植物营养学在经济林研究中的运用

植物营养学是研究植物对营养物质的吸收、运输、转化和利用规律及植物与外界环境之间营养物质和能量交换的学科,在农林生产中运用广泛。文中结合植物营养学科的研究概况及趋势,简要介绍其在经济林品种选育、营养诊断与施肥、树体调控及抗逆研究中的运用,并对今后经济林营养学的研究方向进行了探讨。

南方避雨栽培对“金丝4号”枣裂果与营养品质的影响

为研究南方避雨栽培对"金丝4号"枣裂果与果实营养品质的影响,以3年生"金丝4号"枣为试材,比较避雨栽培与露地栽培两种栽培方式下果实裂果与营养品质的差异,并对两种方式下的果实品质性状进行主成分分析。结果表明:(1)避雨栽培裂果率为5.9%,露地栽培裂果率为63.5%,前者较后者降低57.6%;(2)避雨栽培每100 g果实含Vc量302.8 mg,总酸、总糖、可溶性固形物、还原糖、可溶性糖的含量分别为0.34%,17.86%,26.5%,2.32%,8.10%;露地栽培每100 g果实含Vc量262.5 mg,各相应指标依次为0.32%,21.5%,27.5%,1.71%,5.56%;(3)避雨栽培果实中Ca、Fe、K、Zn、N、P的含量分别为1.548,0.206,7.136,0.035 7,1.366,4.733 mg;露地栽培果实各相应指标依次为1.231,0.223,7.29,0.059 7,1.935,5.196 mg/g;(4)通过果实综合评价可知,避雨栽培果实品质较露地栽培明显提高。

不同品种接穗对油茶高接换冠后产量及经济性状的影响

为了探讨不同品种接穗对油茶高接换冠后树体生长和果实品质的影响,评价高接换冠效果,以4个油茶良种‘华硕’、‘华金’、‘华鑫’和‘湘林XLC15’作为接穗,测定了高接换冠后油茶成活率、新稍生长量、果实产量及经济性状。结果表明:4个不同品种接穗嫁接后成活率达80%以上,其中以油茶良种‘华鑫’的嫁接成活率最高(为91%);新稍长度由高到低依次为:‘华金’>‘华硕’>‘湘林XLC15’>‘华鑫’,新稍粗度大小依次为:‘华硕’>‘华金’>‘湘林XLC15’>‘华鑫’;4个接穗品种中‘华硕’的单果质量最大,其质量分别是‘华金’、‘华鑫’、‘湘林XLC15’的1.15、1.04和1.84倍;平均单株产量最高的是‘华鑫’为5.94 kg。其次是‘华硕’为5.87 kg;出籽率最高的是‘华鑫’,含油率最高的是‘华金’;单株产量与果径、果高、干出籽率以及单果重均呈显著正相关,说明果形、出籽率、单果重是判定油茶产量的重要指标。综上所述,采用上述4个品种进行高接换冠后,显著提高了油茶产量和果实品质,可促进油茶效益的提高。

氮肥形态对山苍子幼苗生长及生理的影响

【目的】筛选适宜的氮素肥料,为山苍子苗期施肥提供参考。【方法】以同一家系1年生山苍子幼苗为试验材料,设置不施肥、硝态氮、铵态氮、硝铵态氮、酰胺态氮、氨基酸态氮共6个处理,施肥处理结束3个月后,测定苗高、地径生长量、地上部生物量、地下部生物量、叶绿素a含量、叶绿素b含量和总叶绿素含量、叶片光合气体交换参数、光响应曲线参数和叶片养分含量指标,分析山苍子幼苗生长及生理特性对不同形态氮肥的响应。【结果】与不施肥的对照相比,不同形态氮肥处理均不同程度地促进了山苍子幼苗生长,增大了其生物量,以酰胺态氮处理的效果最为显著;仅酰胺态氮处理显著增加了叶片叶绿素的含量;不同形态氮肥对叶片光合作用的影响不同,所有氮肥处理均提高了净光合速率,酰胺态氮处理显著提高了气孔导度,硝态氮、铵态氮、硝铵态氮显著降低了蒸腾速率且显著提高了水分利用效率;酰胺态氮处理显著提高了最大净光合速率、铵态氮显著降低最大净光合速率,各处理中表观量子效率、光补偿点、暗呼吸速率无显著差异;所有氮肥处理均显著提高了叶片氮含量,硝铵态氮、酰胺态氮处理降低了叶片磷含量,除氨基酸态氮处理外其余氮肥处理显著提高了叶片钾含量。【结论】不同形态氮肥对山苍子幼苗生长和生理特性的影响不尽相同,按照肥效由优到劣排序依次为酰胺态氮、硝铵态氮、铵态氮、氨基酸态氮、硝态氮、对照,酰胺态氮更有利于促进山苍子幼苗生长发育。

生草栽培对油茶林地土壤理化性质的影响

为了探寻油茶林地土壤改良模式,研究了生草栽培对油茶林地土壤理化性质的影响情况。结果表明：生草栽培具有冬春季增温而夏季降温的作用,春季可增温1℃以上,夏季不仅能使土壤温度降低12.5℃,还大大降低了高温出现的频率;林地生草有利于保持土壤水分,尤其是南方干旱少雨的7、8月份,可使0-20、20-40和40-60 cm土层的含水量分别提高15.90%、7.14%与2.78%;生草栽培不仅能降低土壤容重,提高其孔隙度和田间持水量,还能显著提高土壤中有机质、速效磷和速效钾的含量。

湖南省不同种源山苍子主要形态及经济性状的分析与评价

为给山苍子资源的有效利用提供理论参考依据,以湖南省10个不同海拔分布区的山苍子资源为研究对象,测定了其冠幅、株高、枝下高、花朵数量、坐果率及鲜果含油率、柠檬醛含量等主要形态及经济性状指标,比较分析了不同种源地的山苍子鲜果含油率及其精油中柠檬醛含量间的差异性。测定结果表明:10个海拔分布区的山苍子其株高、冠幅和枝下高分别为3.51~5.30 m、3.90~7.15 m和0.26~0.60 m;其花期均为盛花期;每个标准枝的花朵数量间的差异较大,其变化范围为381~1 591朵;而其坐果率间的差异不显著,其均值为49.69%;其单果鲜质量间的差异也不显著,其均值为0.127 g;其鲜果含油率间的差异较为显著,其中,湘西凤凰的最高(达到3.67%),而永州双牌、郴州桂东和永州冷水滩的(分别为3.57%、3.46%和3.35%)次之;其精油中的柠檬醛含量表现有差异较为明显的3个等级,其中,湘西凤凰的最高(72.26%),郴州汝城、怀化麻阳和怀化中方的均较低(分别为65.21%、63.78%和63.56%),其余分布区的均居中等水平(68.28%~69.25%)。综合分析结果表明,不同种源地的山苍子其天然种群的遗传多样性较为丰富,山苍子鲜果含油率及精油中的柠檬醛含量间均有一定的差异性。

“三北地区”仁用杏栽培区主要气候因子区划研究

仁用杏是我国“三北地区”（即华北、西北、东北地区）重要的生态经济型乡土树种，但由于仁用杏开花早，花果期若遇倒春寒则会严重影响其产量及产业的发展。为了给仁用杏栽培区的科学布局及种植企业和农民合理选择造林地提供理论依据，文中以国家气象局“三北地区”447个气象台站1981～2010年观测的气象数据和仁用杏主产区的杏仁单产量为依据，从24个气象因子中筛选出了影响仁用杏单产量的8个主要气候因子作为“三北地区”仁用杏适宜栽培区区划的评价指标，运用模糊相似优先比法，对“三北地区”仁用杏生长的气候适宜区域进行了划分。结果表明：仁用杏最适宜栽培区主要集中在华北地区，其次为辽宁省、吉林省、陕西省；次适宜区主要为内蒙古、青海、新疆等省区的干旱和半干旱地区，这些地区需要加强人工灌溉才能满足仁用杏生长对水分的需求；不适宜区主要为黑龙江北部漠河、呼中、新林、塔河、呼玛、加格达奇等地区及其周边地区，这些地区的年平均气温低于零下5℃左右，由于气温过低或霜冻的频繁发生导致仁用杏无法正常开花结果。

单核苷酸多态性的检测及其在林木育种中的应用

单核苷酸多态性(SNP),被称为第三代遗传标记,广泛存在于植物基因组中,其位点丰富,遗传稳定性高,在遗传图谱构建、生物多样性研究、基因定位、关联分析等方面都具有重要的作用,目前已经成为医学研究的重要工具,而在林木育种研究中的使用尚处于起步阶段。综述了用于植物SNP研究的主要方法和当前SNP分子标记技术在林木育种中应用的研究进展,并展望了其在林木育种中的应用前景。

夏山楂的生物学特性及栽培技术

介绍了夏山楂的生物学特性,栽培技术,病虫害防治技术。

生草栽培对油茶林地土壤养分特征和微生物及酶活性的影响

油茶林地夏季高温干旱,土壤板结,生草是一种有效的解决方式。为了探讨生草对油茶林地土壤特征的影响情况,选择人工种植的百喜草和自然生长的马唐草为研究对象,对比分析了不同草种生草区生草根际和油茶根际土壤酶活性、土壤养分、有机质含量、土壤微生物数量和土壤p H值的差异性特征。结果表明:(1)生草区根际土壤酶活性显著高于非根际土壤,微生物数量也高于非根际土壤;(2)土壤养分含量,根际区土壤有机质、有效P、有效K、有效N含量均显著高于非根际区(P<0.05),根际区全N、全P、全K含量均高于非根际区,但其含量差异不显著,p H值的变化也不明显;(3)有机质、全N、有效N、有效P含量与脲酶、蔗糖酶活性间均呈显著正相关,有效K含量与过氧化氢酶、酸性磷酸酶活性间呈显著正相关,有效P含量与土壤细菌、真菌、放线菌间均呈极显著正相关,有机质含量与土壤细菌、真菌间均呈极显著正相关,土壤脲酶与细菌和放线菌间均呈正相关,蔗糖酶与细菌间呈正相关;(4)生草对土壤养分、有机质均有较大的积累和转化作用,土壤酶脲酶、蔗糖酶活性和微生物数量均表现为根际区>非根际区;从土壤肥力的综合水平来看,百喜草>马唐草>对照,百喜草可以作为油茶林地生草草种推荐使用。

生草栽培对南方鲜食枣园土壤理化性质的影响

为探寻适宜南方鲜食枣园生草栽培的草种，以白三叶、1年生黑麦草和多年生黑麦草为试材，在鲜食枣园分区分别进行生草栽培试验，通过与清耕区的对比，研究不同处理对土壤理化性质的影响。结果表明：①白三叶生草栽培条件下枣园0～15、15～30、30～45 cm的土壤含水量分别比对照高出37.5%、22.4%、15.6%；夏季白三叶生草栽培区地表和20 cm土层的温度分别比对照降低了4.8和6.4℃，降温保墒效果优于其它处理。②与对照相比，白三叶生草栽培区的土壤容重降低，土壤总孔隙度大幅增加，各处理的土壤总孔隙度由高到低依次为白三叶、多年生黑麦草、1年生黑麦草、对照；③生草区0～15 cm土层土壤养分含量都比对照高，各处理土壤有机质、全磷、全钾、速效氮含量增加幅度由高到低依次为白三叶、多年生黑麦草、1年生黑麦草、对照，各处理土壤全氮、速效磷、速效钾含量增幅由高到低依次为白三叶、1年生黑麦草、多年生黑麦草、对照。

不同间作模式对山苍子光合特性及其栽培土壤水分和养分的影响

【目的】研究不同间作模式对山苍子光合特性及其栽培土壤水分和养分的影响情况,为筛选出较好的山苍子间作模式提供理论依据和生产指导。【方法】以同一家系的6年生山苍子植株为试验材料,采用顺序排列试验设计方法,共设计6个间作处理,分别为清耕、山苍子间作白车轴草、山苍子间作红车轴草、山苍子间作高羊茅、山苍子间作百日草、山苍子间作万寿菊,并对不同间作模式下山苍子的光合参数、栽培土壤中水分和养分含量进行测定分析。【结果】间作高羊茅和间作百日草均能缓解山苍子的“午休”现象,均能促进山苍子的生长发育,这两种间作处理的山苍子其净光合速率日均值分别为5.18与4.89μmol∙m^(-2)∙s^(-1);间作白车轴草和间作高羊茅的山苍子其气孔限制值均在16:00时达到了最高值,分别为64%与77%,且其叶片的平均光能利用率分别达到0.57%与0.61%;间作万寿菊和间作高羊茅均能较为显著地提高山苍子叶片的水分利用效率及其栽培土壤的水分含量,其水分利用效率平均值较清耕处理山苍子的平均值分别高出26%与32%,因其用于光合作用的有效水分较多,故其抗旱能力均强于其他处理的;间作万寿菊的山苍子其栽培土壤的水分含量最高,且与清耕处理的相比,其水分含量高出16.15%;间作万寿菊和间作高羊茅均可有效增强山苍子适应强光的能力而降低叶温。间作百日草、间作万寿菊和间作高羊茅均可显著地提高其栽培土壤中的全氮含量,间作白车轴草的土壤全钾和速效磷含量均高于清耕处理的,间作红车轴草可以显著地提高其栽培土壤中有机质和铵态氮的含量,间作红车轴草和间作高羊毛均可有效提高其栽培土壤中速效磷与速效钾的含量。【结论】间作红车轴草和间作高羊茅均可有效增强山苍子适应强光环境的能力,均有利于山苍子营养物质的积累,促进山苍子的生长发育,提高其经济效益;间作高羊茅和间作万寿菊均能增强山苍子的抗旱能力;间作万寿菊、间作百日草、间作高羊茅和间作红车轴草均可较为显著地提高山苍子栽培土壤的养分含量。

山苍子优良雌株选择及综合评价

【目的】研究9株山苍子候选雌株生长性状、经济性状以及两者之间的相关性,分析探讨9株山苍子候选雌株的相关性状和遗传变异情况,为后期筛选出山苍子优良雌株提供理论基础。【方法】以初步选取的山苍子候选雌株为试验材料,测定雌株树体和果实的生长指标、果实精油产量及精油成分等指标,并对其生长性状和经济性状等进行相关性分析和差异显著性比较。通过主成分分析和综合评价来选择优良雌株。【结果】在9株山苍子候选雌株中,59和163号山苍子雌株的树体整体生长情况表现较好;64号山苍子雌株果实最大,产量最多;163号雌株果实含油率最高,为2.80%,且果实精油中总柠檬醛含量最多,为85.67%;果实精油中总柠檬醛含量的平均值为68.89%;其中,47、59、107和128号雌株果实精油中含有特有成分。9株山苍子雌株的生长和经济性状之间的相关性分析的结果为:产量与精油中α-柠檬醛含量和结果枝长度呈极显著正相关;果实含油率与精油中β-柠檬醛的含量呈极显著正相关;α-柠檬醛含量与β-柠檬醛含量呈极显著正相关。主成分分析提取出4个主成分,累计贡献率达到85.571%,能够反映出9个山苍子雌株的15个性状指标的大部分信息。【结论】47、59、107和128号山苍子候选雌株的果实精油含有特有成分,可以根据需要做定向选育;64号山苍子雌株果实最大,产量最多,可以作为产量需求方面的定向选育;163号山苍子雌株果实含油率及总柠檬醛含量最多,可作为含油率与总柠檬醛方面的定向选育。9株山苍子候选雌株的生长及经济性状之间大多数呈显著性差异,且均具有较大的遗传潜力。通过主成分分析和综合评价,本试验筛选出的优良雌株为163、47和107号雌株。

培养基与光质对楸树叶柄愈伤组织诱导与再分化的影响

【目的】利用楸树间接器官发生途径培养愈伤组织并诱导出芽是楸树良种繁育的高效技术方法,同时也为楸树遗传转化方面的研究提供技术参考。【方法】以楸树试管苗叶柄为外植体,采用L9(43)正交试验设计分别研究了不同基本培养基、植物生长调节剂浓度和光质等对愈伤组织诱导的影响,并对愈伤组织进行形态学和组织细胞学观察,据此筛选出适宜的诱导培养基,继而探索愈伤组织再分化的培养条件。【结果】在叶柄愈伤组织诱导过程中,基本培养基种类(MS、N6、DKW)的影响效应不显著,而6-BA浓度、NAA浓度和光质对愈伤组织的诱导均具有显著影响。极差分析结果显示,当培养条件为白光,植物生长调节剂6-BA与NAA的浓度比在10∶1时最有利于愈伤组织的诱导,即楸树叶柄诱导愈伤组织的最佳培养基为MS+1.0 mg·L^(-1)6-BA+0.10 mg·L^(-1) NAA,光质为白光;对9组愈伤组织制作石蜡切片,显微观察发现蓝光照射条件下,采用DKW+3.0 mg·L^(-1)6-BA+0.01 mg·L^(-1) NAA配方诱导出的愈伤组织细胞具有明显的拟分生组织,此愈伤组织在DKW+0.2 mg·L^(-1) TDZ+0.01 mg·L^(-1) NAA配方下可以成功诱导出不定芽。【结论】1)光照条件在愈伤组织诱导过程中具有显著的影响;2)TDZ具有较高的活性,能够高效地促进楸树愈伤组织诱导不定芽生长。本研究初步建立了楸树叶柄愈伤组织诱导方法和不定芽诱导的有效培养条件,为楸树无菌苗培育及遗传转化体系建立提供技术支撑。

油茶果实发育成熟过程中果皮黄酮物质含量的变化规律

【目的】为油茶果实黄酮物质的开发利用提供数据支持,也为油茶品质改良和果实品质评价提供理论参考。【方法】以油茶品种‘华硕’‘华金’‘湘林210’的10年生植株的果实为供试材料,采用超声辅助提取法提取果皮黄酮,采用高效液相色谱法测定其整个生长发育时期果皮的黄酮含量,并探讨黄酮含量与果实成熟度的关系。【结果】3个油茶品种‘华硕’‘华金’‘湘林210’果皮黄酮含量在果实发育过程中均呈现初期动态平衡,整体下降,后期逐渐上升的趋势,但是3个品种下降到最低值的时期各不相同,其中‘华硕’‘华金’最早,在授粉后300 d时到达最低值,之后果皮中黄酮含量逐渐上升,‘湘林210’紧随其后,在授粉后330 d时果皮中黄酮含量达到最低值。其次,在授粉后277 d之前,3个品种果皮中黄酮的含量相差较大,授粉后245 d时‘华金’果皮中黄酮含量最高。在授粉后350 d时‘华硕’果皮中黄酮含量显著高于其他2个品种,‘华金’和‘湘林210’果皮中黄酮含量的差异均不显著,说明这2个油茶品种成熟后果皮中黄酮的含量相似。在整个生长发育过程中,‘华硕’油茶果皮黄酮含量均显著高于其油茶籽中黄酮含量。在油茶果实整个生长发育阶段,随着果实的成熟度增加,油茶果皮中黄酮含量大体呈现“急降、缓降、缓升、急升”的动态变化,油茶籽中黄酮含量呈现“先上升、后下降”的趋势。【结论】不同油茶品种果皮中黄酮含量在整个生长发育时期呈现的变化趋势较为类似,初期黄酮含量均较高,随着油茶果实成熟度的增加,油茶果皮中的黄酮物质含量逐渐降低,在果实发育中期到达最小值,随后果皮中黄酮的含量不断上升,直至油茶果实成熟。在同一品种中,油茶果皮黄酮含量均显著高于油茶籽黄酮含量。

光质对油茶花粉活性和花蕾激素含量的影响

[目的]筛选能提高花粉活性的辅助光源,为进一步深入研究光质调控油茶花粉活性及激素代谢机制提供前期基础和科学依据。[方法]选取树龄3年长势一致的花芽分化期油茶苗使用不同发光二极管(LED)进行光照处理,光质分别为红光、蓝光、红蓝光、白光和自然光,采用TTC法和萌发法检测油茶花粉活性,采用高效液相色谱质谱联用技术测定油茶花蕾生长素类激素、分裂素类激素、茉莉酸类激素、水杨酸(SA)、氨基环丙烷羧酸(ACC)和脱落酸(ABA)含量。[结果]不同光质条件下,油茶花粉萌发率和活力存在显著差异,单红光处理显著抑制油茶花粉活性,但红蓝光处理能有效提高油茶花粉活性,蓝光和白光处理也降低了油茶花粉活性。红蓝光处理显著提高了二氢茉莉酸(H2-JA)和氨基环丙烷羧酸的含量。而红光处理显著提高了吲哚乙酸(IAA)的含量,同时显著降低了异戊烯基腺嘌呤(IP)含量。蓝光处理显著提高了吲哚甲醛(ICA)和脱落酸含量,降低了水杨酸和氨基环丙烷羧酸含量。白光处理显著提高了细胞分裂素和脱落酸含量,降低了氨基环丙烷羧酸含量。相关性分析发现吲哚乙酸含量与花粉活性呈显著负相关,氨基环丙烷羧酸含量与花粉活性呈显著正相关。[结论]红蓝光处理能有效提高油茶花粉活性,红光处理通过提高IAA含量抑制了花粉活性。

油茶种子EST文库构建及主要表达基因的分析

为研究油茶种子在油脂转化高峰期的基因表达并分离克隆与油脂合成等有关的重要基因,以油茶优良无性系湘林1号和湘林4号近成熟种子为材料构建cDNA文库;随机挑取2327个克隆进行3′端测序构建EST文库。将数据完整并无X、N的1979条cDNA序列与NCBI核酸数据库的非冗余序列进行同源性比较,确认763条cDNA序列与核酸数据库中其他物种的DNA序列具有很高或较高的同源性,可确认266种基因;有1216个克隆序列为未知功能的基因序列。各类基因表现出不同的表达丰度,其中贮藏蛋白基因、与基因表达调控相关的基因、抗逆相关基因、种子成熟和胚胎发育相关的基因等为高丰度表达,与脂肪酸代谢相关的基因等为中丰度表达,另外还有大量的其他基因和未知功能基因在种子中表达。各类基因表达的数量和趋势与种子接近发育成熟阶段相吻合。

油茶FAD2基因全长cDNA的克隆和序列分析

FAD2基因控制油酸转化为亚油酸,是油茶油脂合成代谢的关键酶基因。在构建的油茶EST文库基础上,采用5′RACE和交错延伸PCR技术获得了油茶FAD2基因的全长cDNA克隆。该基因序列长1682bp,开放阅读框为1149bp,编码382个氨基酸,并且具有FAD2特有的保守序列和相关特征。经过比对分析,发现油茶的FAD2基因与其他植物的FAD2基因具有较高的相似性。

不同种源翅荚木的抗寒性

以5个种源的翅荚木叶为材料,采用叶片离析法和石蜡制片技术观测叶片结构特征、电导率法测定其半致死温度、差示热量扫描仪测定其过冷点温度,并结合田间试验分析不同种源翅荚木苗期的抗寒性及其与叶片结构的关系。结果表明:湖南通道翅荚木种源抗寒性最强,苗期在湖南株洲无冻害,在浙江丽水冻害率为4·83%,极显著低于其他种源;其叶片半致死温度为-5·34℃,过冷点温度为-15·04℃,均低于广东翁源和广西忻城种源。不同种源翅荚木叶片细胞结构紧密度(CTR)和疏松度(SR)与种源的抗寒性有一定的关系,CTR值越大、SR值越小,种源的抗寒性越强。

油茶SAD基因的全长cDNA克隆及生物信息学分析

As a high-grade edible oil tree native in China,tea-oil tree(Camellia oleifera)has the oil-yielded rate of about 55% from its kernel.The recent researches suggested that tea-oil would be one of the best vegetable oils,and even be better than olive oil with its abundant unsaturated fatty acids including 82.6% oleic acid.Stearoyl-ACP desaturase(SAD)is a key enzyme that catalyzes saturated fatty acids(C18∶0)bonded to ACP(Acyl carrier protein)and dehydrogenates the fatty acids into oleic acids,and hence controls the content of oleic acid and the proportion between saturated fatty acids and unsaturated fatty acids.With our previous acquisition of three cDNAs and ESTs of C.oleifera SAD(CoSAD)gene,5’RACE technology was used to obtain the full-length cDNA of CoSAD gene from the nearly matured C.oleifera seed.The comprehensive bioinformatic analyses including sequence characteristics of DNA and amino acid,multi-sequence aligning,identity and homology,molecular clustering,protein physicochemical properties,and protein structural prediction and characteristics were performed.The results may provide the theoretical and material elements for application of CoSAD gene and genetic improvement on other oil plants.