生长季节不同配方施肥对白花泡桐埋根苗的影响

为明晰白花泡桐苗木与季节环境相适应的N、P、K三要素响应规律,优化其埋根育苗的施肥方式.以白花泡桐1a生种根为试验材料进行埋根育苗试验,设置4种生长季节配方施肥处理,CK处理:6—7月份施N、P、K各10 g/(株·月),8—9月份施N、P、K各15 g/(株·月);T1处理:6—7月份单施P肥10 g/(株·月),8—9月份单施K肥15 g/(株·月);T2处理:6—7月份单施N肥10 g/(株·月),8—9月份施P、K肥各15 g/(株·月);T3处理:6—7月份施N、P肥各10 g/(株·月)、8—9月份单施P肥15 g/(株·月).采用随机区组设计,4个小区,4次重复,每小区10株;定期观测苗木生长指标、光合参数和叶片营养元素含量.结果显示,T3处理的白花泡桐叶片净光合速率、生物量和根冠比最大,且苗高、地径、叶片数和叶面积亦最大,总叶绿素、类胡萝卜素和N、P、K元素含量最高,并与其他施肥处理差异达到显著水平(p<0.05).因此,培育白花泡桐高干壮苗,T3处理,即6—7月施N、P肥各10g/(株·月),8—9月单施P肥15 g/(株·月),可提高光合效率,促进叶原基的分化和展开,增加着叶数和着叶面积,生产更多的光合产物,促进苗木生长,肥效最佳.

连作对白花泡桐生长及根内外微生物群落的影响

为了弄清连作对白花泡桐生长的影响及其根内和根际微生物群落的变化情况,以连续种植1~3 a的白花泡桐为研究对象,基于16S rRNA和内源转录间隔区(ITS)高通量测序技术,分析不同连作条件下根内和根际微生物群落的结构变化。结果表明:连作显著影响了白花泡桐的生长,尤其表现在株高的降低,其次还导致了白花泡桐叶片数的减少和叶片的变窄。不同树龄的白花泡桐根内细菌主要为变形菌门(Proteobacteria)和厚壁菌门(Firmicutes)细菌,根内真菌主要为子囊菌门(Ascomycota)和担子菌门(Basidiomycota)真菌,根际细菌主要为放线菌门(Actinobacteriota)、变形菌门、酸杆菌门(Acidobacteriota)和绿屈挠菌门(Chloroflexi)细菌,根际真菌主要为子囊菌门、被孢菌门(Mortierellomycota)和担子菌门真菌。连作降低了白花泡桐根内细菌和真菌的Chao1指数,改变了根内和根际细菌和真菌的群落结构。此外,白花泡桐连作提高了根内真菌病理-腐生营养型、病理-腐生-共生营养型和腐生营养型等功能的相对丰度,降低了根内和根际共生营养型相对丰度。细菌-真菌共存网络分析发现,白花泡桐存在一个根际核心微生物群落,其中,植物病原菌镰刀菌(Fusarium)的相对丰度随树龄的增加而提高,植物有益菌假单胞菌属(Pseudomonas)的相对丰度随树龄的增加而呈先升高后降低的趋势。综上,白花泡桐连作引起了根内细菌和真菌的多样性降低、根内和根际细菌和真菌的群落结构功能改变、根际镰刀菌大量增殖,这可能是造成白花泡桐连作障碍的主要原因。

干旱胁迫对白花泡桐幼苗根、叶形态特征和生理变化的影响

【目的】探究白花泡桐幼苗根、叶形态特征和生理过程在干旱胁迫下的变化及其之间的相互关系,进一步揭示其干旱适应策略,为泡桐的抗旱研究提供参考。【方法】以白花泡桐幼苗为研究对象,采用盆栽控水法,设置3个水分梯度处理,研究干旱胁迫对白花泡桐幼苗的根、叶形态特征和生理过程的影响。【结果】(1)干旱胁迫下白花泡桐幼苗叶片厚度减小、比叶面积和组织密度增加,根系直径减小、比根长和组织密度增加。(2)干旱胁迫严重限制了白花泡桐幼苗叶片的光合生理活性,随着干旱胁迫的增加,白花泡桐幼苗叶片最大净光合速率降低,暗呼吸速率不变,光补偿点和光饱和点增加。(3)中度干旱胁迫时,白花泡桐幼苗细根呼吸速率和分泌速率同时增加,重度干旱胁迫时,细根呼吸速率持续上升,分泌速率有所降低。【结论】干旱胁迫造成白花泡桐幼苗叶片光合能力降低,比叶面积增加。中度干旱时的根更细、比根长更长,具有更高的呼吸和分泌速率,干旱程度继续增加后,根呼吸速率增加,根分泌速率显著降低。

白花泡桐果皮和花芽的化学成分研究

目的研究白花泡桐果皮和花芽的化学成分。方法采用硅胶、SephadexLH-20、ODS等柱色谱层析方法对白花泡桐果皮和花蕾的95%乙醇提取物进行分离纯化,根据化合物的波谱分析(MS,CD,^(1)HNMR与^(13)CNMR)进行结构鉴定。结果从白花泡桐果皮中分离纯化得到6个化合物,分别鉴定为:paulownione A(Ⅰ),(2R,3R)-4’,5’,5,7-tetrahydroxy-3’-methoxy-6-[6-hydroxy-3,7-dimethyl-2(E),7-octadienyl]flavanone(Ⅱ),tanariflavanone D(Ⅲ),isopaucatalinone B(Ⅳ),prokinawan(Ⅴ),洋芹素(Ⅵ)。从其花芽中分离纯化得到12个化合物,分别鉴定为:diplacone(Ⅶ),3’-O-methyl-5’-methoxy-diplacol(Ⅷ),diplacol(Ⅸ),异槲皮苷(Ⅹ),金圣草黄素(Ⅺ),dihydrotricin(Ⅻ),(-)-芝麻素(ⅩⅢ),(+)-松脂素(ⅩⅣ),(erythro)-longifloroside B(ⅩⅤ),(threo)-longifloroside B(ⅩⅥ),毛蕊花糖苷(ⅩⅦ),异毛蕊花糖苷(ⅩⅧ)。结论其中化合物ⅩⅤ和ⅩⅥ为首次从泡桐属中分离得到,化合物Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅷ、Ⅸ、Ⅺ、Ⅻ和ⅩⅣ为首次从白花泡桐植物中分离得到。此外,白花泡桐的花芽中苯乙醇苷类化合物的含量较高,可作为该类化合物(毛蕊花糖苷)的植物资源进行开发利用。

白花泡桐bZIP基因家族鉴定及其对丛枝植原体致病过程的响应

【目的】全基因组范围内鉴定白花泡桐(Paulownia fortunei)基因组中的碱性亮氨酸拉链转录因子(basic leucine zipper,bZIP)家族成员,并研究该家族基因在泡桐丛枝病发生过程中的作用。【方法】基于白花泡桐基因组图谱,利用隐马尔科夫模型、拟南芥bZIP蛋白质序列和本地BlastP程序,以E-value<0.001为阈值进行PfbZIP家族成员鉴定;使用MAGE7.0软件进行蛋白质序列比对及系统发育进化树构建,使用Tbtools软件进行基因结构及启动子顺式作用元件分析,并利用泡桐丛枝病发生前后及恢复过程中的转录组数据筛选与泡桐丛枝病发生相关的基因。【结果】鉴定到PfbZIP基因家族共有89个成员,根据系统进化分析将该家族基因分为13个亚家族;共线性分析发现该家族内发生了63次片段复制事件;顺式作用元件分析表明,PfbZIP基因家族可能响应光照、植物激素调控、生物与非生物胁迫等生物学过程。对泡桐丛枝病发生前后及恢复过程中的转录组数据分析发现,30个PfbZIP基因在发病前后显著差异表达,其中PfbZIP46基因表达在恢复过程中也有明显变化,故推测PfbZIP46可能与丛枝植原体入侵有关。【结论】在白花泡桐基因组中共鉴定出89个PfbZIP基因,片段复制事件可能是PfbZIP转录因子家族扩张的重要原因,PfbZIP46可能在丛枝植原体入侵泡桐过程中扮演重要角色。

白花泡桐×兰考泡桐和毛泡桐×白花泡桐F_1无性系自然接干性状遗传变异的比较研究

从树木遗传学的角度开展了白花泡桐×兰考泡桐和毛泡桐×白花泡桐F1无性系自然接干性状遗传变异的比较研究。结果表明:①白花泡桐×兰考泡桐和毛泡桐×白花泡桐F1无性系自然接干性状的遗传变异在变异系数、变异模式、自然接干类型、自然接干优劣性、变异差异性、主成分结构、主成分贡献率、相关性模型、生长杂种优势、速生性、广义遗传力、遗传增益和样木干形上都完全相同或大体相似,而没有本质性差别。②接干高性状在影响和决定白花泡桐×兰考泡桐和毛泡桐×白花泡桐F1无性系自然接干性状的总体表现和最终状况上起着重要作用,而通直度性状是泡桐自然接干性状遗传改良的关键性状。③白花泡桐×兰考泡桐,与泡桐杂交育种史上应用最多和育种成就最大的种间杂交组合:毛泡桐×白花泡桐,具有同等重要的杂交育种意义。④在泡桐的杂交育种、无性系育种、自然接干性状的遗传改良和多世代遗传改良中,必须同等对待白花泡桐×兰考泡桐和毛泡桐×白花泡桐,而纠正过去长期忽视白花泡桐×兰考泡桐的杂交育种倾向。

毛泡桐与白花泡桐正反交F_1无性系自然接干性状遗传变异的比较研究

本文从树木遗传学的角度进行了毛泡桐×白花泡桐和白花泡桐×毛泡桐正反交F1无性系自然接干性状遗传变异的比较研究。结果表明:(1)毛泡桐×白花泡桐和白花泡桐×毛泡桐正反交F1无性系自然接干性状的遗传变异在变异系数、变异模式、自然接干类型、自然接干优劣性、变异差异性、主成分结构、主成分贡献率、生长杂种优势、速生性、广义遗传力和遗传增益上都完全相同或基本相似而无本质差别。(2)接干高性状在影响和决定毛泡桐×白花泡桐和白花泡桐×毛泡桐正反交F1无性系自然接干性状的总体表现和最终状况上起着重要作用,而通直度性状是泡桐自然接干性状遗传改良的关键性状。(3)毛泡桐×白花泡桐和白花泡桐×毛泡桐正反交具有同等重要的杂交育种意义。(4)在泡桐的杂交育种、无性系育种、自然接干性状的遗传改良和多世代遗传改良中必须同等对待毛泡桐×白花泡桐和白花泡桐×毛泡桐而纠正过去长期只重视毛泡桐×白花泡桐而忽视白花泡桐×毛泡桐的杂交育种倾向。

白花泡桐同源四倍体的诱导

将预培养不同时间的白花泡桐组培苗叶片分别放置到含有不同浓度秋水仙素的双层(液体和固体)MS+NAA0·1mg·L-1+BA18mg·L-1培养基上进行染色体加倍试验,通过根尖染色体计数和叶片单细胞相对DNA含量测定进行变异植株的倍性分析。结果表明:秋水仙素浓度对叶片存活率和芽诱导的影响达到极显著水平,对四倍体诱导的影响不显著;秋水仙素处理外植体时间对四倍体诱导率影响显著,外植体预培养时间对芽诱导率和四倍体诱导率的影响达到极显著水平。在9个试验组合中,用5mg·L-1秋水仙素处理预培养12d白花泡桐叶片72h时,四倍体诱导率最高可达20·0%。诱导出的四倍体植株叶片较二倍体增大、增厚,叶片单个气孔器变大,叶片气孔密度变小。

超微粉碎与常规粉碎对白花泡桐叶中熊果酸提取率的影响

目的:研究白花泡桐叶常粉与超微粉中熊果酸的提取率。方法:用不同时间超声提取常粉与超微粉中熊果酸,用HPLC测定其含量并进行比较。结果:相同量的常粉和微粉白花泡桐叶,超微粉碎后熊果酸的提取量几乎是常规粉碎熊果酸中提取量的2倍;从提取时间来看,超微粉到达提取上限的时间为5 min,而常粉达到提取上限的时间为20 min。结论:白花泡桐叶中熊果酸采用超微粉碎比常规粉碎提取效率高。

白花泡桐材色优良单株的选择

泡桐（Paulownia sp．）为良好的用材林树种，其材质轻软，易加工和干燥，尺寸稳定性好，很少开裂和变形，材质浅白，且有独特的丝绢光泽，但其缺点是生材锯解后，在存放、加工和使用过程中，其表面经常出现深褐色或黑褐色色斑，严重损害了成材和制品的外观质量，对其经济价值会造成很大影响。

白花泡桐种源遗传多样性的ISSR分析

利用ISSR技术对白花泡桐38个种源的遗传多样性进行分析。从100个引物中筛选出9个能扩增出清晰带型并具多态性的引物，共扩增出95个条带，其中88条具多态性，多态位点比率为92．63％；在物种水平上，种源的多态位点比率在32．63％（江西抚州）～56．84％（广西梧州和江西九江）之间，平均多态位点比率为47．16％，不同种源的有效等位基因数（Ne）、Nei’s基因多样性指数（H）、Shannon’s信息指数（I）的平均值分别为1．3910、0．2424、0．3765，均表明种源具有丰富的遗传多样性水平。种源遗传分化系数（GGst）为0．3539，种源问的遗传变异占总遗传变异的35．39％，表明种源间出现遗传分化，种源具有较高的遗传变异水平，且遗传变异主要来源于种源内的个体间。遗传一致度在0．39～0．82之间，就反映出白花泡桐种源的遗传基础较宽，存在较大的遗传变异性。其中贵州省凯里市和广西省柳州市种源的亲缘关系最近，遗传一致度为0．82，湖南省衡阳市与浙江省诸暨市、贵州省镇宁县种源的亲缘关系最远，遗传一致度为0．39。UPGMA法聚类分析将38个种源分为三组。研究还表明种源间的遗传距离与地理距离相关不显著。

白花泡桐叶柄愈伤组织再生植株的诱导与培养

为提高白花泡桐繁殖效率,防止丛枝病的传播,保持优良种性,利用愈伤组织再生技术对其增殖.研究表明:叶柄产生愈伤组织最适培养基为MS+2.0 mg/L BA+0.2 mg/L NAA+0.05 mg/L2,4-D;诱导芽分化最适培养基为1/2MS+2 000 mg/L脯氨酸,可使诱导分化率达27%;增殖继代最适培养基为B5+1.0 mg/L BA+0.1 mg/L NAA,增殖系数达6.79;生根最适培养基为1/2MS+0.1 mg/L IBA+0.1 mg/L NAA,生根率达100%.

白花泡桐不同部位的熊果酸含量测定

目的:比较白花泡桐不同部位熊果酸的含量。方法:采用高效液相色谱法测定熊果酸含量。结果:白花泡桐不同部位熊果酸含量差异很大,叶>种子>花>果壳,可为白花泡酮这一丰富资源的合理开发利用提供参考。

白花泡桐优树试管嫁接幼化及组培快繁技术研究

以白花泡桐优树‘白优2号’为试验材料,通过组织培养和试管嫁接方法,对白花泡桐优树材料的幼化技术进行了研究。结果表明:外植体初代培养萌发的嫩芽为最适合的接穗;‘建始桐3号’为试管嫁接较合适的砧木;采用劈接进行;MS+NAA 0.3 mg.L-1+蔗糖30 g.L-1为试管嫁接培养基;继代增殖和生根培养基分别为1/2MS+6-BA 6.0 mg.L-1+NAA 0.3 mg.L-1+蔗糖20 g.L-1和1/2MS+NAA 0.1 mg.L-1。

不同种源白花泡桐种子的休眠生理生态研究

为了探讨亚热带树木休眠理论以及休眠与树木分布的相互关系 ,研究了不同种源白花泡桐种子的休眠生理生态学特性。结果表明 :白花泡桐种子适宜发芽温度范围在 2 0～ 30℃ ,经过低温处理后 ,适宜发芽温度范围扩大到 15～ 30℃ ,具有浅低温休眠特性 ;5℃的低温处理不仅提高了不同种源白花泡桐种子的发芽率和发芽势 ,而且加快了发芽速度 ,尤其在 15℃发芽温度条件下的促进效果更加明显 ;4 0 d的 5℃低温处理效果最好 ,2 0 d、6 0 d的低温处理效果相对较差 ;没有用低温处理的不同种源白花泡桐种子 ,除了在 2 5℃发芽温度下的发芽势差异不显著外 ,在不同发芽温度条件下的发芽率与发芽势都存在着显著差异 ,但在2 0℃、2 5℃发芽温度下的平均发芽时间差异不显著。在 15℃发芽温度条件下 ,除了桂林种源以外 ,没有用低温处理的白花泡桐种子的发芽率与发芽势都随着种源纬度的增加而增加 ,而在 2 0～ 30℃的适宜发芽温度范围内随种源纬度的变化趋势不明显 ;不同种源白花泡桐种子对低温处理反应差异明显。低温处理后的中亚热带以南的低纬度种源白花泡桐种子发芽率、发芽势都较北亚热带的高纬度种源高。低温处理后的中亚热带株州种源和北亚热带南部的宜昌种源白花泡桐种子的平均发芽时间最长 ,而随着纬度的降低或增加?

白花泡桐树冠结构、生长性状的选择对于形改良的影响

为了改良白花泡桐的干形，对树冠结构、生长性状与干形的遗传相关进行了剖析和通径分析，计算出主要树冠性状、生长性状对干形的６３个选择指数方程。结果表明，胸径、小枝数、分枝总长、冠表面积和树高对形数、圆满度的决定系数在０．４０５～０．９４０和０．４２６～１．０６４之间。由以上５性状和形数或圆满度组成的综合选择指数方程效果最好。对形数选择的遗传进度、相对效率分别为０．１５５和１５９．０１５７％。对圆满度选择的遗传进度、相对效率分别为０．１７４和１２８．３６７９％。

白花泡桐优树组织培养幼化技术研究

为了探索白花泡桐的幼化技术,以13个白花泡桐优树为试验材料,通过组织培养法对白花泡桐优树材料的幼化技术进行了研究。结果表明:嫁接嫩芽为最适合的外植体;MS+BA 4.0 mg.L-1+NAA 0.3mg.L-1为初代芽诱导最佳培养基;1/2 MS+BA4.0 mg.L-1+NAA0.3 mg.L-1为继代培养幼化的最合适的培养基;12个白花泡桐优树材料成功得到幼化。1/2 MS+NAA0.1 mg.L-1或1/2 MS+IBA0.1 mg.L-1+NAA0.1 mg.L-1为最理想的生根培养基。炼苗在室内进行,炼苗一个月后大棚壮苗,成活率可达95%以上。

白花泡桐优树种质资源收集保存及繁殖技术研究

为了挽救、保护和综合利用珍贵的泡桐Paulownia种质资源,对全国20个省(直辖市)进行泡桐种质资源调查收集,并对其保存和繁殖技术进行了研究。到2009年底,共搜集到338份泡桐种质资源,其中包括50个生长量大、干形好、抗性强的白花泡桐Paulownia fortune优良单株资源;在河南温县、湖北赤壁和江西九江共营建21.73hm3泡桐基因库,对搜集的资源进行保存;进行了嫁接,扦插,组织培养和埋根等幼化繁殖试验,成功地探索出了白花泡桐老龄优树的幼化繁殖技术。

四倍体白花泡桐木材的物理特性研究

以3年生四倍体白花泡桐为材料,探讨了染色体加倍白花泡桐木材的物理特性.结果表明,四倍体白花泡桐木材纤维的长度、长宽比值、壁厚和壁腔比值的平均值分别比其二倍体大,而木材纤维宽度、弦向干缩率、径向干缩率、纵向干缩率和体积干缩率平均值则相反.此外,四倍体白花泡桐木材的基本密度、白度、顺纹拉力强度、抗弯强度、抗弯弹性模量、硬度和顺纹抗压强度分别比其二倍体泡桐增加了14.29%,16.25%,38.90%,26.13%,32.50%,18.36%和17.28%.

白花泡桐种源的遗传多样性和遗传分化研究

利用ISSR技术对白花泡桐38个种源的遗传多样性和遗传分化进行分析。结果显示:(1)从100个ISSR引物中筛选出9个能扩增出清晰带型并具多态性的引物,共扩增出95个条带,其中88条具多态性,多态位点比率为92.63%。(2)在物种水平上,有效等位基因数(Ne)、Nei’s基因多样性指数(H)、Shannon’s信息指数(I)的平均值分别为1.391 0、0.242 4、0.376 5;种源的多态位点比率在32.63%(江西抚州)～56.84%(广西梧州和江西九江)之间,平均为47.16%;基因流(Nm)为0.912 7,种源间遗传分化系数(Gst)为0.353 9,反映出种源间遗传变异占总遗传变异的35.39%,且遗传变异主要来源于种源内的个体间。(3)遗传一致度在0.39～0.82之间,反映出白花泡桐的遗传基础较宽。UPGMA法聚类分析将38个种源分为3组,主坐标分析(PCoA)将其大致分为4组,两种聚类方法的结果有一定的差异,本文做了相关讨论。研究还表明种源间的遗传距离与地理距离相关不显著。