长关系研究

当年生小枝作为植物生长的独立构件单元,研究其大小关系对于理解植物生存适应策略具有重要意义。以冀北山地不同坡向白桦枝叶为研究对象,测定小枝的茎干质量、叶片干质量、叶片面积、叶柄干质量以及小枝干质量,分析不同坡向白桦枝叶生长关系,揭示白桦枝叶生长对坡向的生态策略和适应性。结果表明:(1)除茎干质量外,其余干质量皆显示为半阳坡显著大于阴坡,叶片面积在坡向间无显著差异。(2)标准化主轴回归分析(SMA)表明,在小枝水平上,不同坡向间茎干质量与小枝干质量、总叶片干质量与小枝干质量、总叶片面积与小枝干质量均为等速关系,而总叶柄干质量与小枝干质量为异速关系;且茎干质量与小枝干质量、总叶柄干质量与小枝干质量的共同斜率1.12和1.22大于总叶片干质量与小枝干质量的共同斜率1.04。(3)在叶水平上,阴坡和半阳坡总叶片干质量与总叶柄干质量为异速关系,在半阴坡为等速关系;总叶片面积与总叶柄干质量在阴坡为等速关系,其余坡向为异速关系。(4)每个坡向叶大小与出叶强度呈负等速关系;叶大小以叶干质量表示时,阴坡异速生长常数-0.18为最小;叶大小以叶面积表示时,半阳坡异速生长常数2.01为最小。结果表明,白桦为适应坡向的变化,会优先将资源分配给茎和叶柄,且阴坡白桦小枝上会着生更多面积大而干质量小的叶片,以扩展其生长空间,获得更多的光照,利于白桦的生长。

石漠化区先锋树种对青冈幼苗的保育作用及枝叶性状的影响

青冈(Cyclobalanopsis glauca)是南方喀斯特区地带性森林植被比较常见而重要的建群种或优势种,对石漠化山区有较强的适应性。本研究调查了桂西南石漠化区环境下,茶条木(Delavaya toxocarpa)、银合欢(Leucaena leucocephala)和任豆(Zenia insignis)等3种先锋树种对定植1~3年青冈幼苗生长及枝叶性状的影响。结果表明:3个先锋树种对青冈幼苗的成活和生长均具有比较明显的保育作用,并且这种保育作用随青冈幼苗年龄增长而增强,对株高的影响要大于对基径的影响,茶条木的保育作用明显大于任豆;与同一坡位冠外空地相比,先锋树种冠下的青冈幼苗主干的高茎比(株高/基径)及平均节间长度、叶片SPAD值和平均单叶面积等较大,叶片N含量较高和C/N值较低,其中茶条木下和银合欢下与冠外空地之间的差异显著(P<0.05),茶条木下的比叶面积(SLA)明显大于冠外空地(P<0.05)。根据本次及以往研究结果,在桂西南石漠化山区,茶条木、银合欢和任豆可作为青冈的保育植物,以提高其幼苗定居成功率和植被修复效果。

猫儿山铁杉相邻植株冠层机械磨损对枝叶性状的影响

机械磨损是邻体植物冠层接壤区域的重要生态过程之一,对枝叶生理和形态特征具有重要影响。但是,当前非常缺乏邻体植物冠层机械磨损对枝叶功能性状影响特征和权衡机制的深入研究。该研究以广西猫儿山的铁杉(Tsuga chinensis)为对象,通过比较邻体冠层间机械磨损区优势枝、劣势枝与非机械磨损区的叶面积、叶长、叶宽、叶厚、比叶面积、叶干物质含量、叶干质量、末端枝含水率和枝直径的差异,分析枝叶功能性状在机械磨损影响下的变异和权衡关系。结果显示:机械磨损显著影响邻体冠层叶干物质含量、比叶面积和叶干质量。具体而言,机械磨损区优势枝叶干物质含量显著大于劣势枝和非机械磨损区,优势枝比叶面积显著低于劣势枝和非机械磨损区,劣势枝叶干质量显著低于优势枝和非机械磨损区。其次,机械磨损对枝叶性状关系的影响格局不同。叶面积-叶长在机械磨损区优势枝、劣势枝和非机械磨损区间表现出一致的正向关系;叶面积-叶宽、叶面积-叶干质量、叶宽-叶厚、叶厚-末端枝直径和叶长-叶宽仅在机械磨损区优势枝显著正相关;叶面积-末端枝直径和末端枝直径-末端枝含水率仅在劣势枝显著负相关;叶干物质含量-叶厚仅在劣势枝显著正相关。其余性状关系在机械磨损区优势枝、劣势枝和非机械磨损区均不显著。以上结果表明,森林植物邻体间的冠层机械磨损可显著改变枝叶功能性状的权衡关系。

天然云南红豆杉林木及其派生扦插苗枝叶紫杉烷含量性状的遗传分析

对从云南红豆杉主要分布区评选出的52株天然云南红豆杉林木及其派生的扦插苗枝叶的6种紫杉烷含量性状进行了母株-无性系间的相关分析。其单株间枝叶紫杉烷含量的相关系数r=0.556 0,按海拔高度分组的林木枝叶紫杉烷含量的相关系数r=0.896 7,均达到极显著(>α=0.01)水平。按基因型变量占总变量的百分数,计算出天然云南红豆杉母株-无性系间该性状的广义遗传力H2=0.81。依枝叶紫杉烷含量高于此52样株平均值为标准,从中评选出13株枝叶紫杉烷高含量优树。其优树枝叶紫杉烷含量的选择差为0.320 g/kg。优树所派生的扦插苗枝叶紫杉烷含量的实际遗传进展提高了0.251 g/kg,其现实遗传力hr2=0.78。依此认为天然云南红豆杉林木-无性系间的枝叶紫杉烷含量性状具有较高的遗传传递力。

不同生长期薰衣草枝叶功能性状及其与环境因子的相关性

在黑龙江省哈尔滨市松北区设置3个10 m×10 m的样方,选取长势相近、健康的薰衣草(Lavandula angustifolia Mill.)30株;于生长初期(6月上旬)、旺盛期(8月中旬)、生长末期(11月下旬),每株随机选取10个当年生枝条,测量每个枝条的叶片数量、总叶面积、枝条和叶片质量,计算枝条和叶片功能性状;分早晨、中午、傍晚3个时段,在样方区域按5点法监测环境因子。依据试验统计监测数据,应用方差分析法、显著性差异法、相关性分析法、冗余分析法等,分析薰衣草枝叶功能性状在生长初期、旺盛期、生长末期期间的差异显著性、功能性状变异性、枝叶性状间相关性及其与环境因子的关系,探索薰衣草在哈尔滨地区的生长规律及其对环境因子的适应性。结果表明:薰衣草枝叶生长,在不同生长阶段具有显著差异;枝条含水量、比叶面积、总叶面积、单叶面积、叶生物量、叶含水量,在生长旺盛期显著升高并达到最大值,有利于有机物积累和运输,植物生长旺盛。比叶质量、叶干物质量,在生长末期时显著升高,利于植株为越冬提供养分。薰衣草枝叶功能性状相关性,在生长初期和旺盛期较为密切,体现出枝叶的协同生长,有利于植株形态构建。总体看,叶片生长变异性大于枝条的变异性;生长旺盛期的枝叶变异性为弱变异,植株生长稳定;生长末期的枝叶变异性为中等变异,与植物应对低温调节生理代谢有关。不同生长阶段,各环境因子对薰衣草生长影响的主导作用不同,气温是薰衣草生长初期生长的主要影响因素、土壤电导率是薰衣草生长旺盛期生长的主要影响因素、土壤绝对含水量是薰衣草生长末期生长的主要影响因素。

不同叶片质地行道树枝叶功能性状对冠下硬化地表覆盖的响应

【目的】通过比较枝叶功能性状变化规律及其协同与权衡关系,研究不同叶片质地树种对硬化地表环境的响应,并分析各类树种的资源利用与分配策略。【方法】以济南市常见绿化树种国槐、悬铃木、大叶女贞分别代表纸质叶、蜡质叶、革质叶树种,以20%等值设置5个硬化地面覆盖度梯度环境,采取典型抽样方式获取枝叶功能性状样品。【结果】(1)不同叶片质地树种的枝叶性状对冠下硬化地表覆盖响应的敏感性不同,小枝功能性状对冠下硬化地表覆盖响应的敏感度随着叶片表面的蜡质层厚度增加而显著降低,悬铃木的叶功能性状对冠下硬化地表覆盖面积的变化更加敏感,而表征枝叶关系的性状(出叶强度和枝叶质量比)均对冠下硬化地表覆盖环境的响应较敏感。(2)光合产物的分配随着硬化地表覆盖程度的提高而减少,树木的枝叶生长量、叶片着生空间、叶片面积随硬化地表覆盖度增加显著降低。随着硬化地表覆盖程度升高,3个树种均采取减小叶片面积、维持叶片数量的方式适应环境。(3)异速生长关系表明:在硬化地表覆盖的胁迫条件下,树木对叶片的资源投入要高于小枝。在小枝内部中,小枝加粗生长的资源投入要多于伸长生长。叶片内部资源的利用方式随叶片质地变化而变化:纸质叶片树种倾向于将资源更多地分配到叶片资源获取的组织建成上,革质叶片树种则倾向于将资源更多地分配到叶片防御机制的建成上。【结论】硬化地表覆盖环境会显著影响树木的枝叶生长情况。不同叶片质地树种的叶片应对硬化地表环境所采取的适应策略有所区别,纸质叶片树种倾向于采取“低消耗-快收益”的适应策略,而革质叶片树种倾向于采取“高消耗-慢收益”的适应策略,蜡质叶片树种的适应策略介于二者之间。

生长型分类方案不同导致森林生态系统植物功能性状的统计偏差

将植物划分为不同的生长型来统计植物功能性状特征,是当前植物性状研究中常用的方法;但生长型分类方案的不同很可能造成植物功能性状统计分析的偏差,对此偏差的评估却尚未见报道。根据植物志描述及野外调查实际情况,将生长型划分为3种不同的分类方案:分类1:根据植物志信息划分为传统意义的乔木和灌木;分类2:根据树高和胸径划分乔木、小乔木和灌木;分类3:仅根据树高划分乔木层与灌木层的乔木和灌木。以东部亚热带常绿阔叶林区域的浙江金华北山35种优势阔叶木本植物的枝叶性状为研究对象,比较不同生长型分类对植物枝叶性状统计数据的影响。结果表明:(1)与传统的分类1相比,分类2对乔木植物枝叶性状影响的显著程度要高于分类3,而对灌木植物枝叶性状的影响程度低于分类3;但不同生长型分类方案中乔木和灌木的枝叶性状总体差异不显著。而与分类2小乔木相比,分类1以及分类2内部的乔木和灌木生长型的性状与分类2小乔木差异非常明显;(2)将不同生长型植物再划分为不同生活型后,不同生长型分类方案对性状统计的影响增大。无论是常绿还是落叶生活型的小乔木,其与不同生活型乔木和灌木的性状差异仍然显著。可见,不同的生长型分类方案可造成植物功能性状统计的差异;把小乔木植物这一功能类群划分出来,能更好地反映森林生态系统性状特征的差异性。

黔中喀斯特区不同光环境下光皮桦枝叶关系特征研究

以3种不同光环境下(孤立木、林缘木、林中木)的光皮桦作为研究对象,研究分析了不同光环境下光皮桦的林木枝叶鲜重、生物量、枝体积、枝横截面积等植物枝叶性状权衡关系特征。结果表明:1)在平均枝-叶所含生物量上,孤立木>林缘木>林中木。2)孤立木由于得到更加充足的光照条件,枝-叶大小数量关系特征比更加接近预期估计数值,其次是林缘木、林中木。3)枝条大小(枝鲜重、枝横截面积、枝体积)和其支撑的叶大小(叶鲜重、鲜叶总面积)具有显著正相关关系,当年生枝叶基本接近于等速生长;但是在枝大小一定情况下,枝条的分级越多,分级枝上的叶量越少。

重庆常见园林树木异速生长关系随发育的变化

研究茎、叶性状间的异速生长关系有助于加深理解植物在生长发育过程中茎、叶之间的资源分配模式.以重庆主城区14种常见的园林树木为对象,分析不同物种和生活型间茎干质量与叶柄、叶片干质量和叶面积、叶片干质量与叶柄干质量、叶面积间的异速生长关系,定量分析其在不同发育阶段的变化.结果表明:①在物种水平上,茎、叶性状间的异速生长关系在不同发育阶段差异具有统计学意义.新生期茎干质量的增加速度小于叶柄干质量、叶片干质量及叶面积的增加速度,花期保持同速增长,果期前者增加速度超过了后者;新生期和花期叶片干质量的增加速度远大于叶柄干质量和叶面积的增加速度,果期保持等速增长.②在生活型水平上,常绿植物茎干质量与叶柄干质量、叶片干质量和叶面积间SMA斜率不随发育阶段改变,而落叶植物茎、叶性状间SMA斜率随发育阶段发生明显改变;随发育历程的改变,常绿植物叶片干质量的增加速度逐渐小于叶柄干质量增加速度,逐渐大于叶面积增加速度,而落叶植物叶片干质量的增加速度始终大于叶柄干质量的增加速度,逐渐等于叶面积的增长速度.这些结果揭示了植物茎叶性状的资源利用策略在不同发育阶段发生转变.

葡萄气孔、花粉等与倍性的关系及倍性判别分析

测定了二倍体和四倍体葡萄的气孔、花粉、枝叶等11个外部性状,结果表明,染色体倍性与其中8个性状呈极显著相关,其中气孔密度与倍性呈极显著负相关。将这些相关性状作二倍体与四倍体显著性测定表明差异显著,可用二倍体与四倍体的各性状建立判别公式进行未知品种的倍性分析鉴定。

唐古特白刺枝叶形态结构对水分条件的响应

土壤水分是影响植物枝叶形态建成及叶片结构的重要因素。本研究旨在探究唐古特白刺对水分条件的适应规律,为人工诱导不同株丛形态的唐古特白刺提供理论依据。以一年生唐古特白刺幼苗为对象,采取盆栽控水法,设置6个水分处理,即正常供水量W4(以插穗采集地3—8月多年平均降水量为依据,计算得出)、轻度干旱胁迫W3、中度干旱胁迫W2、重度干旱胁迫W1(以W4为基准,分别减少15%、30%和45%)和轻度增水W5、中度增水W6(以W4为基准,分别增加15%和30%),处理10、30、50、70和90 d后,测量各级枝条的长度、节数、节间长度、基径、分枝角度、分枝比,叶片长度、宽度、厚度、长宽比及解剖结构等形态指标。结果表明:轻度、中度干旱胁迫对唐古特白刺枝条生长有明显抑制作用,但有利于枝条节的形成和分枝比的增加;中度干旱胁迫处理后,唐古特白刺叶片出现“复表皮”现象,叶肉中出现黏液细胞。随着供水量增加,唐古特白刺叶片长度、宽度、厚度、长宽比呈增大趋势。轻度增水有利于促进各级枝条生长,一级枝条分枝角最大,试验后期一级枝条分枝角达到43.5°,唐古特白刺株丛由开始的“直立状”逐渐向“半直立状”过渡。中度增水处理的叶片达到最大,叶片长度为21.46 mm、宽度为4.69 mm、厚度为0.47 mm、叶片长宽比为4.62;枝条生长出现徒长现象。