盐胁迫对美国黑核桃幼苗生长和生理特性的影响

【目的】研究美国黑核桃(以下简称黑核桃)在盐胁迫下幼苗生长和生理特性变化规律,综合分析不同黑核桃幼苗的耐盐性,为选育黑核桃耐盐品种、抗盐性机制及其在新疆核桃种植区耐盐性砧木的筛选提供参考依据。【方法】以黑核桃品种小果黑核桃(Juglans regia.microcarpa)、北加州黑核桃(Juglans regia.hindsii)、东部黑核桃(Juglans regia.nigra)和魁核桃(Juglans regia.major)实生苗为材料,分析4种黑核桃幼苗在不同NaCl浓度胁迫下地上干重、地下干重、主根长、侧根数、MDA含量等9项生长指标和生理响应,采用相关性分析、隶属函数分析法综合评价幼苗耐盐性。【结果】在盐胁迫下,4种黑核桃幼苗生长均受到抑制,盐胁迫40 d后,地上干重、地下干重、主根长和侧根数均有不同程度的下降,不同材料的变化幅度不同;随着盐浓度增加,丙二醛含量上升,SOD活性、POD活性、脯氨酸含量和可溶性糖含量总体呈先增加后降低的趋势。【结论】4种黑核桃耐盐能力由强至弱为东部黑核桃>小果黑核桃>魁核桃>北加州黑核桃。

盐胁迫下东部黑核桃生理生化与营养器官结构的动态响应

【目的】研究盐胁迫下东部黑核桃生理生化与解剖结构的动态响应,探索适应盐胁迫的变化机制。【方法】以东部黑核桃实生幼苗为材料进行42 d的盆栽试验,对4个盐分梯度(0、50、100、200 mmol·L^(-1))下的生理生化与营养器官解剖结构的动态变化特征进行比较,通过相关性和主成分分析明确幼苗的耐盐评价指标。【结果】盐胁迫下,相对含水量呈下降趋势,丙二醛、脯氨酸、可溶性蛋白、可溶性糖、总黄酮、总多酚的含量以及超氧化物歧化酶、抗坏血酸过氧化物酶的活性总体上呈上升趋势;随着盐浓度和胁迫时间的增加,栅栏组织、根皮层、茎周皮、海绵组织、叶片的厚度呈先增加后降低的趋势;叶表皮、茎韧皮部、茎木质部、根周皮、根皮层的厚度,维管束、叶主脉、根的直径,组织结构疏松度,组织结构紧密度,栅海比,叶脉凸起度在不同的胁迫浓度和时间下呈不同的变化模式。盐胁迫下的解剖特征的主成分有差异,生理生化指标与解剖特征之间具有一定的相关性。【结论】东部黑核桃在盐胁迫下通过改变营养器官结构特征、提升渗透调节物质含量和抗活性氧物质活性等方式应对盐胁迫;栅海比、茎周皮、茎木质部、根粗可作为幼苗耐盐品种筛选的参考指标。

黑核桃新品种树生瑞奇选育及嫁接育苗技术的应用分析

近年来我国大力发展核桃产业,核桃产业稳步健康快速发展。立足上述背景,文章结合美国黑核桃的特点进行黑核桃新品种树生瑞奇的选育以及嫁接育苗。研究中选择美国东部黑核桃作为砧木,在树生瑞奇第一代优良株上采集接穗,采用芽接或枝接的方式进行嫁接繁育。通过连续3年的观察和测量,研究了植物学特性、生物学特性和适应性,并进行了区域适应性试验和DUS测试。经过研究,经枝接、芽接无性繁殖,树生瑞奇的嫁接平均成活率达到91.95%,成活率十分理想。研究所培育的树生瑞奇病虫害少,生长速度很快,且具有很强的适应性。

黑核桃组培中消毒及防止褐化最适浓度分析

【目的】筛选出消毒的最佳时间和抗褐化剂的最适浓度,研究外植体细胞结构在褐化过程中的变化,为黑核桃的组培研究和工厂化育苗提供理论基础。【方法】采用不同时长对黑核桃叶片和茎段进行消毒处理,观察其对污染率、褐化率的影响;以AC、PVP、VC 3种抗褐化剂进行正交试验,研究其对黑核桃茎段褐化率和萌发率的影响;观察褐化外植体徒手切片。【结果】(1)叶片以0.1%HgCl_(2)消毒5 min,污染率和褐化率最低;(2)茎段以二次消毒法,0.1%HgCl_(2)加吐温80消毒5 min,污染率和褐化率最低;(3)以AC 2 g/L、PVP 110 mg/L、VC 100 mg/L处理的褐化率最低;以AC 1 g/L、PVP 70 mg/L、VC 50 mg/L处理的萌发率最高。【结论】叶片以0.1%HgCl_(2)消毒5min为最佳消毒时间;茎段以二次消毒法,0.1%HgCl_(2)加吐温80消毒5 min为最佳消毒时间;最适的抗褐化剂浓度配比为AC1g/L、PVP 110 mg/L、VC100 mg/L。

水肥耦合对黑核桃幼苗质量及光合特性的影响

以2种黑核桃幼苗为试材,设置田间不同水肥处理,分析黑核桃幼苗的质量及光合特性,进一步选出黑核桃幼苗最优的水肥组合方案,为新疆黑核桃幼苗水肥耦合效应研究及良种化栽培提供技术支撑。结果表明:不同水肥处理对黑核桃幼苗质量产生了显著影响,在9个水肥处理中,表现最突出的是2-1处理,其苗高、地径、主根长、Ⅰ级侧根数、鲜重、干重均高于其他处理,且高径比较低,1-3、3-2、3-3处理表现较差;不同水肥处理对黑核桃幼苗的光合特性也产生了显著影响,7月各指标均达最高值,2-1处理的苗木光合能力最好。综上,中水高肥处理(每隔15 d灌1次水,施肥量15 kg/667 m^(2))下,黑核桃幼苗生长及光合利用均最优。

黑核桃新品种树生瑞奇选育与嫁接育苗技术

树生瑞奇是济宁波尼果农林科技有限公司在汶上县白石镇贾村昙山生态园中宁异实生苗中发现,经无性繁育、DUS测试选育出的植物新品种,属黑核桃,2022年12月29日获得国家林业和草原局植物新品种权。树生瑞奇树干通直光滑,树姿开张飘逸,叶片卵圆形,叶缘粗锯齿,雌雄同株异花,雄先型,果实圆形,成熟时总苞不开裂,纵径30~33毫米,横径27~29毫米,平均壳厚3.1毫米,骨质多皱,隔壁厚、硬,难开裂,出仁率极低,单果质量11~12克。抗病性强,较抗涝、耐旱,可广泛用于景观绿化、珍贵用材和核桃砧木,适合文玩手捻件及雕刻,附加值极高。树生瑞奇丰富了我国核桃种质资源,对开展核桃遗传多样性研究利用具有重要意义。根据树生瑞奇的生长特性及果实、木材、砧木的经济价值,树生瑞奇在我国林业建设中有着广阔的发展前景。

不同短截程度下黑核桃枝条的生长反应初探

为探索黑核桃枝条在不同短截程度的生长反应。通过对‘洛珠1号’黑核桃和‘中洛繁星’黑核桃的结果枝组调查及对枝条不同长度短截后黑核桃的生长反应的调查及分析。经过不同程度短截后新梢表现随着短截程度的增加,平均新梢长度增加,平均新梢直径增加,新梢长度≤5cm的新梢数量减少,新梢长度>15cm的新梢数量增多,说明成枝力增加;萌芽率的趋势随着短截程度的增加而降低,不短截时萌芽率最高。

黑核桃复叶与果实性状规律分析

美国黑核桃被引进我国已近30年,普遍进入盛果期。在引进的品种中选取7个样品进行复叶与果实性状规律分析,其中东部黑核桃3个样品、魁核桃3个样品、小黑核桃1个样品。结果表明:复叶与果实大小呈显著正相关,复叶与果实性状的聚类分析也把3个种区分开来。在黑核桃品种选育工作中,可以参考复叶特征对不同果实需求进行选优,在结果期前初步筛选,节约成本、提高效率。

美国黑核桃育苗技术

美国黑核桃,果仁味美,经济价值高。1984年以来,河南省洛宁县从美国先后引入北加州黑核桃、东部黑核桃、魁核桃、小果黑核桃和奇异黑核桃等5个黑核桃良种,为了提高黑核桃育苗效率,适应其快速发展的需要,我们不断改进育苗技术,取得了较为成功的经验,现总结如下。 1

不同品系美国黑核桃木材物理力学性质的差异

【目的】研究对比不同品系核桃木材之间物理力学性质的差异,为木材的合理利用及优质木材的定向培育提供参考。【方法】以采自河南省洛阳市洛宁县东关村的23年生美国黑核桃比尔、拉兹、皮纳、哈尔、莎切尔、北加州、奇异、大果、帕米尔20号和奥奇1号共10个品系的木材为研究对象,按照国家标准测量其气干密度、全干密度、气干干缩率、全干干缩率、顺纹抗压强度、抗弯强度、抗弯弹性模量、硬度(径面硬度、端面硬度和弦面硬度)10个性状,运用Excel,SPSS Statistics,Origin 7.5等软件进行不同品系间的数据统计、方差分析及绘图比较。【结果】10个品系美国黑核桃木材的气干密度、全干密度、气干差异干缩、全干差异干缩、顺纹抗压强度、抗弯强度、抗弯弹性模量、硬度(径面硬度、端面硬度和弦面硬度)的测量值范围分别为0.613～0.754 g·cm^(-3),0.575～0.708 g·cm^(-3),1.4～1.8,1.5～2.4,30.8～37.1 MPa,86.5～123.7 MPa,9.63～16.13 GPa,4 880～7 120 N,5 720～8 030 N,4 920～7 270 N;相应最大值分别为哈尔(0.754 g·cm^(-3))、哈尔(0.708 g·cm^(-3))、北加州(1.8)、北加州(2.4)、奥奇1号(37.1 MPa)、奥奇1号(123.7 MPa)、奥奇1号(16.13 GPa)、哈尔(7 120 N)、哈尔(8 030 N)、莎切尔(7 270N),最小值分别为北加州(0.613 g·cm^(-3))、北加州(0.575 g·cm^(-3))、皮纳(1.4)、皮纳(1.5)、大果(30.8 MPa)、北加州(86.5 MPa)、大果(9.63 GPa)、比尔(4 880 N)、拉兹(5 720 N)、比尔(4 920 N)。【结论】美国黑核桃木材的物理力学性质中气干密度、全干密度、弦向全干干缩率和差异干缩4项指标在不同品系间存在显著差异,而径向干缩率以及体积干缩率在气干和全干条件下差异均不显著;不同品系间顺纹抗压强度、抗弯强度、抗弯弹性模量和硬度(径面硬度、端面硬度、弦面硬度)均存在显著差异。引种黑核桃木材物理力学性质与原产地黑核桃木材相比整体差异不大,且高于同产地的核桃楸和核桃2种常用的家具用材,所以10个品系的美国黑核桃木材物理力学性质较好,可作为家具用材使用。10个品系美国黑核桃木材中奥奇1号和哈尔材性优于其他品系,而皮纳的尺寸稳定性最好。

美国黑核桃在新疆不同生态区的生长适应性

在新疆不同生态区引种栽培黑核桃,对其高、径生长量及适应性表现分析的结果表明：只要依据其生物学特性,加强水肥管理,均能表现出较好的种植效果。选用1龄实生苗,定植后第3年平均年度高生长量可达0.8～1.5 m,年度径生长量1.5～2.5 cm,其中表现最好的伊犁河谷地区8龄树平均高、径生长量分别达到10.04 m、12.03 cm。

东部黑核桃优树选择研究

引进东部黑核桃10个家系在鲁中地区进行栽培对比试验,通过5年的观测调查和统计分析,选出了10个优良家系。以胸径生长量和干形作为选择指标,从东部黑核桃优良家系中选出速生、干型好的优树7株。优树5年生平均胸径11.21cm,平均树高6.05m,年均胸径生长量2.24cm,年均树高生产量1.21m。计算了优树的选择差和遗传增益。7株5年生优树都进入了结果期。本文描述了7株优树的形态特征、物候期和结实特性。

美国黑核桃SSR反应体系优化

优化SSR-PCR反应体系是黑核桃(Juglans nigra L.)SSR基因鉴定和群体遗传等研究的基础。本研究通过对PCR反应中Mg2+浓度、牛血清白蛋白(Bovine Serum Albumin,BSA)浓度、Taq聚合酶用量、dNTPs浓度、引物浓度和模板DNA量的组合以及PCR程序组合试验,确定了黑核桃SSR的最佳反应体系,即在10μL的PCR反应体系中,含10 ng模板DNA,0.1 mg.mL-1牛血清蛋白(BSA),0.25 mmol.L-1 dNTPs,1.5 mmol.L-1 Mg2+1μL 10XTaq DNA聚合酶反应缓冲液,0.5 U Taq聚合酶,1.0 mmol.L-1单对引物(0.5 mmol.L-13对引物)。SSR-PCR反应扩增程序为:94℃变性3 min;93℃变性15 s,50℃或者53.5℃退火1 min,72℃延伸30 s,32个循环;72℃后延伸10min,置4℃保存。利用此反应体系对黑核桃进行PCR扩增并电泳检测,其结果清晰、稳定、可靠,适合进一步对黑核桃群体遗传、基因型鉴定和分子生态研究。

美国黑核桃种质资源及开发利用

综述了美国黑核桃的主要种源、品系及栽培品种的生物学特性、生态适应性及其经济价值 ,探讨了黑核桃在我国发展应注意的问题及在选种。

黑核桃优良品系表型测定技术研究

新疆引进黑核桃(Juglans nigra)七个优良品系嫁接苗在南、北疆分别定植,经过5年的系统观测表明:不同品系间生长物候无明显差异,适应性和生长量间表现出较大差异。初步选择出适宜新疆不同生态区生长快、抗性强、推广应用价值较大的3个优良品系。

黑核桃内生真菌HJ_1发酵产物的抑菌活性研究

从黑核桃茎分离得到一株真菌,编号为HJ1。对其进行生物学观察,初步鉴定为无孢科小核属。将此菌株进行液体发酵,研究其发酵液萃取物的抑菌活性。结果表明:①发酵液的萃取物对10种病原真菌均有不同程度的抑制作用。各萃取相粗提物浓度为40 mg.mL-1时,乙酸乙酯萃取物的抑制效果最好。②不同浓度的乙酸乙酯萃取物对同一种病原真菌表现出不同的抑制效果。③乙酸乙酯萃取物对不同病原菌的抑制效果也存在显著差异。④乙酸乙酯萃取物对4种细菌的抑菌试验表明,其对枯草芽孢杆菌的抑制效果最好。

美国黑核桃实生苗生态生理过程对环境因素响应的数值模拟(Ⅲ)：植株冠层光合作用数理模型

以1～2年生北加州黑核桃为试材,建立了具有较高分辨能力的植株群体结构、光分布模型和冠层光合作用模型．将植株冠层按叶面积指数划分为若干层次,上下层之间水平面上太阳辐照度按Monsi&Saekj所提出的指数递减规律分布．冠层内太阳散射光的消光系数由冠层结构决定,而直射光的消光系数则决定于冠层结构与太阳在天空的位置．在同一层次,将叶片的叶倾角划分为6个等级,将叶片的水平位置划分为8个方位．设同一层次中水平面上的太阳辐照度相同,某一方位角和叶倾角的叶面的直接辐射由太阳视运动方程决定．以此为基础,分别计算“光斑区”和“遮荫区”内叶片的光合速率,并通过数值积分计算整个冠层的光合速率及光合日总量．用田间实测资料验证了冠层内太阳辐射分布模型和冠层光合作用模型．敏感性试验分析表明,模型对环境因子和生物学因素有良好的响应．

美国黑核桃实生苗单叶片光合作用生理生态模型的建立与验证

在对叶片光合过程机理分析的基础上,结合数学分析方法,建立了模拟美国黑核桃单叶片光合作用的机理模型.该模型包含了叶片光合作用的限速的生化过程和气孔调节因素,对光合作用-气孔导度的耦合模型进行了简化,使之既便于应用,又能较准确地反映田间条件下的情况.并就光合作用对环境因子(太阳辐射、温度及CO2浓度等)变化的响应特征及响应的合理性进行了分析.使用整个生长季实测的叶片生理数据及生态环境数据对所建模型进行了验证.结果表明,模型可以较准确地模拟田间美国黑核桃叶片的光合速率;确定了美国东部黑核桃、北加州黑核桃等两种黑核桃单叶片光合作用与环境因子互作的数量关系.

黑核桃体细胞胚状体发生及其基因转化系统的建立

以我国种植的优良品种黑核桃 (JuglansnigiaL .)幼胚和幼叶为外植体诱导出体细胞胚状体 ,通过根癌农杆菌介导将nptⅡ和gus基因导入体细胞胚 ,同时研究了激素、体细胞胚的发育时期及预培养等对转化率的影响 ,建立了黑核桃体细胞胚基因转化系统 ,还分析了体细胞胚胎转化系统的特点和潜力。

美国黑核桃嫁接技术研究

以美国黑核桃3个无性系为试材,对不同嫁接方法及影响成活的主要因子进行了较为系统的比较和研究.试验结果表明,夏季大方块芽接法表现最好,成活率高达96.2%,适接期最长为50 d,适宜作为黑核桃良种繁殖的主要方法;其次,在缺乏采穗圃或夏季多雨的地区,室内枝接可作为主要嫁接方法,接后立即在田间栽植,成活率高,成本较低;第三,T字型带木质部芽接法可充分利用细弱接穗,枝顶端嫁接作为一种补接方法,可用于未成活的植株.经过近3 a的嫁接试验研究,突破了黑核桃嫁接伤流过多的瓶颈问题,并总结出一套冬季室内枝接、春季大田枝接、夏季大方块芽接、秋季闷芽接的育苗系列嫁接技术,实现了周年育苗的愿望.