北京园林绿地5种植物群落夏季降温增湿作用

[目的]以往有关园材绿地降温增湿作用的研究主要基于大尺度,模糊了绿地中具体的群落结构和树种影响,本研究基于小尺度探讨5种植物群落连续的温湿度日变化动态和准确的降温增湿作用,为其园林应用提供参考,也为城市绿地系统的规划和建设提供理论依据。[方法]于天气晴朗且无风的夏季,在北京奥林匹克森林公园选取毛白杨、榆、旱柳、栾树、银杏5种冠层结构特征不同的植物群落作为研究对象,以空旷草坪为对照,分别对5种植物群落及对照点的空气温度、相对湿度、风速和冠层结构参数进行测试,以每分钟的数据为基础,利用EXCEL2010和SPSS19.0软件对测定结果进行数据处理和量化分析,研究了每种植物群落完整的温湿度日变化规律,比较不同植物群落之间降温增湿作用的差异。[结果]5种植物群落的温湿度在24 h中均呈现出＂单峰型＂的变化规律,且各个群落在1天中处于高温低湿状态的时间段各不相同,毛白杨群落是11：00—16：00,银杏群落是12：00—17：00,旱柳群落的高温低湿时段最长,为11：00—17：00,而榆树和栾树群落未出现明显的高温低湿时间段。此外,在08：00—18：00,5种植物群落都具有明显的降温增湿作用,日均降温3.0~4.3℃,平均为3.7℃;日均增湿10.2%~12.8%,平均为11.3%;而在18：00—08：00,5种植物群落与对照点之间的温湿度差异并不显著,仅榆树群落具有不明显的降温增湿作用。[结论]基于每分钟的测定数据,该研究展示了北京5种常见植物群落在1天中的温湿度日变化趋势,且温度的日变化趋势比湿度更加稳定。同时,由于各个群落的冠层结构特征存在一定差异,因此不同植物群落对其内部环境温湿度表现出不同的调节作用,该作用在白天时段达到显著水平,而在夜间降温增湿作用并不明显。

TRV介导的小报春基因沉默技术体系的建立

小报春是报春花科报春花属的二年生草本花卉,具有较高的观赏价值和园林应用前景,是研究花柱二型的理想材料,建立快速高效的报春花属基因功能验证技术,是小报春基因功能研究中的关键问题。以小报春为材料,以八氢番茄红素脱氢酶(PDS)基因作为标记基因,探索TRV病毒载体在小报春中的最佳侵染对象、侵染液配方、菌液浓度和侵染方式,建立适用于小报春的VIGS体系。结果表明,用含有200μmol/L乙酰丁香酮(AS)、10 mmol/L MgCl_(2)和10 mmol/L乙磺酸缓冲液(MES)的浸染液,将含有pTRV1和pTRV2-PfPDS的菌液OD_(600)值均调至1.0等体积混合后通过叶背注射方式侵染小报春,以TRV病毒载体上的引物对处理后的植株叶片进行PCR,在出现表型变化的植株和空载组中均检测到TRV1和TRV2的病毒载体,白化植株的PfPDS表达量显著低于空载组和对照组。建立的VIGS体系侵染效率达60%,沉默表型可持续12个月之久,并能在小报春植株的各部位(从叶片到萼片)均起到沉默作用。建立了小报春基因沉默体系,由于沉默效果持续时间长,所有基因都可以利用这一方法进行功能验证。

紫斑牡丹种子休眠原因初探

为探索紫斑牡丹Paeonia rockii种子休眠原因,对其种皮透性、抑制物质强度(以豌豆Pisum sativum种子为材料)和种子不同部位外植体生长等进行了研究。结果表明:种皮透性对种子吸水率和呼吸速率有一定影响;用生根前的紫斑牡丹种子胚乳、胚、种皮浸提液处理的豌豆均有部分生根率,且生根率依次增大,但上胚轴萌发率均为0;用生根及发芽后的紫斑牡丹种子种皮、胚乳处理豌豆的生根率显著高于生根前的,且均有部分上胚轴萌发,但前两者生根率及上胚轴萌发率无显著差异;完整种子、种皮置于一旁的去皮种子、去皮种子、胚(裸胚或去子叶胚)的紫斑牡丹生根率依次提高,发芽率均为0;紫斑牡丹胚及去子叶胚均需要经过低温处理后上胚轴才可以萌发。由此说明:(1)造成紫斑牡丹种子下胚轴休眠的因素是种皮的透性、种皮及胚乳中的抑制物质。(2)紫斑牡丹种子上胚轴休眠的原因在胚内部,而与种子在生根后及发芽过程中种皮及胚乳中抑制物质强度的变化无关,去除种皮、胚乳及子叶无法解除其休眠,上胚轴休眠需要经过低温过程方可解除。

北方草甸群落结构和组成分析及野花组合模拟构建

依据基于植物性状的群落构建机制,对位于晋冀交界处的典型北方草甸群落的垂直结构和多样性以及不同亚层物种的叶级谱、叶片形状、叶倾角、叶片数和冠（丛）径进行统计分析,并据此采用“盒子”模型对群落垂直剖面进行模拟构建;此外,根据中国北方草甸常见的野生植物种类提出了不同层次适宜配置的种类。结果表明：根据株高可将草甸群落划分为3个亚层,其中第2亚层的种数、株（丛）数、重要值、Shannon-Wiener多样性指数、Pielou均匀度指数和Gleason丰富度指数均最大,第1亚层的各项指标均最小;同一重要值等级下,第2亚层植物的冠（丛）径最高、第1亚层的最低。第1亚层植物茎型为直立且不分枝或少分枝,第2亚层植物以丛生茎型为主,第3亚层植物以匍匐状或莲座丛状为主。3个亚层的植物均以小叶型为主;第1亚层植物均具3-10枚叶片,叶片一般兼具茎生叶和基生叶,茎生叶主要为卵形和披针形,且以斜叶型（叶倾角30°-60°）为主;第2亚层以具3-10枚和11-30枚叶片的植物为主,线形、披针形、卵形和阔卵形叶片均存在,且以斜叶型为主;第3亚层以具3-10枚叶片的植物为主,叶片有阔卵形、卵形和披针形,且均为平叶型（叶倾角约90°）。根据各亚层植物性状,用长宽比较大的长方形“盒子”模拟第1亚层,用正方形“盒子”和长宽比小于第1亚层的长方形“盒子”模拟第2亚层,用长宽比最小的长方形“盒子”模拟第3亚层,据此构建北方草甸群落垂直剖面的“盒子”模型。根据该模型,人工野花组合群落适宜的配比为高大的植物种类占20%、中间层次种类占50%、低矮种类占30%,其种数和株（丛）数可因景观需求和立地条件而异。

华山松冬季挥发物检测分析

采用动态顶空采样法采集华山松（胸径15-20 cm）冬季挥发物,用ATD-GC/MS法分析挥发物成分,并对单萜类化合物的释放量进行定量分析。结果表明：华山松冬季挥发物中共检测鉴定出9类105种化合物,主要成分39种,其中烯烃最多,达20种;且烯烃相对浓度达到92.12%,主要成分为单萜（1R）-（＋）-α蒎烯、α-蒎烯、莰烯、左旋-β-蒎烯、β-蒎烯、月桂烯、D-柠檬烯、萜品油烯。华山松冬季挥发物中单萜类化合物释放总量达到0.68μg·g^-1·h^-1,其中释放量最大的为D-柠檬烯。因单萜类物质具杀菌抑菌等保健作用,所以华山松挥发物在冬季对生态环境有较大贡献。

野花组合概念剖析

野花组合是20世纪70年代兴起于欧美国家的一种新型草本花卉应用形式,是在掌握了草本花卉观赏特性和生物学特性的基础上将其种子混配、播种后创造出的类自然界草甸的人工群落。因其具自然之美、创建及维护成本低廉、景观效果稳定且生态效益良好等优点,现在我国开始流行。文中将对"野花组合"这一概念进行分析,着重探讨如何理解其中的"野"字。对该问题的剖析将更有利于对野花组合这一景观形式的理解和营建。

两个牡丹品种开花过程中花色变化的研究

采用英国皇家园艺学会比色卡(RHSCC)、色差仪、组织切片法及高效液相色谱—二极管阵列检测技术(HPLC–PAD)对牡丹品种‘金衣花脸’和‘霞光’开花过程中花色变化、色素的分布及组成和含量的变化进行研究。从两个品种花瓣(不含色斑部位)中共检出4种花青素和14种黄酮类色素,主要分布在花瓣表皮细胞内,中部栅栏组织无或仅有少量黄酮类色素。两个品种开花过程中花色明度增加,彩度降低,红色减退,分别由红黄复色和红色变为浅黄色和橙黄色。开花过程中色素组成不变,色素含量变化明显,总花青素和总黄酮含量均呈逐渐降低趋势,且总花青素含量降低幅度更大。开花过程中花青素和黄酮的降解速率不同,使得花色逐渐由红色向橙色至黄色变化。

中国特有植物南川百合群体遗传多样性研究

南川百合(Lilium rosthornii Diels)是我国特有的野生百合种,可以作为抗逆育种的亲本,但是目前数量急剧减少。对重庆南川和湖南怀化的南川百合群体的生境及表型性状进行调查,测量形态学指标并计算其变异系数。从73对SSR引物中筛选出6对引物,对两个群体的遗传多样性进行分析。6对引物在两个群体中共扩增了15个条带,其中多态性条带为11条;根据Popgene计算可得,南川百合两个群体的遗传多样性在其群体平均水平为PPF=67.44%,N_e=1.684 5,I=0.544 9,H_(pop)=0.3507,物种水平为PPF=73.33%,N_e=1.730 2,I=0.612 1,H_(pop)=0.390 8;其中重庆群体的遗传多样性要高于湖南群体。两个群体之间的基因流为2.174 5,存在着基因交流;群体间遗传变异占10.31%,群体内的遗传变异占89.60%。作者对南川百合野生群体进行调研并对其群体遗传多样性进行初步研究,分析其濒危的原因,从而有利于南川百合保护、引种和育种方针的制定。

37个玉兰品种的花粉形态及数量分类研究

为了探讨玉兰品种间的花粉形态差异,为众多玉兰品种的分类鉴定、起源及演化提供依据,本研究对37个玉兰品种的花粉形态进行了电镜扫描观察。分析显示,其花粉形态相似,均为左右对称,异极,具单沟,超长球形(P/E>2),大小(52.9~61.3μm)×(21.3~27.6μm),属于NPC花粉分类系统中的N1P3C3类型,与玉兰亚属植物花粉共同的典型特征一致,但表面纹饰的细微形态结构(穿孔和孔穴的分布密度,纹饰类型等)存在较大差异,表明花粉的外壁纹饰可以作为区分玉兰品种的参考依据。孢粉学性状的数量聚类可清晰地将供试玉兰品种区分为白玉兰类群与二乔玉兰类群,说明可以将孢粉学特征作为玉兰品种的一级分类方法,但若单独用其区分玉兰品种是否为一级品种则分辨率还不够,所以该特征仅可以作为品种分类的辅助参考指标。

黄牡丹远缘杂交亲和性及杂交后代形态分析

以黄牡丹(Paeonia lutea)为亲本进行了10年杂交育种试验,包括肉质花盘亚组内杂交、与革质花盘亚组间杂交、与芍药组间杂交,共计杂交组合111个,获得333株杂交后代。结果表明:(1)肉质花盘亚组内杂交,结籽数和成苗数均较高,但后代观赏性一般;黄牡丹与革质花盘亚组野生种和栽培品种亚组间杂交,以黄牡丹为母本,以花形简单的牡丹栽培品种为父本的组合方式效果较好,后代观赏性状优良;黄牡丹与芍药组间杂交,部分组合可以结实,但出苗率很低。(2)通过对花粉与柱头相互作用的观察发现,不亲和花粉会导致花粉管及柱头组织中胼胝质沉积,阻碍花粉管生长。(3)对后代形态特征观察发现,花盘革质,心皮被毛,叶裂片加宽可作为黄牡丹为母本的亚组间杂交后代形态鉴定的标准。

转基因菊花中间试验的安全性评价

转基因菊花在生产应用中具有良好的前景,而未知的环境安全性严重制约其发展。对转Vgb基因菊花开展连续两年的中间试验,在栽培管理条件一致、安全防护措施严格的前提下,转基因菊花T0代,T1代外源标记基因PMI和目的 Vgb经PCR技术检测均稳定存在,周边杂草及非转基因菊花尚无基因漂移现象发生,越冬越夏能力相对对照不显著。本实验说明试验地内转基因菊花外源基因在两年内仍稳定存在于基因组中,而且尚未发生基因漂移的可能,其微弱的生长竞争力转变为杂草的可能性极低。

菊花‘金不凋’再生及遗传转化体系的构建

‘金不凋’属于典型的日中性菊花,可作为日中性菊花开花分子机理的理想研究材料,目前尚未建立‘金不凋’的再生及遗传转化体系。本研究以‘金不凋’叶片为外植体,分别对影响再生及转化体系的主要因素进行试验。结果表明‘:金不凋’叶盘愈伤组织的不定芽分化最佳培养基为MS+6-BA 1.5 mg/L+NAA 0.5 mg/L,不定芽分化率为90.0%,平均再生不定芽数达5.5556个;相关性分析表明褐化率与愈伤诱导率以及平均再生愈伤组织数之间存在显著的负相关关系;试管苗最佳生根培养基为MS,生根率为100%。在‘金不凋’再生体系建立的基础上,初步建立了其遗传转化体系:‘金不凋’叶盘经过24 h预培养,在菌液浓度OD600=0.6的农杆菌中侵染10 min,共培养2 d,延迟培养5 d,叶片不定芽分化潮霉素临界浓度为2 mg/L,生根筛选潮霉素临界浓度为5 mg/L时,转化效率最高。通过潮霉素抗性筛选和PCR鉴定,获得3株PCR阳性菊花苗,转基因阳性苗频率为2.5%,本研究为‘金不凋’的基因工程育种提供了技术基础。