Cr胁迫对‘中山杉406’幼苗生长和生理生化特性的影响

采用水培法模拟实验,以亲本落羽杉〔Taxodium distichum(Linn.)Rich.〕为对照,比较了不同浓度和处理时间Cr胁迫对‘中山杉406’(‘Zhongshanshan 406’)幼苗生长、抗氧化系统和光合系统的影响。结果显示:在中浓度(5.00μmol·L^(-1))和高浓度(20.00μmol·L^(-1))Cr处理28 d时,‘中山杉406’幼苗的相对生长速率和相对含水率以及叶片的相对电导率、叶绿素含量和丙二醛(MDA)含量的变幅均小于落羽杉。随着Cr浓度的增加和处理时间的延长,‘中山杉406’幼苗叶片的超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)活性总体呈升高的趋势,而落羽杉幼苗叶片的SOD和POD活性总体呈先升高后降低的趋势,‘中山杉406’在处理后期(28 d)能维持较高的抗氧化酶活性。与对照(0.00μmol·L^(-1)Cr)相比,在1.25和5.00μmol·L^(-1)Cr处理下,‘中山杉406’幼苗叶片的PSⅡ最大光化学效率(F_(v)/F_(m))、PSⅡ有效光化学效率(F_(v)′/F_(m)′)和PSⅡ实际光化学效率(Φ_(PSⅡ))总体变化不大,而落羽杉的这3个叶绿素荧光参数在5.00μmol·L^(-1)Cr处理下显著降低,且在20.00μmol·L^(-1)Cr处理28 d时的降幅明显大于‘中山杉406’;随着处理时间的延长,‘中山杉406’幼苗叶片非光化学猝灭系数(NPQ)总体呈升高的趋势,而落羽杉从处理14 d开始变化不大。Cr胁迫下2种植物相对生长速率与叶片的光合系统指标(叶绿素含量、F_(v)/F_(m)值、F_(v)′/F_(m)′值、Φ_(PSⅡ)值)以及抗氧化系统指标(SOD活性、POD活性和MDA含量)有较高关联度,Φ_(PSⅡ)值和叶绿素含量与抗氧化系统指标间有较强关联性。综上所述,‘中山杉406’和落羽杉对低浓度(1.25μmol·L^(-1))Cr胁迫有一定的生长适应性,‘中山杉406’对中、高浓度Cr胁迫的抗性更强。Cr胁迫下较强的PSⅡ光化学性能、抗氧化能力和PSⅡ热耗散能力是‘中山杉406’维持较高生长速率以及防御光抑制和光破坏的重要机制。

落羽杉与墨西哥落羽杉3个杂交后代品系的生长和杂种优势分析

以落羽杉[Taxodium distichum(Linn.)Rich.]和墨西哥落羽杉(T.mucronatum Tenore)及其3个杂交后代品系‘中山杉405’(‘Zhongshansha 405’)、‘中山杉406’(‘Zhongshansha 406’)和‘中山杉407’(‘Zhongshansha 407’)2年生盆栽扦插苗为研究对象,对株高和地径的年增长量、总叶面积、株高和地径的增长量动态变化、株高和地径的生长期进行了比较分析,并根据地径增长量分析了3个杂交后代品系的杂种优势。结果表明:3个杂交后代品系的年株高增长量介于父本与母本之间但无显著差异,而三者的年地径增长量和总叶面积则明显高于父本和母本。墨西哥落羽杉与3个杂交后代品系的株高和地径生长期均一致,分别为5月11日至10月5日和6月1日至11月9日;而落羽杉的株高和地径生长期分别为5月11日至8月10日和6月8日至11月16日。5月份至10月份,墨西哥落羽杉的株高持续增长,而3个杂交后代品系的株高不连续增长,落羽杉的株高则在8月10日之后停止生长;生长初期和生长末期,3个杂交后代品系的地径增长量均高于父本和母本;秋季3个杂交后代品系均能快速进行地径生长,而此时父本和母本的地径增长量均下降。除夏季的少数时间段外,‘中山杉405’在整个生长季都表现出明显的杂种优势,而‘中山杉406’和‘中山杉407’在整个生长季总体上表现出杂种优势,且它们的杂种优势最大值均出现在生长后期,说明供试的3个杂交后代品系在秋季也能快速生长。研究结果显示:供试的3个杂交后代品系均遗传了落羽杉地径生长迅速和墨西哥落羽杉株高生长期长的特性,秋季3个杂交后代品系的地径和株高增长量总体上均高于父本和母本,表现出明显的杂种优势。

不同落羽杉种源木材化学性质的变异

对16含落羽杉种源的14年生人工林木材化学性质进行了测定，结果表明：（1）16个落羽杉种源木材纤维素相对结晶度、综纤维素含量、木素含量、NaOH抽出物含量和pH等均存在显著差异；（2）16个落羽杉种源木材纤维素相对结晶度在74．43％～61．52％，总平均值为65．87％，总变异系数为5．27％，树干不同高度处木材纤维素相对结晶度含量存在极显著差异．16个种源木材综纤维素含量、木素含量、NaOH抽出物含量和pH等的变异范围分别为62．64％～71．53％、23．98％～29．53％、3．9％～17．9％和5．32％～5．07％，总变异系数分别为3．9％、6．7％、44．8％、1．53％，NaOH抽出物含量变异系数较高。落羽杉树干不同高度处木材综纤维素含量、木素含量、NaOH抽出物含量和pH差异来达显著水平；（3）16个落羽杉种源整体上综纤维素含量高，NaOH抽出物含量和木素含量低，经过进一步筛选后，部分种源可作为优良的纸浆林造林材料进行推广。

3个中山杉杂种无性系及其亲本的光合特性比较

对‘中山杉405’(Taxodium‘Zhongshanshan 405’)、‘中山杉406’(T.‘Zhongshanshan 406’)和‘中山杉407’(T.‘Zhongshanshan 407’)及其母本墨西哥落羽杉(T.mucronatum Tenore)和父本落羽杉〔T.distichum(L.)Rich.〕在7月份、9月份和10月份的光合参数进行了测定,并比较了3个无性系净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)和水分利用效率(WUE)的杂种优势。结果显示:不同月份3个无性系及其亲本的Pn值有明显差异,导致光响应曲线明显不同,但3个无性系的光响应曲线基本一致;3个无性系的Pn值在不同月份都高于落羽杉,且‘中山杉405’的Pn值高于另2个无性系。3个无性系及其亲本的光补偿点总体上表现为7月份最高、10月份最低,其中7月份墨西哥落羽杉的光补偿点显著高于3个无性系及落羽杉(P<0.05);3个无性系和墨西哥落羽杉的光饱和点则为9月份最高、7月份最低,而落羽杉的光饱和点为9月份最高、10月份最低。7月份3个无性系与其亲本的Pn日变化曲线均呈不规则型,低谷出现在中午12:00左右;9月份和10月份3个无性系和墨西哥落羽杉的Pn日变化曲线均呈单峰型,峰值出现在上午10:00;落羽杉的Pn值从上午8:00开始呈持续降低的趋势,且全天都明显低于其他树种。不同月份3个无性系的Pn、Gs、Tr和WUE的杂种优势有明显差异,总体上看,‘中山杉405’的Pn、Gs和Tr在3个月份中均保持较高的杂种优势率,而‘中山杉406’9月份的杂种优势率最高,‘中山杉407’则在7月份杂种优势率最高;3个无性系的WUE仅在10月份有明显的杂种优势,且‘中山杉405’和‘中山杉406’的杂种优势率远高于‘中山杉407’;‘中山杉405’各项指标的杂种优势率总体上高于另2个无性系。研究结果表明:3个中山杉无性系的光合能力接近其母本墨西哥落羽杉、高于父本落羽杉,其中‘中山杉405’杂种优势明显。

落羽杉属种源研究:树种生物学特性

对落羽杉属树种分布、形态特征、开花结实、生长、适应性、遗传变异和主要用途等进行了概述。介绍了我国和世界引种的概况以及对该属遗传变异研究的主要成果，我国“八五”科技攻关以来对落羽杉属种源、家系的变异，优质种源、家系和无性系选育研究的主要进展。

水分对落羽杉形态结构及生长的影响

不同水分条件对落羽杉的叶子单位面积气孔数目,树干基部形态、根系分布和生长过程产生明显影响。

江汉平原落羽杉生长规律研究

通过对江汉平原引种栽培的落羽杉人工林进行试验调查和树干解析,研究探讨了落羽杉树高、胸径和材积的生长规律,结果表明:落羽杉树高前期生长较快,之后逐渐减慢;胸径连年生长量和平均生长量均表现为先升后降,其中10～15 a生长最为迅速;材积生长在9 a前较慢,连年生长量在21 a达到最大,在28 a左右达到数量成熟龄,笔者对江汉平原落羽杉试验林的生长规律进行了研究,以期为落羽杉的引种栽培,造林规划和科学经营提供基础数据和理论数据。