基于研究生创新能力培养的木材科学实验室6S管理制度应用研究

基于资源高效利用的生物质复合材料研发项目是培养木材科学研究生创新能力的有效载体,"整理、整顿、清扫、清洁、素养、安全"6S管理制度被赋予新的内涵,保证了实验操作的规范化、程序化、系统化,保障了实验数据的可靠性、实验结果的正确性、实验分析的准确性、实验结论的科学性,研究取得了明显成效,提高了研究生的培养质量和实验室管理水平。

黄腐酸钾对不同氯盐胁迫下桧柏生长的缓解效应

【目的】探究高浓度氯盐胁迫下桧柏容器苗施加不同质量分数黄腐酸钾(FA-K)后的生长和生理特性,揭示FA-K缓解高浓度氯盐胁迫下桧柏的生理响应机制及差异性,为冬季北方高速公路中央分隔绿化带桧柏的管理维护提供技术支撑。【方法】选取2年生桧柏容器苗开展盆栽试验,以正常生长为对照,设置0.7%NaCl和0.7%CaCl_(2)2种盐分,每种盐分设置0、0.05%、0.10%、0.30%和0.50%5种质量分数FA-K处理,测定各处理下桧柏苗生长指标(苗高生长量、地径生长量、生物量、根冠比)、光合色素含量(叶绿素a、叶绿素b、总叶绿素、类胡萝卜素)、相对电导率、丙二醛含量、渗透调节物质(脯氨酸、可溶性糖)含量、超氧化物歧化酶和过氧化物酶活性。【结果】1)0.7%CaCl_(2)胁迫对桧柏苗生长的抑制作用大于0.7%NaCl胁迫;0.7%CaCl_(2)胁迫下桧柏苗除可溶性糖和类胡萝卜素含量低于NaCl胁迫外,其他生理指标(叶绿素a含量、叶绿素b含量、总叶绿素含量、丙二醛含量、脯氨酸含量、相对电导率、过氧化物酶和超氧化物歧化酶活性)均高于NaCl胁迫;2)2种盐胁迫下,施加FA-K均使桧柏苗苗高生长量、地径生长量、生物量增加,叶绿素a、叶绿素b、总叶绿素、类胡萝卜素含量上升,相对电导率和丙二醛含量下降,超氧化物歧化酶和过氧化物酶活性、脯氨酸和可溶性糖含量呈低-高-低的变化趋势,0.50%FA-K下2种盐胁迫的幼苗生长接近对照;3)相较0.7%NaCl胁迫,FA-K对0.7%CaCl_(2)胁迫表现出更好的缓解作用。【结论】高浓度氯盐胁迫显著抑制桧柏苗生长和存活,0.7%CaCl_(2)抑制作用比0.7%NaCl强;FA-K能够有效缓解NaCl和CaCl_(2)胁迫,0.50%FA-K缓解效果较佳。

地中海荚蒾插穗生根因子及生根过程中生理生化变化

[目的]探究该物种扦插生根机理,便于品种的快速繁殖及应用推广。[方法]以不同扦插基质类型、激素类型及激素水平组合测定地中海荚蒾扦插后0、5、10、15和20 d 5个时期的生根情况及不同营养物质、相关酶活性和内源激素等生理指标的变化趋势。[结果]扦插基质类型、外源激素类型及浓度对荚蒾扦插生根率、生根数及根长产生了极显著差异,蛭石、珍珠岩混合基质与NAA+IBA(500 mg/L)激素组合下地中海荚蒾的生根效果最好,其生根率、生根数和根长最高。可溶性糖、可溶性蛋白含量均呈上升—下降—上升的趋势,均在插后第5天达到峰值。过氧化物酶(POD)活性呈现上升—下降—再上升的趋势,多酚氧化酶(PPO)和吲哚乙酸氧化酶(IAAO)活性呈先上升后下降的变化趋势。4种内源激素(IAA、ABA、GA_(3)、ZR)含量变化较为复杂,呈波浪型变化。[结论]蛭石、珍珠岩混合基质与NAA+IBA(500 mg/L)激素组合的处理方式适用于地中海荚蒾的扦插。该研究开展的通过外源施加物质的方法提高扦插成活率提供了理论基础,也为地中海荚蒾南种北繁起到了促进作用。

‘窄冠白杨1号’遗传转化体系建立与抗虫基因转化

‘窄冠白杨1号’(Populus leucopyramidalis 1)是一种冠形窄、耐盐碱的优良白杨派无性系。由于缺乏其遗传转化体系,因此无法通过基因工程手段对其进行遗传改良。该研究以‘窄冠白杨1号’为材料,建立了农杆菌介导的遗传转化体系,并获得了较高的遗传转化效率。首先将组培苗继代培养不同时间段(35、45、55、65 d),分别取其3种组织(叶片、叶柄、茎段)以对比分化能力的强弱,确定了继代45 d后的叶片具有最强的分化能力,其增殖倍数为8.77。随后,使用继代45 d后的叶片作为遗传转化的材料,研究不同侵染条件对转化率的影响,设立了菌液浓度、侵染时间和共培养时间各3个梯度的正交试验,对这3个因素进行最佳水平筛选,通过PCR检测和GUS染色鉴定转基因株系。结果表明‘窄冠白杨1号’遗传转化体系的最佳组合为:菌液浓度OD600=0.4,侵染时间15 min,共培养时间2 d,在该组合下转化率最高可达54.23%。最后,利用该遗传转化体系获得了转BtCry3Aa抗虫基因‘窄冠白杨1号’株系,证明该体系可以做为‘窄冠白杨1号’遗传改良的有效方法。

流苏树花粉活力、柱头可授性和不同属间的远缘杂交初探

【目的】探讨流苏树全雄花和两性花的花粉活力、柱头可授性的变化、有效授粉期和不同属间的远缘杂交,为改良流苏树花色和杂交育种提供依据。【方法】采用花粉离体培养法对流苏树、连翘和丁香进行花粉活力测定;利用联苯胺–过氧化氢法检测流苏树两性花柱头可授性;以流苏树‘雪早花’为母本,丁香、连翘为父本,利用蒙导法授粉,开展属间杂交研究;授粉后,通过荧光显微镜分别观察2个杂交组合与2个对照组合花粉管的伸长生长情况,并对果实的表型和杂种胚进行观察;授粉70 d后胚开始固化时,进行杂种苗的培育。【结果】(1)流苏树全雄花和两性花的花粉活力差异显著,全雄花花粉活力(55.91%)显著高于两性花花粉活力(42.94%)。(2)新鲜连翘花花粉活力为65.72%,-20℃条件下贮藏28 d花粉活力为12.78%;新鲜丁香花花粉活力为66.21%,-20℃条件下贮藏15 d花粉活力为26.35%。(3)流苏树柱头可授性在不同花发育时期呈现:盛花期>始花期>末花期>花蕾期,最佳授粉时间为盛花期。(4)授粉后对花粉管的伸长进行荧光观察发现,蒙导授粉后2个杂交组合花粉管均能伸入胚珠完成授精。(5)2种杂交组合授粉37 d后胚开始形成,70 d后开始固化,胚结构快速生长,120 d果实发育成熟,最终获得蒙导丁香杂交组合的种子121粒,蒙导连翘杂交组合的种子63粒。(6)授粉70 d后,选用每个杂交组合固化的60个杂种胚进行无菌苗培育,获得蒙导丁香杂交组合的杂种苗18株,连翘杂交组合的杂种苗14株。【结论】流苏树的全雄花花粉活力明显高于两性花;-20℃条件下能够较长时间地贮存连翘和丁香的花粉,保证流苏树花期授粉的需求;流苏树柱头可授性在盛花期最强,此时进行蒙导法授粉,可有效保证远缘杂交的顺利实施,并为获得不同花色流苏树新品种奠定基础。

黄河三角洲滨海滩涂不同密度柽柳林的根系形态及生长特征

为探讨黄河三角洲滨海滩涂不同密度柽柳根系形态及生长特征,以山东省滨州港附近滨海滩涂的低密度(1100株/hm^(2))、中密度(4100株/hm^(2))和高密度(7100株/hm^(2))柽柳林为研究对象,采用全挖法对不同密度柽柳根系进行挖掘,测定分析柽柳地上生物量、根系生物量、空间分布特征、拓扑结构和连接长度等指标。结果表明:(1)中、高密度下,柽柳对根系生长的投入量更大,以保证对地下资源的吸收利用,根冠比分别为0.59、0.53;而低密度柽柳根冠比为0.44。(2)低、中密度下柽柳根冠生长关系均表现为异速生长,高密度下为等速生长。(3)不同密度柽柳根系生长都以水平分布为主,表现出水平根型特征。中、高密度柽柳根幅及侧根长均小于低密度,低密度柽柳根系水平分布范围最大,可利于增强觅养和固定能力。(4)林分密度与拓扑指数显著相关,低密度柽柳根系拓扑结构趋向于叉状结构(拓扑指数TI=0.62);中、高密度柽柳拓扑结构趋向于鱼尾形分支(TI=0.86;TI=0.81)。(5)不同密度柽柳根系外部连接长度显著大于内部连接长度,呈现滨海滩涂柽柳根系向外扩张的生长策略。滨海滩涂不同密度柽柳根冠异速生长关系、根系形态及生长特征既有差异性又有相似性,表现出不同的密度适应特征。不同密度柽柳根系均以地表分布、向外扩张为主。低密度柽柳主要通过增加分支,扩大根系生长空间;中、高密度柽柳减少分支,加强对内部资源的利用,以降低与邻株间的竞争。柽柳密度与土壤含水量、电导率、扎根深度、侧根长、拓扑指数显著相关。

地下水位对黄河三角洲柽柳根系生长的影响

为揭示黄河三角洲柽柳根系生长特征对地下水位的响应规律,明确柽柳生长适宜的地下水位,在咸水矿化度(6 g/L)下,模拟设置0、0.3、0.6、0.9、1.2、1.5、1.8 m共7个地下水位。测定分析栽植柽柳土柱的水盐参数与根系生长指标。结果表明:在咸水矿化度下,地下水位可显著影响土壤水盐变化,从而影响柽柳根系的生长。随地下水位的降低,土壤含水量、含盐量和土壤溶液绝对浓度显著降低。在高水位(≤0.6 m)下,柽柳根系生长受水盐胁迫影响显著,柽柳根长、根径、侧根数、总生物量、侧根生物量、根系连接长度均较低,拓扑结构呈叉状分支;中水位(0.9 m)时,土壤水盐条件适宜,柽柳侧根数、根径、二级侧根和毛细根生物量达到最大值,拓扑结构由叉状分支向鱼尾形分支过渡;低水位(≥1.2 m)下,土壤水盐含量低,柽柳根系总生物量、主根生物量、一级侧根生物量和根系平均连接长度在1.2 m水位达到最大值后降低,拓扑结构呈鱼尾形分支。柽柳根系生长与地下水位密切相关,柽柳通过改变根系生长和调整构型来适应不同土壤水盐和地下水位条件。高水位(≤0.6 m)下柽柳以降低根系生长深度,增加分叉,调配各组织器官的生物量来适应水盐胁迫;中水位0.9 m下土壤水盐条件最适宜柽柳生长;低水位(≥1.2m)下柽柳主要受土壤干旱胁迫而使根系向下生长,增加根系连接长度,以此扩大资源获取效率。柽柳根系生长及根系构型对咸水矿化度下不同地下水位表现出较强的适应性和可塑性。

黄河三角洲滨海滩涂不同微地形改造的盐地碱蓬恢复效应评价

为提高植被覆盖率,探索适宜的植被恢复模式,以光滩裸地为对照,在黄河三角洲滨海滩涂地势平坦地段设置S形、条带形、品字形和月牙形4种微地形改造模式,测定分析其工程量、地表粗糙度、植被生长及改良土壤效应指标,并采用主成分及模糊数学隶属函数法分析评价其植被恢复效应。结果表明:微地形显著影响土壤理化性质与植被生长状况(P<0.05),与裸地相比显著降低了土壤容重、含盐量、pH值等,增加了土壤养分,孔隙度,持水量等。4种微地形改造模式中月牙形模式与光滩裸地相比显著降低了44.19%的土壤盐分,并且月牙形改造模式最利于促进植被恢复效果;条带形模式可显著增加土壤养分,其坑底土壤有机质含量为裸地的2.87倍;品字形模式可显著提高土壤孔隙度,显著降低了15.24%的土壤容重;S形模式在植被恢复及土壤改良效应上表现较差。不同微地形改造模式对植物生长和改良土壤效应综合评价结果从大到小依次为:月牙形、条带形、品字形、S形、裸地,建议在黄河三角洲滨海滩涂进行微地形改造时,首先考虑月牙形,其次是条带性、品字形,S形可不采用。研究结果可为黄河三角洲滨海滩涂植被恢复与生态修复提供理论依据与技术支持。

黄河三角洲不同类型盐生植物土壤真菌群落结构特征

盐生植物种类及其所具有的不同耐盐调节方式影响着根际微生物群落的结构与组成。为明确不同类型盐生植物根际与非根际土壤中真菌群落结构与组成的差异及其与土壤环境间的相互关系,该研究采集了黄河三角洲地区芦苇、盐地碱蓬、獐毛3种不同类型盐生植物0~20 cm土层的根际和非根际土壤,通过高通量测序对其真菌群落多样性和结构进行了分析,以探究真菌群落特征与土壤理化因子间的关系。结果表明:(1)3种不同类型盐生植物根际土壤真菌群落丰富度显著大于各自非根际土,且獐毛根际土壤真菌群落丰富度显著大于芦苇和盐地碱蓬的根际土。(2)距离热图分析表明,芦苇和盐地碱蓬非根际土壤真菌群落间的相似性最大。(3)土壤真菌多样性和丰富度与土壤总碳、总氮、有效磷、pH呈正相关关系,与土壤盐分含量呈负相关关系。(4)3种不同类型盐生植物的根际与非根际土壤中,球囊菌门(Glomeromycota)均为绝对优势门,盾巨孢囊霉属(Scutellospora)为优势属。(5)RDA分析表明,土壤盐分含量是影响土壤真菌群落结构的重要因子,球囊菌门丰度与土壤总氮、总碳、有效磷、有机碳、pH呈正相关关系,与盐分呈负相关关系。(6)植物土壤真菌群落特征随盐生植物类型的变化以及样本土壤距宿主植物根系远近存在差异。

江苏扬州观赏竹引种培育及在园林绿化中的应用

竹林是我国重要的森林资源之一,具有分布广、生长快、用途多以及生态和经济价值高等优点,是集生态、文化、经济、食药用和社会服务功能于一体的优良林种。随着竹产业的不断发展,竹子在绿化中越来越重要,无论是在古典园林还是现代园林都被广泛的应用。文章介绍了江苏扬州地区由古至今的竹文化以及观赏竹的引种培育和园林绿化情况,并提出了观赏竹在园林绿化应用中的部分不利现状和创新应用。

6种荚蒾属植物引种抗旱性评价

为丰富山东省园林绿化花卉的多样性,以6个品种荚蒾属植物为研究对象,对其在干旱胁迫下生理生化变化及抗旱性进行研究,结果表明:随着土壤相对含水量的逐渐降低,各荚蒾属品种生理生化指标呈现出相似的规律,相对电导率、MDA含量、脯氨酸含量逐渐升高;SOD、POD活性先升高后降低;叶绿素含量先升高后降低;净光合速率先下降再升高后降低。并通过主成分及聚类分析,选择出中华木绣球和雪球荚蒾2个抗旱性较强的荚蒾属品种,可以作为山东地区重点推广的观赏品种。

柳树离体再生及遗传转化体系研究进展

柳树因其药用价值、生态修复能力及作为生物能源的潜力而受到关注。近些年已培育出许多优良品种,并在柳属植物基因组中定位到与经济性状及抗逆性相关的候选基因,建立离体再生及遗传转化体系可以获得大量优质柳树苗,并对候选基因进行功能研究。为了更清晰地认识影响柳树再生及遗传转化的不同因素,本文对柳树离体再生和遗传转化的研究进展进行了总结,主要包括柳属不同种初代培养、继代增殖培养、生根培养的最佳培养基的筛选,诱导愈伤组织最佳的培养基、激素、外植体类型的筛选,遗传转化时最佳的农杆菌的类型、浓度、侵染时间、预培养和共培养时间及选择压等因素的筛选。目前柳树的愈伤组织再生和遗传转化仍存在难点,本研究对其未来进一步深入研究方向进行了展望,以期对柳树的离体再生及遗传转化体系建立提供参考,为后续柳树基因工程研究及柳树的遗传改良奠定基础。

桑叶多糖含药血清对体外高糖培养INS-1细胞氧化应激损伤的保护作用研究

采用含桑叶多糖(mulberry leaf polysaccharide,MLP)的大鼠血清干预处理体外高糖培养的INS-1细胞,分别测定含MLP血清对高糖培养INS-1细胞中胰岛素含量、氧化应激标志物含量、细胞形态、抗氧化酶活性的影响,结果表明,MLP可明显提高高糖培养INS-1细胞中胰岛素含量,有效降低8-OHdG和丙二醛(MDA)含量,细胞形态明显改善,细胞中抗氧化酶SOD、CAT和GPx的活性明显升高,ROS含量显著降低。采用酶联免疫吸附测定MLP对高糖培养INS-1细胞线粒体呼吸链酶活性的影响,结果表明,MLP可显著提高高糖培养INS-1细胞线粒体呼吸链ComplexⅠ-Ⅳ复合酶的活性。最后采用Hoechst 33342染色、JC-1染色和免疫荧光组化法检测MLP对高糖培养INS-1细胞凋亡的影响,结果表明,MLP可明显提高线粒体膜电位,减少细胞色素C(Cyt-C)在胞浆中的表达,抑制细胞凋亡。上述结果表明,MLP可能通过提高细胞中抗氧化酶含量,改善线粒体能量代谢来减少氧化应激导致的细胞凋亡。

流苏树山东不同居群的染色体核型分析

该研究采用常规染色体制片技术,对分布于山东省的流苏树5个自然地理居群的染色体核型进行观察分析,以揭示不同居群的流苏树核型特征、差异及其系统亲缘关系,为进一步探明流苏树的系统进化关系奠定细胞学基础。结果表明:(1)流苏树5个居群的染色体数目稳定,均为2n=2x=46;染色体以小型染色体为主;核型主要有中部着丝粒(m)、亚中部着丝粒(sm)组成,其中中部着丝粒居多,有1B、2B两种类型。(2)5个居群的流苏树核型公式分别为:B居群2n=2x=43m+3sm、T居群2n=2x=46m、S居群2n=2x=45m+sm、WS居群2n=2x=44m+2sm、Z居群2n=2x=45m+sm,这或许与其所处环境有关。(3)5个居群的流苏树核型不对称系数在54.29%~58.00%之间,各居群进化程度相对大小依次为B>S>WS>Z>T。(4)聚类分析结果显示,当遗传距离为1时,T和WS居群、B和S居群分别优先聚为一类,表明二者相互间的亲缘关系相对最近。研究认为,B居群和S居群进化程度较高,T居群相对原始,且T居群(泰山罗汉崖的流苏树居群)保护相对最好。

黑松 ·赤松无性系生长及生理生化的差异性分析

对12个黑松无性系和8个赤松无性系进行生长及生理生化差异性分析。通过测定地径、树高、冠幅、可溶性糖含量、叶绿素含量、硝酸还原酶(NR)活性、多酚氧化酶(PPO)活性、过氧化物酶(POD)活性等指标对不同无性系进行综合评价。综合聚类分析结果,筛选出黑松1#、11#、14#和赤松23#、28#5个无性系生长性状良好,具有较强的代表性,是重要的种质资源,应加以保护和利用。

44份流苏树种质资源种实性状综合评价

为筛选具有优良种实性状的流苏树种质,构建流苏树种质资源种实性状评价体系,本研究对44份流苏树种质资源的12个种实表型性状、树高和胸径指标进行研究,对各种实表型性状的分布规律进行分析。结果表明,14个性状的变异系数为9.00%~45.00%,均值20.13%,遗传多样性指标(H′)为1.69~2.07,均值为1.96,存在丰富的变异;相关性分析结果表明,14个性状中,实壳比与出仁率呈极显著正相关,这表明实壳比越大,出仁率越高。种壳厚度和出仁率呈极显著负相关,种壳厚度越厚出仁率越低。聚类分析结果显示,44份流苏树种质资源可分为4个组,流苏树的种实表型遗传变异表现出不连续性和不稳定性,具有随机变异的特点;主成分分析结果表明,T-8的综合评价最好,其次为G-8,WS-2的综合评价较低。逐步回归分析筛选出3个性状,可作为流苏树种实评价指标,即果实纵径、种子横径、出仁率。

独脚金内酯抑制因子D53/SMXLs基因的研究进展

独脚金内酯(strigolactones,SLs)是一种新型的植物激素,参与调节植物分枝、生殖发育及叶片衰老等多种生物学过程。D53/SMXLs是独角金内酯信号转导通路中的抑制因子,在独脚金内酯信号转导中起重要作用。介绍了国内外最新关于独脚金内酯信号抑制因子D53/SMXLs的进展,综述了D53/SMXLs的发现、结构、信号转导机制、分子生物学功能及其他功能的研究成果。最后从三方面指出独脚金内酯信号途径有待完善与研究的内容。

磁化处理对镉胁迫下欧美杨I-107AsA-GSH循环和内源激素水平的影响

【目的】以欧美杨I-107为试材,探讨磁化处理后镉毒害作用的生理机制以及磁化作用缓解镉毒害的作用方式。【方法】通过施入外源Cd(NO3)2,共形成4个处理,并对AsA-GSH循环中的非酶抗氧化物质和关键酶活性、H2O2、MDA以及内源激素水平进行了测定。【结果】1)100μmol·L-1Cd(NO3)2添加后,磁化作用诱导根系大量富集Cd,且随S/R的提高,Cd被转运到地上部分器官(叶片),并刺激产生大量的H2O2和MDA。磁化作用刺激ATPase酶总活性的提高,这有利于维持细胞膜的完整性以减轻膜脂过氧化。2)镉胁迫后,磁化作用提高了AsA-GSH抗氧化系统对过氧化物的清除效率,且GSH在AsA-GSH循环中起主要作用。3)镉胁迫下,磁化作用诱导IAA、GA3、ABA和ZR4种内源激素水平在叶片中降低而于根系中升高,且根系中激素水平的表达在杨树抗氧化系统调控中占主导地位;另外,磁化作用有效调节了内源激素的比值。由此可见,Cd胁迫下,经磁化处理后杨树体内AsA大量消耗,GSH和GSSG在AsA-GSH抗氧化循环系统中发挥着重要作用,根系则通过调控不同种类抗氧化酶活性和内源激素含量及其比值在清除H2O2和MDA等过程中占主导地位;磁化作用通过维持根系较高的ATPase活性,可在一定程度上可减轻Cd毒害造成的膜脂过氧化程度。【结论】磁化作用下AsA-GSH循环能力的提高增强了杨树对镉胁迫环境的适应能力,缓解了镉离子浓度的升高对叶片和根系组织造成的伤害,以此维持植株正常生长和代谢。

竹林与泰山竹林寺

沿泰山西游览公路北去,开车不足十分钟,便到了泰山名刹——竹林寺。竹林寺创建年代甚早,在历史上曾是一处很有影响的北方佛教重镇,在唐代时就已颇有名气。竹林寺处于一处四面环山的山谷中,其选址和园林布局十分考究,依山傍水,竹林清香怡人,是难得的观光胜地。文章对泰山竹林寺历史文化及重建情况进行了介绍。

山东省竹子发展史研究

目前山东仍是一个少林省份,大力发展竹资源和竹产业,对促进山东省生态文明建设和乡村振兴意义重大。研究表明,山东有5000多年竹子栽培利用的历史,竹文化积淀深厚。新中国成立以来,通过开展南竹北移工作,竹子科研和生产都取得很大成效。在气候变暖、绿色转型发展的新时代背景下,因地制宜、依靠科技和政策,大力发展竹子栽培、广泛开发竹子多重价值,实现生态、经济、文化融合发展,具有十分广阔的前景,必将再造齐鲁竹文化兴盛和竹林美丽风景线。