亚美马褂木及其亲本木材构造特征与气相色谱-质谱分析

通过对亚美马褂木、北美鹅掌楸和中国马褂木的木材微观构造特征和挥发性成分的对比分析,归纳总结3种木材的区别,以期为亚美马褂木木材的利用和识别提供科学依据。木材微观构造研究表明,3种木材有着相似的木材基础构造特征,但在纹孔和导管形态方面稍有不同;通过木材横切面对3种木材进行辨别效果最好。木材挥发物化学成分使用固相物微萃取和气相色谱-质谱(GC-MS)技术进行分析,结果表明,3种木材总离子流图高度相似,显著峰的保留时间接近,但丰度差异较大;主要挥发性成分为烷烃和烯烃类;有11种共同存在的化合物,其中罗汉柏烯、八甲基环四硅氧烷等化合物相对质量分数差异较大;十三烷、十四烷等挥发性成分仅存在于1种或2种木材样品中,可作为木材识别的特征化学物质。

杂交鹅掌楸苗期光合特性的研究

本文研究了杂交鹅掌楸、鹅掌楸及北美鹅掌楸家系实生苗的光合特性,并分析了光合指标与生长性状的相关性,结果表明:(1)杂交鹅掌楸为阳性树种,其光饱和点在1200μmol·m-2·s-1以上;(2)正交家系CT01对光强的适应范围较广,对光能的利用率较高;回交0家系HCO2具有较低的CO2补偿点,且它们的平均净光合速率(Pn)值较高,认为对于鹅掌楸属树种可以通过杂交,选育高光合能力的杂种后代;(3)在Pn指标上,与鹅掌楸相比多数杂种家系具有明显优势;苗高和地径与单株面积和光合生产率(PP)呈显著或极显著正相关,相关系数分别为0.54069和0.48453,0.57893和0.4535;(4)生长性状与单株叶面积及PP的密切关系说明拥有强大的光合面积是杂交鹅掌楸生长旺盛的重要生理基础,这两个指标可以作为苗期选择的指标。

杂种马褂木杂种优势的遗传分析

在叶培忠先生的鹅掌楸属种间杂交育种研究基础上按遗传设计与环境设计开展了扩大北美鹅掌楸遗传基础条件下的正反交以及前人从未做过的回交和F1 间杂交 ,并进行了杂种马褂木杂种优势的遗传分析。结果表明 :(1)正反交F1 、BC1 和F2 4种交配系统杂种的 1a生幼苗普遍存在显著正向生长杂种优势 ;幼苗生长性状在家系间存在极显著差异而在家系内具有很大变异性 ;回交家系表现特别优良 ,因而家系选择、单株选择以及BC1 和F2 利用潜力很大。 (2 )初步提出“光合优势假说”(Photosyntheticsuperiorityhypothesis)作为杂种马褂木和其它杂种树木杂种优势机理的理论解释。 (3)

水分胁迫对杂种马褂木与双亲重要生理性状的影响

水分胁迫状态下鹅掌楸属 (Liriodendron)种间正反交F1 杂种及双亲的一些重要生理性状的研究表明 :水分胁迫状态下亲本与杂种叶片的相对含水量、叶绿素含量、蛋白质含量的降低速率和RNase活力的升高速率排序为马褂木 >北美鹅掌楸 >正交F1 >反交F1 ;短时间水分胁迫对马褂木伤害最大。3H Gly标记取得的直接证据证明 ,水分胁迫导致亲本与杂种RNase基因在翻译水平上表达而从头合成RNase ,RNase基因表达强度排序为马褂木 >北美鹅掌楸 >正交F1 >反交F1 。蛋白质生物合成抑制剂取得的间接证据表明 ,水分胁迫状态下双亲RNase活力升高除与细胞质mRNA翻译有关外 ,还可能涉及叶绿体和 或线粒体RNase的释放、活化和 或合成 ,而正反交杂种RNase活力升高可能主要来自细胞质mRNA的翻译而不涉及到叶绿体和 或线粒体。上述实验证据充分证明 ,杂种马褂木正反交F1 杂种具有对水分胁迫抗性的显著超亲杂种优势 ,而正反交杂种中反交F1 的抗性又强于正交F1 。研究结果从水分胁迫抗性差异角度揭示了杂种马褂木强大正向生长、适应性和抗性杂种优势现象形成的分子机理 ,并表明在杂种马褂木杂种优势固定利用实践中必须特别注意反交F1

杂种马褂木无性系插条生根能力的遗传变异

通过田间对比试验研究了杂种马褂木无性系插条的生根类型、生根能力的遗传变异、母株的年龄效应和位置效应。结果表明：（１）插条兼有皮部生根和愈伤生根二种类型，大多数无性系呈现其中一种类型，少数无性系同时包含二种类型；（２）成年树和幼年树基部插条生根能力均存在较大变异性，而且幼年树比成年树的变异幅度更大；（３）扦插繁殖的母株年龄效应不明显，成年树的基部萌条具有很强的生根能力；（４）幼年树插条生根存在位置效应。

杂交鹅掌楸苗期超氧化物歧化酶和过氧化物酶的活力变异

在不同生长季节,对19个杂交鹅掌楸Liriodendron chinense×Liriodendron tulipifera家系和2个对照家系苗木的超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)的活力进行了测定,并对它们在家系间的变异以及与生长的关系进行了分析。结果表明,2种酶的活力表现出生长前期低于生长后期的趋势,并且在家系间的差异达到了显著或极显著水平。相关分析结果表明,生长性状与SOD活力呈显著正相关,而与POD活力负相关不显著。鹅掌楸Liriodendronchinense与北美鹅掌楸Liriodendron tulipifera的SOD活性均较低,有84.2%的家系SOD活性较两亲本种高,其余表现为两亲本种的中间类型;有63.2%杂种家系的POD活性表现为两亲本的中间类型。SOD可以作为评价和预测杂交鹅掌楸家系生长性状的生理生化指标之一。

杂种马褂木在杨凌地区的引种价值分析

对杨凌地区15年生杂种马褂木的生长情况、观赏性、健康状况等进行调查,以当地普遍栽植的同龄七叶树、栾树为对照,比较分析杂种马褂木的引种价值。结果表明:无特殊保护措施下杂种马褂木能够健壮生长,几乎无病虫害发生,无冻裂和日灼现象;在直径、树高生长量方面,该树种生长量最大,胸径生长速度也远大于栾树和七叶树;对3个树种的干形、冠形、枝形、叶形、花果形、生长整体一致性、抗污染能力等7个观赏指标综合评价结果显示,杂种马褂木得分最高。因此,杨凌乃至关中地区在未来的城乡绿化中可适当扩大杂种马褂木的栽植规模。

杂交鹅掌楸不同无性系对Pb胁迫的生理响应及抗性比较

采用盆栽法研究了4个杂交鹅掌楸（Liriodendron chinense ×L．tulipifera）无性系扦插苗对土壤Pb胁迫的生理响应与抗性差异。研究结果表明，Pb胁迫能抑制杂交鹅掌楸无性系扦插苗生长，使叶片失绿变黄、根系活力下降，且1．0mg·g^-1 Pb胁迫的抑制效果更明显。随Pb胁迫时间的延长，4个杂交鹅掌楸无性系扦插苗叶片的相对电导率和MDA含量均持续增加，胁迫结束时，相对电导率和MDA含量分别是对照的1．45～1．92倍和2．23～3．23倍。叶片的POD活性和游离脯氨酸含量在整个Pb胁迫过程中呈先升后降的变化趋势；不同无性系的SOD活性变化存在一定差异。随着Pb浓度的增加，杂交鹅掌楸不同无性系扦插苗各生理指标的变化幅度各异。比较发现，无性系NE60对Pb胁迫的抗性最强。

杂交鹅掌楸在汉中市的生长规律

为给汉中市园林绿化和用材林建设提供优良树种和栽植技术,以乡土树种鹅掌楸为对照,对从南京引进的杂交鹅掌楸物候期、适应性和抗逆性、树高及胸径生长规律进行了观察测定研究,结果为杂交鹅掌楸适应汉中市气候与土壤条件,试验期间未发生冻害和病虫害,适应性强,生育期230 d,比鹅掌楸多6 d左右,早春萌动展叶早,晚秋落叶晚;二树种的高度、胸径生长均符合logistic曲线方程,杂交鹅掌楸高度、胸径都高于鹅掌楸,树龄5 a(栽植4 a)后进入快速生长期,栽植10a后进入缓慢生长期;杂交鹅掌楸可作为园林绿化和用材树种在汉中市推广,应选择土质疏松、土层深厚、排水良好的平地或缓坡地,春季3月20日前栽植,快速生长期增施磷、钾肥,注意灌溉和排水防涝。