半干旱地区果用型红松优良无性系选择

为筛选出吉林省西部半干旱地区优良红松(Pinus koraiensis)无性系种质资源,以30个嫁接红松无性系为材料,利用樟子松(Pinus sylvestris var. mongholica Litv.)幼树高枝嫁接红松,营建红松无性系对比试验林,对其进行多年观测。以单株产种量、千粒重、出仁率为综合评价指标,从中筛选出10个种子产量高、质量好的果用型优良红松无性系,其平均单株产种量为666.32 g、平均千粒重为532.35 g、平均出仁率为29.33%。选出的无性系可作为引种材料,进一步开展引种扩繁,为半干旱地区培育红松果林提供良种。

Two New Iridoid Glycosides from Caryopteris mongholica

Two new iridoid glucosides were isolated from the whole plant of Caryopteris mongholica Bunge. On the basis of chemical and spectral evidence, they were determined as 8-acetyl-6'-O-(p-coumaroyl)harpagide and 6'-O-(p-coumaroyl)antirrinoside, respectively.

蒙古莸化学成分的研究

目的研究蒙古莸Caryopteris mongholica Bunge的化学成分。方法蒙古莸95%乙醇提取物采用硅胶柱、薄层色谱和高效液相色谱进行分离纯化,根据理化性质及波谱数据鉴定所得化合物的结构。结果从中分离得到13个化合物,分别鉴定为royleanone(1)、6,7-didehydroferruginol(2)、11β-hydroxy-8,(9),15-isopimaren-7-one(3)、(16 S)-12,16-epoxy-11,14-dihydroxy-17(15→16)-abeo-abieta-8,11,13-trien-7-one(4)、demethylcryptojaponol(5)、6α-hydroxydemethylcryptojaponol(6)、incanone(7)、3β-乙酰基齐墩果酸(8)、香草酸(9)、麦芽酚(10)、曲酸(11)、3,5-dihydroxy-2-hydroxymethyl-4 H-pyran-4-one(12)、植醇(13)。结论化合物1~3、7~13为首次从莸属植物中分离得到。

蒙药蒙古莸的化学成分研究

目的:研究蒙药蒙古莸的化学成分。方法:采用硅胶柱色谱和制备型高效液相色谱等技术对蒙古莸醇提物的化学成分进行分离纯化,再利用波谱技术结合文献报道鉴定化合物的结构。结果:从蒙古莸地上部分醇提物的石油醚萃取物中分离得到12个化合物,分别鉴定为:taxodione(1)、ferruginol(2)、huperphlegmarin B(3)、caryopterisoid Q(4)、6α,11,12,15-tetrahydroxy-8,11,13-abietatrien-7-one(5)、α-tocopherolquinone(6)、hexadeca-9,13-diensaeureethylester(7)、邻苯二甲酸二丁酯(8)、1,6-己内酰胺(9)、phytyl hexadecanoate(10)、豆甾醇(11)、β-谷甾醇(12)。结论:其中,化合物5~11为首次从该植物中分离得到。

水分胁迫对不同种源蒙古莸光合特性与生长的影响

以6个种源的1年生蒙古莸为试验材料,采用称量控水的方法,根据种源地的情况设置充足水分、中度胁迫、重度胁迫3个水分梯度,分别维持在田间持水量的80%~85%、45%~50%、15%~20%开展水分胁迫试验。通过测定不同水分梯度、不同种源的光合生理与生长指标表明：蒙古莸通过降低光合效率、蒸腾速率和最大光化学效率,减缓生长和生物量积累,提高水分利用效率和根冠比来适应水分胁迫。在水分胁迫下,蒙古莸光合能力的下降是引起其生长减缓的重要原因。从蒙古莸光合能力与生长综合考虑,内蒙古土默特左旗（NT）种源是在水分胁迫下表现最优良的种源。蒙古莸在光合活动中的气体交换,水分、CO2、光能利用效率,光合色素及荧光特性的生理响应和生长差异,反映了不同种源蒙古莸对不同水分环境表现出的生理适应策略。

蒙古莸的化学成分研究

从蒙古莸 (Caryopteris mongholica Bunge)全草的甲醇提取物中分得 12个化合物 ,经波谱分析和理化常数测定确定其结构为洋芹素 ,4′-羟黄芩素 ,海波拉亭 ,胡萝卜甙 ,角胡麻甙 ,8- acetyl-harpagide,harpagide,4′-羟黄芩素 - 7-葡萄糖甙 ,木犀草素 - 7-葡萄糖甙 ,三十烷酸 ,二十六烷酸和β

蒙古莸的植物区系地理分布研究

依据我国的植物标本及有关文献资料，绘制了蒙古莸的分布区图。在此基础上确定了蒙古莸的植物区系地理成分为黄土高原（北部）－蒙古高原分布种，并讨论了本种分布起源及其与邻近地区的联系．

气候变化背景下基于MaxEnt模型的蒙古莸潜在适生区预测

蒙古莸(Caryopteris mongholica)被广泛应用于中国北方干旱、半干旱地区造林和绿化中,但对决定其适生区的主要生境因子及适生区分布特征知之甚少。该研究基于当前和未来气候情景的高分辨率环境数据,通过MaxEnt模型评估了生境因子在蒙古莸适生区形成中的重要性,并模拟当前及未来气候变化情景下的适生区分布变化,为应对全球气候变化的挑战,保护、栽培和利用蒙古莸提供理论依据。结果表明:(1)当前气候条件下,蒙古莸中度和高度适生区分别为34.18×10^(4) km^(2)和15.91×10^(4) km^(2);海拔、最湿月份降雨量和最热季度平均温度被认为是影响蒙古莸分布的最关键因素。(2)在共享社会经济路径SSP245情景下,蒙古莸适生区在2021-2060年向高纬度地区扩张,2061-2100年向低纬度地区收缩。总体来看,气候变暖促进了蒙古莸适生区面积的扩张,然而,受城市发展和人为因素影响,这些适生区实际上可能无法获得,迫切需要建立有效的管理战略。

蒙古莸小孢子发生和雄配子体发育的研究

运用常规石蜡切片技术对蒙古莸小孢子发生和雄配子体发育进行了观察.结果表明:(1)花药4室,花药壁由4层细胞组成,由外向内分别为表皮、药室内壁、1层中层和绒毡层,花药壁发育方式为双子叶型.(2)花药壁表皮具多细胞腺体,药室内壁、药隔部分细胞发育后期均发生纤维性加厚.(3)绒毡层细胞有两种来源,外周部分来源于初生壁细胞,近药隔部分来源于药隔细胞.腺质绒毡层,发育后期为二核.(4)小孢子母细胞减数分裂过程胞质分裂为同时型,四分体多数为四面体型,偶有左右对称型.(5)成熟花粉为2细胞型,具3个萌发沟.

种源地气候对蒙古莸光响应特性的影响

植物对环境的长期适应所形成的遗传特性对其光合、生长等有着重要影响。通过测定8种不同种源地蒙古莸在相同环境条件下的光响应曲线,分析、比较了不同种源地蒙古莸光合响应参数的差异及种源地气候对其影响大小,以期了解蒙古莸光合特性响应环境变异的机理。结果表明:(1)在相同环境条件下,蒙古莸的光合能力与其种源地有密切关系。随种源地从东到西、从北到南,光合能力逐渐降低,其中内蒙古苏尼特左旗、二连浩特种源的最大净光合速率(P_(nmax))最高,甘肃民勤种源P_(nmax)最小。(2)种源地气候对蒙古莸光响应特性有着显著影响,其中温度和海拔是主要因素,温度、海拔与最大净光合速率(P_(nmax))、暗呼吸速率(Rd)均显著负相关(P<0.01)。(3)种源地气候对各个光合参数的解释程度为:16.65%—73.52%,对表观量子效率(α1)、最大净光合速率(P_(nmax))、光补偿点(Ic)和暗呼吸速率(Rd)有着重要影响,解释力均大于40%。由此可见,种源地气候差异引起的遗传变异是造成不同种源间光响应特性差异的重要因素之一。不同种源蒙古莸光合能力的差异是其适应特有环境的体现。

冀北坝上不同樟子松林的土壤养分及其与林木生长的关系

为了解冀北坝上地区樟子松人工林的土壤条件及其与生长的关系,采用典型取样方法对塞罕坝机械林场樟子松林的土壤进行了研究。结果表明,不同立地樟子松林的土壤养分含量有明显不同,各养分元素均以坝上山地壤质土和坝下山地壤质土为最高,坝上西部曼甸砂质土和坝下平地壤质土最低;坝上和坝下地区土壤养分含量总体上较为接近,但是坝下地区不同林地之间土壤养分含量的差异明显>坝上地区。樟子松林土壤中全氮、水解氮、全磷、速效磷、全钾、速效钾的含量均随有机质的增加而增加,而且具有明显的回归关系,但回归关系的形式各不同,可基于回归关系通过有机质含量来估测其他土壤养分元素的含量。樟子松优势木树高与土壤养分含量之间没有表现出明显的正相关关系,但与土壤厚度有正的相关关系,樟子松适宜土层深厚的立地条件,而对土壤养分含量要求不高。

干旱胁迫下不同正向引发剂对野生蒙古莸种子萌发成苗的影响

为明晰不同正向引发剂在干旱胁迫下对野生蒙古莸种子萌发成苗的调控效应,该试验在对蒙古莸引发剂进行筛选的基础上,测定了干旱胁迫下蒙古莸种子在不同正向引发剂处理下的发芽率、发芽势、萌发指数、萌发整齐性指数、活力指数、成苗率和幼苗生长量,并加以对比分析。结果表明:H_(2)O(S1)、0.2 g/L H_(3)BO_(3)(S5)和0.3%H_(2)O_(2)(S6)均能显著促进蒙古莸的萌发,萌发率较对照(S0)处理分别提高17.33%、22.00%和16.67%。其中,0.2 g/L H_(3)BO_(3)处理的引发效果在N_(0)(0 MPa)、N_(1)(-0.05 MPa)、N_(2)(-0.15 MPa)和N_(3)(-0.5 MPa)四种干旱胁迫条件下均优于H_(2)O(S1)和0.3%H_(2)O_(2)(S6)处理。具体表现为:野生蒙古莸种子萌发率、成苗率、发芽势、萌发指数、活力指数和幼苗生长量较水引发H_(2)O(S1)分别提高1.00%∼14.00%、15.33%∼20.67%、3.38%∼45.65%、1.83%∼55.30%、-30.05%∼67.30%和-35.52%∼42.70%,较0.3%H_(2)O_(2)(S6)分别高出3.67%∼32.00%、11.33%∼29.33%、6.94%∼52.17%、5.13%∼61.07%、-27.46%∼70.70%和-34.29%∼29.79%。显著性分析表明:野生蒙古莸种子萌发成苗不仅受引发剂和干旱胁迫的调控,且受二者间的相互作用影响。综合分析,在该试验条件下0.2 g/L H_(3)BO_(3)在不同干旱胁迫条件下均能促进野生蒙古莸种子的萌发成苗,可作为后续蒙古莸生产实践中的首选抗旱引发剂。

半干旱地区优良灌木——蒙古莸

蒙古莸从腾格里沙区引入黄土高原后,其生长发育优于原产区,耐旱性、耐寒性均较强,易繁殖、生长快,有望成为半干旱区优良灌木新种。除此以外,该种还具薪柴、牧业、药用、园艺观赏等多种用途。

樟子松(Pinus sylvestris var.mongholica)在中国北方10省(区)引种的适宜性

樟子松(Pinus sylvestris var.mongholica)是中国北方常见的针叶乔木,也是沙区人工造林的重要树种。近年来,樟子松在部分地区出现衰退现象,引起学者和公众的广泛关注。为了确定樟子松在中国北方引种的适宜区,通过主成分分析法确定影响樟子松引种的主要气候因子;基于气候相似理论,以呼伦贝尔沙地红花尔基樟子松国家森林公园为固定样本区,采用熵权法确定各气候因子熵权,并计算加权气候相似距,再综合考虑加权气候相似距和土地资源环境因子,划分引种区类型。结果表明:(1)温度是影响樟子松引种的主导气候因子,其次是湿度、光照与海拔,风速对樟子松引种的影响相对较小;(2)将樟子松引种区划分为适宜区、较适宜区、较不适宜区和不适宜区等4个类型区,引种类型区与中国气候区区划存在显著一致性(Kappa=0.7494);(3)樟子松引种的适宜区主要分布在寒温带湿润大区(ⅠA)、中温带湿润大区(ⅡA)和中温带亚湿润大区(ⅡB),较适宜区主要处于中温带亚干旱地区(ⅡC)和部分中温带湿润大区(ⅡA),较不适宜区主要位于暖温带亚湿润大区(ⅢB)、暖温带干旱大区(ⅢC)和高原地区,不适宜区主要处于中温带干旱大区(ⅡD)、中温带极干旱大区(ⅡE)暖温带极干旱大区(ⅢD)和北亚热带湿润大区(ⅣA)。

施磷对蒙古莸(Caryopteris mongholica)形态和酸性磷酸酶活性的影响

采用土培法,设置不同的供磷水平(P0,0 mg·kg-1;P1,17.5 mg·kg-1;P2,35 mg·kg-1;P3,52.5 mg·kg-1;P4,70mg·kg-1),对蒙古莸(Caryopteris mongholica)地上部形态、根系形态、生物量、叶片和根系酸性磷酸酶活性的变化进行研究。结果表明:(1)株高、基径、茎粗、地径随供磷水平增加均呈现出先增大后减小的趋势,在P1水平下最大。(2)总根长、根体积、根表面积、根平均直径随供磷水平增加呈现出先增加后减小的趋势,其中在P1水平下总根长和根平均直径达到最大。(3)P0水平下根冠比最大,地上部干重和根系干重在P1水平下最大。(4)根系酸性磷酸酶活性随供磷水平增加呈现出逐渐下降的趋势,并且与根体积、总根长、根平均直径、根表面积均呈负相关;叶片酸性磷酸酶活性随供磷水平增加呈现出先降低后上升的趋势,并且与株高、地径、基径、茎粗、地上生物量均呈负相关。

蒙古莸(Caryopteris mongholica)组培快繁体系的建立和优化

为构建高效的蒙古莸快繁体系来解决蒙古莸濒危的问题。本研究以蒙古莸新萌发幼嫩茎段为试验材料,采用3因素3水平正交试验设计和方差分析,利用组织培养技术构建蒙古莸组培快繁体系。本研究系统地分析了外植体的消毒方法及不同植物激素质量浓度对其不定芽诱导、增殖、生根过程中的作用及炼苗。研究结果表明:75%乙醇处理30 s配合以2%次氯酸钠处理3 min是蒙古莸外植体的最佳消毒方法,污染率为0;不定芽诱导与增殖中以MS+6-BA 1.0 mg/L+NAA 0.3 mg/L+GA_(3)0.02 mg/L条件下的芽诱导与芽增殖效果最好,诱导率达到最大为99%,增殖系数高达到12.00;生根诱导中以MS+IBA 0.5 mg/L+GA_(3)0.15 mg/L条件下的生根效果最好,生根率最高为89.5%;将生根苗移栽在草炭土:蛭石:珍珠岩=6:3:1的混合基质中,生活率达77%。本研究构建了一套完整的蒙古莸的组培快繁体系,本试验培育的组培苗的各项指标已达到快速繁育苗木的要求,其技术措施可直接应用于规模化生产,也为后期蒙古莸进一步的遗传转化研究提供理论基础。

蒙古莸种质资源表型性状多样性分析

为了明确荒漠灌木蒙古莸野生种质资源的表型多样性以及与环境因子的关系,对40个天然种群的蒙古莸,进行5个生长性状和11个叶片性状的多样性、聚类、主成分分析。结果显示:蒙古莸的16个表型性状变异系数范围在0.102-0.507之间,株高变异系数最大,叶形状系数的变异系数最小;遗传多样性指数范围在1.625-2.086之间;Pearson相关系数表明表型性状之间存在显著的相关关系,表型性状与种源地环境因子间也有较强的相关性。按株型和叶片性状聚类将蒙古莸种群分为4个类群,其中第Ⅰ类种群株型大,叶片也较大;第Ⅱ类种群株型大,但叶片相对较小;第Ⅲ类种群株型小,叶片也小;第Ⅳ类种群株型小,但叶片大;聚类种群表型性状表现出与种源地环境相适应的特征。文中结果表明蒙古莸种质资源表型变异丰富,多样性水平高,且表型与环境因子密切相关,为蒙古莸种质资源的保护和研究利用提供理论依据。

中国北方蒙古莸群落的分布、特征和分类

蒙古莸(Caryopteris mongholica)是分布在典型草原、荒漠化草原、荒漠的重点保护野生植物,但对于其群落特征和分类的研究较匮乏,研究蒙古莸在中国北方的分布、群落特征及其分类,可为其保护管理提供参考依据。该研究于2018–2021年,在中国北方共选择40处具有代表性的蒙古莸样地,利用样地调查法对其群落特征进行研究。主要结果有:(1)蒙古莸在中国集中分布于内蒙古高原东、中部及西部,黄土高原北部,河西走廊,祁连山等西北温带荒漠区及草原区,常为群落中的优势种或伴生种。(2)40个样地中共记录种子植物149种,隶属于37科107属。其中以蒙古莸为优势种的群落共31个,记录种子植物140种,群落中以菊科、豆科和禾本科植物为主;其中灌木、小半灌木39种,多年生草本76种,一/二年生草本24种;物种存在度等级划分中,I级(0–20%)植物占总物种数的87.94%,多为群落中的偶见种;水分生态类型中,广幅旱生植物占优势(63.12%);区系地理成分以亚洲中部植物为主(26.24%)。(3)根据生活型和优势度,将31个蒙古莸群落划分为3个群丛组,分别为蒙古莸-草本群丛组、蒙古莸+灌木-草本群丛组和蒙古莸+灌木群丛组,进一步细分为19个群丛。(4)经度及年降水量显著影响蒙古莸群落的分布及物种多样性。

樟子松花粉形态观察及生活力测定

为提高樟子松种子园结实量,本研究采用染色法和培养基法测定不同贮藏条件下的花粉生活力,并通过扫描电镜进一步观察樟子松花粉形态特征。结果表明:I2-KI法测得花粉生活力最高,达到81.91%,I2-KI法最适于测定樟子松花粉生活力;在培养基中添加蔗糖浓度为10%和硼酸浓度为0.03%的培养基组合下,樟子松花粉萌发率最高,可达98.1%。扫描电镜观察樟子松花粉形态特征并测定樟子松花粉的极轴P,平均值为46.808μm;赤道长E,平均值为43.756μm,并计算P/E值,得出平均值为1.049 06。通过扫描电镜观察到樟子松花粉的表面粗糙,有很多的花粉囊,中间有一条极轴间区,把樟子松花粉分成两半。本研究结果为樟子松进行人工控制授粉提供理论基础,在林业生产上具有重要的指导意义。

蒙古莸叶片解剖结构的地理种源变异及其对环境变化响应的意义

长期受到生长环境影响而形成的遗传变异对植物生长发育有着显著的影响。叶片是植物对环境变化最敏感的器官,了解叶片解剖结构在不同环境中产生的适应性变异是探索植物对环境适应的基础。同质园试验是研究遗传与环境因素对植物生长代谢等影响的一种有效方法,该研究利用同质园试验排除了环境梯度的影响,通过常规石蜡切片、多重比较、相关性分析、一般线性模型分析等方法,对7个不同种源地的蒙古莸(Caryopteris mongholica)叶片解剖结构及其影响因素进行了定量比较。结果表明,7个种源地的蒙古莸叶片均为等面叶,无海绵组织分化,其上表皮细胞较下表皮细胞厚,上栅栏组织较下栅栏组织厚;叶片各解剖结构参数间存在显著的自相关性,不同种源叶片解剖结构存在显著差异:随种源地年平均气温升高,叶厚度、栅栏组织厚度呈增大趋势,其中,最西南部的阿左旗种源蒙古莸叶片的上下栅栏组织、叶厚度及叶片结构紧密度值均最大,表现出明显的抗旱特征。种源地经纬度、气温、降水等对解剖结构指标有显著的影响,其解释程度为34.09%–81.43%。同质园试验说明,种源地气候差异驱动的遗传变异是引起不同种源叶片解剖结构差异的重要因素。