腐殖酸与无机肥配施对I-107欧美杨养分和土壤肥力的影响

腐殖酸是一种廉价无污染的有效肥料基质,广泛存在于褐煤、风化煤、泥炭和草炭中。腐殖酸具有多种活性基团,有利于土壤团粒结构形成,改善土壤结构,提高土壤保墒能力,还可增强土壤阳离子交换能力,调节土壤pH值,

欧美杨107耐盐转基因植株的试验

以欧美杨107(Populus×euram ericanacv.“74/76”)叶片为试材,采用根癌农杆菌介导法进行了胆碱单加氧酶(CMO)基因转化,获得了耐盐转基因植株。试验结果表明,15 mg.L-1卡那霉素(Km)可作为筛选转化细胞的选择压;在农杆菌工程菌液中添加200μmol.L-1的乙酰丁香酮(As)可以显著提高抗性芽诱导率;PCR及Southern检测证明CMO基因已整合进抗性植株基因组;组织培养条件下的植株耐盐性测定及离体叶片电导率测定结果证明,转基因植株的耐盐性得到了提高。

欧美杨107正常木与应拉木纤维形态和化学组成比较

【目的】对欧美杨107(以下简称107杨)应拉木与正常木的纤维形态及化学组成进行全面比较和分析,为杨树应拉木的合理高效利用提供依据。【方法】以直立生长和倾斜生长的107杨为研究材料,通过合理方法区分正常木和应拉木,再对应拉木的解剖构造进行电镜观察,着重比较了107杨正常木和应拉木在纤维形态及化学组成的差异。【结果】107杨应拉木具有典型的应拉木解剖构造,即细胞壁中存在明显的胶质层。正常木与应拉木纤维形态比较结果表明,应拉木的双壁厚、壁腔比、木射线比量和纤维比量均高于正常木,而正常木的纤维长度、纤维宽度、纤维长宽比、胞腔径、微纤丝角、导管比量均大于应拉木。引用单因素方差分析比较正常木与应拉木之间纤维形态的差异,结果表明,正常木与应拉木纤维宽度、胞腔径、双壁厚、壁腔比在P=0.001水平上差异显著,纤维长度和微纤丝角在P=0.01水平上差异显著,其余形态指标差异均不显著。正常木与应拉木化学组成比较结果表明,应拉木的综纤维素、纤维素、α-纤维素含量均高于正常木,而正常木的半纤维素、木质素、苯醇抽提物含量、10g/L氢氧化钠抽提物含量均高于应拉木;单因素方差分析表明,正常木与应拉木纤维素、α-纤维素、半纤维素、木素、10g/L氢氧化钠抽提物含量的差异在P=0.001水上显著,其余指标差异均不显著。【结论】107杨正常木与应拉木的主要纤维形态指标和化学组成存在明显差异,在木材加工利用时需要区别对待。

转双抗虫基因欧美杨107杨中外源基因的表达

【目的】鉴定并分析转双抗虫基因(BtCryl Ac和API基因)欧美杨107杨(简称:转基因107杨)中外源基因的表达情况,并且筛选出对鳞翅目害虫美国白蛾和杨扇舟蛾具有高抗虫性的转基因107杨株系【方法】以10个转基因107杨株系2年生田间苗为试验材料,未转基因107杨为对照(CK),进行外源基因表达测定,包括PC R检测、绝对荧光定量PC R检测和毒蛋白检测以及鳞翅目害虫抗虫性对比试验【结果】PCR检测结果表明,10个转基因株系均检测到外源基因BtCryl Ac和API而对照未检测到,证明BtCryl Ac和API基因已稳定插入转基因植株基因组中。荧光定量PCR检测表明,8月份PB1,PB2,PB6,PB9和PB10这5个株系BtCryl Ac基因的转录丰度较高为1.72×10~8~7.91×10~9,PB1最高;PB3,PB7和PB8次之为1.03×10~7~2.35×10~7;PB4和PB5与对照一样未检测到BtCrylAc基因的转录表达。ELISA毒蛋白检测表明,CrylAc毒蛋白的表达量与转录丰度大小变化趋势一致,PBl最高,为665.11 ng·g^(-1),PB4和PB5与对照一样未检测到毒蛋白。室内饲虫试验证明转基因107杨对美国白蛾幼虫的杀虫效果高于杨扇舟蛾幼虫。8个表达毒蛋白的转基因株系对1-6龄美国白蛾幼虫的致死率均为100%,但致死时间存在一定差异,PB1和PB2对各龄幼虫的致死时间均较短;PB1,PB2,PB6,PB9和PB10对1~4龄杨扇舟蛾幼虫的致死率均为100%,其中PB1和PB2的致死时间较短,PB3,PB7和PB8对1~2龄杨扇舟蛾幼虫的致死率为100%,对3龄和4龄的致死率最高为22.22%。综合抗虫对比试验结果,可以将8个转基因株系划分为2个抗性水平:PB1,PB2,PB6,YB9和PB10为高抗株系对美国白蛾和杨扇舟蛾均表现高抗性;PB3,PB7和PB8为中抗株系,对杨扇舟蛾表现出中等抗性,但对美国白蛾表现出高抗性。【结论】通过对转基因107杨进行一系列分子检测及室内抗虫对比试验,证明外源基因已成功导入杨树基因组并稳定存在,并且有8个株系高效表达;抗虫试验证明转基因107杨对美国白蛾和杨扇舟蛾具有明显的抗性,筛选出的5个株系对2种害虫都具有高抗性,另外3个株系PB3,PB7和PB8对美国白蛾具有很高的抗性,而对杨扇舟虫我则表现出中低抗性。

欧美杨107应拉木的纤维形态与化学组成

为了解欧美杨107应拉木纤维形态与化学成分构成,并以此分析欧美杨107应拉木作为制浆材的可行性,用切片法测定了应拉木和对应木的纤维形态,并按照GB/T2677(2-10)—1993分析其化学成分构成。结果表明:1)应拉木和对应木纤维的平均长度分别为1321和1227μm,长宽比分别为59.48和44.94,壁腔比分别为0.86和0.39。2)应拉木和对应木的Klason木素含量分别为17.20%和24.04%,硝酸乙醇纤维素含量分别为59.14%和45.52%,综纤维素含量分别为86.59%和78.41%,苯醇抽出物含量分别为1.32%和1.87%,1%NaOH抽出物含量分别为13.95%和21.58%,灰分含量都低于1%。根据对纤维形态和化学成分的测定结果判断:欧美杨107木材的应拉木和对应木都能满足制浆性能的要求,在实际生产中都可被用作制浆材,且应拉木制浆性能比对应木好。

欧美杨107杨β-1,3-葡聚糖酶(BG2)基因遗传转化及对溃疡病的抗性分析

以欧美杨107杨为受体材料,利用根癌农杆菌介导法转化β-1,3-葡聚糖酶基因(BG2),经卡那霉素筛选,PCR和Southern检测显示有4个转基因阳性株系,初步证明外源目的基因已整合到107杨基因组中。离体抑菌试验表明转基因107杨(T-107杨)细胞粗提液的抑菌能力明显强于未转基因对照107杨(C-107杨)。在接种杨树溃疡病菌的培养基上培养,T-107杨长势明显强于C-107杨;T-107杨可明显抑制丙二醛(MDA)在植物体内的快速积累,其苯丙氨酸解氨酶(PAL)含量也明显高于C-107杨,PAL含量T-107杨和C-107杨都有先升后降的趋势;15天后C-107杨完全死亡,T-107杨仍能生存。试验结果表明BG2基因的表达提高了107杨对杨树溃疡病的抗性。

欧美杨107杨木材解剖特性的径向变异

测定3株（Z1,Z2,Z3）7年生欧美杨107杨（Populus×euramericana cv.‘Neva’）的组织比量、纤维形态,并分析其径向变异模式。结果显示,所测定材料中木射线比量变化幅度为10.21%-13.60%,导管比量为17.30%-24.40%,纤维比量为64.37%-71.24%;纤维长度为635-1261μm,纤维宽度为17.96-22.33μm,胞腔径为14.34-17.83μm,双壁厚为3.55-5.35μm,壁腔比为0.22-0.34,长宽比为37.81-60.89,微纤丝角度为15.39°-25.63°。径向变异模式研究得出：Z2从髓心向外纤维比量持续下降,Z1和Z3在髓心与第4生长轮之间为纤维比量先下降后上升,从第4生长轮开始纤维比量缓慢下降。导管比量径向变异与纤维比量恰好相反,相互之间此消彼长。纤维长度和纤维宽度从髓心向外迅速增加,到第6年后缓慢增长或开始下降。微纤丝角在髓心到第3生长轮之间表现为波动,从第4生长轮开始先上升随后下降到树皮。长宽比从髓心到树皮Z2一直保持迅速增长趋势,Z1上升到第5生长轮后,开始下降;而Z3上升到第6生长轮后,开始下降。双壁厚在髓心与第4年轮之间先上升后下降,随后向外逐渐增长。Z1和Z3壁腔比从髓心到第5生长轮先上升后下降,随后上升到树皮;而Z2壁腔比从髓心向外下降到第4生长轮,然后开始逐渐上升到树皮。认为幼龄期胶质纤维的存在对杨树木材解剖特性径向变异产生了一定的影响,导致了各单株在髓心附近的径向变异模式差别较大,并建议在今后的类似研究中关注这种影响。

欧美杨107杨木材化学组成径向变异

3株7年生欧美杨107杨（Populus×euramericanacv.‘Neva’）化学组成径向变异研究得出,所测定材料中综纤维素质量分数的变化范围为75.38%-85.46%;纤维素质量分数为44.85%-50.91%;α-纤维素质量分数为39.92%-45.99%;木质素质量分数为18.28%-24.35%;1%氢氧化钠抽提物质量分数为16.19%-24.72%;苯醇抽提物质量分数浮动为1.52%-3.66%。综纤维素质量分数由髓心向外逐渐增大,随后在第4或第5生长轮处开始出现下降趋势;木质素质量分数从髓心向外的整体趋势如开口向上的抛物线,其顶点在各单株之间有所不同;纤维素质量分数从第1-2生长轮到第3生长轮基本变化较缓,随后迅速上升到第5轮或第6生长轮附近,然后开始下降至树干最外部;α-纤维素质量分数从髓心到树皮逐渐上升到第6生长轮处,随后在第7生长轮时略有下降;1%氢氧化钠抽提物质量分数的径向变化如开口向下的抛物线,第5轮是抛物线的顶点;苯醇抽提物质量分数径向变异趋势从髓心向外保持下降趋势。从各化学组成径向变异来看,如果以制浆造纸为目的,107杨轮伐期可以选在5-6 a。

欧美杨107不同冠层光合特性的研究

以欧美杨107(Populus×euramericana cv.Neva)为研究对象,观测了不同冠层的光响应曲线及光合特性的日变化,并分析了影响不同冠层净光合速率的主要生理生态因子。结果表明:光响应新模型Pn=α(1-βI)(I-Icp)/(1+r1)对欧美杨107不同冠层光响应曲线拟合效果较好;由光响应曲线得出冠层Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ(造林后第1、2、3年所生的轮生枝)的最大净光合速率依次增大,分别为10.076、10.152、12.318μmol/(m2.s),且净光合速率的日均值亦表现为冠层Ⅰ较小、冠层Ⅱ次之、冠层Ⅲ较大,表明冠层的光合能力由强到弱依次为冠层Ⅲ、冠层Ⅱ、冠层Ⅰ。通径分析表明,对冠层Ⅰ、Ⅱ而言,胞间CO2浓度、空气温度是影响净光合速率的主要因子;对冠层Ⅲ而言,气孔导度、胞间CO2浓度、光合有效辐射、空气温度是影响净光合速率的主要因子。

欧美杨107杨正常木与应拉木木素结构的比较研究

采用紫外光谱、红外光谱、核磁共振波谱、凝胶渗透色谱和有机元素分析对从欧美杨107杨正常木与应拉木中提取的纤维素酶解木素的结构进行比较研究。结果表明:欧美杨107杨正常木与应拉木木素的芳香环结构都是紫丁香基含量最高,愈创木基次之,对羟基苯基较少;与正常木木素相比,应拉木木素中紫丁香基、脂肪族羟基、甲氧基含量较多,而愈创木基、对羟基苯基、酚羟基、β-5键含量较少;β-O-4醚键、β-β键和β-1键含量相近;含有一定量的缩合酚羟基和羧基。正常木与应拉木木素的经验式分别为C9H7.21O1.79(OH)0P.h21(OH)1A.l17(OCH3)1.55和C9H7.23O1.76(OH)P0.h18(OH)1A.l25(OCH3)1.62。正常木与应拉木木素的质均相对分子质量分别为8622和8801。

欧美杨107杨立木生长应变分布规律

选取欧美杨107杨为研究材料,通过对正常生长欧美杨107杨立木表面轴向生长应变和伐倒木内部残余轴向生长应变的测定,分析表面生长应变和内部残余生长应变的分布规律。结果表明:正常木表面轴向生长应变的变化幅度范围为:-853.10～-213.43με。Z2和Z5在周向上表面轴向生长应变的变化幅度较大,而Z1,Z3,Z4变化幅度相对较小;在不同树干高度研究中,表面轴向生长应变在树干基部向上与整体树干高度10%位置之间,生长压应变(即生长拉应力)随着树高增加逐渐增大,随后数值开始下降;双因素方差分析表明,不同单株和不同周向位置对表面轴向生长应变影响不显著,但不同高度对生长应变影响显著;欧美杨107杨正常木内部残余轴向生长应变变化幅度范围-1279.00～960.20με,其径向变异模式为在树干外围表现为轴向压应变(即拉应力),由树皮向里,在中心板南侧第5或6年轮和中心板北侧第4或5年轮处,轴向压应变转换为拉应变(即压应力),随后Z2和Z5在中心板南向第3年轮处出现拉应变最大值,而Z3则在中心板北向第3年轮处出现拉应变最大值,各单株在内部残余轴向生长应变径向变异的整体趋势图如开口向下的抛物线,其顶点在髓心处,其二次曲线回归方程为Y(生长应变值)=815.02X2(测试点序号)-69.345X-1902.403,R2=0.775***。

欧美杨107杨木材纤维形态分析

对5年生和16年生人工林欧美杨107杨(Populus×euramericana cv.‘74/76’)木材纤维长度、纤维宽度、纤维壁厚、纤维腔径、纤维长宽比和壁腔比等形态特征指标进行了测试。结果表明,5年生107杨在径向上,木材纤维长度、纤维壁厚、长宽比的变异均是自髓心向外逐年增大;纤维宽度自髓心向外逐年增大,至第4年达最大值,此后再减小;纤维腔径总体变异趋势与纤维宽度相一致;壁腔比变化幅度不大。与16年生107杨相比较可得出,纤维长度、纤维宽度和纤维壁厚均随树龄的增长而增大,而纤维腔径随树龄的增长而减小。

欧美杨107杨苗人工倾斜树干应拉木形成特征及其解剖特性

以60株1年生的欧美杨107杨幼苗为研究对象,在生长季节开展人工倾斜树干试验,将幼苗分成5组(每组12株)后倾斜成不同的角度(0°,15°,30°,45°和60°),苗木生长4个月后在次生木质部取样,观测横切面宏观和微观特征,分应拉区和对应区对其解剖特性进行测定分析。结果表明:1)随着倾斜角度的增加,横截面轮廓由圆形向椭圆形转变,年轮偏宽及起毛区域比例也随着角度增加而增大,方差分析表明不同倾斜角度对年轮偏宽及起毛区域比例影响显著;2)应拉木横切面双染色后随倾斜角度的增加导管数目减少,直径增加,胶质层厚度和区域增大,细胞腔表面由平整变为袖套状起伏,其形状由规则变为不规则;3)纤维长度、宽度和双壁厚随角度增加呈波动变化,应拉区比对应区纤维长度短,双壁厚厚,纤维宽度不同区域无明显变化模式,方差分析表明倾斜角度对纤维长度、宽度和双壁厚影响不显著,不同单株和区域对其影响显著;4)组织比量随倾斜角度的增加,应拉区胶质纤维比量增加明显,其他比量变化不明显,方差分析表明倾斜角度对应拉木组织比量影响不显著,不同单株和区域对其影响显著。

Trametes trogii WT-1降解欧美杨107杨木质素的初步研究

通过对受毛栓菌侵染的欧美杨107杨木块木质素含量的测定,结合扫描电镜(SEM)观察和红外光谱(IR)分析方法,对WT-1降解欧美杨107杨木块的过程进行初步研究。结果表明:受WT-1的侵染,杨木块木质素含量降低,其木质素降解过程呈现出慢-快-慢的规律;SEM观察结果表明,WT-1对杨木块木质素的降解由胞腔向胞间层进行,其中射线和薄壁组织最先降解,木纤维及导管次之;IR分析表明,受WT-1的侵染杨木块木质素结构发生了变化,木质素芳香核之间通过碳-碳键(—C—C—)连接的空间网状结构被破坏,木质素苯环间的羰基、CH2结构、紫丁香基和愈疮木基等侧链部分被降解,苯环骨架变化明显。

欧美杨107杨正常木与应拉木制浆造纸性能比较

选取直立和倾斜欧美杨107杨为研究材料,根据正交试验确定正常木和应拉木最佳制浆条件,比较正常木和应拉木的制浆造纸性能,通过提高打浆转数对应拉木纸张性能的提高进行探讨。结果表明:正常木的最佳制浆条件为用碱量15%、最高温度164℃、最高温度保温时间75min;而应拉木最佳制浆条件为用碱量13%、最高温度160℃、最高温度保温时间40min。用碱量对正常木和应拉木制浆得率和卡伯值影响的通径系数在不同水平上显著。通过对正常木和应拉木制浆造纸性能比较发现,应拉木比正常木制浆得率高、卡伯值低、纸张力学性能均低,且抗张指数和耐破指数差距较大(约2倍),而撕裂指数差距较小。正常木和应拉木之间卡伯值、制浆得率、抗张指数、耐破指数均在0.001水平上差异显著,撕裂指数在0.05水平上差异显著。结合纸张断口形貌分析认为,胶质层的存在使得应拉木纤维成纸时不容易扁平坍陷,极大地阻碍了成纸时纤维之间的结合,因此降低了纸张力学性能;但是,由于其胶质层纤维素含量很高,因此其制浆性能优于正常木。随着打浆转数的提高,应拉木纸张力学性能增强,且接近正常木纸张水平,但过高会降低纸张力学性能。

双抗虫基因转化欧美杨107的研究

以欧美杨107为试材,采用农杆介导法进行双抗虫基因(Bt Cry1Ac基因+API慈姑蛋白酶抑制剂基因)的遗传转化研究,探讨了影响欧美杨107的遗传转化的不同因素,初步建立了欧美杨107品种高效组织培养再生体系及遗传转化体系。结果表明:经PCR检测和虫试效果,证明了目的基因已经整合到欧美杨107的基因组中,从转基因株系中筛选出生长发育正常并抗虫能力强的优良株系。

连作对欧美杨I-107叶片主要养分元素化学计量特征的影响

【目的】以期为合理经营连作欧美杨I-107人工林提供理论依据。【方法】以大汶河流域欧美杨I-107人工林为研究对象,分析一代、二代、三代连作欧美杨I-107人工林成熟叶和凋落叶主要养分元素含量计量特征。【结果】三代(连作2代)林成熟叶片的P和K含量显著低于一代林和二代林(连作1代)(P<0.05),但一代林和二代林之间差异不显著,且连作对N素含量影响较小;连作增加了凋落叶中N,P,K含量,特别是三代林,进而导致三代林叶片N,P,K的回收率显著低于一代林和二代林(P<0.05);此外,K的回收率显著大于N和P回收率;凋落叶中的C/N、C/P、N/P化学计量比普遍高于成熟叶;三代林成熟叶片的N/P和C/P显著高于其他2种林分,但3种林分成熟叶片中C/N差异不显著;随着连作代数增加,凋落叶片中的C,N,P化学计量比没有一致的变化规律,一代林凋落叶中N/P和C/P显著高于其他2种林分(P<0.05),而二代林凋落叶中的C/N显著高于其他2种林分。【结论】总体而言,连作会降低成熟叶片P和K含量,增加凋落物中N,P,K含量,同时降低欧美杨I-107养分回收率,影响养分内循环。此外,连作能通过降低凋落叶中N/P和C/P,降低欧美杨I-107凋落物的分解速率,影响土壤C,N,P含量的变化。

欧美杨107的制浆性能

为给欧美杨107应用空间的扩大提供理论依据,对其木材的化学组成成分、纤维形态、制浆性能及纸张的物理指标进行了测定分析。结果表明:欧美杨107的综纤维素含量为81.07%,硝酸-乙醇纤维素含量为48.59%,木质素含量为21.08%,1%NaOH抽提物含量为19.39%;欧美杨107的纤维平均长度为1 171μm,长宽比为57.54,壁腔比为0.56,且纤维长度呈现正态分布趋势;在保温时间60 min,硫化度24%,蒽醌用量0.1%的条件下,对于未漂浆而言,欧美杨107硫酸盐-蒽醌法制浆工艺条件为14%的用碱量,最高温度为168℃;对于漂白浆而言,欧美杨107的制浆工艺条件为16%的用碱量,最高温度168℃;在相同的制浆条件下,用碱量为14%时的纸张综合强度指数较用碱量16%时高。

人工授力欧美杨107杨不同倾斜角度苗木的微纤丝角、基本密度和轴向干缩率

以60株2年生欧美杨107杨为研究对象,在生长季节开展人工倾斜树干试验,将苗木分成5组(每组12株)与垂直方向倾斜成不同的角度(0°,15°,30°,45°和60°),苗木生长4个月后开始在树干最外围年轮次生木质部取样,分应拉区和对应区对其微纤丝角、基本密度和轴向干缩率进行测定分析。结果表明:1)随着倾斜角度的增加,应拉区和对应区微纤丝角均呈递减趋势,应拉区微纤丝角比对应区小,方差分析表明不同倾斜角度和区域对微纤丝角影响显著;2)随着倾斜角度的增加,应拉区基本密度呈增大趋势,对应区基本密度先增大后略有减小,应拉区比对应区基本密度大5.7%～14.4%,方差分析表明不同区域对基本密度影响显著,不同倾斜角度和角度与区域交互作用对其影响不显著;3)随着倾斜角度的增加,应拉区轴向干缩率先增大后减小,对应区呈减小趋势,应拉区轴向干缩率是对应区的1.0～2.0倍,方差分析表明不同区域对轴向干缩率影响显著,不同倾斜角度和角度与区域交互作用对其影响不显著;4)应拉区和对应区轴向干缩率与微纤丝角之间均呈负相关,应拉区和对应区轴向干缩率与基本密度之间均呈负相关。

欧美杨107杨偏心生长应变分布规律

树木在生长过程中容易受到许多外界因素的干扰,如地形、风吹、雪压、相临木竞争等,使得树木偏离原有的生长状态,发生树干倾斜、弯曲、树冠偏冠等现象（Alméras et al.,2005;John et al.,2003;Yamashita et al.,2007）。在这些因素的干扰下,树木为了更好地获得生存空间必须形成一个抵御机制。