毛竹PheMADS47a基因启动子克隆及功能分析

MADS-box转录因子家族成员SVP作为开花调控网络的中枢调控因子,也可在植物芽发育中发挥作用并参与逆境及激素途径。为探究毛竹(Phyllostachys edulis)PheMADS47a基因启动子的功能,本研究克隆了PheMADS47a约2000 bp的启动子序列,构建了不同长度5′端缺失启动子(P1:1949 bp、P2:825 bp、P3:578 bp、P4:493 bp、P5:230 bp、P6:79 bp)的植物表达载体(含报告基因GUS),遗传转化至拟南芥(Arabidopsis thaliana),通过β-葡萄糖苷酸酶(GUS)染色分析其活性。结果显示,PheMADS47a基因启动子中存在脱落酸(ABA)、赤霉素(GA)、吲哚-3-乙酸(IAA)、茉莉酸甲酯(MeJA)、水杨酸(SA)等激素应答元件及低温、干旱等非生物胁迫响应元件以及众多光响应元件。在10和15 d幼苗期,除P4启动子外,其他长度的启动子片段均有活性;在23和33 d苗期,P1~P3启动子活性强。全长启动子P1驱动的GUS基因在拟南芥的根、茎、叶、花序、角果基部均有表达,而在角果和侧枝中无表达。PheMADS47a基因启动子活性明显受MeJA、SA促进,不同长度的启动子活性对ABA、GA和IAA的应答不同。不同长度的启动子活性均可被黑暗、干旱、NaCl、4℃低温抑制。推测-578~-493 bp是该启动子活性的关键区域,该启动子是MeJA诱导型启动子。本研究为应用PheMADS47a基因启动子和探究该基因的调控机制提供了理论依据。

笋竹两用林培育管理技术研究

为了进一步提高毛竹产量、保证毛竹品质,本文结合研究区实际,从林地选择及复垦,林分构建,科学施肥、水分管理、根部覆盖、钩梢管理、林间道修建和地下竹鞭调控、采伐及留竹等毛竹林的管理,采笋时间及规格、采笋方法,有害生物预防、治理等多个方面,对毛竹的笋竹两用林培育技术进行分析,为毛竹产业的发展提供技术参考。

我国毛竹林经营中的抛荒和自然扩张困境及对策

【目的】毛竹(Phyllostachys edulis)林在保护国土生态安全、保障国家竹木材供给及促进山区经济发展中发挥着重要作用。该文旨在解决新形势下毛竹林经营凸显的结构性问题。【方法】通过实地调研毛竹林经营情况,运用统计学方法分析历次全国森林资源清查数据。【结果】将我国毛竹林经营发展划分为黄金发展时期和缓慢发展时期,梳理总结出毛竹林经营发展面临的抛荒和自然扩张两大困境,剖析二者形成根源和后果。【结论】最后从“山上”“山下”双管齐下的角度出发,针对性地提出实施退竹还林工程、提高毛竹林经营现代化水平、提升笋竹制品附加值、开发竹林经营增汇和竹制品替代减排项目等使毛竹林经营实现经济效益与生态功能协同发展的对策建议,以期持续发挥毛竹林竹材生产和碳汇等多种功能。

毛竹林细根生物量及其周转

通过连续土钻取样法,对湖南会同林区集约经营毛竹林地土壤细根生物量及其动态特征进行研究。结果表明:毛竹林细根生物量为7.7349t.hm-2,其中活细根和死细根分别占91.5%和8.5%,并且毛竹林0～20cm层活细根和死细根生物量分别占林地活细根和死细根总量的57.9%和60%。毛竹林活细根和死细根生物量在1年中有明显的季节变化规律,其变化范围分别为4.8647～10.7964和0.3538～1.0057t.hm-2,基本上2—6月份呈上升趋势,到6月份出现最高峰值,8—12月份下降,次年2月为最低值。采用改进的最大值、最小值法计算模型计算出毛竹林细根年生长量、年分解量和年周转率分别为6.895,0.3124t.hm-2和0.93次.a-1。

浙江省毛竹竹板材碳转移分析

木质林产品作为森林生态系统碳循环的一个重要组成部分,是森林生态系统三大碳库之一,对森林生态系统和大气之间的碳平衡起着重要作用,在减缓碳排放上具有巨大贡献（Apps et al.,1999;Dias et al.,2005;白彦锋等,2009）：一方面。

基于竹展开技术的毛竹竹板材碳转移分析

全程跟踪209株不同胸径分布的毛竹利用竹展开技术生产去青(5种规格)和带青(2种规格)2类竹板材的过程,探讨竹展开板材生产过程的碳转移特征。结果表明:1)2种不同规格带青竹板材的总计碳转移率平均为73.49%;5种不同规格去青竹板材的总计碳转移率平均为61.24%,其中长度840mm比1300mm段竹材总计碳转移率高,且二者有显著性差异(P<0.05);2)不同胸径毛竹展开板材(去青和带青)的综合碳转移率为52.37%～74.44%,平均为62.57%,其拟合方程为y=2.8665x+29.641,R2=0.3764;3)不同胸径毛竹展开板材的整株综合碳转移率为22.25%～67.84%,其拟合方程为y=8.6462x-60.735,R2=0.6455,随着胸径的增大毛竹展开板材的整株综合碳转移率增大;4)建立不同胸径单株毛竹与竹展开板材碳储量模型并拟合得到:y=0.0001x4.1377,R2=0.6943。

模拟酸雨对毛竹入侵阔叶林缓冲区土壤细菌群落多样性的影响

为了分析酸雨对毛竹入侵阔叶林缓冲区土壤细菌群落多样性的影响,以浙江省天目山国家级自然保护区毛竹扩张形成的竹阔混交林为研究对象,选取T1(pH=4.0)、T2(pH=2.5)两个模拟酸雨梯度,并以pH=5.5为对照(CK),应用Illumina MiSeq高通量测试技术分析不同强度酸雨胁迫下土壤细菌群落组成和多样性变化及其关键影响因素.结果表明:①随着酸雨强度增加,竹阔混交林土壤w(TN)(TN为总氮)、w(OC)(OC为有机碳)、C/N和w(AN)(AN为碱解氮)显著升高,而pH、w(DOC)(DOC为可溶性有机碳)、w(MBC)(MBC微生物量碳)和w(MBN)(MBN为微生物量氮)显著下降(P<0.05).②与CK相比,模拟酸雨处理(T1、T2)显著降低了细菌群落的OTUs数量、Chao1指数和Ace指数(P<0.05).③竹阔混交林土壤细菌包括34门96纲247目401科698属,其中变形菌门、酸杆菌门、绿弯菌门、放线菌门为3种处理下共有的优势菌门(相对丰度>1%).变形菌门和放线菌门相对丰度在CK处理下最高,酸杆菌门和绿弯菌门相对丰度在T2处理下最高.与CK相比,Arthrobacter属和Elsterales属相对丰度变化显著,可作为酸雨胁迫下土壤细菌群落结构变化的指示种.主坐标(PCoA)分析和相似性检验结果显示,模拟酸雨改变了土壤细菌群落结构.④冗余分析(RDA)和相关性分析表明,不同酸雨处理的竹阔混交林土壤细菌多样性与土壤pH、w(TN)密切相关(P<0.05).研究显示,不同模拟酸雨处理下土壤细菌群落结构和多样性有明显差异,主要可能受到土壤pH、w(TN)的影响.

水培条件下不同磷水平对毛竹实生苗生长发育的影响

以毛竹(Phyllostachys edulis)实生苗为材料,采用Hoagland营养液水培方法,研究不同磷浓度下毛竹生长、根系发育、激素含量等的差异。结果表明:磷浓度较低时,可以促进毛竹实生苗根系长度及根系总表面积的增长。随着磷浓度的增加,实生苗生物量干重及根冠比呈先上升后下降趋势,磷浓度为1 mmol L-1时达到最大。无磷处理时,根中的IAA、ZR、GA3和ABA等4种内源激素含量随着处理时间的延长均先升高再降低;其他浓度磷处理根中IAA、ZR和GA3(0.5 mmol L-1磷除外)含量随着处理时间的延长大致呈先降低后升高的趋势,而ABA(0.5 mmol L-1磷除外)含量随着处理时间的延长变化不明显。不同浓度磷处理,叶片中IAA、GA3和ABA含量总体上呈下降趋势,ZR含量总体上呈上升趋势。以上结果表明不同浓度的磷处理对毛竹内源激素含量的变化有显著的影响,而内源激素含量变化与毛竹实生苗根系变化密切相关。

基于最小尺度的浙江省毛竹生物量精确估算

以浙江省为例,提出基于最小尺度的区域生物量估算新方法,包含3方面内容:1)利用二元Weibull生存函数推导二元Weibull分布函数,并用二元Weibull分布函数估算浙江省各径阶、各龄级毛竹的总株数;2)利用已有毛竹胸径、年龄二元单株生物量模型f(D,A),计算各径阶、各龄级毛竹的生物量;3)利用公式MT=∑mi=5∑nj=1kijf(Di,Aj)实现区域尺度生物量的精确估算。用该方法估算得浙江省毛竹总生物量为1.4716×1010kg。

毛竹碳汇造林初期净碳汇量监测与不确定性分析

竹林是热带和亚热带地区一种分布广泛的森林资源类型。由于其优良的固碳功能,在林业应对气候变化的背景下,以积累碳汇和实现碳汇交易为目的的毛竹Phyllostachys edulis林营造活动日益增多。跟踪调查整个毛竹造林过程,连年监测毛竹碳储量变化和土壤有机碳变化,结合基线碳储量和造林活动过程排放泄漏估测,探究净碳汇量变化积累特征。结果表明：1项目区毛竹碳汇造林初期（1-5 a）净碳汇量二氧化碳当量（CO2-e）为443.77 t,累计净碳汇量二氧化碳当量为9.30 t·hm-2;2项目区在组成净碳汇量的多个分量中,只有毛竹碳储量变化起正面影响,而土壤有机碳变化、施肥排放和运输泄漏均对净碳汇量积累造成负面影响,5 a二氧化碳当量分别为-292.90,-18.99和-8.27 t;3毛竹造林初期（1-5 a）,毛竹碳储量（地上、地下）变化和净碳汇量变化速率并不均匀;4毛竹造林过程中的土壤扰动,对净碳汇量会带来显著影响,造林初期甚至会出现净排放。

毛竹原状和粉状叶片分解特征对施氮和温度的响应

[目的]毛竹(Phyllostachys edulis)叶片分解与竹林碳循环和养分周转关系密切,通过室内模拟氮沉降和温度升高试验,为预测未来气候变暖和氮沉降条件对凋落竹叶分解的调控提供参考,为科学管理毛竹林提供科学依据。[方法]以毛竹原状叶片及粉状叶片(粉碎过2 mm)为研究对象,布设3因素2水平试验,即施氮(添加氮5 mg·g-1)和不加氮对照,12℃和28℃培养温度,原状和粉状叶片,恒温箱中培养78 d,采用密闭碱液吸收法定期测定CO2释放量,并计算分解速率。[结果]表明:施氮处理、培养温度和叶片形态及其交互作用对凋落竹叶分解速率的影响因培养阶段不同而存在差异,总体上表现为培养前期(0—23 d)和培养中期(24—48 d)的分解速率高于培养后期(49—78 d)。从均值来看,施氮处理抑制原状叶片在12℃培养下的分解速率,而对两种形态叶片在28℃培养条件的分解速率影响不显著;施氮处理可增加原状凋落竹叶分解速率的温度敏感性(Q10),但对粉状凋落竹叶分解速率的Q10值影响不显著,且原状凋落竹叶分解速率的Q10值高于粉状凋落叶。凋落竹叶C/N在培养后期显著升高,且氮添加显著促进粉状竹叶C/N增加。[结论]氮沉降对毛竹凋落叶分解的影响效应与培养温度和叶片形态有关。凋落物分解的影响因素众多,凋落物分解对全球环境变化的响应不仅应该深入研究其化学和生物学机制,还要关注物理过程及其调控潜能。

毛竹拉丝材加工利用碳转移分析

毛竹Phyllostachys edulis竹材经拉丝可加工成竹席、竹筷和竹帘,是毛竹竹材加工利用中的重要产品。调查了179株不同胸径分布的毛竹,截取拉丝段竹杆按照4种不同的规格进行粗刨开片和拉丝,将毛竹拉丝段加工成竹席丝,竹筷条和竹帘丝。分析了不同规格竹片的刨片对竹拉丝碳转移的影响,不同胸径的竹拉丝对碳转移率的影响,并建立不同胸径单株毛竹与拉丝材产品的碳储量模型。结果表明:①4种不同规格竹片的竹青和竹黄粗刨碳转移率差异显著(P<0.05),竹筷条比竹席丝和竹帘丝碳转移要高;由于拉丝段的竹材随着壁厚的减小变窄的趋势,导致不同规格随着小头壁厚的减小,碳转移率呈逐渐下降。不同规格竹片的拉丝材平均综合碳转移率为34.11%。②不同胸径毛竹拉丝材生产的综合碳转移率为24.20%～41.83%,平均为32.51%。③不同胸径毛竹拉丝材生产的整株综合碳转移率为9.97%～29.30%,平均为18.09%;④建立不同胸径单株毛竹与拉丝材产品碳储量模型为y=0.006 5x2.236 2,R2=0.631 8。

杨桐不同立体经营模式比较研究

对杨桐Adinandra millettii与池杉Taxodium ascendens，杨桐与湿地松Pinus elliottii，杨桐与金钱松风eudolarix amabilis，杨桐与毛竹Phyllostachys pubescens等4种立体经营组合进行调查研究。结果表明：造林时间、立地条件对杨桐造林成活率有明显的影响。造林时，立地条件应选择土层深厚，水分条件较好的中、下坡位为宜，避免选择低洼积水地段，造林季节选择2月中下旬为宜。立地条件及上层林木郁闭度对杨桐的生长及叶片品质有显著影响，土层深厚、湿润和上层林木郁闭度0．5～0．6的环境条件有利于杨桐的生长和叶片品质的提高。4种立体经营模式中，以杨桐与池杉模式为最好，杨桐与金钱松模式次之，杨桐与湿地松及杨桐与毛竹模式较差。

毛竹4个miRNA在胚芽萌发过程的表达响应研究

为探究毛竹mi RNA在种子萌发过程中相关调控机理,利用荧光定量和生物信息学技术分析毛竹中可能参与种子萌发调控的mi RNA,并预测其潜在靶基因。并对毛竹种子萌发过程中胚芽萌发的不同阶段的mi RNA及其潜在靶基因的表达模式进行验证分析。结果显示,毛竹4个mi RNA基因(phe-mi RNA156k、phe-mi RNA159b、phe-mi RNA160a和phe-mi RNA396e)在种子萌发至形成完整胚芽的3个阶段中表达水平呈上升趋势。通过mi RNA及其靶基因的表达关联分析,发现毛竹这4个mi RNA潜在靶基因(phe-mi RNA156-T1、phe-mi RNA156-T2、phe-mi RNA159-T1、phe-mi RNA160-T1、phe-mi RNA396-T1和phe-mi RNA396-T2)的表达下调,而这些靶基因可能参与调节毛竹种子萌发、细胞分化和器官形成等过程。其中根中高表达的phe-mi R396e随着毛竹萌发而上调表达,其靶基因则表达下调,它可能通过抑制其2个生长因子相关蛋白的靶基因来实现对毛竹萌发过程的调控。由此表明,这4个毛竹mi RNA在胚芽萌发过程可能具有重要作用,研究结果对进一步发展毛竹分子育种提供一定理论参考。

毛竹EMF2类基因原核表达条件优化

在对毛竹EMF2基因功能研究的过程中,需要制备其抗体用于蛋白表达的检测。由于PheEMF2原核表达量低,纯化到的蛋白量不利于抗体制备,所以本研究用正交设计的方法对PheEMF2原核表达诱导条件进行优化,提高其原核蛋白表达量。根据L25(56)正交设计表设计诱导时间、诱导温度、IPTG终浓度、菌液OD值四因素五水平的融合蛋白表达诱导条件。用凝胶图像光密度分析系统分析各诱导条件下融合蛋白的表达量,发现菌液OD值和诱导温度对蛋白表达量有显著影响,而IPTG终浓度和诱导时间对蛋白表达量影响不显著。根据正交设计的效应曲线和方差分析结果,选择在菌株生长值OD600为1.1时,加入IPTG至终浓度1.0mmol/L,放入25℃摇床中振荡8 h诱导融合蛋白表达,融合蛋白的表达量约提升了10倍,占细菌总蛋白量的21.4%。

上阔下竹复合经营模式对毛竹生长的影响

为给科学、合理、可持续经营毛竹林提供参考数据,以上阔下竹复合经营模式和毛竹纯林经营模式的竹林为研究对象,对两种经营模式下毛竹的竿形生长和地上各部分生物量等指标进行了测定,研究了上位阔叶林对下位毛竹林生长的影响情况。结果表明:同在上坡位的毛竹,上阔下竹复合经营模式的毛竹其胸径、竿高、壁厚、竹竿质量、竹叶质量等指标均显著大于或高于毛竹纯林经营模式的,毛竹的相对竿径随竿高而变化的趋势也较纯林模式的平缓,而毛竹的相对壁厚随相对竿高的变化趋势较纯林模式的陡峭。两种经营模式的毛竹其胸径、竿高、壁厚、竹竿质量、竹叶质量等指标在中坡位和下坡位的竹林间均无显著差异。

集约经营毛竹林土壤养分空间变异特征初探

利用地统计学方法初步分析了浙江省安吉县河干村经过20 a集约经营的毛竹Phyllostachys pubescens林土壤养分变异情况。结果表明:①安吉县河干村毛竹林土壤中pH值、全氮、碱解氮、有效磷、速效钾、有机质属于中等变异。②在本研究采样尺度下,土壤中碱解氮和速效钾的变异主要受自然因素的影响,但全氮和有机质的变异受到随机性因素和结构性因素共同影响。③土壤养分的分数维值(D)大小排列顺序为碱解氮(D=1.969)>速效钾(D=1.958)>有机质(D=1.798)>全氮(D=1.787)。

浙江省台州市黄岩区毛竹经营的社会因素分析

应用发展经济学的调查方法,对浙江省台州市黄岩区几个毛竹Phyllostachys pubescens主产区的123个农户进行了走访与问卷调查,并以自然村为基本单元,采用因子分析法,对黄岩区毛竹经营的社会因素作了初步的分析和讨论。结果表明,农民对发展竹产业抱着积极的态度,并表现出对技术信息的期盼。同时由于受竹林经营的生产条件等因素的限制,对未来开展竹林的高效经营,还有待于当地林业部门给予资金和政策的扶持,进一步改善生产条件,完善技术的传播网络;农户也要积极配合当地有关部门作好竹林的低产林改造工作,改善立地条件,改造立竹结构。

毛竹林地覆盖竹笋早出技术应用的问题思考

竹林地覆盖是利用有机材料的增温、保温和保湿作用,促进笋芽分化,提早萌发,显著提高竹林经济产出的技术措施,在雷竹Phyllostachys praecox,早园竹Ph.propinqua和红哺鸡竹Ph.iridescens林中已得到大规模推广应用。从林地覆盖对毛竹Ph.pubescens林立地生产力和丰产林分结构维护,竹子抗逆能力和地下害虫发生的影响及生态环境保护,林地覆盖毛竹林选择条件,技术熟化度等方面进行了问题剖析,并提出了林地覆盖毛竹林土壤劣变,留笋养竹,节本省力环保栽培和地下害虫防控等迫切需要解决的技术性和生产性问题。

云南乌蒙山国家级自然保护区毛竹林群落调查

毛竹是刚竹属中国特有种,是竹类中秆形最高大的散生竹种,也是中国人工栽培最广的竹种和竹产业最主要的笋材原料,在国民经济建设和人民生活中发挥着重要的作用。但毛竹野生种群至今仅发现于云南省昭通市彝良县海子坪乡的湿性常绿阔叶林山地,是目前唯一发现的一片天然野生毛竹群落。由于毛竹野生种群携带重要性状的遗传多样性资源,对于人工毛竹经济性状改良和抗性选育均具有十分重要的科学价值。因此,保护好并深入调查研究毛竹野生种群的结构特征与演变趋势,对于毛竹新品种培育与人工林可持续发展都具有十分重要的理论价值与实践意义。首次对迄今唯一发现的野生毛竹群落进行了系统调查与分析,调查发现野生毛竹群落物种多样性十分丰富,伴生物种主要为地带性湿性常绿阔叶林的建群树种,且多为起源古老的木本蕨类—桫椤、木兰科、樟科、茶科和壳斗科等树种,显示了野生毛竹群落的古老性与原生性;目前林分秆龄结构严重老化,易导致毛竹单优势的退化,显示出向竹—木混交的湿性常绿阔叶林演化的趋势;最后在对海子坪天然毛竹林资源分析评价的基础上,提出对野生毛竹群落保护与复壮的对策建议。