中国林木遗传资源原地保存体系现状分析

中国林木遗传资源原地保存体系包括以自然保护区为代表的区域保存、以原地保存林为代表的群体保存和以古树为代表的个体保存3种类型。截至2012年,全国有自然保护区2669个,面积14979万hm2,约占国土面积的14.94%。截至2011年,建立了森林公园2747处,总面积1703万hm2;建立了国家与省级风景名胜区共962处,总面积1975万hm2;截至2012年,在16个省建立了50多个树种的原地保存林和天然采种林群体;截至2005年,全国共清查出古树名木285.3万株,绝大部分进行了挂牌保护。全国约90%的陆地自然生态系统、85%的重点保护野生动物种群、65%的高等植物群落类型都得到了较好保护。中国林木遗传资源原地保存成绩显著,但也存在不足,今后应优先考虑如何提高原地保存的质量,解决保护区域与当地经济发展的矛盾,加强对原地保存的遗传资源动态监测和评价。

中国林木遗传资源利用与可持续经营状况

中国经过遗传改良的重要造林树种有100多种,全国年均提供各类林木种子2300万kg,年均生产各类良种壮苗约130亿株。林木良种在生产上的应用产生了明显的综合增益,其中用材林平均生长增益达10%～30%,经济林平均产量增益达15%～68%。中国每年进口林木种子15万kg以上,涉及50多个树种;每年出口林木种子30万kg和苗木400多种。近10年来,中国林木遗传资源的可持续经营和利用已取得了明显的进步,但与一些发达国家相比还存在一定差距。今后,应优先考虑对已保存的林木遗传资源的维护和资金补贴,加强种苗市场监管和信息服务,进一步提高林木良种的基地供种率和良种使用率。

植物响应重金属胁迫的蛋白质组学研究进展

重金属对生态系统造成的污染已成为全球关注的问题。植物对重金属的摄取不仅影响其正常生长,并能通过食物链来威胁人类及整个生态系统的健康。在mRNA水平上的基因表达分析,增强了人们对植物响应重金属的理解。然而,关于相关功能基因组翻译方面的问题仍未得到有效解决。通过分析鉴定相关响应基因和功能蛋白,获取翻译及翻译后水平上的信息,能为植物响应重金属胁迫提供更深层次的理解。本研究分析比较了近年来重金属胁迫蛋白组学研究技术,综述了植物响应重金属胁迫的蛋白组学研究进展,探讨从亚细胞蛋白组学水平解析植物解毒重金属过程的可能性,并提出未来该研究方向所面临的挑战及应对策略,为揭示植物与重金属相互作用的分子机制提供有效方法。

中国沙棘(♀)×蒙古沙棘(♂)杂种F_1重要选种性状表型多样性与选优研究

基于远缘杂交技术路线,以中国沙棘优良单株MK-88-01、HF-88-05为母本,俄罗斯栽培种阿列依及蒙古大果沙棘乌兰格木子代优良雄株为父本,开展了中国沙棘与蒙古沙棘2个亚种间杂交育种研究。结果发现:杂种子代性状分化严重,棘刺数、百果质量、果实产量等最重要的几项经济指标的遗传分化程度最大。选育出3个优良杂种单株,其树高均显著高于父本,2年生枝棘刺数均为3个,与母本中国沙棘相比,棘刺数大量减少。优良杂种单株百果质量与单株产量分别达26.33 29.33 g、2.00 2.50 kg,比母本中国沙棘分别提高31.34%46.30%、66.67%108.33%。杂交子代具有单株生长量越大,其果实与种子表型指标就越小的变化规律,与母本中国沙棘体大果小、父本蒙古沙棘体小果大的表型特征相吻合。

中国观赏竹研究进展

观赏竹兼具观赏、文化和生态价值,自古以来是中国重要的园林植物,在现代生态文明建设中具有重要作用。结合观赏竹资源调查、生物学研究(生长特性、繁育、生理生态和特殊观赏性状形成机理研究)、引种应用等方面对中国观赏竹的研究进展进行综述,以期为中国观赏竹的深入研究和应用提供参考。

大巴山区核桃实生居群的坚果表型和遗传多样性

【目的】大巴山区因其地理和气候原因是我国生物多样性也是核桃资源分布最为重要的地区之一。近年来,由于经济利益驱使,种质资源破坏十分严重。本研究针对该区域核桃实生居群现状开展研究,以期探明其种质多样性特点及居群遗传结构,为科学有效利用和保护提供依据。【方法】选取该区域12个实生居群386个实生单株为试材,单株为1个样本,分别对每个样本坚果(每样本选30个均匀坚果)12个表型性状变异和坚果播种苗(每个样本选1株播种苗)16个等位基因位点遗传多样性进行分析。【结果】1)大巴山区核桃实生居群坚果表型性状变异系数介于26.75%～34.36%之间,平均为30.60%,小果型(单果质量小于6 g)资源占有一定比例;居群遗传性状Shannon指数介于1.112～1.546,平均为1.324;平均期望杂合度介于0.612～0.718,平均为0.688。说明该区域核桃坚果表型和遗传多样性均比较丰富。2)居群间的坚果表型分化和遗传分化系数分别为0.081 5和0.063 2,说明居群内变异是该区域核桃坚果表型和遗传变异的主要来源。3)聚类分析结果表明该区域核桃坚果表型性状Manhattan距离和遗传相似系数均表现出与地理距离显著正相关的趋势。【结论】大巴山区核桃在长期的实生繁殖和多样的立地环境中形成了丰富的坚果表型和遗传变异,是我国重要的核桃资源多样性分布区域。研究结果对该区域的实生选种和资源保护策略的制定具有重要的参考意义。

我国榛属植物种质资源的研究、利用与创新

榛子为榛科榛属植物,全世界有16种,我国原产8个种和2个变种;我国现有榛林的95%是野生平榛,选育的平欧杂种榛和引进的欧洲榛是目前主要的栽培种。从平榛资源调查和选优、平欧杂种榛种质创新和品种选育、我国其他榛属资源的利用和国外榛属资源的引种等方面对我国榛子的育种现状进行了介绍;对我国及国外榛属植物种质资源的研究进展进行了总结,对比了我国与世界先进水平的差距;并从现有平欧杂种榛在科研和生产中亟待解决的问题、第1代平欧杂种榛的目标性状改良及今后榛属植物的育种策略等方面,对榛属育种与资源利用提出了一些见解,以期与国内同行专家进行交流。

西藏核桃叶片和坚果表型多样性及其相关关系研究

我国西藏地区地处青藏高原的核心区域,区内山系纵横交错,海拔落差大,形成许多独特的区域小气候特征,为中国核桃（Juglans regia L.）的主产区之一。这里核桃遗传资源丰富,包含了实生农家类型以及天然居群等不同类型的群体,另外,

桃果实芳香挥发物及其生物合成研究进展

香气是反映桃果实风味品质的重要指标,近年来受到人们的广泛关注。现已从桃果实中鉴定出100多种挥发性香气成分,桃果实中芳香物质的合成受到遗传因素和外界环境等内外两类因素影响,相关酶控制其生物合成过程。本文从桃果实的芳香挥发物的组成成分及对桃果实香气的贡献角度,对桃果实主要挥发性芳香物质及其生物合成途径和其中涉及的主要酶展开讨论,分析不同品种及成熟度、不同贮藏条件和栽培管理措施等采前和采后因素对桃果实香气成分和含量的影响,就桃果实芳香代谢存在的问题进行了分析,并对前景进行展望,以期对今后的桃果实香气相关研究提供参考。

栎属7种植物种子的发芽抑制物质研究

运用系统溶剂法和生物测定法,以栎属7种植物种子为材料,研究了其种皮、胚(胚及周围部分子叶)和子叶(远离胚端2/3子叶)1.0 g/mL和0.5 g/mL浓度甲醇等浸提液以及各有机相对白菜种子萌发的影响。结果表明:栓皮栎、锐齿栎、蒙古栎、沼生栎和麻栎甲醇浸提液均能显著降低白菜种子发芽率、根长和苗高,且对发芽率的抑制作用逐渐降低;夏栎和房山栎甲醇浸提液对白菜种子发芽率没有显著影响,但对根长和苗高有一定的抑制作用;种子不同部位甲醇浸提液的抑制作用表现为胚>子叶>种皮,且甲醇高浓度浸提液的抑制作用大于低浓度的抑制作用;甲醇相对白菜种子发芽率、苗高或根长的抑制作用最强,其次是乙酸乙酯相,其它溶剂相萃取液的抑制作用不明显。栎属种子甲醇浸提液及各有机相对白菜种子苗高和根长的抑制作用强于对发芽率的影响,说明栎属种子中所含抑制物质主要是限制自身根和芽的生长,可能是造成延迟萌发和出苗不整齐的原因。

青海云杉自由授粉家系遗传评价与选择

[目的]通过对青海云杉1代无性系种子园自由授粉家系开展遗传评价,利用遗传测定结果提升青海云杉造林的良种化水平及提高良种使用率。[方法]本文以青海云杉初级种子园自由授粉家系测定林为研究材料,对13年生青海云杉家系树高、新梢长、保存率和11年生的主、侧梢冻害率进行了遗传评价,采用综合指数选择优良家系和最佳线性无偏预测方法预测单株育种值选择二代优树。[结果]研究结果表明:家系13年生的树高、新梢长、保存率和11年生主、侧梢冻害率的表型变异系数是24. 06%84%,遗传变异系数是3. 28%19. 31%。家系、家系和区组互作效应显著影响了13年生青海云杉树高和新梢长。树高和新梢长的家系遗传力分别是42. 5%和34. 2%,而单株遗传力是3. 00%,家系遗传力高于单株遗传力。采用综合指数选择法进行生长和抗性性状的综合选择,根据综合指数基于多样性和遗传增益进行平衡选择,有21个家系入选,入选家系的树高、保存率、主梢冻害率现实遗传增益分别为5. 66%、12. 59%和12. 96%。根据家系内单株13年生的树高育种值从1 103个单株中选择二代优树111个,单株入选率为10. 06%,入选二代优树树高的期望遗传增益是20. 10%。[结论]青海云杉13年生树高和新梢长在家系间存在显著变异,且还受家系与环境互作效应的影响,说明青海云杉家系的生长不仅受遗传的控制,还受遗传和环境的互作影响。根据各家系13年生树高和保存率和11年生主、侧梢冻害率综合指数值按35%的入选率综合选择21个家系,入选的家系不仅生长好,且抗性能力强,可用于回选优良无性系用于改扩建1代种子园或建立1. 5代种子园。

锗对植物影响的研究进展

锗是良好的半导体材料,且具有清除自由基、抗衰老抗氧化等生物活性,在电子工业和医学领域应用广泛。目前在植物上的研究主要集中在提高植物品质,促进植物生长及对植物毒害等方面。本文综述了锗及其化合物的理化性质、起源与分布特征,分析了锗在影响植物生长方面的生理生化机制。锗具有清除自由基的电子结构,能改变土壤中酶活性和微生物,改变植物对营养元素的吸收和利用、影响植物光合作用、改变植物的抗氧化系统等。适宜剂量的锗能促进种子萌发,有效控制藻类生长,提高作物的品质。锗积累过多,影响生理代谢,抑制植物生长,产生毒害。锗在种子萌发、植物生长方面的研究与应用,为探索锗在调节植物生长、生理生态等方面的作用提供理论基础,为植物吸收利用锗,减少锗污染方面提供理论参考。

三种山茶属金花茶组植物花朵类黄酮成分研究

该研究以山茶属金花茶组的金花茶、凹脉金花茶和崇左金花茶为材料,利用超高效液相色谱-四极杆-飞行时间质谱联用技术定性定量分析其花朵中类黄酮成分与含量。结果表明:三种植物中检测到15种类黄酮,其中天竺葵素-3-O-葡萄糖苷、木犀草素、木犀草素-7-O-芸香糖苷、槲皮素-3,7-O-二葡萄糖苷、芸香柚皮苷、圣草素和染料木苷为金花茶组首次发现;槲皮素-3-O-葡萄糖苷、槲皮素-7-O-葡萄糖苷、槲皮素-3-O-芸香糖苷和山萘酚-3-O-葡萄糖苷为凹脉金花茶和崇左金花茶中首次发现。儿茶素、表儿茶素、槲皮素-3-O-葡萄糖苷、槲皮素-7-O-葡萄糖苷、槲皮素-3-O-芸香糖苷和山萘酚-3-O-葡萄糖苷为三个物种主体成分;天竺葵素-3-O-葡萄糖苷为金花茶特有,槲皮素-3,7-O-二葡萄糖苷为崇左金花茶特有;木犀草素-7-O-芸香糖苷主要存在于金花茶和崇左金花茶;木犀草素主要存在于凹脉金花茶和崇左金花茶。类黄酮类型主要为儿茶素类、槲皮素类、木犀草素类和山萘酚类;崇左金花茶中槲皮素类、木犀草素类及类黄酮总量远高于金花茶和凹脉金花茶,凹脉金花茶和崇左金花茶儿茶素类高于金花茶,金花茶和崇左金花茶山萘酚类高于凹脉金花茶。

干旱胁迫下5种幼苗光合特性的研究

以该区年龄相同的5种主要植被恢复树种车桑子、滇柏、侧柏、花椒和香樟幼苗为研究对象,通过盆栽控水试验,测算其在不同水分梯度下的叶绿素相对含量、净光合速率、蒸腾速率、气孔导度、胞间CO2浓度以及水分利用效率等生理生态指标,系统比较各参数的适应性变化及其差异性分析,结果表明:(1)随着干旱胁迫的加剧,5种幼苗叶片叶绿素相对含量呈现不同的变化趋势,车桑子逐渐降低,侧柏和滇柏先降后升,花椒和香樟先升后降;(2)各光合生理生态参数也呈现不同的变化规律:随干旱胁迫的加剧,净光合速率、蒸腾速率、气孔导度均逐渐降低,且在中度和重度干旱胁迫时极显著降低,其中在重度干旱胁迫时,侧柏的净光合速率最低比对照下降了100.5%,下降幅度最大;胞间CO2浓度在轻度干旱胁迫时下降,中度和重度干旱胁迫时上升;水分利用效率在轻度和中度干旱胁迫时增加,重度干旱胁迫时下降,其中香樟的水分利用效率在重度干旱胁迫时仍是对照的1.05倍;(3)综合分析各项生理生态参数,5种幼苗均能耐受一定程度的干旱胁迫,但香樟的控水耐旱能力明显高于其它4种树种,更能适应石漠化地区的生态环境。

美洲黑杨及其杂种F1无性系光合特性的研究

以美洲黑杨杂种F1代及亲本为研究材料,对叶面积、气体交换指标、气孔特征和Ru BP羧化酶活性等进行测定,以揭示美洲黑杨亲本与杂交子代的光合速率、气孔特征、RuBP羧化酶活性差异及其相互之间的关系,进而探讨美洲黑杨不同生长势子代形成的生物学机理。结果表明:与亲本和低亲子代相比,超高亲子代H1、H2的光合面积(单叶面积和单株叶面积)最大、光合生产率(平均超母本46.22%,超父本66.37%)、叶绿素含量最高(平均超母本280.09%,超父本452.29%)、Ru BP羧化酶活性最大(平均超母本20.79%,超父本58.56%),上、下表皮数量比和气孔频度最大,光饱和点最高(平均为2 189.33μmol·m-2·s-1),而光补偿点、表观量子效率和暗呼吸速率最低,使其具有更广的光强适应能力,高效的光能吸收、转化和碳固定速率,并促进干物质积累和器官形态建成,从而提高生长速度。单株叶面积、光合生产率和叶绿素含量可作为生长量评选的间接指标。

细叶桉群体的遗传多样性和受选择位点

【目的】分析细叶桉天然群体的多样性水平和遗传结构,为种质资源管理和育种利用提供有用信息;检测细叶桉与原产地气候因子显著关联的基因组位点,探索气候适应过程中趋异选择的分子证据。【方法】以细叶桉9个群体的77株样品为材料,基于覆盖巨桉全基因组的108个SSR位点（包括44个基因组SSRs和64个ESTSSRs）,利用不偏离哈-温平衡、FST值非异常的25个中性的基因组SSRs进行群体多样性水平和遗传结构分析,利用所有位点进行FST异常值检测、再利用空间分析法查找与原产地气候因子关联的适应性位点,注释适应性位点的功能,并通过等位片段在各群体的频率与气候因子的一元线性回归进一步验证关联的显著性。【结果】25个中性的基因组SSR位点对细叶桉9个群体扩增,共检测到556个等位片段、平均每个位点22.2个等位片段,位点多态性较高;群体多样性水平都较高,期望杂合度为0.711-0.847（平均0.800）、基因丰富度为3.054-3.386（平均3.246）,各群体特有等位片段数为6-26（平均14.4）;群体间分化水平较低,25个中性位点平均FST仅0.012,分子方差分析中群体间方差分量仅占1.2%,表明细叶桉遗传变异主要存在于群体内;聚类分析也表明群体分化水平较低。所有108个位点中,共检测到78个FST值异常的位点,与年均气温、年均降水、最热月最高温度和季节性降水变异系数相关的FST值异常的位点数分别为27,10,51和42个,即为受选择位点;其中,4个FST值异常的位点各有1个等位片段在空间分析法中与1个或者2个气候因子显著关联,EUCe SSR485与季节性降水变异系数相关、为富含羟脯氨酸的蛋白家族基因,EUCe SSR0497与年均气温和年均降水均相关、与跨膜内切1,4-β-葡聚糖酶基因同源,而另外2个没有明确的功能注释;线性回归分析验证了1个等位片段（EUCe SSR485-140 bp）与季节性降水变异系数的回归显著性（P≤0.05）。【结论】细叶桉群体的遗传多样性高,育种利用的潜力大,种质资源管理应重视多样性较高和特有等位片段较多的群体;细叶桉群体的遗传分化较低,其适于关联遗传分析;受选择位点的鉴定有助于理解林木适应环境的分子机制和探索林木环境适应性的潜力。

四种抗污染木本植物对锑的生理响应及积累特征研究

以臭椿(Ailanthus altissima)、构树(Broussonetia papyrifera)、大叶黄杨(Buxus megistophylla)和紫穗槐(Amorpha fruticosa)4种抗污染木本植物苗木为材料,在盆栽条件下设置0、250、500、1 000和2 000 mg·kg-1 5个锑的质量分数梯度,分析胁迫过程中苗木苗高、地径、生物量、耐性指数、相对叶绿素含量、POD活性和SOD活性等指标的变化,探讨这4种苗木对锑胁迫的生理响应,并通过测定苗木地上、地下部分锑的质量分数,明确这几种植物对锑的积累特征,以期为锑污染植物修复材料筛选提供理论基础。结果表明:在不同质量分数锑胁迫下,4种木本植物的苗高、地茎、生物量及耐性指数出现不同程度的下降,其中大叶黄杨在不同质量分数锑处理下的耐性指数均大于90%,表现出对锑较强的抗性。除大叶黄杨外,在中、中高质量分数(500、1000 mg·kg-1)锑处理后,其他3种木本植物叶片叶绿素含量较对照均显著下降。而在高质量分数锑胁迫下,4种木本植物的叶绿素含量与对照相比均显著下降,表明锑能通过影响植物的光合作用来降低这4种木本植物的生物量合成。在中高质量分数锑胁迫下,4种植物根系的POD和SOD活性均呈现不同程度的增加;在高质量分数锑胁迫下,臭椿、构树和紫穗槐的POD及SOD活性增加幅度减少或受到抑制,表明抗氧化酶系统在植物抵抗锑胁迫过程中发挥重要作用,同时高质量分数的锑胁迫又能降低抗氧化酶系统清除活性氧的能力。在不同质量分数的锑胁迫下,4种木本植物地上、地下部分锑的质量分数存在差异,分别为构树>紫穗槐>臭椿>大叶黄杨,紫穗槐>构树>臭椿>大叶黄杨,表明大叶黄杨可能通过对锑较强的排斥能力,减少锑对叶绿素合成、POD和SOD活性的抑制作用,近而增强了其对锑胁迫的抗性。固氮植物紫穗槐根系最大锑的质量分数达到418.27 mg·kg-1,且在各质量分数锑处理下均具有最大的富集系数BCF,可作为锑植物稳定的潜力树种。此外,这4种木本植物均可作为锑污染地区植被恢复过程中的先锋木本植物。

黄牡丹研究现状与展望

系统总结了我国珍稀资源黄牡丹的研究现状,概括分析了其染色体核型与系统分类地位、在栽培品种起源中的作用以及亲缘关系、生理特性与育种应用等多方面的研究成果。最后指出了当前研究仍然存在的主要问题,并对未来发展方向提出几点建议。

杂种落叶松嫩枝离体培养与芽增殖研究

以生长和生根兼优的杂种落叶松无性系日永8×长混18．10的嫩枝和休眠芽为试验材料，开展了嫩枝生长和芽增殖的离体组织培养技术研究，确定了两种试验材料的最佳灭菌条件及最适培养基。结果表明：15％的次氯酸钠溶液处理10min，材料无菌存活率达到91．7％，灭菌效果最好；最适嫩枝生长培养基为B培养基；芽增殖过程中，最适腋芽萌发诱导培养基为BEMB培养基，单个嫩枝平均诱导萌发2个腋芽；无外源激素的改良BEMB培养基（硝态氮与铵态氮含量比为6：1），最适于腋芽成枝诱导，成枝率为36．5％；培养基MCM＋1．5mg·L-1 ZT＋0．15mg·L-1 KT，最适用于休眠芽不定芽诱导，不定芽诱导率为39．1％，增殖倍数为2．6。

滇楸花部性状的表型多样性研究

在贵州滇楸Catalpa duclouxii Dode.主要分布区收集了17个群体的花,对花枝长度、花朵数量、上下花萼长度及花冠(花径)大小等7个表型性状进行系统调查和遗传多样性分析。结果表明:花的表型性状在群体间和群体内均存在丰富的变异,7个性状的差异均达到极显著水平(P<0.01),平均变异系数为25.94%,变化幅度为7.85～47.17%,平均表型分化系数为27.95%(14.92～42.15%),群体内变异(72.05%)大于群体间变异(27.95%);花性状与经纬度、海拔呈显著、极显著相关;通过聚类分析17个群体划分为4个类。