‘44号’抗虫黑杨基于根段组培再生和遗传转化体系的建立

[目的]以美洲黑杨和转BtCry1Ac欧洲黑杨的杂交子代‘44号’抗虫黑杨作为试验材料,采用无菌苗根基部为外植体,建立高效稳定的组培再生体系和黑杨遗传转化体系。[方法]以‘44号’抗虫黑杨无菌苗0.5~1.0 cm的根基部为试验材料,研究不同激素配比对根系不定芽的诱导和生根的影响,探索根系对草铵膦的临界耐受浓度,以农杆菌介导法进行遗传转化,并通过β-葡萄糖苷酸酶(GUS)基因染色实时监控和鉴定阳性植株。[结果]筛选出‘44号’抗虫黑杨根系诱导不定芽最优培养基为:WPM+20 g·L^(-1)蔗糖+7.8 g·L^(-1)琼脂+0.25 mg·L^(-1)6-BA+0.05 mg·L^(-1) NAA,分化率为86.67%;不定芽生根的最优培养基为:WPM+0.075 mg·L^(-1) NAA+7 g·L^(-1)琼脂+0.1 g·L^(-1) AC,生根率为75.00%。通过根系草铵膦抗性筛选梯度试验,确定根系对草铵膦筛选最适遗传转化筛选浓度为0.8 mg·L^(-1)。采用农杆菌介导法将外源基因转入到根中,经不定芽诱导和生根两个阶段获得再生植株苗,经特异引物进行PCR鉴定,31个外植体中阳性植株为9株,转化效率为29.0%。[结论]建立了‘44号’抗虫黑杨根系的再生和遗传转化体系,为黑杨派杨树的高效基因转化提供了途径的同时,也为以‘44号’抗虫黑杨为基础,通过转基因技术聚合更多的优良性状,提供了重要的技术支撑。

杨树黑斑病感抗无性系cDNA文库的构建

为了分离与抗病相关的目的基因,以病原菌接种后对黑斑病具免疫力的美洲黑杨I 69及黑斑病的高感无性系欧美杨I 45的叶片为材料,在利用荧光差异显示反转录聚合酶链式反应(DDRT PCR)获得抗病相关cDNA片段的基础上,用试剂盒及同样的植物材料构建了两个cDNA文库L45 72及L69 72。两文库的滴度分别为3.44×109pfu/mL及3.94×109pfu/mL,大于500bp的片段分别占96.67%和73.33%。

725杨组培繁殖技术研究

以美洲黑杨725杨树(Populus deltoides cl.‘725’)叶片为材料,对其再生体系的建立及其分化和生根苗对潮霉素B的浓度筛选进行了研究。结果表明,叶片的最佳消毒体系为75%的酒精消毒时间8 s,0.1%的升汞消毒3 min,最佳诱导愈伤的培养基是MS+6-BA 0.2 mg·L-1+2,4-D 1.5 mg·L-1+蔗糖25 g·L-1+琼脂6 g·L-1;最佳诱导分化培养基为MS+6-BA1.0 mg·L-1+NAA 0.3 mg·L-1+KT 0.3 mg·L-1+蔗糖25 g·L-1+琼脂6 g·L-1;适宜的继代增殖培养基为MS+6-BA 0.3 mg·L-1+NAA 0.05 mg·L-1+蔗糖25 g·L-1+琼脂6 g·L-1;最佳生根培养基为1/2MS+NAA 0.01 mg·L-1+IBA 0.7 mg·L-1+蔗糖20 g·L-1+琼脂6 g·L-1;对725杨叶片分化和不定芽生根进行了潮霉素B的敏感性试验,确定叶片分化的临界浓度为2.5 mg·L-1,生根的临界浓度为1.5 mg·L-1。

35杨等黑杨派杨树无性系区域化试验

在江苏沿海、沿江和里下河地区10个市(县),对35杨等8个黑杨派无性系进行了区域化试验。通过对7年生树干解析数据分析表明,品种间和试点间的产量水平都达显著或极显著差异。其中,35杨与7号杨各试点平均产量极显著高于其余品种(α=0.01),苏杨18号产量显著高于72杨(α=0.05);位于长江圩区的江宁试点产量显著高于其他试点(α=0.05),金湖林场试点产量显著低于其余试点(α=0.05)。通过区域产量多重比较(邓肯法)结果得出各品种适栽地区:35杨在江苏各栽培区均速生高产,生长稳定性高,可在江苏全省广泛应用;苏杨7号丰产性显著优于69杨与72杨,在沿海轻度盐碱地和沿江平原地区适应性强,可在类似地推广;74杨和17号杨平均丰产性低于72杨和69杨,但74杨平均造林成活率高,在徐州地区表现出一定的生长优势,而17号杨分枝角度小,树干通直,高生长优势明显,是营建农田防护林和公路绿化的优良品种,因此可以控制推广。

丹红杨愈伤组织诱导与器官再生的影响因子分析

采用正交设计,首次建立了丹红杨离体培养技术体系.结果表明：丹红杨叶片最佳胚性愈伤组织诱导培养基为MS＋2,4-D0.20 mg/L＋6-BA1.00 mg/L,诱导率为57.50%;叶柄、无芽茎段最佳胚性愈伤组织培养基诱导为MS＋6-BA0.30-0.80 mg/L＋ZT0.30-0.80 mg/L＋NAA0.02-0.05 mg/L,诱导率为82.26%;根最佳胚性愈伤组织诱导培养基为MS＋6-BA1.00 mg/L＋KT0.50-1.00 mg/L＋NAA0.50-1.00 mg/L.胚性愈伤组织增殖最佳培养基为MS＋BR0.10 mg/L＋NAA 0.10 mg/L.胚性愈伤组织分化不定芽最佳培养基为WPM＋6-BA0.20 mg/L＋TDZ0.001-0.003 mg/L＋KT0.50 mg/L＋NAA0.05-0.10 mg/L.

南方型杨树“中石2”光合生理生态因子的动态变化分析

对南方杨树主栽品种"中石2"(Populus deltoides CL.′Zhongshi 2′)幼树的净光合速率及生理生态因子的动态变化进行了分析.结果表明:相对湿度与净光合速率的关系紧密.在高光强、高湿度的环境,杨树"中石2"生长良好,净光合速率较高;随环境因子的变化,至湿度降低的环境,杨树净光合速率有所降低;而至9月份杨树在一天中生理生态因子的变化较复杂,环境湿度低,净光合速率最小.在集约栽培过程中,应注意适当的栽植密度,同时进行喷雾,增加环境湿度,可以达到最适的生长环境条件.通过拟合,得到单因子动态变化与净光合速率变化的二项式回归模型,相关性达极显著和显著水平.应用多因子及互作相逐步回归分析,构建最优回归模型:Y=1.968 1+19.096 3X4-0.008 0X6+0.0001X1X2-0.008 5X1X4(PAR-X1、RH-X2、Gs-X4、Ci-X6、Pn-Y),具有较强的预测能力.

秋干季节与湿润夏季对美洲黑杨“中嘉2”光合作用的影响

[目的]对美洲黑杨杂交品种"中嘉2"光合作用秋干季节与湿润季节变化规律进行系统性比较研究,探索其光合作用的规律及其光合效率午间降低的机制,为杨树抗旱育种提供理论依据。[方法]在自然条件下对中南地区的优良杨树品种-中嘉2在湿润夏季和秋干季节的光合特征进行了观测分析。[结果]在秋季的干旱胁迫状态,气孔及非气孔限制的共同作用导致秋干季节的净光合速率(Pn)显著低于湿润夏季。秋干季节的光合"午休"现象与气孔无关,此时光合作用受非气孔因素限制,即低湿、强光条件下杨树叶片发生了明显的光抑制或光呼吸。单个生态生理因子对净光合速率影响曲线呈显著水平极高的二项式关系,湿润季节与秋干季节典型晴天净光合速率的最优多元回归模型为:Y=-3.2479-0.0016X1+213.5016X3+0.2829X5-0.0097X7(X1-PAR,X3-CE,X5-Tleaf,X7-Ca)。[结论]羧化效率(CE)、叶面温度(Tleaf)是影响Pn的主导生理生态因子。

空气干旱对美洲黑杨夏秋两季光合生理的影响

夏秋两季在保证土壤充足水分的条件下,杨树"中潜6"(Populus deltoides CL.‘Zhongqian 6’)一年生插条苗受空气干旱胁迫后净光合速率(Pn)受显著抑制。试验结果显示,尽管干燥夏秋二季杨树所处的生态环境不同,但在夏季如果受空气干旱胁迫,同样会引起与干燥秋季相同的生理因子变化,即气孔导度、Rubisco效率均降低,从而使净光合速率减弱。利用逐步多元回归分析建立最优多元回归模型如下:干燥夏季为Y=-1.6807+0.0036 X1-0.1243 X2+60.7432 X4,;干燥秋季为Y=-28.1958+0.0078 X1+0.3177 X3-0.0593 X5+0.0989 X6(X1-PAR,X2-RH,X3-Tleaf,X4-Gs,X5-Ci,X6-Ca,Y-Pn)。

南抗杨、常绿杨对云斑天牛抗性的初步研究

通过人工接种天牛成虫试验和相关抗性指标的测定与分析 ,结果表明 ,接种成虫在I 6 9、I 72杨上的栖息时间较长 ,而且刻槽、产卵数均较其在南抗杨、常绿杨上多 ;抗性生理指标测定结果表明 ,相同立地条件下 ,几个测定树种 (两年生健壮植株 )树皮的含水量 ,南抗杨 <常绿杨 <I 72杨 <I 6 9杨 ,这与树种抗虫性强弱相一致 ;树皮细胞膜透性 :刺槐 <常绿杨 <南抗杨 <I 6 9杨 <I 72杨 ;树皮内酚类物质含量 :南抗杨、常绿杨、I 6 9杨、I 72杨依次降低。室内试验结果与试验地 (歌乐山、荣昌、双桥 )调查的云斑天牛危害各参试树种的结果相一致 ,即南抗杨对天牛的抗性较强 ,常绿杨次之 ,I 6 9,I 72杨对天牛的抗性较弱。

欧美杨杂交种‘中嘉8’净光合速率与若干生态因子的相关分析

本文利用DPS数据处理系统,采用多元逐步回归及通径分析方法,得出欧美杨杂交种‘中嘉8’(Populusdeltoides CL.‘Zhongjia 8’)在6月和9月净光合速率与生态因子的关系。结果表明,‘中嘉8’在6月晴天净光合速率呈单峰曲线,其最主要影响因子为光合有效辐射PAR(X1),二者极显著相关,净光合速率日变化最优方程为:Y=17.8271+0.0108X1-0.2185X2;9月晴天净光合速率呈双峰曲线,影响光合速率日变化的最主要因子为空气CO2浓度Ca(X4),净光合速率日变化最优方程为:Y=5.2915-0.0030X1+0.3414X3-0.0216X4。统计分析表明,采用多元逐步回归及通径分析应用于统计光合速率与生态因子的相关关系,较二元变量的相关分析更为科学合理。

丹红杨等几个杨树品种引种试验初报

为了选育适合平原地区生长的杨树新品种,湖北省潜江市林科所引进丹红杨Populus deltoides.CL.Dan Hong.等杨树新品种进行生长、抗性试验,以中潜3号为对照,通过对参试品种胸径、树高、材积、抗虫性、抗病性调查,分析了各品种间的生长量差异和抗性差异,丹红杨在所有参试品种中表现出生长快、抗性强、综合性状优良的特性,值得在江汉平原等适生区域推广。

丹红杨等4个黑杨无性系在湖区外滩引种试验

选择近年来引进的洞庭湖区造林的丹红杨、巨霸杨、南林-95杨、南林-895杨，于2004年春在西洞庭目平湖外滩进行对比造林试验，经4年观测，其造林保存率均低于78％。丹红杨、巨霸杨胸径生长量较大；巨霸杨、丹红杨、南林-895杨的材积生长量较南林-95杨增产15．9％～25．6％。各项生长量指标在4个无性系之间均无显著差异。

杨木应拉木微区结构可视化及化学成分分析

木材微区结构与木材宏观性质密切相关,杨木应拉木与对应木宏观性质存在较大差别,探究杨木应拉木和对应木微区结构和化学成分,可为了解杨木应力木的宏观性质提供理论根据。借助光学显微镜、荧光显微镜、显微拉曼成像光谱仪、透射电镜对杨木应拉木微区结构进行可视化研究,并借助X射线衍射技术和美国可再生能源实验室方法,分析杨木应拉木的微晶尺寸、结晶度以及化学成分。结果表明:杨木应拉木中应拉区和对应区纤维细胞微区结构差异显著。光学显微镜下显示应拉区木纤维中胶质层清晰可见,荧光显微镜和拉曼显微镜下显示胶质层的木质素浓度比对应区低。透射电镜下显示应拉区木纤维细胞壁结构由初生壁、次生壁和胶质层组成,未见次生壁外层,各层的平均厚度分别为0.61,1.22和2.53μm。对应区木纤维为典型的初生壁和次生壁结构,次生壁各层平均厚度分别为0.33,2.28和0.14μm。杨木应拉区纤维素含量(58.91%)比对应区(41.53%)高,木质素含量和半纤维素含量均比对应区的低,应拉区木质素和半纤维素含量分别为21.99%和12.01%,对应区分别为28.10%和17.08%。杨木应拉区结晶度(48.06%)比对应区(41.01%)高,应拉区晶区宽度为2.66 nm,长度为8.84 nm;对应区晶区宽度为2.65 nm,长度为9.87 nm。

豫南黄土丘陵区丹红杨引种试验研究

在豫南黄土丘陵区杨树引种试验中,丹红杨年平均胸径和树高生长量分别为3.9 cm、3.3 m。虽然与其他丹红杨引种栽培区相比生长速度偏小,但是其胸径和树高生长均显著大于当地主栽杨树品种,丹红杨仍是当地培育速生丰产林的首选杨树品种之一。土壤条件是豫南黄土丘陵区中丹红杨生长发育的主要限制因子,需要加大造林整地力度,提高土壤养分,为培育速生丰产林打好基础。

丹红杨等6个南方型杨树无性系物候期观察研究

笔者对潜江市林业科学研究所内丹红杨等6个表现优良的南方型杨树无性系物候期进行观测研究,分析了各无性系萌芽展叶、生长、封顶落叶、开花结实、休眠的时间以及与气温变化的关系,并得出了各无性系的物候表,为丹红杨等优良杨树无性系在江汉平原的繁育栽培提供了理论依据。

中原地区丹红杨插干造林技术研究

丹红杨是中国林业科学研究院2003年培育成功的新一代超速生抗虫杨,雌株。耐桑天牛、易生根、速生(年胸径生长量达5.8 cm,年平均高生长量4.9 m)。为了提高丹红杨的造林成活率,进行了杨树插干深栽造林试验。试验结果表明,丹红杨采用插干深栽造林方法与传统的带根植苗造林相比,具有成本低、成活率高、生长量大等特点,是一种比较经济、安全、高效的杨树造林方法,适宜在中原地区大面积推广。

美洲黑杨安林189、安林193杨引种试验研究

1989年从新西兰等5个国家引进92种美洲黑杨杂交品种,经过近20年的引种试验,成功选出适宜于长江下游平原生长的美洲黑杨安林189和安林193。其基本特点是对天牛及食叶害虫的抗性强,速生性强。