四倍体泡桐叶片显微结构观察及抗逆性分析

以4种四倍体泡桐B4,Y4,N4和M4及其对应二倍体泡桐B2,Y2,N2和M2为材料,分析其叶片显微结构的差异,测定了部分差异指标,并根据这些差异进行四倍体泡桐的抗逆性评价.结果表明:4种四倍体泡桐叶片厚度、上下表皮厚度、栅栏组织厚度、细胞结构紧密度、栅栏组织厚度与海绵组织厚度的比值均大于其二倍体,海绵组织厚度和细胞结构疏松度则相反;筛选出下表皮厚度、栅栏组织厚度和海绵组织厚度3项指标,经隶属函数法分析得出4种四倍体泡桐的抗旱性与抗寒性均大于其二倍体,强弱排序为M4>Y4>N4>B4>M2>Y2>N2>B2.

二倍体和四倍体泡桐对干旱胁迫生理响应差异研究

在土壤相对含水量为75%、55%、40%和25%的盆栽条件下,研究了二倍体毛泡桐(T2)、二倍体豫杂一号泡桐(TF2)、四倍体毛泡桐(T4)、四倍体豫杂一号泡桐(TF4)对干旱胁迫的生理响应。结果表明,随着干旱胁迫的增强,四倍体泡桐与其二倍体泡桐的生理生化指标变化趋势一致,叶片相对含水量和叶绿素含量呈下降趋势,四倍体泡桐的叶片相对含水量和叶绿素含量均高于其二倍体;相对电导率和丙二醛(MDA)含量呈上升趋势,四倍体泡桐小于其二倍体;超氧化物歧化酶(SOD)活性、叶片可溶性蛋白质含量呈先升高后降低趋势;可溶性糖含量和脯氨酸含量均呈升高趋势,四倍体泡桐高于其二倍体。对25%干旱胁迫下泡桐的各项生理指标利用模糊隶属函数法综合分析,抗旱性大小顺序为T4>TF4>T2>TF2。

四倍体白花泡桐木材的物理特性研究

以3年生四倍体白花泡桐为材料,探讨了染色体加倍白花泡桐木材的物理特性.结果表明,四倍体白花泡桐木材纤维的长度、长宽比值、壁厚和壁腔比值的平均值分别比其二倍体大,而木材纤维宽度、弦向干缩率、径向干缩率、纵向干缩率和体积干缩率平均值则相反.此外,四倍体白花泡桐木材的基本密度、白度、顺纹拉力强度、抗弯强度、抗弯弹性模量、硬度和顺纹抗压强度分别比其二倍体泡桐增加了14.29%,16.25%,38.90%,26.13%,32.50%,18.36%和17.28%.

四倍体泡桐对盐胁迫生理响应的差异

在不同Nacl浓度(0,0.2%,0.4%,0.6%)下研究二倍体毛泡桐(T2)和二倍体豫杂一号泡桐(TF2)及其四倍体泡桐T4和TF4的生理生态响应特征,并比较四倍体泡桐及其二倍体泡桐的耐盐性。结果表明:随着盐胁迫浓度的增加,2种四倍体泡桐与其二倍体泡桐的生理生化指标变化规律一致,叶片相对含水量和叶绿素含量随盐胁迫浓度的升高呈下降趋势,四倍体泡桐的叶片相对含水量和叶绿素含量均高于其二倍体;相对电导率和丙二醛含量随盐浓度增大呈升高趋势,四倍体泡桐的相对电导率和丙二醛含量均小于其二倍体;SOD活性和可溶性蛋白质含量随盐胁迫的加强先升高后下降;可溶性糖含量和脯氨酸含量随盐浓度的增大呈升高趋势,并且四倍体泡桐高于其二倍体泡桐;对0.6%盐浓度胁迫下四倍体泡桐及其二倍体泡桐的各项生理指标利用模糊隶属函数进行抗盐性评价,抗盐性从强到弱排列为TF4>T4>TF2>T2。

四倍体南方泡桐和四倍体白花泡桐对盐胁迫的生理响应研究

为了解四倍体南方泡桐(PA4)、四倍体白花泡桐(PF4)及其对应的二倍体南方泡桐(PA2)和二倍体白花泡桐(PF2)耐盐程度的变化,研究了2种四倍体泡桐及其对应二倍体盆栽幼苗对质量分数为0,0.2%,0.4%和0.6%NaCl的生理响应特征.结果表明,随着盐质量分数的增加,2种四倍体泡桐叶片相对含水量和叶绿素含量呈下降趋势,但均高于其对应的二倍体;相对电导率和丙二醛含量呈升高趋势,但均小于其对应的二倍体;SOD活性和可溶性蛋白质含量先升高后下降;可溶性糖含量和脯氨酸含量呈升高趋势,并且高于其对应的二倍体泡桐.对0.6%NaCl胁迫下2种四倍体泡桐及其对应二倍体泡桐的各项生理指标利用模糊隶属函数进行耐盐性评价,耐盐性从强到弱的排列为PF4>PA4>PF2>PA2.

同源四倍体泡桐体外植株再生系统建立

以叶片为外植体,建立了同源四倍体兰考泡桐和白花泡桐体外植株再生系统.结果表明,同源四倍体兰考泡桐和白花泡桐幼苗叶片愈伤组织诱导的最适培养基分别为MS+NAA 0.3 mg.L-1+BA 8 mg.L-1和MS+NAA 0.1 mg.L-1+BA 10 mg.L-1;愈伤组织芽诱导的最适培养基分别为MS+NAA 0.7 mg.L-1+BA 14mg.L-1和MS+NAA 0.1 mg.L-1+BA 12 mg.L-1;幼芽生根的最适培养基皆为1/2 MS.

不同种四倍体泡桐光合特性的研究

以7年生二倍体及其四倍体泡桐为材料,研究了其叶片的光合特性.结果表明,四倍体与其二倍体泡桐叶片的净光合速率(Pn)气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)、胞间CO2浓度(Ci)4种光合因子的日变化规律相同,3种四倍体泡桐5月至10月叶片的Pn,Gs,Tr,Ci和叶绿素含量等均高于其二倍体泡桐.在5,7,9,10月,四倍体泡桐及其二倍体泡桐叶片的Pn,Gs,Tr日变化为单峰曲线,而在6月和8月则为双峰曲线;在5月至10月,Ci的日变化皆呈单谷曲线.

四倍体泡桐对干旱胁迫的生理响应研究

研究了干旱胁迫下盆栽四倍体南方泡桐(A4)、二倍体南方泡桐(A2)、四倍体白花泡桐(F4)和二倍体白花泡桐(F2)组培苗叶片相对含水量、丙二醛(MDA)含量、可溶性糖及脯氨酸等物质含量等的变化.结果表明,在干旱胁迫条件下,二倍体和四倍体南方泡桐和白花泡桐叶片的生理生化指标存在一定差异,但其变化趋势基本一致.叶片相对含水量和叶绿素含量随着干旱胁迫加重呈下降趋势,四倍体泡桐的叶片相对含水量、叶绿素、可溶性糖和脯氨酸含量均高于其二倍体.叶片相对电导率、MDA含量、可溶性糖含量和脯氨酸含量随干旱胁迫加重呈上升趋势,四倍体泡桐叶片的相对电导率、MDA含量、可溶性糖含量和脯氨酸含量均小于其二倍体.叶片SOD活性和可溶性蛋白质含量随干旱胁迫的加重呈先增后降趋势.采用模糊隶属函数法对4个不同倍性泡桐在土壤相对含水量为25%的干旱胁迫下进行抗旱性综合评价,4个不同倍性泡桐的抗旱性顺序为:A4>F4>A2>F2.

毛泡桐同源四倍体的诱导

在含有不同浓度秋水仙素双层培养基上以叶片作外植体诱导毛泡桐同源四倍体植株,用变异植株根尖细胞染色体计数和成熟叶片中单细胞DNA含量测定的方法进行倍性分析。结果表明,在16个试验组合中,预培养6d的毛泡桐叶片经20mg·L-1秋水仙素处理72h的四倍体诱导率可达20%。

不同诱导方法对毛泡桐和白花泡桐四倍体诱导的影响

将预培养不同时间的毛泡桐和白花泡桐茎段、叶片和叶柄分别在含有不同浓度秋水仙素的液体、固体和双层培养基上进行四倍体植株诱导,并采用根尖染色体计数和成熟叶片单细胞DNA含量测定进行诱变植株的倍性分析.结果表明,叶片是毛泡桐和白花泡桐四倍体诱导的最适材料,双层培养基处理叶片后四倍体诱导率最高,不经预培养的毛泡桐叶片在质量浓度为2000 mg·L^(-1)的秋水仙素双层培养基上处理72 h和预培养12 d的白花泡桐叶片在质量浓度为1000 mg·L^(-1)的秋水仙素双层培养基上处理24 h分别是毛泡桐和白花泡桐四倍体诱导的最佳组合.

5种四倍体泡桐生长特性的研究

以2年生5种四倍体泡桐为材料,研究其光合作用、材积生长量、接干长度、比叶重(SLW)等指标间的差异。结果表明,5种四倍体泡桐叶片的净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)、胞间CO2浓度(Ci)光合因子的日变化规律相同。9月份叶片的Pn、Gs、Tr、Ci日变化为单峰曲线,四倍体豫杂一号泡桐(TF4)的最大净光合速率高于其余4个种。此外,四倍体毛泡桐(T4)的树高生长量和接干高增长量、TF4的胸径生长量和比叶重增长量、四倍体南方泡桐(A4)的材积增长量最大。5种四倍体泡桐的树高、胸径、接干、材积的相关性表明,材积与胸径呈正相关关系,相关性显著;树高与比叶重呈正相关关系,但相关性不显著。

二倍体及其同源四倍体泡桐木材特性的变异分析和评价

为了研究不同倍性泡桐木材特性的变异规律,分析了四倍体南方泡桐、四倍体毛泡桐、四倍体豫杂一号泡桐及其对应二倍体的木材纤维形态、干缩率、基本密度、白度、力学性能和化学成分。结果表明,四倍体泡桐的纤维长度、纤维宽度和纤维长宽比均大于对应二倍体泡桐,其中,四倍体豫杂一号泡桐的平均纤维长度最长达到1079.34μm。木材干缩率、基本密度和白度测定分析结果表明,与二倍体泡桐相比,四倍体泡桐的木材干缩率明显降低而基本密度和白度明显升高,其中四倍体豫杂一号泡桐的基本密度升高比率高达52.94%。木材力学性能研究结果显示,二倍体与四倍体力学性能指标间均存在显著性差异,四倍体泡桐相比于二倍体泡桐平均顺纹抗拉强度、顺纹抗压强度、抗弯强度、抗弯弹性模量和硬度分别提升5.90%、5.63%、6.16%、64.54%和35.83%。木材化学成分分析结果表明,四倍体南方泡桐、四倍体毛泡桐、四倍体豫杂一号泡桐木材的抽提物、木质素含量小于其二倍体,纤维素、综纤维素含量大于其二倍体,表明四倍体泡桐较其二倍体更适宜作为造纸原料。综合木材特性研究结果,四倍体豫杂一号泡桐是适宜制造家具等木材工业和造纸工业的优良品种,可大面积推广应用。

四倍体与二倍体白花泡桐木材纤维形态及化学成分的差异分析

以7年生四倍体白花泡桐和二倍体白花泡桐为材料,研究了二者木材的纤维形态以及化学成分的差异.结果表明,四倍体白花泡桐木材纤维长度、宽度、长宽比、壁厚、壁腔比及腔径比随树龄增加以及树高增长的变化趋势与二倍体白花泡桐基本相同,但变化幅度有差异.四倍体白花泡桐木材的纤维长度、长宽比,纤维壁厚、壁腔比、腔径比均比其二倍体大,而纤维宽度比其二倍体小.四倍体白花泡桐木材的冷水、热水、1%Na OH、苯-醇抽出物、木质素含量比其二倍体分别减少了4.47%,5.08%,12.24%,43.68%,20.09%;纤维素、综纤维素含量分别增加了3.54%,3.57%.综合分析认为,四倍体白花泡桐更适宜作为造纸原料.

泡桐新品种‘白四泡桐1号’

‘白四泡桐1号’是以白花泡桐为亲本,通过化学诱变和组织培养方法获得的泡桐新品种。该品种在生长量、木材理化性质、自然接干和抗逆性等方面均优于白花泡桐,可通过组织培养、埋根等方法繁育苗木,适合在白花泡桐的自然分布区和栽培区推广。

秋水仙素诱导兰考泡桐四倍体的研究

用不同质量浓度的秋水仙素液体、固体和固液双层介质处理预培养时间不同的兰考泡桐二倍体幼苗叶片,叶柄和茎段后,在不同培养基上进行体外植株再生,得到了兰考泡桐的四倍体植株.结果表明,固液双层介质处理兰考泡桐叶片四倍体诱导率最高可达23.4%.显微镜观察诱变植株根尖染色体数为2n=4x=80,四倍体幼苗较二倍体幼苗叶片大而厚、叶色深,气孔大,生长更为健壮.

泡桐新品种‘南四泡桐1号’

‘南四泡桐1号’是以二倍体南方泡桐无菌苗叶片为试验材料,通过秋水仙素诱导结合组织培养和无性系测定获得的泡桐新品种。新品种在生长量、木材性质、自然接干能力和抗逆性等方面均优于南方泡桐,可通过催芽处理、埋根等方法繁殖育苗,适合在南方泡桐的自然分布区和栽培区推广应用。

不同种四倍体泡桐及其二倍体花粉和种子的形态差异分析

以兰考泡桐四倍体(PE_4)、毛泡桐四倍体(PT_4)、豫杂一号泡桐四倍体(PTF_4)及其对应二倍体(PE_2、PT_2和PTF_2)的种子及花粉为材料,研究不同倍性种子及花粉的形态特征。结果表明,四倍体泡桐花粉粒的长和宽、花粉粒大小及花粉畸形率均比其二倍体大,而花粉粒极赤比比其二倍体小;3种泡桐四倍体的千粒重均比其二倍体大;四倍体泡桐种子的千粒重比其二倍体大,但四倍体种子场圃发芽率比其二倍体低;PT_4和PTF_4的种子长和宽均大于其二倍体,而PE_4的结果则相反。

白花泡桐二四倍体的蛋白质组差异分析

为研究二倍体白花泡桐在四倍体形成过程中蛋白质的变化,利用同位素标记相对定量和绝对定量(iTRAQ)以及液相串联质谱技术,分析了四倍体泡桐及其二倍体亲本叶片中的蛋白质表达变化,并通过与转录组的关联,筛选与四倍体形成相关的蛋白质。研究结果共鉴定到696个蛋白质,其中,有75个差异表达,对这些差异蛋白质进行基因本体论(GO)功能分析,其主要富集在液泡、胞浆和非生物刺激响应等40个基因本论条目中。对这些差异蛋白质进行京都基因与基因组百科全书(KEGG)分析表明,其主要参与35个代谢通路,包括光合作用、植物病原相互作用和次生代谢产物的生物合成等。通过蛋白质组和转录组关联分析,筛选到9个与倍性相关的差异蛋白质,基中4个注释到KEGG代谢通路,分别是镁螯合酶H亚基、V型H+转运ATPase亚基A、果糖二磷酸醛缩酶和细胞色素C氧化酶亚基5b。

四倍体泡桐引种试验研究

通过引进3个四倍体泡桐新品种无性系,采用随机区组的方法,营造比较试验示范林,确定四倍体泡桐品种在本地区的适生状况和开发利用价值。结果表明,杂四泡桐在生长方面不具备明显优势,兰四泡桐和白四泡桐在生长、接干率及丛枝病抗性方面比本地二倍体品种具有较大优势,引种开发利用价值高。

四倍体泡桐优良种质资源引种栽培试验

为促进本地区泡桐产业的健康可持续发展,笔者在菏泽市开展四倍体泡桐引种栽培试验。结果表明,在黄泛冲积平原区,引种的四倍体兰考泡桐胸径、树高、材积年生长量分别达5.29 cm、2.79 m和0.04 m^3,显著高于9501泡桐和二倍体兰考泡桐。四倍体兰考泡桐自然接干率显著高于二倍体兰考泡桐和9501泡桐;丛枝病发生率显著低于9501泡桐和二倍体兰考泡桐。四倍体兰考泡桐在本地区具有生长速度快、材质优良、自然接干能力强、抗丛枝病的优良特性,具有较高的引种优势。