南京市箣竹属和刚竹属主要竹种叶片内部结构与三维构建

[目的]运用植物解剖和三维制图方法探究箣竹属和刚竹属主要竹种叶片内部结构差异,为建立和丰富完善竹叶结构观察方法进行重要补充,为竹子分类以及运用植物解剖形态研究达到物种分类的目的提供依据和参考。[方法]以南京地区箣竹属6个竹种和刚竹属46个竹种为材料,采用石蜡切片方法制作叶片3切面,通过光学显微镜成像系统对52个竹种叶片各切面解剖结构进行观察和数据测量,并利用Photoshop拼构52个竹种叶片三维结构。[结果]1)叶片角质层厚度、下表皮乳突数量是区分箣竹属和刚竹属的标志,刚竹属叶片厚度和角质层厚度显著大于箣竹属,且下表皮乳突数量明显多于箣竹属。2)泡状细胞通常2~6个为1组,泡状细胞形态和数量种间不固定,属间有明显差异,箣竹属每组泡状细胞呈扇形(钝角)排列,刚竹属每组泡状细胞呈直角或锐角排列。3)各维管系统由主脉以及平行侧脉、二级平行侧脉和小横脉组成。箣竹属维管束两侧梭形细胞空隙发达,刚竹属维管束两侧梭形细胞以及空隙普遍不发达不连续。4)在平行侧脉之间,箣竹属叶肉细胞多为3~4层,刚竹属叶肉细胞则在4~6层之间,刚竹属叶肉细胞较箣竹属叶肉细胞紧密。[结论]刚竹属叶片厚度和角质层厚度较箣竹属大,刚竹属指状臂细胞和梅花状细胞较箣竹属密集,刚竹属细胞间空隙较莿竹属小,刚竹属下表皮乳突数量明显多于箣竹属,刚竹属的抗寒性可能强于箣竹属。

氮添加对实心竹竹笋品质的影响

氮素是竹林经营输入的主要养分元素,目前关于氮素对实心竹竹笋品质的影响尚不清楚。以尿素(N-46%)为肥种,设置3个氮添加水平处理[N_(1)(20 g·株^(-1))、N_(2)(40 g·株^(-1))和N_(3)(60 g·株^(-1))],以不施肥为对照(CK),测定实心竹竹笋的生长、营养和食味品质相关指标,并采用主成分分析方法对实心竹竹笋在不同氮添加处理下的品质变化进行综合评价。结果表明:随着氮添加量的增大,实心竹竹笋外观品质变化不明显,营养品质和食味品质显著提高。竹笋营养品质中的蛋白质、脂肪和淀粉含量先稳定后上升,N_(3)处理较CK分别提高25.54%、13.97%和57.47%;维生素C、纤维素和木质素含量持续升高,N_(3)处理分别较CK显著提高20.77%、24.44%和15.39%(P<0.05)。食味品质中糖酸比不断增大,氮添加处理均显著大于CK,其中,N_(3)处理较CK显著提高21.41%(P<0.05),而单宁和草酸占比则相反,N_(3)处理较CK显著减小11.84%。氨基酸总含量、鲜味氨基酸含量及占比均先降低后升高,芳香类氨基酸含量持续升高,甜味氨基酸含量和占比均呈倒“N”形变化,苦味氨基酸占比和芳香类氨基酸占比均呈“N”形变化,且各处理间差异显著(P<0.05)。研究表明,氮添加处理有利于实心竹竹笋营养和食味品质的显著提升,其中N_(3)处理效果最好。

月月竹竹秆变色后全长转录组分析

为探究月月竹竹秆受到光照由绿色变为紫色的分子机制,本研究采集月月竹同一竹节紫色部分(Z)、渐变部分(M)和绿色部分(L)的竹青,提取RNA,利用PacBio Sequel三代全长转录组测序技术,结合生物信息学方法对不同颜色的竹青进行全长转录组分析。结果表明,经过三代测序和数据质量控制,共获得非冗余转录本66961条,长度为500~3000 bp,平均长度1389.22 bp,序列总长度为93.02 Mbp,N50为1830 bp,G+C碱基含量为49.56%。利用NR、Swiss-Prot、COG、GO、KEGG和Pfam数据库对所有转录本进行功能注释,共有56938条转录本被成功注释,占全部转录本的85.03%;49115条转录本被GO注释,其中催化活性、细胞器、代谢过程分别是GO数据库分子功能、细胞组分和生物过程中含转录本最多的项目;28231个转录本被KEGG数据库注释,其中与碳水化合物代谢和基因翻译相关的转录本最多。结合GO注释和KEGG注释,66961条转录本中有381条转录本与光信号的感受、传递以及光调控相关,包括红光和远红光的受体蛋白PHYA、PHYB及信号通路蛋白PIF3、ELF3,蓝光的受体蛋白CRY、ZTL及信号通路蛋白COP1、SPA1、ELF3、GI、HY5等。类黄酮(包括花青素)代谢、叶绿素合成、类胡萝卜素合成等与植物色素合成相关通路分别含有转录本187条、44条和72条。全长转录本共获得2079个转录因子,其中包括18个由35个转录本编码的与花青素合成相关的R2R3MYB转录因子。CNCI、CPC、Pfam、PLEK等数据库同时注释到的长链非编码RNA(LncRNA)6359个,数量高于孝顺竹等其他竹种。本研究获得了高质量的月月竹竹青全长转录组数据,与竹秆变色相关的红光和蓝光受体及光信号传递蛋白,与花青素、叶绿素和类胡萝卜素合成相关的转录因子及长链非编码RNA(LncRNA),为进一步深入分析月月竹竹秆变色机制提供基础。

云南箭竹2个变异类型竹笋营养成分分析

通过对分布在大理鸡足山云南箭竹的两个不同变异类型香笋竹和东坡竹竹笋营养成分的分析,得出:云南箭竹竹笋中水分含量较高,其中香笋竹竹笋含水量为93.43%,东坡竹笋含水量为92.92%;香笋竹粗纤维的含量与东坡竹笋粗纤维的含量差异不大;香笋竹笋蛋白质、总糖的含量略高于东坡竹蛋白质和总糖的含量,粗脂肪含量在竹笋中比较少。云南箭竹笋含有丰富的无机元素,其中香笋竹笋灰分含量为11.20%,东坡竹笋灰分含量为15.20%。香笋竹笋口感与风味好于东坡竹笋主要是由于单宁的含量,以及总糖、甘氨酸、天冬氨酸和游离谷氨酸等基本营养物质存在差异。

慈竹不同变异类型的纤维形态研究

通过对四川省青神县慈竹不同变异类型的纤维形态指标进行观测,比较分析了不同变异类型纤维形态特征的差异及变异规律,并对其利用价值进行了探讨。结果表明:慈竹6种类型的平均纤维长度都大于1.6 mm,除罗汉慈外均大于毛竹;慈竹、琴丝慈和蛇头慈纤维长度分布的最大频率出现在2.0～3.0 mm之间,其余慈竹类型的纤维长度分布最大频率出现在1.0～2.0 mm之间。除罗汉慈外,其余慈竹类型的纤维长宽比平均值均大于100,且大于毛竹。慈竹6种类型纤维平均壁腔比在1.77～3.96之间,均小于毛竹。在轴向上,慈竹不同类型纤维的长度、宽度、长宽比和腔径的变异规律随变异类型的不同而不同,其纤维壁厚和壁腔比则具有相似的变异规律;在径向上,慈竹不同类型竹壁内侧的纤维长度、腔径均大于外侧纤维,其竹壁内侧的纤维宽度、长宽比、壁厚和壁腔比大多小于外侧。说明除罗汉慈外慈竹其余变异类型的竹材纤维质量均优于毛竹,琴丝慈的竹材纤维质量优于慈竹,其造纸性能最佳。

西南地区篌竹主产区立地类型划分

以重庆梁平篌竹产区为研究对象,根据立地条件和篌竹生长状况,选定海拔、坡位、坡向、坡度、土层厚度、腐殖质层厚、有机质、全氮、水解氮作为立地调查因子,应用数量化理论和等级系数法对其中定性因子进行量化分析。对立地因子的主分量分析表明:篌竹立地条件分化主要受控于土壤肥力、土壤表层特征和立地形态3个主分量;运用层次聚类法对3个主分量进行聚类分析,可把篌竹立地划分为中下坡厚土少石型、上坡中土少石型、山脊贫瘠荒芜型和陡坡薄土多石型4个立地类型。在分析各立地类型特征的基础上,因地制宜地提出了不同的经营改造措施。

13种竹类植物的果实形态特征

对9属13种竹类植物的果实形态特征进行了观察和描述,并对果实形态指标(包括带稃长、带稃宽、带稃长宽比、去稃长、去稃宽、去稃长宽比以及千粒质量)进行了方差分析和变异系数(CV)分析。结果表明:13种竹类植物果实均为基本型颖果,外带内、外稃,果皮质薄不开裂;外稃顶端多数不具芒;果实多具明显的腹部纵沟槽;稃片颜色多呈灰褐色、黄褐色、棕色、灰色或灰绿色;成熟果实颜色多为棕色、棕黑色、棕红色、黄棕色、灰色、灰褐色、黄褐色、黑褐色或褐色;果实形状基本为椭圆形类、卵圆形类和长圆柱形类。供试13种竹类植物间的果实带稃长、带稃宽、带稃长宽比、去稃长、去稃宽、去稃长宽比以及千粒质量均有极显著差异,并且这7个指标的种间CV值分别为34.60%、28.19%、54.63%、21.22%、27.96%、38.19%和57.38%,但各指标的种内CV值明显小于其种间CV值。综合分析结果显示:果实竹类植物果实外稃顶端是否具芒、稃片颜色、稃片对果实的包裹程度、稃片长度与果实长度的关系、去稃果实形状、成熟果实颜色、腹部纵沟槽是否明显和花柱是否宿存等特征可作为竹类植物属和种分类的参考依据;其中,果实千粒质量、带稃长宽比和去稃长宽比较果实长和宽更适合作为竹类植物种的分类依据。此外,13种竹类植物中,刚竹属(Phyllostachys Sieb.et Zucc.)刚竹组(Sect.Phyllostachys)的毛竹〔Phyllostachys edulis(Carr.)J.Houz.〕、淡竹(P.glauca Mc Clure)和乌哺鸡竹(P.vivax Mc Clure)的果实形态极其相似,均具有较长的宿存花柱,明显异于其他竹类植物的果实,可将此特征作为刚竹属种类的识别特征之一。

南京地区园林绿化竹种生态适应性评价

针对南京地区城市绿化竹种要求,选择生长和抗性指标,用集对分析方法,分析和评价南京林业大学竹种园55个竹种的生态适应性。结果表明:丛生竹种中,金丝慈竹在南京地区生态适应较好;凤尾竹生态适应性差,小琴丝竹、孝顺竹竹种适应性中等。而散混生竹种中粽粑竹、四季竹、毛壳花哺鸡竹、衢县苦竹、宜兴苦竹、长叶苦竹、大明竹、矢竹、秋竹、翠竹、菲白竹、鹅毛竹等竹种生态适应性较好。黄皮绿筋竹、斑竹、白纹阴阳竹、平竹等竹种适应性较差,其他竹种适应性中等。

竹类植物育苗技术的研究进展

竹类植物很少开花,无法大规模有性繁殖产生下一代,通常采用扦插、组培等无性繁殖的方法。通过回顾竹类植物无性繁殖育苗技术的研究、发展历程,对竹类植物的无性繁殖育苗技术进行了分析和探讨,总结了竹类植物无性繁殖所取得的经验,指出目前亟待解决的问题并对今后竹类植物育苗技术的前景作了展望。

竹类结构植物学研究进展

本文从竹秆、节部、叶、根、地下轴系统、胚胎等几个方面 ,对竹类结构植物学的研究进行了回顾 ,并对以后的工作进行展望。

竹类分子系统学中的DNA标记

竹类极少开花,根据外部形态特征进行系统分类存在争议。自20世纪80年代末,DNA分子标记技术首次用于竹类研究以来,先后发展了RFLP、RAPD、ITS等分子标记技术,其准确性和稳定性不断提高,有效解决了竹类研究中存在的许多有争议的问题。特别是在竹类遗传多样性和系统分类的研究中,分子标记技术结合形态学研究开拓了竹类研究新的发展空间。简述了RFLP、RAPD、ITS、SSR、EST、AFLP、SCAR等分子标记技术在竹类研究中的应用,结合竹类分子系统学的发展,为以后深入研究提供参考。

竹类植物生殖生物学研究进展

本文介绍了国内外有关竹子的生殖生物学的研究概况,具体包括:竹子开花周期、花器构造、花粉萌发率、胚胎发育、结实情况、常规育种、人工诱导开花等方面的研究取得的进展。

竹类植物资源利用与定向选育

从我国竹类植物生物多样性的角度出发 ,根据不同竹种具有不同生物学特性和不同材性的原则 ,探讨适合作为笋用竹林 (包括不同季节出笋的笋用竹 )、材用竹林 (包括适合生产不同竹胶板和原竹利用的竹种 )、笋材两用竹林、纸浆竹林、叶用竹林。

山东竹类资源现状及其经营利用

山东作为全国大省,有其独特的地理和气候条件。在竹类资源的培育和利用方面比较有优势。竹类产业被誉为21世纪的朝阳产业,具有较大的发展空间和潜力。文章介绍了山东省的自然环境状况和竹类资源在山东省的利用历史和现状,提出了一些关于山东省竹子利用的研究方向和利用方法,以期为竹类植物的生态与进化、引种与栽培、开发与利用等方面的研究提供参考。

竹类植物种质基因库建立和管理

根据竹类植物鞭根分布及生长特点,介绍了竹类植物种质基因库建设设计、排水系统设计、地下隔离板设计、库内运输道路设计及竹类植物引种种植,并分析了整个种质基因库的运行情况。结果表明,种质基因库运行良好,保证了各竹种纯度,符合设计要求。

南京紫金山毛竹平均胸径与立株度之间的关系

在紫金山毛竹纯林选取30个10 m×10 m的样地,调查每株毛竹个体胸径的大小,使用正态分布函数和威布尔分布函数判定其分布类型,先对毛竹平均胸径和立株度数据对数转置后进行线性回归,探究毛竹平均生物量和竹林密度是否遵从自疏法则。结果表明:紫金山毛竹胸径符合威布尔分布函数,毛竹的平均胸径服从自疏法则,当立株度增加时,毛竹平均胸径趋于减少。从立株度和平均胸径关系综合来看,当紫金山毛竹平均胸径为9.5 cm,竹林密度为3 276株/hm2时,紫金山毛竹林布局合理,具有较高的观赏价值。

南京地区秋季播种一年生毛竹实生苗生长发育规律

有关毛竹实生苗的研究多以造林抚育和生物学特性研究为主,而对实生苗生长发育规律的研究较少。为了进一步了解毛竹实生苗的生长发育习性,将其运用于生产生活实践,提高毛竹实生苗的利用率,以南京林业大学白马基地苗圃的毛竹实生苗为材料,详细探究一年生毛竹实生苗地上和地下部分生长发育规律,自出苗后每隔1周在苗圃里随机选取30个样,观察记录原生苗及各分蘖阶段的苗高、地径、节数及分蘖数量。毛竹实生苗的苗高生长于其萌发后2个月左右停止;1年分蘖4~5次,分蘖苗均壮于母株;毛竹实生苗的发育呈现出从丛生经由混生过渡最终回归散生特征的规律。另外,运用统计学方法进行了相关分析,对指导实生苗培育及造林工作具有重要的实践意义。

淡竹花期不同类型叶片的生理指标变化

以淡竹(Phyllostachys glauca McClure)花期内佛焰苞为研究对象,选取开花植株正常叶和未开花植株正常叶作对照,根据花序发育形态分为前、中、后期,分析3种类型的叶片不同时期的激素含量(GA3、ABA、ZR、IAA)和其他生理指标含量(叶绿素、可溶性蛋白、可溶性糖、淀粉酶、SOD、POD、MDA等)的变化。结果表明:(1)佛焰苞、开花植株正常叶与未开花植株正常叶的GA3含量均呈现出先增加后降低的趋势;佛焰苞中ZR含量持续上升,开花植株正常叶与未开花植株正常叶中则不断下降;3种类型叶片ABA含量均不断增加;佛焰苞和开花植株正常叶中IAA含量开花植株正常叶中先增加而后下降,未开花植株正常叶中则是不断上升。(2)佛焰苞、开花植株正常叶与未开花植株正常叶的叶绿素含量均不断降低,且佛焰苞中降幅最大;佛焰苞与开花植株正常叶中SOD与POD的活性先上升后下降,未开花植株正常叶的SOD活性的变化与佛焰苞和开花植株正常叶中相一致,POD活性则持续升高;3种类型叶片中MDA的含量不断升高;可溶性糖含量与淀粉酶活性在开花过程中不断下降;可溶性蛋白含量在3种类型叶片中的含量均先增加后减少,且佛焰苞与开花竹正常叶中的含量始终高于未开花竹正常叶。因此,淡竹开花期间,佛焰苞中激素与各生理指标的含量变化显示开花植株处于逐渐加剧的衰老状态。