林木遗传育种学科研究生培养模式改革及思考

深化研究生培养模式改革,提高研究生创新能力是林木遗传育种学科建设的重点任务。本文分析了现代林木种业以及国家林业发展和农林教育综合改革对林木遗传育种学科研究生培养的整体需求,初步总结了北京林业大学林木遗传育种学科开展的研究生教育创新实践,从多个方面提出了深化林木遗传育种学科研究生培养模式的具体思考。

木本植物航天诱变育种研究进展

简要介绍了航天诱变育种的概念、特点、诱变效应以及国内外木本植物航天诱变育种的研究进展。与农作物相比,尽管我国木本植物航天诱变育种起步较晚,但是发展迅速,目前有大青杨等20多种林木、牡丹等50多种花卉进行了卫星或高空气球搭载试验,并取得了一定的成绩,对于航天育种技术在木本植物上的应用具有非常深远的意义。同时,文中从利用木本植物无性繁殖特点、加强航天诱变机理研究、加强航天诱变新品种筛选与培育和加强观赏特殊变异类型选择4个方面进行了前景展望,认为航天诱变育种有望成为木本植物遗传育种的一条有效途径。

河南野生国家保护植物区系

调查表明,河南省自然分布的国家保护植物有30科45属51种3变种,其中国家重点保护野生植物有13科21属25种1变种,包括一级保护植物3种和二级保护植物22种和1变种;野生珍稀濒危保护植物有26科36属40种3变种,包括二级保护植物11种1变种,三级保护植物29种2变种。初步确定,野生国家保护植物在河南境内进行迁地保护的种类有21科25属31种2变种。分析了河南野生国家保护植物的区系特征和生活型,探讨了河南国家保护植物的特点和迁地保护现状。

北京地区棚栽台湾青枣丰产栽培措施研究

以北京地区大棚栽植的台湾青枣"大蜜"为材料,分别对其进行环剥、摘心、断根和施肥处理,研究了不同的栽培措施对台湾青枣生长和坐果的影响。结果表明:环剥对提高台湾青枣坐果率作用明显,其中既环剥一次枝又环剥主干的方式效果最好;台湾青枣的根系分布较浅,0～20cm深土层根系分布密集;陆续断根的方式,即第一次只断两面或一面,然后分2～3次每次切断一面的断根方式对于促进坐果的效果较优;增施N、P、K肥可显著提高坐果率,三者配比为N:P:K≈3:1:3时对坐果影响最显著。

北京常见树种滞留大气颗粒物能力研究

为研究北京常见树种滞留颗粒物的能力,以北京20种常见树种及部分2~3年生苗为试材,通过叶片采样、电镜扫描、能谱分析、图像处理、脯氨酸含量测定等方法,对常见树种的滞尘能力进行系统分析。结果表明:2~3年生苗滞尘效果方面存在一定的差异,滞尘能力较高的为麦李和毛樱桃,较差的为接骨木、香椿和毛桃;由于实际造林立地条件的不同,不同立地条件下树种滞尘能力不同,该差异与其叶表面微形态结构密切相关,不同树种叶表面形成不同的沟槽、突起、小室,沟槽越密集,越深,越有利于滞留大气颗粒物;单位面积滞尘量较高的树种其脯氨酸含量也较高;能谱分析表明,树种所附着的颗粒物为PM2.5和PM10的尘土,部分元素来自于汽车尾气的排放。

关于杨树多倍体育种的几点认识

诸多杨树多倍体实例表明,基于有性多倍化的多倍体育种,可以通过一轮次的育种过程实现杨树多目标性状综合改良,获得生长快、纤维长、木素低、纤维含量高以及抗逆性强等性状表现突出的杨树品种。在具体杨树多倍体育种工作中,掌握配子或合子染色体加倍有效处理时期的即时判别方法,有助于提高杨树多倍体育种效率和效果;而多倍体品种表现优劣与其杂合性密切相关,通过杂交亲本选配以及适宜的配子染色体加倍途径选择等,可以增进多倍体的杂合性,在利用基因剂量效应带来的倍性优势同时,充分利用异源配子结合产生的杂种优势,最大限度地发挥杨树多倍体育种的技术潜力。

北京地区棚栽台湾青枣栽培特性对比研究

为给台湾青枣的栽培、引种及有效利用提供参考,以北京地区大棚栽植的9个品种为材料,分别对其抗寒性、抗虫性、丰产特性进行对比研究。结果表明:北京地区棚栽台湾青枣越冬无冻害死亡现象发生,不同品种抗寒性差异显著,其中五千种、高朗1号、大世界与碧云抗寒性表现较好;自然状态下,不同品种台湾青枣一年生枝的相对电导率随外界气温的降低而升高;各品种抗病虫能力差异很大,其中黄冠、缅甸枣、碧云和脆蜜表现较好;喷施赤霉素以后,各品种坐果率都有所提高,碧云喷施15 mg.kg-1的赤霉素坐果效果最佳。

浅谈林木体细胞融合技术

为了研究利用体细胞融合技术培育新型林木品种,综述了国内外近10多年的林木原生质体培养、体细胞融合技术以及其在林木育种工作中的应用研究,发现前人在原生质体的材料选择、解离和培养技术方法上获得了较大的进展,并在体细胞融合方法、方式和后期杂种细胞筛选方面取得了丰硕的成果,但相关研究还存在不足,今后还需在林木体细胞融合技术的可融合物种范围、影响因素和生理生化机制等方面开展更加深入的系统研究。

黑果枸杞抗逆性及栽培育种研究进展

黑果枸杞(Lycium ruthenicum Murr)是集盐碱地绿化价值、经济价值、药用价值等为一体的野生灌木树种,具有很强的抗干旱、盐碱能力,在生态建设和区域经济发展中有巨大的应用前景,也是研究抗逆机制的优良植物材料。对最近几年来黑果枸杞的抗逆性研究和育种基础研究进行了综述,旨在为黑果枸杞抗逆性评价及育种工作提供参考。

枣树杂交育种中提高坐果率和种子得率的措施

杂交育种是果树育种的重要途径,但枣树因其坐果率低、种子含仁率低等特性,限制了枣树杂交育种的进展。为了提高枣树杂交育种的效率,以‘冬枣’、‘早脆王’、‘蜂蜜罐’3个枣树品种为研究对象,对不同枣树品种的坐果规律进行调查,并对提高冬枣坐果率和种子含仁率的方法进行研究。结果表明：3个品种枣树均具有相似的坐果规律,坐果率由高到低依次为南部外围、南部内膛、北部外围和北部内膛;不同枝龄的坐果率由高到低依次为多年生、2-3年生和1年生;果实在枣吊上分布的位置主要集中在3-7节位;花序的1-2级花坐果率最高;盛花期是施肥以及环剥处理提高坐果率的关键时期;喷施2,4-D、赤霉素和硼酸均可提高坐果率,但喷施2,4-D和赤霉素会降低含仁率,而喷施硼酸可提高含仁率。

北京油松人工林遗传结构变异及与山西山系种群差异分析

【目的】本研究旨在揭示与阐明北京主要油松人工林种群的遗传多样性、遗传结构与亲缘关系,引种地对种群遗传结构及生长的影响,尝试追溯其可能的种源,为北京地区油松人工林培育与种质遗传管理提供参考。【方法】试验采用7对多态性高且扩增稳定的核基因组EST-SSR引物,以北京地区20世纪营造的油松人工林8个种群和皇家园林的古油松3个种群及山西省五大山系的油松种群为试验对象,分析种群遗传多样性、遗传结构和种群间的遗传距离等。【结果】结果表明:3类种群中,北京人工林种群间遗传结构差异最大(FST=0.066),山西五山系群体间遗传结构差异次之(FST=0.033),古油松种群遗传结构差异最小(FST=0.023);北京油松人工林和古油松种群均偏离Hardy-Weinberg平衡,且呈现杂合子过剩状态,其中古油松种群杂合子过剩更多;在遗传距离0.020处北京人工林、古油松和山西五山系共16个油松种群聚为3类,各种群之间的遗传距离较近,遗传差异较小,相似程度较高;EST-SSR位点J10、J20、J42和J50在北京人工林、古油松和山西五山系中位点扩增频率差别大可用于未知种源的油松种群种源溯源。【结论】北京油松人工林种群较古油松种群有更丰富的遗传多样性和更大的遗传结构差异;外来种质在引入地胁迫生境下的适合度差异导致部分植株被淘汰,因此保留下来的种群遗传结构发生一定程度的改变;试验为后续北京地区油松人工林的评价、培育和种质种源管理打下了基础。

‘哲引3号’ב北京杨’杂交子代悬浮细胞系的建立和植株再生

采用"固—液—液—固"培养方法,分别以[‘哲引3号杨’(Populus pseudo-simonii×P.nigra‘Zhenyin3#’)ב北京杨’(P.×beijingensis)]杂交子代的种子、子叶和下胚轴为材料,开展了多个杂交子代悬浮细胞系建立和培养研究,结果显示:(1)不同基因型的种子愈伤诱导率差异显著,不同基因型的子叶、下胚轴愈伤诱导率差异不显著;不同基因型的初始悬浮细胞系密实体积差异均显著。(2)采用静置分层和细胞筛双层过滤结合的方法能把游离胚性细胞从初始悬浮细胞系中分离出来,不同基因型来源的游离胚性细胞数量差异不显著。(3)种子和子叶来源的胚性悬浮细胞系能在不含NH+4的液体培养基中诱导出球形愈伤,这些愈伤薄片能在含有CPPU的分化培养基上实现植株再生,最后共获得了20个基因型的来自种子球形愈伤的再生植株和另外20个基因型的来自子叶球形愈伤的再生植株。

实验田4年生转基因毛白杨嫁接苗和自根苗安全性研究

[目的]对种植于天津滨海的自根苗转AhDREB1基因毛白杨((Populus tomentosa×P.bolleana)×P.tomentosa)以及种植于沧州盐山的嫁接苗转基因株系进行安全性研究,评估转基因毛白杨对环境可能造成的影响。[方法]利用PCR扩增以及电泳技术,对种植在天津滨海和沧州盐山实验田的4年生转基因毛白杨基因组DNA、土壤DNA、沧州嫁接苗砧木DNA以及抗性微生物基因组DNA进行PCR特异性检测。对天津实验田土壤中根际微生物数量进行连续动态监测(3月、4月、5月)。分别在天津滨海和沧州盐山实验田模拟自然条件下转基因毛白杨植株枯落物掉落,检测不同生长阶段的不同器官(新生嫩芽、多年生枝条、新生根尖、多年生侧根、新生嫩叶、当年生老叶)的降解时间。通过化感实验,检测天津滨海和沧州盐山实验田转基因毛白杨植株叶片对白菜(Brassica pekinensis)种子的生长是否造成影响。[结果]电泳结果显示:外源基因稳定存在于转基因毛白杨基因组中,实验田土壤DNA、抗性微生物DNA样品以及沧州嫁接苗砧木DNA中均未出现目的基因片段;天津非转基因植株和转基因植株的根际土壤中可培养微生物数量没有显著差异;转基因毛白杨的枯落物,无论是飘落在杂草表面、土壤表面还是埋入土壤,2个月后外源基因均被降解。化感实验结果显示:非转基因植株以及转基因植株对白菜种子的胚轴和胚根生长的影响没有显著差异。[结论]未发现实验田种植4 a的转基因毛白杨对周围的环境造成影响。

枣树杂交育种中提高坐果率和种子得率的措施

杂交育种是果树育种的重要途径，但枣树因其坐果率低、种子含仁率低等特性，限制了枣树杂交育种的进展。为了提高枣树杂交育种的效率，以‘冬枣’、‘早脆王’、‘蜂蜜罐’3个枣树品种为研究对象，对不同枣树品种的坐果规律进行调查，并对提高冬枣坐果率和种子含仁率的方法进行研究。结果表明：

苔藓结皮对碳酸盐岩的风化作用研究进展

岩溶地区碳酸盐岩裸露率高、土壤形成速率缓慢,是世界上石漠化最严重的地区之一。在岩溶石漠化地区,苔藓植物与裸露钙质岩石上的藻类、细菌和真菌共存,形成苔藓结皮。苔藓结皮依赖其独特的形态结构、生理生态和遗传机制在干旱贫瘠的岩石上生长,参与碳酸盐岩的风化、土壤的形成和发育,对岩溶地区退化生态系统的恢复具有不可替代的作用,被誉为“荒漠生态系统工程师”。文章尝试阐明苔藓结皮各组分(微生物、苔藓植物)参与的岩石风化成土过程以及在石漠化治理中的应用,为岩溶区石漠化治理提供理论依据。

腾冲红花油茶自然和人工种群种实性状变异研究

为了选择改良腾冲红花油茶的种实经济性状,对面积较大的3个天然种群和6个人工种群样株的12个种实性状和指标的变异进行了分析。结果显示:除果径在起源间无显著差异外,其余性状在起源间、起源内种群间及种群内单株间的变异均达到极显著水平,其方差分量为单株间>起源内种源间>起源间,不同性状相对变异程度有所不同。果实性状中果型与种子性状、产量性状呈显著或极显著负相关,其他性状与种子性状、产量性状呈显著或极显著正相关;种子性状与产量性状呈极显著正相关;果型、单果籽质量、出籽率、仁油率、籽油率及果油量是主要的遗传变异性状;果型、海拔与单位面积产油量呈显著负相关。提出了腾冲红花油茶群体和优株选择的主要指标和策略,为其可持续改良提供了科学依据。

低温胁迫下美洲黑杨与大青杨杂种无性系若干生理指标变化研究

以美洲黑杨与大青杨6个杂种无性系1年生扦插苗为材料,对其5℃连续5d低温胁迫过程中若干生理指标的变化规律进行研究。结果表明,随着胁迫时间的延长,6个无性系叶绿素含量和最大光能转换效率逐渐降低,丙二醛含量保持逐渐上升趋势,而可溶性糖与可溶性蛋白含量均呈现出先上升后下降的趋势。此外,各指标6个无性系间差异明显:无性系DU146和DU147叶绿素含量、最大光能转换效率、可溶性糖以及可溶性蛋白含量在胁迫过程中均相对较高,而丙二醛含量及其增加倍数相对较低,说明其具有较强的光合作用及低温耐受能力;其次是无性系DU136和DU165;而无性系DU135和DU150光合作用及低温耐受能力较弱。

美洲黑杨与大青杨杂种无性系苗期光合特性研究

对杨树光合特性的研究一直是杨树遗传改良的一个重要方面。为探讨美洲黑杨与大青杨杂种无性系苗期的光合特性和规律,以美洲黑杨与大青杨杂交所得3个生长及抗性等表现优良的杂种无性系1年生盆栽扦插苗为材料,采用Li-6400光合测定系统对3个无性系的光合作用指标进行测定。结果表明:在7月中旬,天气晴朗条件下,3个无性系的净光合速率和蒸腾速率日变化均呈不对称的双峰曲线,气孔导度和胞间CO2浓度日变化分别呈单峰和倒双峰变化趋势;编号为191的无性系净光合速率日变化曲线两次峰值均高于165和177,191和177的低值高于165;3个无性系的净光合速率-光响应曲线相近,净光合速率均随着光合有效辐射的增加而增大,接近光饱和点时上升趋势平缓;191的光饱和点高于165和177,而光补偿点低于165和177,表明191适应光强的能力强于165和177。

施肥对毛白杨杂种无性系幼苗生长和光合的影响

采用正交设计L9(34)布置氮、磷、钾3因素3水平的肥料试验,研究氮、磷、钾配施对毛白杨杂种无性系苗木生长及生理特性的影响。结果表明:1)不同的施肥处理对相同系号的苗木影响不同,而不同系号的苗木对相同施肥处理响应也不一致,因此不仅要找出最佳的氮、磷、钾施肥量及其比例,而且要针对不同的无性系制定不同的施肥配方;2)毛白杨杂种无性系的生长和生理特征对于不同施肥配方的响应不完全一致,毛白杨杂种无性系S86号的最佳施肥配方为N(3g)+P2O5(2.25g)+K2O(0g),46号的最佳配比为N(5g)+P2O5(4.5g)+K2O(1g);3)毛白杨杂种无性系S86和46号处理间净光合速率×总叶面积(PTL)较净光合速率(Pn)差异更显著,并且与生长的相关性要高于净光合速率与生长的相关性,相关系数在0.80以上;4)不同的氮、磷、钾配施处理对毛白杨杂种无性系苗木各项生长指标和生理指标有显著影响,以氮肥影响最大,磷和钾肥影响较小。该研究对毛白杨杂种无性系的合理施肥具有理论和实际指导意义。

葛根净光合速率日变化及其与环境因子的关系

采用PP-systems的CIRAS-Ⅰ型便携式光合测定系统,研究了葛根两个栽培品种叶片的净光合速率日变化及其与环境因子日变化间的关系。结果表明:葛根叶片净光合速率日变化呈双峰型曲线,具有明显的光合"午休"现象;葛根叶片净光合速率与气孔导度呈极显著正相关(P<0.01),与胞间CO2浓度、蒸腾速率呈显著正相关(P<0.05),与气温、叶温呈显著负相关(P<0.05)。本研究表明:影响葛根光合特性的因素既有气孔限制方面的,也有非气孔限制方面的。