热带柚木(Tectona grandis L. f.)人工林中不同邻体干扰强度下林木CO2气体交换特征

研究以海南岛尖峰岭21a生的珍贵树种柚木人工林为对象,以邻体干扰指数为干扰强度评价指标,用Li-6400(Li-cor,Inc.,USA)便携式光合作用测定系统研究了邻体干扰强度对柚木个体CO2气体交换的日动态和季节变化特性,光合-光响应特性及光合-CO2响应特性的影响。结果表明:邻体干扰并未改变个体叶片光合作用日进程,但对日净光合速率(Pn)的影响差异较大,表现为弱、中、强和极强度干扰下日Pn时段均值比为2.5∶2.3∶1.7∶1.0,弱干扰下日最大净光合速率为极强干扰下的2.8倍;随着干扰强度的增加,柚木叶片的蒸腾速率、气孔导度等特征参数也出现不同程度的下降。邻体干扰对光合-光响应和光合-CO2响应特征参数的影响明显,弱干扰下柚木叶Asat、Qsat、αA、CE、Vcmax和Jmax分别是极强干扰下的2.7、1.3、1.4、2.7、1.9和2.8倍,Qcomp和Rd则受邻体干扰的影响不明显。干扰强度对光合光响应和光合CO2响应特征的影响随光环境和CO2浓度的改变而有所差异,光环境的改变对弱干扰下柚木个体的影响明显要强于强度以上干扰的个体,而CO2浓度的改变对弱干扰个体的影响则明显要弱于强度干扰以上个体的影响。因此,在林分结构相对单一、经营管理措施基本一致的人工林内,邻体干扰是个体竞争的主要影响因素之一,干扰强度的不同将影响种内个体光合碳同化能力出现差别,导致个体生长差异。可以基于邻体干扰指数评价柚木人工林内种内竞争程度的大小,并以此为依据合理调整柚木人工林的林分结构,达到对环境资源的最合理利用。

顶空固相微萃取-气相色谱-质谱联用分析柚木光辐射前后的挥发性成分

采用顶空固相微萃取-气相色谱-质谱联用技术检测分析了柚木光辐射前后的挥发性成分,研究结果表明:从光辐射前后的柚木中共鉴定出80种挥发性成分,辐射前(原柚木)鉴定出57种挥发性成分,辐射60 h后的柚木中鉴定出53种挥发性成分,包括烃类、醇类、酚类、酯类、醛类、酮类、蒽醌类和胺类。光辐射后柚木未能检测到酮类,且醇类从12.586%减少到7.498%,醇类化合物由6种减少至3种,醛类从0.404%增加到3.653%,醛类化合物由3种增至5种。柚木光辐射前挥发性成分主要是2-甲基蒽醌(18.443%)、2-N-甲基-萘胺(14.781%)、邻苯二甲酸异丁基辛基酯(9.567%)、1,2,3-三甲基-4-丙烯基-(E)-萘(7.513%)、τ-杜松醇(4.684%)、α-杜松醇(3.583%)、柏木脑(3.576%)、1,2-邻苯二甲酸丁基异丁基酯(3.213%)这8种化合物;辐照后除α-杜松醇和1,2-邻苯二甲酸丁基异丁基酯未能检测到外,增加了化合物1,2-邻苯二甲酸丁基环己基酯(3.070%),且邻苯二甲酸异丁基辛基酯(11.787%)有所增加,其余成分含量变化不大。醛类挥发性成分含有发色基团—CHO,醇类挥发性成分含有助色基团羟基—OH,而且光辐射后含量明显增加的挥发性成分都含有发色基团—COO—,这些发色基团和助色基团的改变在柚木光变色中起到一定作用。

柚木嫩枝扦插技术

为了实现柚木良种壮苗规模化生产的要求，研究探讨了柚木嫩枝扦插的关键技术环节。试验表明：影响柚木扦插生根率的生长激素依次为NAA〉IBA〉IAA，最佳生根剂配比为NAA50mg／kg＋IBA100mg／kg＋IAA200mg／kg；综合考虑生根效果和生长两个指标，所选基质以黄心土：泥炭土=1：2（V：V）、黄心土：甘蔗渣=1：2（V：V）和黄心土：河沙=1：1（V：V）三种较好；选择直径小于0．5cm小径级的穗条，带顶芽，顶芽小则全留、保留2—3对叶，大则剪去1／2，其余叶片剪去2／3—3／4，有利于生根。

基于高通量测序的柚木边材转录组分析

本研究利用Illumina HiseqTM4000测序平台对柚木(Tectona grandis L.F.)边材组织进行转录组测序,获得39.65 Gb的数据。拼接组装共得到90843个Unigene,平均长度、N50以及GC含量分别为1415 bp,2208 bp和41.28%。将获得的Unigene与七大功能数据库进行比对,分别有64416(NR:70.91%)、69281(NT:76.26%)、28777(COG:31.68%)、18630(GO:20.51%)、49594(KEGG:54.59%)、44707(Swissprot:49.21%)以及50938(Interpro:56.07%)个Unigene获得功能注释。经过GO数据库的比对分析,18630个Unigene被注释到生物过程、细胞组分和分子功能3大类别55个亚类。与COG数据库进行比对分析,28777个注释Unigene按功能被划分为25类。基于KEGG数据库,44595个Unigene序列注释到6大类,21个亚类代谢通路中。根据注释结果预测出2772个编码转录因子的Unigene,检测出26773个SSR位点,以及39856个SNP位点。本研究为柚木分子育种工作的开展提供数据和参考。

10年生柚木胸径分布与生长

通过对幼龄柚木(Tectona grandis L.f)胸径调查和解析,研究其径级、生长量分布及生长变化规律,表明幼龄柚木胸径分布呈正态分布,径级分化程度较小。13 cm径级以下的占39.84%。胸径各生长量级百分比随生长量增高所占百分比下降,年生长量小于0.2 cm的占39.84%,优势木的胸径和胸径年平均生长量是被压木的1.75倍和1.99倍,生长差异极为明显。第5~10年进行1~2次间伐,间伐强度控制在40%以下,林分密度560株/hm2以上。