广西多穗柯叶片性状变异及幼苗生长量研究

多穗柯是一种珍贵天然野生药用植物,可以开发出保健食品色素和天然医用药品,广西的资源较丰富,该研究采集巴马、那坡、德保及田林等4个产地的多穗柯种子进行播种育苗,并跟踪调查测定一年生幼苗的叶片性状及幼苗生长量,并进行相关性分析。结果表明：（1）不同产地间叶片性状及幼苗生长指标均存在不同程度的差异,其中巴马与那坡、德保、田林在叶长、叶宽、叶面积、叶脉间距、叶鲜重、叶片干物质含量、叶片组织密度等叶片性状上的差异均达到显著水平,在株高、地径、单株干重、主根长、单株根干重及单株叶干重等生长指标上亦存在显著差异,且生长量是后3个产地的1~2倍;通过比较各产地的叶片保水力及植株净生长量,巴马的多穗柯植株耐旱性及生长速度优于其他三地。综合各性状表现,认为巴马的多穗柯苗期表现比较好,生长速度快,长势好,抗旱性较强,可作为多穗柯优良种源的初步选择。（2）8月份是多穗柯株高、地径的生长高峰期,建议此时应加强肥水管理,调节适宜的水肥光热条件,尽量延长幼苗的快速生长时间,以获得苗木的最大累积生长量。（3）叶片性状与幼苗生长量的相关性分析结果显示,叶面积与株高、地径、单株干重、单株根干重以及单株叶干重等呈极显著正相关,叶脉间距、叶绿素相对含量（SPAD）与株高、单株干重呈显著或极显著正相关,比叶面积与株高、地径呈显著负相关。因此,在以后的优株表型选择中,要优先考虑叶子大、叶脉间距宽、中老熟叶片叶色浓绿的植株。该研究结果为多穗柯优良种质资源的早期筛选提供了一定的依据。

广西凤山中籽茶群体种质SNP标记开发及遗传进化分析

[目的]开发大量SNP标记用于油茶种质资源鉴定及其遗传差异化分析,为广西优良地方油茶种质资源的开发和利用提供依据。[方法]以广西凤山中籽茶8个居群64份种质资源的叶片为供试材料,参考已公布的茶树Camellia sinensis var. sinensis基因组进行酶切预测,选择最适酶切方案,对油茶基因组DNA酶切构建SLAF-seq文库,利用SLAF-seq测序技术对其进行高通量测序、SNP标记开发及其进化关系分析。[结果]通过对照组水稻(Oryza sativa)测序数据的评估检测,显示本次试验双端比对效率为95.53%,酶切效率为95.06%,表明SLAF建库正常;构建SLAF-seq文库并进行双端测序,平均测序深度为13.43 x,共获得207.34 M的读长数据,测序平均Q30为88.94%,平均GC含量为44.85%,共开发879 284个SLAF标签,其中多态性SLAF标签242 892个,共得到4 565 217个群体SNP,进一步地开发获得199 745个高一致性的SNP标记;基于高一致性SNP标记的遗传分析结果表明:可将这广西凤山中籽茶8个居群64份种质划分为2个大类群,4个亚类群,每个亚类群均由来源于1~3个地方群体种质组成。[结论]本研究表明SLAF-seq测序技术可有效用于油茶群体种质SNP标记开发,其标记数量、质量及效率远远优于ISSR、SRAP、SSR等第一、二代分子标记技术;聚类分析表明,遗传变异多来自于群体内,群体间各群各自聚类、地域性相对明显,其遗传分化程度与地理距离远近呈现显著的正相关性。从全基因组范围开发的高质量SNP标记可进一步用于油茶种质资源鉴定、连锁图谱构建以及重要性状的关联分析等研究。

广西野生鳞尾木资源调查研究

采用文献法、走访调查法和样方调查法等方法,对鳞尾木(Champereia manillana var.longistaminea)的野生资源生境和植被进行调查。结果表明,鳞尾木在桂西南、桂南到桂中均有分布;在红壤土、黄壤土与石灰土中均能生长,土壤p H值4.5~7.3;在砂页岩母质的土壤、郁闭度较高和土壤湿润的环境下,生长状况最佳;多个鳞尾木群落中物种组成丰富,共有植物56科116属138种,伴生关系最密切的物种为乔木假苹婆(Sterculia lanceolata)和灌木浆果楝(Cipadessa baccifera),出现频度超过50%。

广西4个蒜头果家系幼苗光合生理特征分析

为探讨广西不同家系蒜头果(Malania oleifera)幼苗的光合生理特性,以4个蒜头果家系幼苗为试验材料,对其生长情况和叶片光合生理特征指标、叶绿素荧光参数进行测定,拟合光响应曲线并计算光合参数。结果表明,有效光辐射为0~600μmol·m^(-2)·s^(-1)时,叶片实测净光合速率随有效光辐射增加呈增加趋势;有效光辐射为600~1000μmol·m^(-2)·s^(-1)时,趋于平稳;有效光辐射为1200μmol·m^(-2)·s^(-1)时,FS8幼苗的净光合速率下降;有效光辐射为1800μmol·m^(-2)·s^(-1)时,TL3、BM1和FS1幼苗的净光合速率下降。随有效光辐射增加,叶片气孔导度和蒸腾速率呈上升趋势,胞间二氧化浓度呈降低趋势。水分利用效率和潜在水分利用效率均随有效光辐射增加表现为先增加再趋于平稳。光响应曲线模型计算结果显示,4个家系实生幼苗光补偿点为6.170~44.556μmol·m^(-2)·s^(-1),光饱和点为292.703~380.266μmol·m^(-2)·s^(-1),最大净光合速率为7.511~7.890μmol·m^(-2)·s^(-1)。TL3幼苗的苗高、地径最大,最大净光合速率最高,光补偿点最低,光饱和点最高,对环境的适应能力较强;Fv/Fm、Fv/Fo值最大,捕获光能的效率更高。FS1和FS8幼苗的光饱和点较低,生长情况较弱,对光照要求较高。4个家系幼苗皆处于正常的生长状态。

广西核桃优良种质分布情况及坚果品质差异性分析

以81株核桃(Juglans regia)优良种质为研究对象,对广西核桃优良种质的分布情况、表型遗传及内在品质进行测定、分析。结果表明:广西核桃优良种质集中分布在海拔700~1500m云贵高原南部边缘地带及红水河两岸。海拔及温度与核桃品质的相关性分析表明,温度与核桃青皮厚度、核壳厚度、亚油酸及硬脂酸呈负相关,核桃品质与海拔总体呈正相关。对不同海拔之间核桃优良种质的青皮厚度、三径、单果重、出仁率和核壳厚度进行单因素方差分析发现,单果重及青皮厚度皆在海拔300~500m最大,而三径均值则在这个海拔时最低,仅有青皮厚度在不同海拔间差异达到显著。核仁蛋白(21.24%)、亚油酸(63.88%)及硬脂酸(3.91%)含量在海拔1301~1500m达到最高,核仁脂肪(63.03%)与亚麻酸(63.76%)含量都在海拔300~500m达到最高。核仁脂肪含量随海拔上升呈先下降再上升趋势;亚油酸含量随海拔上升呈先下降后上升趋势。不同海拔及年均气温皆会对核桃品质产生一定的影响。

广西板栗胚珠形成与胚胎发育

以广西10年生地方板栗品种东兰油栗为研究对象,通过石蜡切片技术对板栗胚胎发育过程进行观察。结果表明:5月31日—6月7日,板栗雌花发育进入胚珠形成期,胚珠为倒生。到6月12日和6月21日时,大孢子母细胞经过减数分裂,发育成为具有4个成熟细胞核的胚囊和8个核的成熟胚囊。6月23日观察到板栗处于受精卵形成或分裂时期,同时伴有8~10胚乳核细胞围绕在受精卵周围,中央为大液泡。6月30日采集的样品中,胚体成球形均匀增长,其细胞分裂方式以平周、垂周分裂为主。7月8日为心形胚形成期到子叶发育期,已经能观察到形成完全的胚,有子叶细胞形成。胚乳细胞体积大,细胞壁薄,有明显的大液泡;7月15日可以观察到子叶细胞充满到整个子房内,胚乳细胞逐渐退化消失。

广西油茶桑寄生发病情况调查及清除成效分析

对广西巴马、那坡、田阳、三江、龙胜等5个油茶主产区油茶桑寄生发病情况进行了调查,并对清除桑寄生的成效进行了分析,结果表明:5个县区均发现了不同程度的桑寄生,其中田阳的桑寄生情况最为严重(80.00%),其次是巴马(63.33%)和那坡(50.00%),三江(20.00%)和龙胜县(13.33%)桑寄生比率较低;5枝以下桑寄生枝,对植株生长发育不明显,但寄生枝的数量超过5个时,植株冠幅、叶绿素相对含量、花芽数量和座果数降低明显;清除桑寄生后2年,植株的冠幅、结果枝的数量、叶绿素相对含量、花芽数量以及座果数、单果重均显著增加,清除桑寄生后2年,可增加收入4 796元/hm^2。

广西细子龙核仁油化学成分分析

为寻找新的能源树种,利用GC-MS和GC法对从广西田林、乐业、龙州等地采集的细子龙(Amesiodendron chinense)核仁提取的油脂进行定性和定量分析。结果表明,细子龙种仁含油率为31.30%~40.00%,油脂中鉴定出6个主要组分,其中,棕榈酸,硬脂酸,18-甲基十九烷酸为饱和脂肪酸;亚油酸,油酸,11-二十碳烯酸为不饱和脂肪酸。油酸(45.59%~52.53%)为主要成分,其次为11-二十碳烯酸(21.38%~27.44%)和18-甲基十九烷酸(10.19%~13.41%)。细子龙可满足作为生物质能源油料树种的要求。

广西河池市核桃优良单株果实性状分析

对2018年从广西河池市11个县(区)收集的108株核桃优良单株果实的8个物理和感官指标进行测定与分析,并采用主成分分析法对其中5个主要性状进行分析。结果表明,各性状间相关性显著;结合物理和感官指标以及果实性状的综合评价,根据国家标准,筛选出TEBLLA2018-001、TEBLDL2018-002、FSPL2018-003、TEBLWF2018-006和TEBLWF2018-007等5个优良单株,其综合表现均符合特级标准;可为建立核桃优树评价体系及开展河池市核桃选优工作提供参考。

油梨根际土壤微生物群落及其共生网络对根腐病的响应

【目的】为研发根腐病绿色综合防控技术提供理论依据,有效推进油梨树种产业发展。【方法】本研究以百色市林业科学研究所的健康和根腐病发病油梨植株根际土壤为研究对象,并利用基于16S核糖体RNA(rRNA)和内部转录间隔区(ITS)扩增子高通量测序技术,分析健康和染病植株根际细菌和真菌群落结构、组成及多样性差异,比较细菌和真菌群落结构及其相互作用,确定土壤病原菌和有益菌的变化。【结果】染病植株相对于健康植株,根际细菌和真菌群落结构和多样性均没有显著性变化。变形菌门Proteobacteria、酸杆菌门acidobacteria、放线菌门actinobacteria、拟杆菌门bacteroidetes和绿弯菌门chloroflexi是油梨根际土壤优势细菌类群,子囊菌门ascomycota和担子菌门basidiomycota是油梨根际土壤优势真菌类群。在门分类水平、纲分类水平以及属分类水平上,细菌和真菌群落组成有明显的变化,但随着分类水平降低,群落组成变化越明显。此外,健康和染病油梨根际细菌群落α多样性显著高于真菌群落,而健康与染病之间细菌群落结构差异小于真菌。细菌物种之间的相互作用比真菌网络物种间的相互作用更紧密,并且负连接百分比和关节类群数量更多,细菌网络的稳定性更高。同样,油梨根际土壤细菌群落相对于真菌群落表现出更高的生态位宽度和生态位重叠。对根腐病有反应的细菌和真菌,如芽孢杆菌Bacillus、假单胞杆菌pseudomonas和溶杆菌lysobacter和球囊菌纲glomeromycetes,由于其在染病油梨根际土壤中的相对丰度均高于健康土壤,可以被视为相关的生物防治菌。【结论】根腐病并不会使油梨根际细菌和真菌群落结构和多样性发生显著性变化,但会使得一些有益菌的相对丰度增加,并且细菌比真菌对根腐病具有更高的抵抗力。

基于简化基因组测序技术的油茶SNP标记开发及指纹图谱构建

【目的】基于简化基因组,挖掘油茶单核苷酸多态性(SNP)位点,筛选可用于油茶种质鉴定的简化SNP组合位点,构建SNP指纹图谱,建立一种快速准确鉴定广西油茶主栽良种苗木的SNP分子标记方法。【方法】以12个油茶无性系种质的两个重复共24份油茶标准样本为材料,采用ddRADseq流程进行文库构建,使用BWA将过滤后的测序数据比对到已发布的南荣油茶Camellia oleifera var.“Nanyongensis”参考基因组上,利用GATK进行SNP位点筛选,ANNOVAR软件进行SNP位点注释,STRUCTURE软件进行群体结果分析,使用PLINK进行主成分分析;利用R语言,使用条件随机筛选法(CRS),筛选能够区分出油茶种质的最简SNP组合,绘制指纹图谱。【结果】测序数据质量良好,可用于SNP分子标记位点的开发筛选。与参考基因组比对后,共获得622064个为SNP标记位点,其中无基因型缺失的SNP位点40147个,多态性信息含量(PIC)大于0.35的SNP位点2094个,前后60 bp碱基保守无变异的SNP位点共184个。最终筛选出可以将12个油茶无性系种质区分开的15个核心SNP标记位点组合,并以此绘制出SNP指纹图谱。【结论】基于简化基因组,建立了广西主要栽培油茶种质的SNP标记开发和指纹图谱绘制的方法,为苗期油茶种质的快速准确鉴定提供了理论依据和技术指导,助力规范油茶苗木市场,促进油茶产业健康发展。

板栗人工林根际土壤微生物及环境因子特征

为板栗人工林科学施肥和土壤改良提供理论依据,对广西东兰县、天峨县、林科院、隆安县以及平乐县的板栗人工林根际土壤微生物进行高通量测序及生物信息学分析,研究根际土壤微生物群落结构、多样性差异及与土壤环境因子之间的关系。结果表明:广西5个地区板栗人工林根际土壤环境因子、微生物群落结构与多样性存在较大的差异,整体而言,东兰县板栗人工林根际土壤环境质量表现最差。板栗人工林根际土壤微生物群落优势细菌在门分类水平上均以酸杆菌门和变形菌门为主(>50%),优势真菌均以担子菌门和子囊菌门为主(>95%),而优势菌属在不同地区差异较为明显。Pearson相关性和冗余分析表明,板栗人工林根际土壤微生物群落结构、丰富度和多样性与土壤环境因子有关。土壤脲酶活性与微生物群落Shannon、Chao1、ACE指数显著正相关(P<0.05)。同时土壤脲酶活性与细菌群落优势类群酸杆菌门、Rhizomicrobium及真菌群落优势类群担子菌门、子囊菌门、红菇属、圆孢牛肝菌属、丝盖伞属、锁瑚菌属的相对丰度显著相关(P<0.05)。土壤有效磷、速效钾含量与细菌群落ACE指数显著正相关(P<0.05),并且土壤速效钾含量也是影响板栗人工林根际土壤微生物群落结构变化的重要因子。土壤脲酶活性是影响广西板栗人工林根际土壤微生物群落结构、多样性和优势菌群相对丰度变化的关键驱动因子。

油茶F1代苗期叶表型性状遗传多样性研究

探索油茶(Camellia oleifera)杂交F1代叶表型性状的遗传变异特征,为杂交后代早期选择提供依据,以"岑软24号×湘林210"杂交F1代的62个单株为试验材料,对其叶表型性状多样性进行研究。结果表明:1)14个性状的变异系数为2.21%～37.50%,其中叶面积的变异系数最小,仅为2.21%,而叶片鲜重、干重和饱和鲜重的变异系数均较大,分别为35.42%、37.50%和36.84%;2)各性状均具有较好的连续性正态分布趋势;3)14个性状在F1代的中亲优势率为-16.60%～44.66%,超亲优势率为-21.05%～38.06%,其中10个性状的中亲优势值为正值,且遗传传递力都超过100%,叶面积、叶周长、叶长和叶片干物质含量这4个性状的超亲优势值为正值;4)91对相关性分析中有65对达到极显著水平,8对达到显著水平;5)系统聚类将F1代的62个单株分为2个类群、4个亚类,聚类结果充分反映了各类群的特征。

大百合鳞茎中王百合苷分布特性与网络药理学分析

大百合(Cardiocrinum giganteum)为百合科(Liliaceae)大百合属多年生草本植物,其鳞茎富含王百合苷等次生代谢产物,具有较高的药用价值。为探究大百合鳞茎中王百合苷分布情况及其药理作用机制,以2年生(c2y)、3年生(c3y)、4年生(c4y)和5年生(c5y)大百合鳞茎为材料,借助代谢组、MADLI-MSI成像技术和HPLC-MS/MS技术测定大百合内、中和外层鳞片中王百合苷类化合物的含量,并利用分子对接技术对王百合苷类活性成分的功效进行分析。结果表明,在大百合鳞茎中鉴定到9种王百合苷类化合物,这9种化合物均在3年生大百合鳞茎中表达量最高。王百合苷B和王百合苷F均在中层鳞片中分布最广泛。外、中和内层鳞片中的王百合苷B含量均高于王百合苷A和王百合苷F。大百合鳞茎中的王百合苷类活性成分与抗炎核心靶点GAPDH、TNF和PTGS2具有强结合能力,进一步表明王百合苷类活性代谢产物具有抗炎功效。3年生大百合中层鳞片为提取王百合苷类活性成分的最合适材料。

香花油茶优良砧木品系筛选研究

[目的]初步筛选香花油茶优良砧木品系,为油茶砧木的开发利用提供依据。[方法]用香花油茶作为砧木嫁接普通油茶岑软3号,对不同砧木品系的嫁接亲和性和嫁接苗的生长情况进行调查研究,并应用主成分分析法综合评定砧木品系的优劣。[结果]香花油茶作为砧木嫁接普通油茶,全部砧木品系嫁接苗的保存率为87%以上,其中87.5%的砧木品系嫁接苗保存率超过90%,且各砧木品种嫁接苗的抽梢率均高于90%;应用主成分分析法将保存率、抽梢率等6个性状指标转换为3个主成分,并将各主成分因子的得分值与主成分贡献率相乘,获得每个砧木品系嫁接苗的综合得分值。[结论]香花油茶和普通油茶之间亲和性较强;各砧木品系综合得分排名前3位的分别为P_(14)、P_(2)和P_(24)。

普通油茶岑软3号嫁接苗的耐涝性研究

以普通油茶(Camellia oleifera)为对照,通过调查水淹条件下植株的受害情况,研究了陆川油茶(C.vietnamensis)、广宁红花油茶(C.semiserrata)、香花油茶(C.osmantha)作为砧木的岑软3号嫁接苗的耐涝性,结果表明:普通油茶和香花油茶作为砧木的岑软3号嫁接苗耐涝性极强,水淹处理40 d内均所有植株均未表现出受害症状;陆川油茶仅在水淹处理20、30 d时受害指数为10.00,且水淹处理40 d时受害植株均已恢复,耐涝性也较强;广宁红花油茶作为砧木的岑软3号嫁接苗耐涝性最差,且植株间耐涝性有分离,水淹处理第40d时受害指数达到57.33,并有30%的植株已经死亡。

不同经营措施对油茶林下植物多样性影响研究

为揭示不同经营措施对油茶林下植物多样性的影响,在广西最大的县级油茶产区三江侗族自治县对5种不同经营措施的油茶林林下植被进行了调查,并对比分析了5种不同经营措施下群落物种组成、结构特征和物种多样性。结果表明:5种不同经营措施的油茶林下物种组成包括63科123属148种,其中灌木层25科44属51种;草本层42科83属97种;共有种为22种;灌木层中占有比重较大的物种以共有种居多,而草本层优势种差异较大,比例较大的物种有13种。多样性指数方面,利用无性系苗木更新改造措施下的油茶林多样性指数最低(P<0.01,除Pielou指数);在相关性分析中,多样性指数与海拔均呈负相关(P<0.01),Margalef、Shannon-Wiener指数与郁闭度、冠幅呈正相关(P<0.01),Simpson指数与郁闭度呈正相关(P<0.01)。该研究说明,不同经营措施对油茶林下植被结构和多样性的影响不仅仅与改造与否有关系,更大程度上取决于采取的改造措施。

辣木品种对比与矮化试验研究初探

【目的】初步筛选出适合玉林地区生长的辣木品种与矮化高度。【方法】引种和栽培印度野生、印度人工两个品种,按照0. 5m、0. 8 m、1. 0 m共3个高度进行截顶矮化,测定地径、树高、一级分枝数、开花情况等指标并进行对比。【结果】不同品种之间印度野生品种明显比印度人工品种开花更多;不同处理方式之间已矮化的辣木比未矮化的辣木成花比例略高;印度野生品种的枝叶主成分略优于印度人工品种;在1. 0 m的高度进行矮化,不仅恢复生长的速度快,而且分枝更多。【结论】印度野生品种更适合玉林地区生长;最理想的矮化位置是1. 0 m。

不同种源桃金娘叶片表型及光合特性差异分析

为探讨不同种源桃金娘(Rhodomyrtus tomentosa)叶片表型和生理特性方面的差异,对广西南宁、崇左、贵港及江西桃金娘的叶片数量性状、光合特性、解剖结构及叶绿素含量进行测定和分析。结果表明,江西种源叶片最薄,叶面积最小,海绵组织最厚,组织结构疏松度最大;贵港种源叶片表皮和栅栏组织最厚,海绵组织最薄,组织结构疏松度最小,栅海比最大。4个种源净光合速率与蒸腾速率在上午10:30均出现峰值,中午12:30均出现光合“午休”现象。贵港种源净光合速率、蒸腾速率、气孔导度和胞间CO_(2)浓度均高于其他种源,水分利用效率最低。贵港种源叶绿素a+b含量和类胡萝卜素含量最高,江西种源叶绿素a+b含量最低。贵港和江西种源叶绿素含量与光合速率呈正相关;贵港种源栅栏组织最厚,光合速率最快。

林下大百合根际土壤微生物及化学特征分析

为林下大百合种植模式选择适宜的上层林树种提供理论依据,利用Illumina-MiSeq高通量测序技术对以杉木纯林、毛竹纯林以及毛竹×杉木×杜仲为上层林的大百合根际土壤进行测序,分析土壤微生物群落结构、多样性差异及与土壤化学性质之间的关系。结果表明,上层树种对大百合根际土壤的化学特征和细菌多样性影响明显。杉木纯林下大百合根际土壤pH值(4.91)最低,有机质含量(51.67 g·kg^(-1))最高,有利于相对丰度较高的细菌属如Candidatus_Solibacte、Burkholderia、Bryobacter等富集,但细菌多样性和特异性下降。毛竹林下大百合根际土壤pH值(5.65)最高,细菌的特异性较高和优势细菌属的相对丰度降低。毛竹×杉木×杜仲林下大百合根际土壤则具有较好的细菌多样性以及较高的土壤脲酶和磷酸酶活性。相同的上层林下大百合根际土壤真菌属结构则不具备相似性,表现为土壤养分越低、p H值越高,真菌多样性和特异性越好。由于具有较好土壤养分与更为丰富的细菌多样性以及较高的土壤脲酶、酸性磷酸酶活性,在林下种植大百合模式中宜选择毛竹×杉木×杜仲混交林作为上层林,有利于促进大百合鳞茎的生长。