Distributional patterns of anemophilous tree pollen indicating the pathways of Indian monsoon through QinghaieTibetan Plateau

The distribution pattern of vegetation on QinghaieTibetan Plateau is fundamentally influenced by the plateau climate, which is mainly controlled by Indian monsoon during summer. The long distance transportation of pollen（mostly anemophilous taxa） produced by trees on the plateau has been recorded by modern pollen samples in previous studies, and hypothesized to be a good indicator of monsoon dynamics.Here we use 270 surface pollen samples from QinghaieTibetan Plateau to test the distribution patterns of the anemophilous tree pollen. Meanwhile factors related to Indian monsoon affecting pollen transportation are simulated and analyzed. Results show that depositional patterns of anemophilous tree pollen, especially Abies, Pinus, Quercus and Betula are completely controlled by the pathways of Indian monsoon. This is reflected by climatic indicators of the atmospheric pressure pattern over JuneeJ ulye August, by the precipitation pattern over JuneeJulyeAugust and by the topographic feature of the plateau. The spatial interpolation of thin plate spline results also display two depositional centers（ca. 30°N, 95°E and 30°N, 105°E）of the anemophilous tree pollen. In contrast to previous conclusion that pollen distributional pattern is determined by mean annual precipitation, we argue that Indian monsoon is the essential controller because of the synchronization between timing of monsoon wind and timing of plants flowering. Our finding strongly suggests that distributional pattern of anemophilous tree pollen on the plateau is a good proxy of Indian monsoon.

林木单倍体研究进展

结合国内外文献,论述了林木单倍体的研究进展,对林木单倍体诱导的几种途径进行对比总结,分析了目前在林木单倍体育种中存在的问题并对这些问题提出了建议,并对其广阔的应用前景进行了展望,以期为林木单倍体诱导研究提供科学依据。

中国花粉致敏树种分级研究

近年来中国花粉症患者激增,研究表明城市绿地植被是城市空气花粉的主要来源,同时树木花粉正逐渐代替草本花粉成为城市空气含量最多的花粉种类。从树木花粉致敏的基本概念出发,综述花粉致敏树种研究进展,归纳其致敏特性。梳理我国现有文献明确记录的花粉致敏树种83种,并根据其致敏潜能、花粉释放持续时间、授粉方式三方面的特征进行树种致敏性评分,将其分为低度、中度、高度、严重致敏4个等级。最后展望花粉致敏树种研究方向。

基于CART决策树模型的北京市春季气传花粉浓度与植被空间结构关系研究

【目的】开展气传花粉浓度与植被空间结构关系的研究,归纳总结不同花粉浓度阈值下植被空间结构,将其应用于植物群落设计及提升过程中,为北京市城市绿地设计、建造及改造提供数据支撑,对城市绿地空间环境的营造具有实际指导意义。【方法】研究应用Durham花粉采集器于2021年04月03日−04月09日对北京市内92个采样点的气传花粉浓度进行监测,通过CART决策树算法对不同花粉浓度的植被空间进行分类,最终归纳总结出高、中、低3个花粉浓度阈值所对应的植被空间结构模式图。【结果】(1)乔木盖度是区别不同植被空间花粉浓度的主要控制指标,其与花粉浓度的关系并非单一线性,而是呈现一定波动性。当0.698<乔木盖度≤0.777时,花粉浓度最小,预测值为74粒/(103 mm2);当乔木盖度>0.777时,花粉浓度最大,预测值为285粒/(103 mm2);当0.600<乔木盖度≤0.698时,花粉浓度预测值为207粒/(103 mm2);当乔木盖度≤0.600时,花粉浓度预测值为133粒/(103 mm2)。(2)除乔木盖度外,区别不同植被空间花粉浓度的控制指标还有灌木平均高度、乔木平均高度、地被平均高度和乔木平均枝下高等高度指标,以及群落结构类型、乔木占比和地被三维绿量等指标。(3)低花粉浓度的植被空间结构主要表现为上层高大、中下层低矮,植被类型主要为分支点高的大型乔木;高花粉浓度的植被空间结构主要有两种情况,一种是上层乔木覆盖程度较低时,中下层植被茂密,另一种是上层乔木覆盖程度极高,植物群落整体浓密,植被类型主要为常绿乔木和树冠浓密的落叶乔木,以及枝杈丰富的灌木。【结论】本研究为气传花粉致敏植物的栽植与优化改造提供科学依据,对于新建城市绿地,致敏植物尽量应用于与高花粉浓度的植被空间结构类似的群落内部;对于已建成包含气传花粉致敏植物的群落,可通过增加植物将原本为低花粉浓度的植被空间改造为高花粉浓度的植被空间,尽可能将花粉在植被空间内部滞留沉降,减少分散到城市内部的花粉量,缓解气传花粉致敏植物对过敏人群的健康威胁。

不同板栗品种(优系)花粉的直感效应

【目的】研究不同父本花粉授粉对板栗坚果品质的影响,为授粉品种筛选和利用花粉直感效应提高板栗坚果品质提供依据。【方法】选用种植于河北省迁西县具有大粒、甜、糯等性状的8个板栗品种(优系)进行授粉试验,以母本自交为对照,比较分析父母本及其授粉组合果实外在和内在品质、授粉组合坚果品质与父本的相关性。【结果】不同父本授粉可显著影响板栗坚果淀粉、可溶性糖、总酚和总黄酮等含量和单粒质量。花粉直感促进直链淀粉含量提升53.6%(‘迁西早红’ב泰栗1号’),支链淀粉提升32.0%(‘燕山早丰’ב京暑红’),可溶性糖提升34.4%(‘泰栗1号’ב京暑红’),蛋白质提升34.6%(‘迁西早红’ב京暑红’),总酚提升65.4%(‘泰栗1号’ב京暑红’),总黄酮提升115.7%(‘泰栗1号’ב八月红’),单粒质量提升33.5%(‘燕山早丰’ב王钱大栗’)。利用主成分分析对板栗11个品质指标进行综合评价,结果表明,父本‘泰栗1号’对母本‘燕山早丰’、‘迁西早红’和‘泰安薄壳栗’坚果的综合品质提升最显著,父本‘京暑红’对母本‘泰栗1号’的坚果品质提升最显著。【结论】板栗坚果淀粉、可溶性糖、蛋白质、脂肪、总酚和总黄酮等含量和单粒质量具有显著花粉直感效应,而坚果果形指数和果皮颜色花粉直感效应不明显。授粉组合坚果单粒质量与父本单粒质量呈极显著正相关。综合授粉组合品质和产量因素,‘泰栗1号’可作为‘燕山早丰’、‘迁西早红’和‘泰安薄壳栗’的最佳授粉品种,‘京暑红’可作为‘泰栗1号’的最佳授粉品种。

8种果树花粉量及花粉萌发与生长的差异

以梨、苹果、桃等8种11个品种果树为试材,研究了花药内花粉量、花粉萌发及花粉管生长特性,结果表明:不同树种每朵花的花药数及花粉粒数不同,因而花粉量也有显著的差异。如苹果每个花药的花粉粒数平均为8428粒,而李仅有1197粒;同一树种不同品种间也存在显著差异,如梨品种‘丰水’每个花药有花粉10745粒,而‘新高’仅有1622粒;花粉萌发率和花粉管生长长度因树种、品种及培养基种类不同而异,以含10％蔗糖+1％琼脂+0.01％硼酸的培养基最适宜,在该培养基上,苹果、葡萄、桃、杏等的花粉萌发率为60％-90％,花粉管生长长度为1000-1600μm。

17种梅(桃)属观赏树木花粉生活力的比较

用琼脂培养基发芽法,对梅(桃)属(Prunus)观赏树种中的梅(P.mume)、红梅(P.mume f.rubriflo ra)、杏(P.armeniace)、李(P.saliciua)、紫叶李(P.cerasifera var.atropupura)、郁李(P.japonica)、东京樱花(P.yedoensis)、毛樱桃(P.tomentosia)、榆叶梅(P. triloba)、桃(P.persica)、白花桃(P.persica f.alba)、蟠桃(P.persica f.compressa)、紫叶桃(P.persica f.atropurpurea)、红碧桃(P.persica f.rubro plena)、白碧桃(P.persica f.albo plena)、红寿星桃(P.persica f.rubro densa)、白寿星桃(P.persica f.albo densa)计 17 份种质,进行花粉生活力测定研究。统计结果表明:供试梅(桃)属观赏树种中,种(变种)间花粉生活力存在显著性差异,桃种若干栽培变型间也大都存在显著性差异。琼脂培养基 pH处理(5.4,5.8,6.2)间具显著性差异,且以pH 5.8为最佳;琼脂培养基蔗糖处理(质量分数10%,15%)间无显著性差异。

基于花粉形态数量分类的核果类系统关系研究

运用扫描电子显微镜(SEM)观察了李属、杏属、樱桃属和桃属的花粉形态,观察结果表明:核果类果树的花粉均为近扁球形,等极,辐射对称,极面观为三角形或钝三角形,赤面观均为椭圆形,花粉粒大小在各属间差异明显。核果类果树花粉属N3P4C5类型,3条孔沟沿极轴方向在赤道面上等间距环状分布,内孔位于沟的中央,完全独立于外壁,孔盖覆不规则的拟网状或脑纹状纹饰。供试核果类果树花粉的表面纹饰由平行条纹或不规则条脊及散落于条脊间的穿孔组成,各属间条脊的排列方式、宽窄、脊洼深浅及穿孔有无等性状上存在明显差异。根据花粉大小、表面纹饰及覆盖层穿孔等的一般演化规律,推测核果类果树由低到高的演化顺序为李属→杏属→樱桃属→桃属,并在聚类分析的基础上对属间亲缘关系进行了探讨,旨在为核果类系统关系的研究提供孢粉证据。

4种槐树花粉生活力测定方法的比较

以国槐、聊红槐、五叶槐和龙爪槐的花粉为试验材料,测定4种槐树花药内花粉数量,并用I2-KI染色法、TTC染色法以及培养基萌发法对其花粉生活力进行测定。结果表明,国槐的单个花药花粉数量最多,为41 750粒;培养基萌发法更适合测定4种槐树花粉生活力,I2-KI染色法、TTC染色法均不适于测定其花粉生活力;蔗糖和硼酸影响4种槐树花粉的萌发,最优培养基为蔗糖浓度0.2%、硼酸浓度0.02%,花粉平均萌发率以国槐最高、达43.3%。

果树花粉生活力检测研究进展

果树花粉生活力检测的方法有染色法、萌发法、授粉结实检测法及其他一些方法,常用的染色法有联苯胺染色法、TTC染色法、I2-KI染色法、FCR染色法等,萌发法又包括离体萌发法和活体萌发法。掌握花粉生活力检测方法对于提高杂交育种效率具有较高的实际应用价值,为此,对上述各种方法及其应用研究进展进行了综述,并对各方法的检测效果进行了评价和比较。

根据花粉形态探讨中国栽培牡丹的起源

该文对中国栽培牡丹各品种群 4 8个代表品种的花粉形态进行了扫描电镜观察 ,结果表明 :中国栽培牡丹的花粉形态具有较明显的多样性 .在此基础上 ,结合形态分析 ,提出了绝大多数栽培牡丹起源于多个野生原种的观点 .矮牡丹、紫斑牡丹、杨山牡丹是最主要的起源种 ,卵叶牡丹的作用较小 .杂交是中国栽培牡丹最重要的起源方式 .少数栽培牡丹是单种起源的 ,它们直接起源于紫斑牡丹或杨山牡丹 .四川牡丹未参与中国现有栽培牡丹的起源 .

日本牡丹品种花粉超低温保存

为解决杂交育种工作中的时空不遇,延长花粉寿命,本文对23个日本牡丹品种花粉进行了超低温保存研究。对新鲜花粉及超低温保存花粉离体萌发率测定结果表明:不同日本牡丹品种新鲜花粉生活力存在差异,23个品种中,‘大藤锦’花粉萌发率最高,达到60.89%,而‘岛大臣’最低,仅3.49%;室温条件下,日本牡丹品种花粉寿命仅15d左右,而超低温保存可以使日本牡丹品种花粉寿命至少延长至2年。经超低温保存2年,花粉仍然具有较高的萌发率,有的甚至超过保存前水平,因此超低温保存技术可用于日本牡丹品种花粉的长期保存。

几个牡丹野生种的花粉形态及其演化、分类的探讨

该文用扫描电镜观察了芍药科芍药属牡丹组革质花盘亚组（Ｓｅｃｔ．ＭｏｕｔａｎＳｕｂｓｅｃｔＶａｇｉｎａｔａｅＳｔｅｒｎ．）５个野生种的花粉形态，初步建立了牡丹花粉形态的量化指标．花粉外壁纹饰可划分为４个类型，其演化途径是小穴状纹饰→穴状纹饰→网状纹饰→粗网状纹饰．同时探讨了这一途径与形态演化的相互关系，并通过聚类分析讨论了各个种的相互关系及延安牡丹（Ｐ．ｙａｎａｎｅｓｉｓ）的分类地位．

蔷薇科果树自交不亲和性分子机制研究进展

植物自交不亲和性是植物花粉—雌蕊相互识别,防止其近亲繁殖的重要机制,是植物发育生物学的研究热点之一。蔷薇科果树如梨、苹果、李子等表现出自交不亲和性,该反应由S位点(S-locus)的一对S等位基因,即雌蕊和花粉的S基因控制,分别为S-RNase和S-locus F-box/S-haplotype-specific F-box基因。本文综述了蔷薇科果树雌蕊和花粉S基因的鉴定及其结构和进化的特性、自交亲和性突变机制及自交不亲和性反应发生过程中花粉生理生化变化及其信号转导机制等,以期为深入系统研究蔷薇科果树自交不亲和及亲和性机制提供参考。

部分牡丹花粉粒超微结构的研究初报

通过电镜扫描观测了2个西藏野生牡丹种及10个中原栽培牡丹种花粉粒的超微结构,结果表明:14个供试材料中,大部分材料的花粉粒为长球形,其中滇牡丹的花粉粒为近圆形、大花黄牡丹花粉粒为超长球形。不同居群的滇牡丹、大花黄牡丹超微结构有一定差异。各材料在花粉壁表面纹饰上差异明显。通过研究牡丹花粉的超显微结构,可为牡丹园艺品种的起源、演化以及种类间亲缘关系等提供孢粉学证据,为西藏牡丹的新品种选育奠定初步基础。

深圳市树木花粉调查及其与气候要素相关性研究

目的探讨深圳市树木花粉的种类、数量及季节消长规律与气候要素的相关性,为本地区植被的绿化和花粉症防治提供有效资料。方法应用Burkard采样器于2013年2月1日至2013年10月31日对深圳市(选定深圳市深圳大学校园空旷地带作为监测站)树木花粉浓度进行监测,并对花粉浓度进行统计学分析。结果共收集花粉21 325粒,其中树木花粉19 823粒,占总数的92.9%。鉴定树木花粉23种,以松科(27.0%)和大戟科(13.7%)为主,其他依次为:木麻黄科、杉科、桃金娘科、木樨科、无患子科、桑科、杨柳科等。深圳市全年均有树木花粉飘散,存在2个高峰分别在2—4月和9—10月。树木花粉的传播与日照时数、气压和风速呈正相关;与平均气温、相对湿度和降雨量呈负相关(均P<0.05)。结论根据深圳市树木花粉的种类、数量及季节消长规律及与气候要素的相关性结果,可以为本地区植被的绿化和花粉症防治提供有效资料。

辐射对果树花粉发芽率及远缘杂交亲和性的影响

本文研究了不同剂量的60Coγ射线和紫外线辐照对帚型山桃、凯特杏、黑宝石李3种果树花粉后其发芽率及远缘杂交坐果率的影响。结果表明,经60Coγ射线和紫外线照射后,3种果树花粉的发芽率与对照相比都明显降低。3种果树花粉的辐射敏感性有明显差异,其中黑宝石李花粉最敏感,花粉发芽率降低最明显;帚型山桃次之;凯特杏的花粉最不敏感。辐照后的低花粉发芽率降低了远缘杂交的坐果率。

几种果树花粉营养的研究

本试验借助氨基酸自动分析仪、高压液相色谱等对枣、酸枣、核桃、苹果、梨、桃、杏等果树花粉中的蛋白顶、氨基酸、可溶性糖、维生素、黄酮类化合物和矿质元素等进行了系统研究。结果表明,花粉中不仅营养物质含量很高,而且种类齐全,配比良好,并与谷物、豆制品、乳制品有良好的蛋白质互补作用,其营养价位高于牛肉、鸡蛋、小麦、玉米等食物,花粉不仅是珍贵的食物资源,也是天然的药物资源;花粉的种类不同,其营养成分含量差异较大,但枣品种间差异不大。

培养基组分对牡丹花粉萌发和花粉管生长的影响

以12个主栽牡丹品种的花粉为试材,采用固体培养基研究了蔗糖、硼酸、赤霉素(GA3)、聚乙二醇(PEG-6000)对花粉萌发和花粉管生长的影响,以确定适合牡丹花粉萌发的培养基。研究结果表明:培养基中各组分质量浓度对花粉萌发影响较显著。较适合牡丹花粉萌发和花粉管生长的适宜质量浓度范围是:蔗糖质量浓度为150 g/L左右;硼酸质量浓度为60～80 mg/L;GA3质量浓度为25～50 mg/L,不同品种适宜的质量浓度有一定差异;PEG-6000质量浓度为150～200 g/L。