赤霉素浓度对色木槭(Acer mono Maxim.)种子萌发的影响

岷江上游彩叶林生态系统是我国西南地区特有的关键生态系统类型,具有水源涵养、水土保持和气候调节等重要的生态功能,而且具有显著的景观美学价值,是区域特色生态旅游经济的重要基础.由于受到自然灾害破坏和水电站的修建等人为干扰,目前岷江上游彩叶林系统毁坏严重且残存量不多,亟待恢复和重建.色木槭(Acer mono Maxim.)是川西地区彩叶林生态系统的代表性树种,探究其种子萌发特性对岷江上游彩叶林系统的恢复重建具有重要意义.种子萌发实验在人工气候箱内进行,采用0、100、200、300、400、500 mg/L 6个赤霉素浓度对色木槭种子进行浸种处理,在25℃条件下进行萌发,统计种子萌发率、发芽势和发芽指数,并测定色木槭种子在萌发过程中内部贮藏物质可溶性糖、可溶性蛋白、淀粉和淀粉酶活性的变化.结果显示,色木槭种子在200 mg/L浓度赤霉素浸种24 h后,其萌发率为29.33%±1.89%,发芽势为9.66%±1.25%,发芽指数为8.69±8.32,均显著高于对照水平.本研究表明赤霉素浓度对色木槭种子的可溶性蛋白含量、淀粉含量和淀粉酶活性影响显著,对可溶性糖含量无显著性影响;种子内部贮藏物质含量在不同的萌发时期有显著差异.色木槭种子的最适赤霉素浓度为200 mg/L,在生产中使用200 mg/L赤霉素浸种能有效增加色木槭的萌发率.上述结果可为色木槭的快速繁育和亚高山彩叶林恢复重建提供技术支持.

3种抗氧化剂对茶条槭(Acer ginnala Maxim.)组织培养污染及褐化的影响

研究了3种抗氧化剂(抗坏血酸、亚硫酸钠、柠檬酸)对茶条槭外植体组织培养中抑制污染及褐化的影响。结果表明:在一定浓度下抗坏血酸、亚硫酸钠、柠檬酸三者配合能明显抑制菌类污染及褐变的产生,在含有抗坏血酸0.125 g/L,亚硫酸钠0.125 g/L,柠檬酸2.5 g/L及BA 2 mg/L的培养基上增殖系数达3.76,与对照相比差异达极显著水准,但高浓度抗氧化剂对茶条槭产生伤害。

应用靶向代谢组学技术分析白牛槭叶片不同呈色期类黄酮化合物的差异

为深入研究白牛槭(Acer mandshuricum Maxim.)5个呈色期(绿叶期、黄绿叶期、黄叶期、黄红叶期、红叶期)类黄酮化合物积累的变化,利用靶向代谢组学技术分析了白牛槭叶片呈色期类黄酮化合物的差异代谢物种类及质量分数。结果表明:绿叶期、黄绿叶期、黄叶期、黄红叶期、红叶期5个时期叶片中分别检测出36、41、40、48、46种代谢物,囊括了黄酮类及花青素类两大类。质量分数大于1μg·g^(-1)的代谢物包含黄酮类化合物6种、矢车菊素6种、原花青素4种、飞燕草素2种、天竺葵色素1种、芍药花色素1种。随着叶色变红,矢车菊素-3-O-葡萄糖苷质量分数显著升高,其他矢车菊素、天竺葵色素、芍药色素、飞燕草色素也逐渐升高。矢车菊素、天竺葵色素、芍药色素、飞燕草色素在白牛槭叶色变红过程中起到重要作用,其中,矢车菊素是白牛槭叶色变红的决定性因素。

五角枫秋季叶片呈色生理及代谢阶段性特征

五角枫(Acer mono Maxim.)为槭树科槭属落叶乔木,适应范围广,观赏性极佳,是东北地区园林景观中常用的彩叶绿化树种。以五角枫5个不同衰老呈色阶段(S1~S5)的叶片为试材,采用生理及代谢组学的技术方法分析五角枫叶片的衰老呈色过程,以及叶片色素质量分数、抗氧化酶活性、可溶性蛋白质量分数和代谢物质量分数的变化趋势。结果表明:五角枫叶片中叶绿素质量分数下降的程度大于类胡萝卜素,类胡萝卜素与叶绿素的比值显著升高,导致五角枫叶片黄化;过氧化物酶(POD)活性S2阶段达到最大(175.38μg^(-1)·min^(-1)),S5阶段降至最低(0.49μg^(-1)·min^(-1));可溶性蛋白的质量分数在整个过程中呈现下降的趋势。POD和可溶性蛋白均影响叶绿素的降解,间接影响叶色的呈色;通过非靶向代谢组学技术(GC-MS)筛选出30种差异代谢化合物,发现各化合物在不同时期的积累情况显著不同,其中葡萄糖、乳糖、果糖等糖类化合物在前期积累较多,而缬氨酸和亮氨酸等氨基酸类化合物在后期积累显著。通过代谢通路富集筛选出8条富集程度较高的差异代谢通路,其中柠檬酸盐循环、乙醛酸和二羧酸代谢等碳代谢途径更强,主要通过加强呼吸,加速能量物质由大分子分解为小分子,再通过物质转运,实现能量物质贮存,进而促进叶色呈色。

覆土厚度及土壤水分对五角枫种子萌发及幼苗生长的影响

种子覆土厚度及土壤水分供应量是影响其萌发和幼苗建成的关键生境因子。通过室内控制实验,研究了不同覆土厚度(0、1、2、4、6、8、10 cm)及土壤相对含水量(4%、8%、12%、16%、20%、30%和40%)对五角枫种子萌发特征、幼苗早期生长及生物量分配特性的影响。结果表明,五角枫种子出苗率随覆土厚度增加呈先增后降趋势。当覆土厚度为1~2 cm时,出苗率显著高于其他处理(P<0.05);覆土厚度≥4 cm时抑制出苗;覆土10 cm时种子无法出苗。覆土厚度增加对幼苗高生长表现出明显抑制,幼苗总茎长、主根长以及鲜重随覆土厚度增加呈下降趋势,幼苗根茎比及地径则呈先降后增趋势。随土壤相对含水量升高,五角枫种子出苗率呈先增加后降低趋势。当土壤相对含水量为4%时,种子能够萌发出苗,但出苗率低(59.26%);当土壤相对含水量由8%提高到30%,种子出苗率由67.78%提高为85.19%,且出苗较整齐,其中土壤相对含水量为30%时种子出苗率显著高于其他处理;当土壤相对含水量提高到40%时,过高的土壤水分又导致出苗率下降。水分条件对五角枫幼苗早期生长具有显著影响,随土壤相对含水量的升高,幼苗株高、主根长、基径、幼苗鲜重均表现出显著增加趋势。综上所述,对五角枫种子覆土1~2 cm并保持土壤相对含水量30%,其种子出苗率高且出苗整齐,幼苗生长健壮。

不同覆盖措施对五角枫人工林土壤含水量及生长情况的影响

以山西省古县为研究地,比较分析了5种覆盖措施下2年生五角枫幼苗造林后的土壤含水量变化及苗木生长情况。结果表明,3次降雨后,各覆盖措施的土壤含水量均高于对照,从大到小依次排序为土中覆盖枯草>纸板覆盖>地膜覆盖>碎石片覆盖>地表覆盖枯草。各覆盖措施各月份的平均土壤含水量均高于对照,从大到小依次排序为土中覆盖枯草>纸板覆盖>PE地膜覆盖>碎石片覆盖>地表覆盖枯草。总体来看,土中覆盖枯草处理的蓄水保水效果最好,土壤含水量降低速率最慢,苗木成活和生长情况也较好。

3种阔叶树种对持续干旱的生理响应及抗旱性评价

采用盆栽的试验方法,测定持续干旱条件下2年生五角枫、臭椿、黄连木幼苗的丙二醛(MDA)、超氧化物歧化酶(SOD)、细胞膜透性、叶片相对含水量、叶绿素、脯氨酸、光合生理参数,研究其对干旱胁迫的生理响应,并用隶属函数法进行抗旱性评价。结果表明:随干旱程度的加剧,3树种的MDA、细胞膜透性、脯氨酸都呈上升趋势,叶片相对含水量、净光合速率呈降低趋势;五角枫与臭椿叶片的SOD活性呈先升后降的变化趋势,黄连木叶片的SOD活性呈先升后降再升的变化趋势;五角枫与臭椿叶片叶绿素含量先升高后降低,黄连木叶片的叶绿素含量试验前后的变化不大;臭椿与黄连木叶片的水分利用效率呈先降后升再降的变化趋势,五角枫叶片的水分利用效率呈先升后降的变化趋势。经隶属函数法分析得出3树种的抗旱性大小表现为臭椿>黄连木>五角枫。通过灰色关联分析得出脯氨酸、SOD、叶片相对含水量与3树种的抗旱性关系最密切。

茉莉酸甲酯喷施和光肩星天牛(Anoplophora glabripennis(Motschulsky)咬食后五角枫释放的挥发物

茉莉酸甲酯喷施和光肩星天牛(Anoplophora glabripennis(Motschulsky)咬食后五角枫(Acer mono Maxim.)植株均诱导产生了乙酸丁酯、2-壬醇、乙酸己酯、3-甲基-2-丁醇、1-辛烯、里那醇、3-蒈烯、1-丁醇、(Z)-2-己烯醛9种正常植株中没有检测到的挥发物。两种处理均诱导或促进了萜烯类、醇类和醛类挥发物的大量释放,且乙酸-3-己烯酯、乙酸乙酯、己醇、反-2-己烯醇、乙基己醇、1-辛烯、石竹烯、法尼烯等挥发物的时序变化趋势也非常相似。因而推测光肩星天牛咬食五角枫后在植物体内诱导产生了茉莉酸信号传导途径。

辽东山区天然次生林的数量分类

结合DCA排序和TW IN SPAN分类结果,将辽东山区天然次生林划分为5个群落类型:花曲柳林、蒙古栎林、阔叶混交林、水曲柳林、胡桃楸林。DCA排序与TW IN SPAN分类产生了较一致的分类结果。DCA第一轴代表的环境意义为坡向。花曲柳林多分布于阳坡的中坡及中上坡,蒙古栎林多分布在中上坡。花曲柳与蒙古栎常混生在一起,随着坡位上升,花曲柳优势度下降,而蒙古栎优势度增加。阔叶混交林多位于阴坡,乔木层没有稳定和绝对优势种,多以假色槭、风桦、色木槭为优势种,但假色槭分布于乔木层第2亚层。水曲柳林多分布在中下坡。胡桃楸分布在山下部,喜潮湿生境。色木槭在辽东山区分布广泛,重要值较高,且更新良好,很可能是群落演替顶级物种。辽东山区天然次生林林下藤本植株数量多,以五味子、软枣猕猴桃、狗枣猕猴桃为主。

吉林省能源树种色木槭的资源现状与开发潜力

通过调查吉林省木本油料树种色木槭的资源现状,分析吉林省色木槭存量现状及特点,根据色木槭郁闭度与结实量关系及种子含油量估算年制备生物柴油原料油量,剔除边远地区不可采摘部分,得出吉林省色木槭种子年可制备生物柴油量为10万t,进而分析其开发利用的潜力,可为吉林省开发利用色木槭这一能源树种提供理论基础.

镉对茶条槭和五角槭光合作用和叶绿素荧光特性的影响

以北方阔叶树种茶条槭(Acer ginnala)和五角槭(Acer mono)2年生苗木为材料,采用土壤和风化砂混合物作为盆栽基质,设置0(CK)、10、50、1002、00 mg.kg-15种土壤镉浓度,研究了土壤镉胁迫对苗木叶片光合作用和叶绿素荧光特性的影响。结果表明:随着土壤镉胁迫浓度增加,茶条槭净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)和蒸腾速率(Tr)先升后降,胞间二氧化碳浓度(Ci)则先降后升,且均在10 mg.kg-1Cd2+时达到峰值或谷值;同时五角槭的Pn逐渐降低,Ci持续升高,Gs和Tr则先升后降且均在10 mg.kg-1Cd2+时达到峰值。随土壤镉处理浓度的增加,茶条槭和五角槭的Fv/Fm、Fv/F0和qN均呈先升后降趋势,ΦPSⅡ则均持续下降;qP在茶条槭表现为先升后降,而在五角槭则逐渐下降。所有指标(除Ci外)在随镉浓度的变化过程中,其上升幅度均为茶条槭大于五角槭,而下降幅度则为五角槭大于茶条槭。研究发现,重金属镉通过破坏或抑制光合作用过程来影响茶条槭和五角槭的生长,高浓度镉导致的Pn下降是由非气孔限制因素所致;茶条槭对土壤镉的耐性大于五角槭,100和50 mg.kg-1Cd2+可能分别是茶条槭和五角槭对土壤镉污染的耐受极限。

四种北方阔叶树种苗木对土壤镉胁迫的生长反应与抗性比较

采用盆栽方法,研究了4种北方阔叶树种茶条槭、山梨、五角槭和山荆子一年生苗木对土壤镉胁迫的生长反应和抗性.采用土壤和风化砂混合物作为栽培基质,设计5种土壤镉浓度梯度处理(对照、10、5 0、10 0、2 0 0mg·kg-1) .结果表明,低浓度处理(≤5 0mg·kg-1)刺激各树种苗木的地径、树高生长,其中茶条槭在10mg·kg-1处理下地径和苗高增加幅度最大,分别为对照的135. 8%和14 6 . 0 % ;随着镉处理浓度的增加,地上部生长量下降,茶条槭在最高浓度处理下,生长量降低最大,地径和苗高仅分别为对照的2 4 1%和2 8 0 % .叶片和新枝生物量变化存在较大种间差异,茶条槭和山梨在低浓度处理时总体上表现增加;山荆子新枝生物量增加,叶生物量减少;五角槭表现一致减少.最高浓度处理时,叶和新枝生物量受影响最大的是茶条槭,分别为对照的4 . 6 %和7. 3% ;其次为五角槭,分别为对照的5 . 7%和7. 9% ;山梨和山荆子受影响的幅度相对较小.新根生物量除山梨外,其它3个树种苗木的生物量表现一致下降,其中下降幅度以茶条槭最大,最高浓度处理仅为对照的2 . 3% .山梨在低浓度处理下,新根生物量有所增加,分别为对照的12 5 . 5 %和117. 1% .茶条槭和山梨的苗木在低浓度处理下,总生物量增加幅度提高;高浓度处理时。

茶条槭叶乙酸乙酯部位化学成分研究

对茶条槭(Acer ginnala Maxim.)叶的乙酸乙酯部位化学成分进行了系统研究。采用硅胶柱色谱法、半制备高效液相色谱法以及Sephadex LH-20凝胶柱色谱法等方法进行分离纯化,通过质谱、核磁共振谱等光谱数据鉴定化合物结构。结果分离得到14个化合物,分别鉴定为槲皮素-3-O-α-L-(3″-没食子酰基)-鼠李糖苷(1)、5,7,2′,3′,4′-五羟基黄酮(2)、山柰酚(3)、山柰酚-3-O-β-D-吡喃半乳糖苷(4)、槲皮素-3-O-β-D-来苏糖苷(5)、槲皮素(6)、槲皮素-3-O-β-D-吡喃半乳糖苷(7)、槲皮素-3-O-(2″-没食子酰基)-α-L-阿拉伯吡喃糖苷(8)、槲皮素-3-O-a-(2″-没食子酰基)-鼠李糖苷(9)、山柰酚-3-O-a-(2″-没食子酰基)-鼠李糖苷(10)、槭单宁(11)、没食子酸(12)、没食子酸甲酯(13)、β-谷甾醇(14)。其中化合物1,2,5,9,10为本属中首次分离得到,化合物4和8为茶条槭中首次分离得到。

NaCl胁迫对色木槭和流苏膜脂过氧化及抗氧化酶活性的影响

试验以色木槭和流苏的2 a生实生苗为试材,通过分析不同浓度的盐处理(0、50、100、150mmol/L)对色木槭和流苏叶片质膜透性、丙二醛(MDA)含量、超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)活性的影响,比较二者的耐盐性。结果表明,随盐处理浓度的升高,叶片质膜透性、MDA含量呈上升趋势,其中流苏的膜透性和MDA含量升高幅度较大,受盐害较重。同时,随NaCl浓度的升高,SOD活性呈上升趋势,POD活性先上升后下降,升高幅度色木槭均高于流苏。由此得出,色木槭具有较强的耐盐性,流苏耐盐性较弱,这与色木槭具有较强的抗氧化酶活性有关。

发育和冷层积过程中色木槭种子发芽能力与ABA含量的变化

色木槭（Acer mono）又名色树、色木（东北）、五角槭、水色树等,属槭树科（Aceraceae）槭属（Acer）植物,落叶乔木,树高15～20m,胸径可达30cm,自然分布于我国东北、华北与长江流域中下游,朝鲜半岛、蒙古、东西伯利亚、日本亦有分布,为槭属树种中分布最为广泛的种（陈嵘,1937;高风华,2009）。色木槭树势优美,枝叶浓密,叶形秀丽,嫩叶红色,

铅污染对茶条槭和五角槭光合作用和叶绿素荧光特性的影响

以北方阔叶树种茶条槭(Acer ginnala)和五角槭(Acer mono)1年生苗木为材料,采用土壤和风化砂混合物作为盆栽基质,设置0(CK)、100、500、1 000、2 000 mg/kg 5种土壤Pb2+质量浓度,研究土壤铅污染对苗木叶片光合作用和叶绿素荧光特性的影响。结果表明:总体趋势上,随着土壤Pb2+质量浓度的增加,茶条槭的光合速率(Pn)逐渐下降,蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)和胞间CO2浓度(Ci)先升后降;五角槭的光合速率先升后降,蒸腾速率和气孔导度逐渐下降,胞间CO2浓度逐渐升高;随着土壤Pb2+质量浓度的增加,两树种的原初光能转换效率(Fv/Fm)和PSⅡ的潜在活性(Fv/Fo)先升后降,光化学猝灭系数(qP)和光化学量子效率(ΦPSII)逐渐下降,非光化学猝灭系数(qN)茶条槭表现为先升后降;在土壤Pb2+质量浓度大于500 mg/kg时,茶条槭光合速率的下降是气孔限制和非气孔限制二者共同作用的结果,五角槭光合速率的下降主要由非气孔限制因素所致;两树种各叶绿素荧光参数与光合速率均无显著相关;在土壤Pb2+质量浓度低于1 000 mg/kg时,铅污染对两树种生长的影响不显著,两树种均可作为目前城市中铅污染区域的绿化树种。

应用热脉冲技术对棘皮桦和五角枫树干液流的研究

应用热脉冲方法，对暖温带落叶阔叶森林主要树种棘皮桦Ｂｅｔｕｌａｄａｈｕｒｉｃａ和五角枫Ａｃｅｒｍｏｎｏ树干的流液量变化及其与环境因子相关性进行研究，结果表明：①在正常生长状态下，棘皮桦树干单位面积液流通量为０．１５８Ｌ·ｃｍ－２·ｄ－１，五角枫为０．２１３Ｌ·ｃｍ－２·ｄ－１．如果忽略树冠部位的水分贮存，可认为五角枫的蒸腾耗水强度较大．②两树种形成层以下不同深度的树液流速具有相同的日变化趋势．在正午前后各深度流速值均达到最大，各深度流速差值亦达到最大．最大液流速度相对位点棘皮桦在位于距形成层相对距离０．３处，五角枫在位于距形成层相对距离０．５处，表明在上述边材区域具有最高的水分传导率．③棘皮桦、五角枫均存在夜间明显的树干液流上升现象，以补充树冠部的水分贮存．作者认为阔叶树种夜间树液上升的动力是根压．④棘皮桦、五角枫的白昼树液流量变化呈现多峰状曲线．树干液流量变化与环境中气象因子变化密切相关．逐步回归的结果表明，在不同树种中，影响树干液流量的主要因子是不同的．

茶条槭愈伤组织的再生体系建立及其没食子酸含量的测定

通过愈伤组织诱导途径,建立了快速高效的茶条槭再生体系。成熟种子在MS+1.0mg·L-16-BA的培养基中萌发,以茎段作为外植体,在WPM+0.002-0.01mg·L-1TDZ+0.1mg·L-16-BA中培养3周诱导形成愈伤组织,诱导频率平均为98.0%。愈伤组织转入WPM+0.01mg·L-1TDZ+0.1mg·L-16-BA培养基中得到再生芽,分化频率为42.0%,平均每块愈伤产生再生芽10个左右。转到WPM+0.3mg·L-1IBA的培养基上的再生芽均可生根并长成完整植株,小苗移栽成活率达到89.0%。实验还建立了愈伤组织中没食子酸的提取和HPLC检测方法。对深绿色愈伤组织连续培养2个继代后,没食子酸含量达到2.8%。

色木槭与辽东栎幼苗对森林光环境的形态及生理响应

以萌发后2周的色木槭和辽东栎2种幼苗为试验材料,在森林光环境下根据实际测量值设置4个相对透光率水平:100%,51%,22%和12.8%,观测1个生长季后2种幼苗的存活率、光合能力、光合色素含量、高生长、根系形态以及生物量积累和分配等指标,从而了解2种幼苗在第1个生长季中的存活、生长表现及对不同光环境响应的差异。结果表明:萌发后,色木槭和辽东栎幼苗的整体存活情况相近,但色木槭的最大光合效率、光饱和点及光合色素含量低于辽东栎,苗高、总根长、侧根长和根表面积以及各器官生物量积累等绝对生长量高于辽东栎,且将生物量更多地分配到叶,与之相比,辽东栎幼苗的根生物量分配比重较大;遮荫处理后,在22%和12.8%的相对透光率下,色木槭的存活率下降,辽东栎的存活率增加,且在12.8%的相对透光率下2种幼苗的存活率无显著差异;遮荫处理导致色木槭幼苗的光补偿点和暗呼吸速率显著下降,叶绿素含量增加,光合生理响应大于辽东栎,根系形态响应以及生物量积累和分配的变化响应显著,但小于辽东栎。

茶条槭SDH基因克隆及生物信息学分析

结合茶条槭转录组数据库,利用RT-PCR的方法克隆得到茶条槭SDH基因,命名为AgSDH,并对该基因及其蛋白进行了生物信息学分析。结果显示,AgSDH基因的ORF全长为1 563 bp,共编码520个氨基酸,推测蛋白相对分子量为57.219 k Da,理论等电点为5.61,无信号肽,预测亚细胞定位于细胞质中。生物信息学分析表明AgSDH蛋白为亲水性蛋白,没有跨膜结构。蛋白质二级结构α-螺旋占35.38%,延伸链占18.65%,无规则卷曲占45.96%;三级结构预测表明AgSDH蛋白以单体形式存在。与目前已知的多种植物的SDH蛋白具有相似的结构功能域。系统进化分析表明,AgSDH蛋白与脐橙SDH蛋白亲缘关系最为接近。该研究结果为深入了解该基因的功能和茶条槭次生代谢产物合成的调控机理提供了基础数据。