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2021年  34卷  第5期

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2021-05期封面
2021, 34(5): -1--1.
摘要:
2021-05期目录
2021, 34(5): 0-0.
摘要:
基于转录水平解析尾巨桉径向生长对种植密度的响应
陈沫, 何沙娥, 陈少雄, 欧阳林男, 张程, 张维耀
2021, 34(5): 1-12. doi: 10.13275/j.cnki.lykxyj.2021.005.001
摘要:
目的 挖掘和鉴定桉树中响应种植密度的木质部生成关键基因,阐释种植密度影响林木径向生长的分子机制。 方法 通过PacBio Iso-Seq和RNA-Seq联合分析,鉴定了在高、低2个种植密度水平下尾巨桉DH32-29主茎的差异表达转录本并利用qRT-PCR进行组织表达分析。 结果 分别获得45 490条在主茎中表达的非冗余全长转录本和443条在木质部中差异表达的转录本,并鉴定出60条差异表达的调控因子编码基因。在低种植密度条件下,植株直径生长量显著增加;参与细胞分裂调控的PXL2及其互作基因CUL1T15D22.7、参与次生壁调控的MYB46C3H14同源基因和其下游基因CesAsLACs均上调表达,这些基因很可能是种植密度影响主茎径向生长过程中负责调控细胞分裂和次生壁合成的重要成员;参与筛管发育的NAC86同源基因及参与形成层发育和木质部分化的抑制子PTL同源基因也上调表达,它们可能促进木质部生成,这与草本植物中的功能不同。组织表达分析结果显示:PXL2CUL1T15D22.7NAC86PTL在韧皮部和木质部中优势表达;MYB46C3H14CesALAC17在木质部中优势表达。 结论 本研究鉴定了一批参与种植密度响应的木质部生成候选基因,构建了种植密度影响尾巨桉径向生长的分子调控网络模型,研究结果为深入解析种植密度影响林木径向生长的分子机制奠定基础。
杜仲种质资源果实性状变异及综合评价
杜庆鑫, 庆军, 刘攀峰, 王璐, 杜兰英, 何凤, 杜红岩
2021, 34(5): 13-23. doi: 10.13275/j.cnki.lykxyj.2021.005.002
摘要:
目的 分析杜仲种质资源果实性状变异规律并进行综合评价,为杜仲良种选育和开发利用提供理论依据和遗传材料。 方法 基于我国18个省(市、区)331份杜仲种质资源,针对杜仲果实19个主要性状,采用相关性分析、聚类分析和主成分分析等方法,分析果实性状变异状况,评价并筛选优良种质。 结果 杜仲果实性状变异系数为4.64%~25.79%,平均变异系数为12.65%,变异系数较高的为包裹种仁果皮百粒质量(25.79%)、种仁百粒质量(22.32%)、种仁体积指数(22.02%)、果实体积指数(19.53%),变异系数较小的为亚麻酸(4.64%)、油酸(5.78%)、果型指数(8.04%)。果实性状遗传多样性指数介于1.6572~2.0947,平均为2.0234。果实百粒质量与果实体积指数、种仁百粒质量等性状呈极显著正相关,杜仲橡胶含量与包裹种仁果皮百粒质量、果实侧径均呈极显著正相关,与种仁粗脂肪含量呈显著负相关。聚类分析将杜仲种质资源划分为3个类群,类群Ⅰ为小果型类群,类群Ⅱ为中型果类群,类群Ⅲ为大果型类群,初步明确杜仲种质果实不同类型。通过主成分分析,前7个主成分累积贡献率达85.169%,表明这7个主成分代表了杜仲果实性状的大部分信息,针对油用、橡胶用和综合利用等不同用途进行评价,分别筛选出10份最优种质。 结论 杜仲种质资源果实性状表现出丰富的变异,以包裹种仁果皮百粒质量、种仁百粒质量等产量指标变异最大,为杜仲优良种质选育提供了可能,针对不同用途筛选的杜仲最优种质,为我国杜仲良种选育及综合利用提供了优异的种质基础。
短枝木麻黄种子散布模式及子代群体的遗传多样性分析
李振, 张勇, 魏永成, 孟景祥, 仲崇禄
2021, 34(5): 24-31. doi: 10.13275/j.cnki.lykxyj.2021.005.003
摘要:
目的 利用短枝木麻黄(Casuarina equisetifolia L.)实生人工林群体及其自由落种长成的天然更新群体,开展短枝木麻黄种子散布规律研究,比较天然更新群体(子代群体)与其母本群体以及30年生实生人工林群体的遗传多样性差异,为人工促进木麻黄天然更新提供理论依据。 方法 利用木麻黄11个SSR标记位点的遗传分型数据,通过亲本分析软件Cervus 3.0对天然更新群体植株的母本进行确定,分析短枝木麻黄种子散布的距离和模式,并利用遗传多样性参数对这3个群体的遗传多样性进行比较。 结果 (1)子代和母本群体共367个个体样本在11个SSR位点共检测出137个等位基因,每个位点的等位基因数为6~24,平均有效等位基因数为4.95,平均期望杂合度、观测杂合度和多态性信息量分别为0.75、0.77和0.72,所有位点均属于中或高度多态性位点。(2)在80%的置信区间下,利用11个标记位点的分型数据,可为148株子代确定它们的母本,占鉴定子代总数的72.20%;种子的有效散布距离为10~130 m,平均散布距离为71 m,属于短距离传播;天然更新群体的母本主要集中在样地的东北和东部,2个方向的母本对子代的贡献率为75.00%。(3)从3个群体中各选择84株个体的DNA样品进行遗传多样性比较,结果显示:天然更新群体在各个遗传多样性参数上均低于母本群体和实生人工林群体,但其参数表明该群体仍具有较高的遗传多样性。 结论 短枝木麻黄种子散布属于短距离传播,天然更新群体可以保持较高的遗传多样性,这为人工促进木麻黄实生林的天然更新提供了理论基础。
杉木人工林不同密度间伐林分生长优势的变化规律分析
王翰琛, 张雄清, 张建国, 屈彦成, 姜丽
2021, 34(5): 32-38. doi: 10.13275/j.cnki.lykxyj.2021.005.004
摘要:
目的 利用杉木密度间伐林探究林分生长优势在间伐处理下的变化规律,为杉木林栽培管理提供有效的管理策略。 方法 以江西省分宜年珠林场青石湾杉木密度间伐林为研究对象,用线性混合效应模型分析了生长优势与林龄、累积间伐强度、保留株数密度以及这些变量相互作用的关系。 结果 在间伐前后,生长优势伴随着累积间伐强度、林龄以及保留株数密度的增加而增加。生长优势的负值未在最后的观测年出现。同一保留株数密度下,生长优势随累积间伐强度的增加而增加。 结论 低密度种植,低密度管理,使得生长优势更趋近于0,有利于林木均衡生长,提高大径材产量。高密度种植,低密度管理不仅在间伐收获小树的同时,伴随着累积间伐强度的增强,生长优势增加,促进林分内大树的生长,从而收获大径材。
毛竹NLP转录因子鉴定及其响应氮素的表达模式
袁婷婷, 朱成磊, 李紫阳, 宋新章, 高志民
2021, 34(5): 39-48. doi: 10.13275/j.cnki.lykxyj.2021.005.005
摘要:
目的 鉴定毛竹中NLP家族成员,为深入研究毛竹NLP分子调控机制奠定基础。 方法 采用生物信息学方法鉴定并系统分析毛竹NLP成员的分子特征,用实时荧光定量PCR (qPCR)技术检测毛竹NLP响应氮素的表达模式。 结果 毛竹中鉴定出10个NLP成员(PeNLP1~PeNLP10),其蛋白长度为714~963 aa,分子量为77.41~105.08 kDa,理论等电点介于5.36~6.25之间;亚细胞定位预测结果表明,除PeNLP9定位于叶绿体外,其余成员均定位于细胞核内。系统进化分析表明:PeNLPs分成3个组,各组成员分别为4、2、4个。PeNLPs均包含4个内含子,不同成员内含子的大小和位置存在一定的差异;PeNLPs内有共线性基因对6个,PeNLPs和OsNLPs之间有共线性基因对9个,且它们的Ka / Ks均小于1,说明其在进化上经历了纯化选择。组织特异性分析表明,有的PeNLPs呈组织特异性表达,有的则呈组成型表达。PeNLPs受到氮饥饿诱导表达,在1 h内PeNLP1的表达量显著上调,其它5个PeNLPs则显著下调(p < 0.01);对氮饥饿72 h后的毛竹进行复氮处理,在24 h内所有PeNLPs的表达量均显著或极显著上调(p < 0.05或p < 0.01)。 结论 毛竹中NLP家族有10个成员,各成员的分子特征和组织表达特异性存在一定的差异,PeNLPs的表达能够对氮饥饿作出快速响应,且在氮饥饿后复氮过程中显著上调表达,响应氮素的诱导。
不同种源杉木木材特性的比较研究
颜耀, 李秉钧, 何宗明, 刘雨晖, 李明, 俞新妥, 马祥庆
2021, 34(5): 49-57. doi: 10.13275/j.cnki.lykxyj.2021.005.006
摘要:
目的 比较不同种源杉木人工林木材特性的差异,分析不同种源杉木材性的地理分布规律,筛选材性较优的杉木种源。 方法 选择1958年营造的全国第一片杉木种源试验林,进行不同种源杉木的生长调查,取样测定不同种源杉木木材密度、管胞形态、干缩性、湿胀性、顺纹抗剪强度、顺纹抗压强度、抗弯弹性模量、抗弯强度、冲击韧性、硬度等指标,比较不同种源杉木木材材性差异,采用聚类分析和主成分分析方法,对不同种源杉木木材特性进行综合评价。 结果 结果表明,9种不同种源杉木的木材特性存在显著差异(P < 0.05),木材干缩性和湿胀性有随纬度增加而增大的趋势,但其他材性指标无明显的地理变异规律。安徽休宁种源木材密度显著高于其他种源(P < 0.05),管胞长宽比大小排序为:广东郁南 > 浙江金华 > 福建南平 > 四川彭县 > 四川庐山 > 湖北竹溪 > 湖南会同 > 安徽休宁 > 贵州剑河。安徽休宁种源的差异干缩最小,贵州剑河种源的体积干缩系数最小。福建南平种源木材抗弯弹性模量和抗弯强度最高,安徽休宁种源木材冲击韧性和顺纹抗剪强度最高,广东郁南种源木材顺纹抗压强度最高,四川庐山种源木材硬度最高。不同材性指标间存在显著相关性,木材密度与部分力学性质显著相关。根据不同种源杉木材性的差异,将9种种源杉木分为3类,福建南平、广东郁南、四川庐山和安徽休宁种源归为一类,四川彭县、浙江金华、湖北竹溪和湖南会同种源归为一类,贵州剑河种源归为一类。综合不同材性指标对9种种源杉木材性的综合评价排序为安徽休宁 > 四川庐山 > 福建南平 > 广东郁南 > 四川彭县 > 浙江金华 > 湖北竹溪 > 湖南会同 > 贵州剑河。 结论 地理种源在一定程度上对杉木木材材性有重要影响。
烂皮病菌侵染对新疆杨光合特性及碳水代谢的影响
李金鑫, 张一南, 苗瑞芬, 邢军超, 李敏, 申宛娜, 王黎, 赵嘉平
2021, 34(5): 58-68. doi: 10.13275/j.cnki.lykxyj.2021.005.007
摘要:
目的 研究烂皮病菌侵染对新疆杨叶片光合响应以及水分代谢特征的影响,探讨病菌侵染下杨树光合作用与水分代谢之间的相关性,为杨树烂皮病的发生及控制提供理论及实验依据。 方法 以1年生新疆杨为植物材料,采用枝干表皮微环割方法接种烂皮病菌,研究烂皮病菌侵染10~30天新疆杨的叶片气体交换、叶绿素荧光、根部非结构性碳水化合物以及叶片正午水势等指标,分析蒸腾速率、正午水势分别与气孔导度以及水汽压亏缺之间的关系。 结果 与环割对照相比,烂皮病菌侵染显著降低新疆杨叶片的净光合速率(62.45%~91.05%)、气孔导度(64.19%~87.43%)、光系统Ⅱ的最大光化学效率(19.13%~42.79%)、实际光化学效率(46.04%~69.93%)、电子传递速率(52.58%~68.03%)等参数;显著抑制新疆杨叶片最大净光合速率(76.94%)、光饱和点(40.40%)及表观量子效率(46.09%),并显著升高暗呼吸速率(82.14%)及光补偿点(242.42%)。烂皮病菌侵染显著降低根部可溶性糖(35.06%~44.50%,20~30天)及淀粉含量(35.77%~58.39%,10~30天)。烂皮病菌侵染显著抑制叶片的蒸腾速率(57.36%~80.49%)、水分利用效率(24.92%~70.55%)以及升高水汽压亏缺(13.59%~33.65%)和叶片正午水势(39.74%,20天)。相关性分析结果表明蒸腾速率与气孔导度呈正相关,与水汽压亏缺呈负相关;叶片正午水势与气孔导度及水汽压亏缺均无线性关系,烂皮病菌侵染导致的气孔关闭与叶片水分状况无关。 结论 烂皮病菌侵染下新疆杨叶片净光合速率降低的主要原因是叶片光能转化、光合电子传递及光能利用受阻。烂皮病菌侵染并未造成新疆杨叶部水分胁迫,甚至有一定的改善作用;同时,影响寄主根系的碳积累,导致根部非结构性碳水化合物含量始终在胁迫初期时的水平。
林分尺度上的森林火灾风险评估方法及应用
宗学政, 田晓瑞, 刘畅
2021, 34(5): 69-78. doi: 10.13275/j.cnki.lykxyj.2021.005.008
摘要:
目的 基于森林燃烧概率、潜在火行为和火影响评估一个区域的森林火灾风险是有效开展林火管理的基础。 方法 利用森林燃烧概率模拟软件(Burn-P3)模拟了北京九龙山林场的燃烧概率、潜在火强度、蔓延速度及火发生类型。根据林场内各林班的生态重要性、生态脆弱性和保护等级确定火影响,并考虑火对周围城镇和水源的潜在影响,利用层次分析方法建立了林分尺度上的森林火灾风险评估体系。 结果 结果表明,研究区的平均燃烧概率为0.0351,燃烧概率高和很高的区域分别占研究区的10.3%和6.0%。火烧以地表火和间歇性树冠火为主,平均火强度及蔓延速度分别为2140.9 kW·m−2和3.7 m·min−1。火行为指数高和很高的区域分别占17.8%和14.0%。 结论 研究区森林生态价值和火对环境的影响较高。森林火灾风险评估结果显示,火灾风险高和很高的区域占31.8%。西部、北部及南部的落叶松林和混交林的火灾风险较高,未来需要加强针对性的林火管理。
日本落叶松LaSPL2LaSPL3在体细胞胚发育中的表达分析
范艳如, 兰倩, 韩素英, 齐力旺, 张立峰
2021, 34(5): 79-87. doi: 10.13275/j.cnki.lykxyj.2021.005.009
摘要:
目的 通过研究LaSPL2LaSPL3的分子特征和表达模式,揭示其在落叶松体细胞胚发育中的功能。 方法 利用同源克隆及RACE技术,获得LaSPL2LaSPL3的全长cDNA序列,通过生物信息学分析其编码蛋白保守结构域、进化关系等,利用烟草瞬时表达体系进行亚细胞定位研究,采用qRT-PCR检测2个基因在落叶松体细胞胚发育过程的表达模式。 结果 本研究获得了2个落叶松SPL同源基因LaSPL2LaSPL3,分别编码532个氨基酸和191个氨基酸,其cDNA序列均存在miR156识别位点。多序列比对分析发现:它们均具有保守的SBP结构域。亚细胞定位结果显示:LaSPL2LaSPL3定位于细胞核中。qRT-PCR结果表明:在落叶松体细胞胚发育早期,ABA下调LaSPL2LaSPL3表达;随着体细胞胚的进一步发育,LaSPL2LaSPL3的表达水平分别在10 d和14 d达到峰值;之后随着体细胞胚发育成熟,它们的转录水平逐渐下降,并在42 d达到最低值。 结论 通过分析ABA缺失对LaSPL2LaSPL3表达的影响,表明ABA可能是落叶松体细胞胚发育早期LaSPL2LaSPL3下调表达的主要因子;LaSPL2LaSPL3的表达量在体细胞胚发育的早期阶段均达到最高峰,表明它们可能是早期胚胎形成的一个重要调控因子;LaSPL2LaSPL3序列分析及表达模式,表明它们在体细胞胚发育中可能受miR156调控,并在体细胞胚的成熟过程中具有重要意义。
鄂西地区欧洲云杉幼龄无性系生长差异及早期评价与选择
高本旺, 欧阳芳群, 高晗, 李薇, 雷华, 田开春, 祁松, 王军辉
2021, 34(5): 88-94. doi: 10.13275/j.cnki.lykxyj.2021.005.010
摘要:
目的 通过对378个9年生捷克种源欧洲云杉无性系的生长性状遗传变异分析,选育欧洲云杉优良无性系,为本地区造林提供优质遗传材料,加速当地引入云杉人工林高质量发展。 方法 采用随机完全区组设计,建立378个欧洲云杉无性系对比试验林,调查或计算其树高、胸径、材积、冠幅、当年新梢长、第一轮分枝数等指标,并通过EXCEL和R包lme4(Linear Mixed-Effects Models using 'Eigen' and S4)进行数据整理及遗传参数计算,选择优良无性系。 结果 无性系树高、当年新梢长、胸径、分枝数、冠幅在无性系间及与区组交互作用下均差异极显著;遗传变异系数为10.02%~20.38%;表型变异系数为31.36%~48.36%;无性系重复力为0.59~0.71;相关系数中,无性系树高、新梢长、胸径、冠幅表型相关和遗传相关系数较高(0.72~0.95),且都极显著相关。采用BLUP 法计算无性系树高遗传值,从378个无性系中选择30个欧洲云杉无性系,入选率为7.94%,入选无性系树高遗传增益为26.38%。 结论 378个欧洲云杉无性系树高、新梢长、胸径、分枝数和冠幅在无性系间存在显著变异,同时受到无性系与环境互作效应影响,即无性系也存在与立地的明显互作关系,说明在推行无性系林业时,要因立地选择最适宜无性系。根据无性系树高遗传值筛选30个优良无性系,各表型性状生长优良,可为欧洲云杉在本地进行无性系造林推广应用提供优质材料作参考。
基于肢体动作交互的森林经营作业模拟研究
朱念福, 张怀清, 崔泽宇, 杨廷栋, 王林龙, 刘华
2021, 34(5): 95-103. doi: 10.13275/j.cnki.lykxyj.2021.005.011
摘要:
目的 面向森林经营作业类型复杂多样的特点,针对目前经营作业模拟普遍存在的交互性较差,缺乏自然、真实感的交互体验,以及较难以处理频繁作业能力的问题,研建了一套基于肢体动作的森林经营措施作业的交互方法。 方法 构建一个基于沉浸式虚拟现实与可视化模拟系统CAVE2的森林仿真场景为交互对象,选择伐木、整枝和补植等用户侧交互性强的经营措施,分析森林经营措施作业过程中的肢体动作,将仿真场景中的经营工具与使用者的相对距离和角度变化与肢体动作进行映射,构建肢体动作交互模型,实现肢体动作控制经营措施的执行,达到森林经营作业的仿真模拟。 结果 本研究构建的肢体动作交互模型正确地映射到了森林经营措施中,单次作业成功率达到86%,交互评价良好率达到91%。肢体动作与经营工具相结合,便于森林经营模拟交互需求的拓展。 结论 基于肢体动作交互的森林经营作业仿真模拟,形象直观地表现了森林经营措施作业过程,有助于加深使用者对森林经营的理解,提高森林经营辅助决策水平。
林分结构对辽东山区蒙古栎林天然更新的影响
董莉莉, 刘红民, 赵济川, 高英旭, 汪成成, 范俊岗
2021, 34(5): 104-110. doi: 10.13275/j.cnki.lykxyj.2021.005.012
摘要:
目的 探讨林分结构与林下更新幼苗之间的关系,为人工促进天然更新提供理论依据。 方法 以辽东山区蒙古栎林为研究对象,采用拟合模型和Pearson相关分析法,研究了林分空间结构对蒙古栎天然更新的影响。 结果 (1)林分断面积对更新幼苗密度影响显著,随林分断面积的增加,幼苗密度呈增加趋势,当断面积达到31 m2·hm−2,幼苗密度增加逐渐放缓;(2)林分断面积与幼苗基径和苗高呈显著负相关关系(P < 0.05);(3)林分竞争指数和密集度均与幼苗密度之间存在典型的抛物线关系,与密集度相比,竞争指数对幼苗密度的影响更显著;(4)林分空间结构对更新幼苗的物种多样性影响显著,林分的混交度越大,垂直结构越复杂,更新幼苗的种类和Shannon-Wiener多样性越高。(5)多元逐步回归分析结果显示:林分断面积、竞争指数和密集度是影响蒙古栎林更新幼苗密度的主要因子。 结论 人工促进蒙古栎林天然更新,改善林下物种多样性,可通过调控林分断面积、竞争指数和密集度的经营方式来实现。
西宁周边山地主要造林树种防火性能评价
李海佳, 郑淑霞, 单笑笑, 马玉林, 宋铮, 任飞
2021, 34(5): 111-118. doi: 10.13275/j.cnki.lykxyj.2021.005.013
摘要:
目的 通过对青海地区常见树种的理化性质和燃烧特性的研究,综合评价当地主要造林树种的防火性能,为该地的防火树种筛选提供一定的理论依据。 方法 选取常见10个树种的树叶、树皮、树枝进行理化性质测定(含水率、燃点、热值)和燃烧试验(燃烧时间、火烧强度),通过因子分析将10个树种的防火性能指标划分为抗燃性因子fa与燃烧性因子fb (包含燃烧表征因子fb1和内在燃烧因子fb2) 2个防火因子,利用Pearson相关分析和偏相关分析建立了理化性质指标与防火因子之间的联系,通过综合分析,最后对10个树种的防火性能进行了排序。 结果 (1)燃烧表征因子fb2与树叶含水率、树皮燃点和树枝燃点, 抗燃性因子fa与燃烧表征因子fb2和树叶热值存在显著的负相关关系;(2)偏相关分析后得出,树叶含水率对燃烧表征因子fb2,燃烧表征因子fb2fa抗燃性因子有很好的反指作用;(3)分别基于燃烧试验和防火性能综合值的树种防火性能排序相似度为0.64。 结论 建立了所测10个树种的综合抗火性评价模型,得出了基于不同权重体系下的防火性能的排序(四翅滨藜 > 山杏 > 黄刺玫 > 柠条 > 紫丁香 > 沙枣 > 沙棘 > 榆叶梅 > 砂地柏 > 青海云杉),该结果对西宁及周边区域的树种栽植时防火性能参考具有实际应用和推广意义。
应用10B示踪技术研究杨树幼苗对叶面硼的吸收和分配
付晓霞, 彭俊东, 冷静, 蔡雪, 熊羚均, 欧庸彬
2021, 34(5): 119-124. doi: 10.13275/j.cnki.lykxyj.2021.005.014
摘要:
目的 研究不同硼肥条件下杨树对硼肥的吸收、分配和再转运能力,为杨树人工林的培育和经营提供参考。 方法 采用新疆杨(Populus alba var. pyramidalis Bunge)为试验材料,进行温室控制条件下的砂培试验,在营养液中添加不同浓度硼酸,并通过下部成熟叶片饲喂富10B硼酸(H310BO3),记录杨树生长情况,测定各部位硼含量。 结果 (1)砂培条件下,降低营养液中硼浓度(LB),新疆杨生物量和硼积累量显著下降,上部叶片硼浓度显著下降,分配给幼嫩叶片的硼占植株硼积累总量的比例显著下降。(2)在LB的基础上饲喂叶面硼肥(LB + F),可补充上部叶片硼浓度,在一定程度上缓减植株生物量和硼积累量的变化;大部分从叶面肥中吸收的硼被保留在饲喂叶片中,还可被再转运到幼嫩叶片(31.68%)、根(5.27%)和茎(1.06%)。(3)在营养液硼浓度足量(NB)的基础上饲喂叶面硼肥(NB + F),茎部硼浓度显著上升,但对根、叶硼浓度和各部位生物量的影响不明显;与LB + F相比,NB + F从叶面肥中吸收的硼较少,仅为前者的15.6%。 结论 低硼胁迫导致新疆杨幼嫩叶片的硼分配减少,影响植株生长,成熟叶片吸收的叶面硼肥可再转运并分配给以幼嫩叶片为主的其它部位,通过施叶面硼肥可弥补根际硼亏缺对植株生长的影响。
平潭岛原生滨海植物群落种间关系
王伟耀, 郑心炫, 吴雅华, 李岩林, 管诗敏, 倪榕蔚, 黄柳菁
2021, 34(5): 125-134. doi: 10.13275/j.cnki.lykxyj.2021.005.015
摘要:
目的 平潭岛原生滨海植物群落种间关系分析有助于深入了解滨海植物群落结构特征和共存机制,对海岛滨海植被的管理恢复与保护有重要的意义。 方法 本研究在群落调查的基础上,通过方差比率法(VR),χ2检验,Spearman秩相关系数检验及典范对应分析(CCA排序),对平潭岛滨海4种典型生境类型(基岩灌丛、低山丘陵灌丛、砂生草甸、基岩草丛)的植物群落优势种(重要值 ≥ 1)进行了种间联结、相关性分析,并进行生态种组划分。 结果 4种生境类型的滨海植物群落总体间均呈显著正关联(VR > 1,W > χ20.05(N)),群落整体处于相对稳定的状态;多数物种对间的联结性和相关性均不显著(P > 0.05),种对间独立性较强;总体上正负联结和相关比大于1,呈现正联结和正相关趋势。 结论 对比不同的测度方法,相较于χ2检验,Spearman秩相关系数检验种间相关显著率更高,有较高的灵敏度。利用R语言进行CCA排序,并结合种间相关性分析结果,将原生滨海植物群落中的51个优势种划分为4个生态种组,4个生态种组对应4种生境,在平潭岛原生滨海植被的管理恢复与保护中,应充分考虑物种的种间关系和环境适应性,选择合适的生态种组物种进行搭配种植:在土壤含盐率高的基岩生境选择种植生态种组Ⅰ:滨海前胡(Peucedanum japonicum Thunb.)、假还阳参(Crepidiastrum lanceolatum (Houtt.) Nakai)、单叶蔓荆(Vitex trifolia Linnaeus f.)等;在土壤容重大、海拔较高、在岩石裸露率高的环境低山丘陵生境内选择种植生态种组Ⅱ:滨柃(Eurya emarginata (Thunb.) Makino)、胡颓子(Elaeagnus pungens Thunb.)、薜荔(Ficus pumila L.)等;在土壤含盐率较低、疏松的砂生土壤的海岸线,选择种植生态种组Ⅲ:海边月见草(Oenothera drummondii Hook.)、肾叶打碗花(Calystegia soldanella (L.) R. Br.)、珊瑚菜(Glehnia littoralis Fr. Schmidt ex Miq.)等;在土壤含水率较大生境内,选择种植生态种组Ⅳ:勾儿茶(Berchemia sinica Schneid.)、华南狗娃花(Heteropappus ciliosus Makino)、石蒜(Lycoris radiata (L'Her.) Herb.)等。
红脊长蝽感觉神经元膜蛋白基因克隆及组织表达谱分析
宋月芹, 白小军, 陈庆霄, 吕琪卉, 孙会忠
2021, 34(5): 135-141. doi: 10.13275/j.cnki.lykxyj.2021.005.016
摘要:
目的 感觉神经元膜蛋白(SNMP)是至关重要的次要嗅觉蛋白,能够作为信息素识别的标记,而红脊长蝽(Tropidothorax elegans)作为一个重要的农林害虫,这方面的研究还很少。 方法 利用PCR方法对红脊长蝽SNMP基因进行克隆,并通过荧光定量PCR对该基因的表达情况进行分析。 结果 首次克隆和鉴定了红脊长蝽的2个SNMPs基因,并命名为TeleSNMP1TeleSNMP2。序列分析表明,TeleSNMP1编码区开放阅读框长1 497 bp,编码498 aa;而TeleSNMP2编码区开放阅读框长1 686 bp,编码561 aa,这2个基因的等电点分别为8.26和7.05。同源性分析发现,同目昆虫同类SNMP序列一致性较高,不同目昆虫不同类SNMP序列一致性较低。TeleSNMP1TeleSNMP2之间的序列一致性极低。进化树结果也表现同目昆虫同类SNMP基因进化关系最近。定量PCR结果显示,TeleSNMP1主要在雌雄触角中表达,而TeleSNMP2在非触角组织中也有表达。 结论 该结果为今后对红脊长蝽SNMPs基因功能的研究提供了有用的参考。
磷添加和接种菌根菌对马尾松不同家系容器苗的生长及磷素利用效应
黄盛怡, 吴统贵, 楚秀丽, 王斌, 王秀花, 张东北, 周志春
2021, 34(5): 142-151. doi: 10.13275/j.cnki.lykxyj.2021.005.017
摘要:
目的 研究不同遗传背景马尾松二代家系容器苗在磷添加和接种菌根菌相互作用下的生长及磷吸收利用差异,为马尾松优质容器苗精准培育提供科学依据。 方法 以3个具有不同遗传背景的马尾松二代家系容器苗为材料,在低P(50 g·m−3基质)和高P(900 g·m−3基质)2个小区内,分别设置接种和不接种菌根菌2个处理,分析马尾松不同家系容器苗生长及磷素利用差异。 结果 磷添加对3个家系马尾松容器苗各生长指标及各器官P吸收利用均有促进作用,容器苗苗高、地径、整株干质量、整株P含量和吸收量高P水平较低P水平分别增加8.70%、21.73%、61.62%、30.25%和112.08%,高径比和根冠比降低10.62%和19.82%。接种菌根菌后,容器苗苗高、地径、整株干质量和整株P吸收量相比不接种分别增加2.34%、6.40%、20.69%和18.08%,高径比、根冠比和整株P含量分别降低4.09%、3.87%和3.23%。接种菌根菌可减小马尾松容器苗不同磷添加水平下地径和根冠比的差异,同时减小不同家系间的生长差异。磷添加 × 接种菌根菌对马尾松容器苗茎和根P吸收量有显著促进作用,高P水平下接种菌根菌对生长的促进作用更明显。不同家系对磷添加和菌根处理的生长响应不同,53号家系对磷添加最敏感,15号家系对接种菌根菌最敏感,37号家系较均衡。 结论 马尾松容器苗磷添加效应较家系和菌根处理明显,生产中可根据3个家系对磷肥的不同响应合理施肥,同时通过接种菌根菌提高磷肥利用效率。
新疆野果林的新害虫——杏树鬃球蚧(半翅目:蚧总科:蚧科)
王玉丽, 吕昭智, 令狐伟, 高桂珍
2021, 34(5): 152-158. doi: 10.13275/j.cnki.lykxyj.2021.005.018
摘要:
目的 杏树鬃球蚧在新疆野果林暴发成灾,对野杏生存和野果林生态环境造成重大危害。本研究揭示该虫在新疆野杏上的生物学特性,旨在为防控杏树鬃球蚧提供科学依据。 方法 2019年6月至2020年6月,在新疆巩留县和新源县通过室内实验和野外调查相结合,研究了杏树鬃球蚧的形态特征、生活史、习性。 结果 杏树鬃球蚧属于性二型昆虫,雌成虫呈半球形,雄虫有翅。在新疆野果林1年发生1代,主要以2龄若虫在枝条上越冬,越冬死亡率在65%以上,雌雄性比为1.02∶1。雌成虫平均产卵量527粒,卵的发育起点温度9.50 ℃,有效积温81.17 DD。杏树鬃球蚧在野杏树冠东、南、西、北4个方位的发生量无显著差异,主要分布在3年生枝条,且同一枝条阴面显著多于阳面。 结论 杏树鬃球蚧在新疆野果林的薄弱环节为2龄若虫出蛰期、膨大期(3月下旬至4月下旬)和1龄若虫涌散期(6月上、中旬),建议在此时期对该虫开展综合防治。
云南德宏州西南桦天然林物种组成及多样性研究
骆丹, 王春胜, 刀保辉, 赵志刚, 郭俊杰, 曾杰
2021, 34(5): 159-167. doi: 10.13275/j.cnki.lykxyj.2021.005.019
摘要:
目的 研究西南桦天然林物种组成和多样性特征,为西南桦天然林生物多样性保护及西南桦人工林近自然经营提供科学依据。 方法 在云南省德宏州瑞丽派罗山1958年皆伐后形成的天然次生林(PLS)和芒市桦桃岭刀耕火种1967年丢荒地形成的天然次生林(HTL)内分别设置总面积为10 000 m2 和5 000 m2的样地开展物种多样性调查。运用Simpson优势度指数、Shannon-Wiener多样性指数和Pielou均匀度指数,分析乔木层、灌木层和草本层物种组成和多样性,并对林分整体及重要值 > 5.00%的乔木层主要树种绘制径级分布图。 结果 PLS林分内无绝对优势种,树种润楠的重要值最大(14.76%),其次为西南桦(9.55%);HTL林分,树种西南桦的重要值最大 (26.47%),在林分内占据绝对优势。PLS林分各林层物种丰富度 (草本层除外)、Simpson优势度指数、Shannon-Wiener多样性指数和Pielou均匀度指数均高于HTL,但物种优势度低于HTL,物种分布更均匀。不同林层间Simpson优势度指数、Shannon-Wiener多样性指数和Pielou均匀度指数均以灌木层最高,而物种丰富度则乔木层最高。2种林分的径级结构均呈倒J形分布,重要值 > 5.00%的主要树种除西南桦分布在中大径级外,均集中分布在中小径级。 结论 PLS林分较HTL更接近演替后期,二者均属于稳定的群落类型。研究结果为西南桦天然林保护以及人工纯林近自然化改造和经营提供理论依据和技术参考。
IAA和NAA对降香黄檀扦插繁殖的影响
徐珊珊, 刘小金, 徐大平, 洪舟, 郭俊誉, 杨曾奖
2021, 34(5): 168-176. doi: 10.13275/j.cnki.lykxyj.2021.005.020
摘要:
目的 开展降香黄檀扦插繁殖试验,探究不同浓度IAA和NAA对降香黄檀根系和新梢发育的影响,为降香黄檀优良单株材料的快速繁育和栽培提供理论和技术支撑。 方法 以2年生降香黄檀实生苗为采穗母株,依据IAA浓度、NAA浓度及浸泡时间设计正交试验;调查扦插80 d后不同处理间的生根率、根系发育和新梢发育指标,并运用隶属函数值法和主成分分析法对其繁殖效果进行综合评价。 结果 IAA浓度、NAA浓度、浸泡时间、IAA浓度与NAA浓度的交互效应以及IAA浓度与浸泡时间的交互效应对生根率的影响均差异极显著(P < 0.01),对总根长、生根数、根系表面积和体积的影响差异显著(P < 0.05)或极显著(P < 0.01)。在一定范围内,插穗生根率随IAA浓度的升高逐渐增加,随NAA浓度的升高逐渐降低。采用主成分和隶属函数值综合评价扦插繁殖效果,16个处理中扦插繁殖效果最好的前25%的处理依次为:处理12、16、5、11,生根率分别为96.10%、97.66%、96.10%、96.88%。 结论 综合考虑生根率和插穗生长发育状况,建议在生产实践中采用500 mg·L−1 IAA+750 mg·L−1 NAA +浸泡1 min、750 mg·L−1 IAA+750 mg·L−1 NAA+浸泡10 s、250 mg·L−1 IAA+浸泡1 min和500 mg·L−1 IAA+500 mg·L−1 NAA+浸泡10 s的处理组合开展扦插繁殖。
杓兰叶绿体基因组密码子偏好性分析
丁锐, 胡兵, 宗小雁, 韩辰阳, 张丽杰, 陈旭辉
2021, 34(5): 177-185. doi: 10.13275/j.cnki.lykxyj.2021.005.021
摘要:
目的 分析杓兰叶绿体基因组密码子的使用偏好性,探究影响杓兰叶绿体基因组密码子使用偏好性的主要因素,为兰科叶绿体基因组学研究提供参考。 方法 从NCBI数据库中下载完整的杓兰叶绿体基因组序列并进行蛋白编码序列筛选,利用EMBOSS在线程序计算各基因及密码子的GC含量,利用CodonW软件计算各基因的氨基酸长度(Laa)、有效密码子数(ENC)、同义密码子相对使用度(RSCU)、最优密码子使用频率(FOP)及各基因密码子的第3核苷酸碱基含量,利用SPSS软件分析各指标之间的相关性,利用Origin软件绘图。 结果 杓兰叶绿体基因组编码序列的密码子第3位碱基富含A和T,GC含量仅为29%,ENC值介于37.92~61.00之间,密码子偏好性不强,ENC与GC2及GC3均呈极显著相关。RSCU值大于1的密码子有34个,其中,29个以U或A结尾。ENC-plot分析、PR2-plot分析及中性绘图分析表明:影响杓兰叶绿体基因组密码子使用偏好性的主要因素为自然选择。对应性分析结果表明:编码光合系统蛋白基因的密码子具有相似的使用模式,编码其它类型基因的密码子则具有不同的使用模式,并最终筛选出最优密码子16个。 结论 本研究明确了自然选择是影响杓兰叶绿体基因组密码子使用偏好性的主要因素,并筛选出杓兰叶绿体基因的最优密码子,研究结果能够对兰科系统发育及叶绿体基因组密码子进化研究提供参考。
河南省臭椿炭疽病病原鉴定
王树和, 张佳正, 何金鹤
2021, 34(5): 186-192. doi: 10.13275/j.cnki.lykxyj.2021.005.022
摘要:
目的 鉴定引起河南省洛阳市嵩县天池山国家森林公园臭椿炭疽病病原菌,为该病害的防控提供依据。 方法 采用常规组织分离法进行病原分离,利用形态学和多基因系统发育分析相结合的方法对分离菌株鉴定并进行致病性测定。 结果 从病组织中共分离获得11株菌株,所有菌株在PDA培养基上菌落特征表现一致,正面菌落先白色后灰色,背面黑色,分生孢子为圆柱状,两端钝圆,单孢,无色,初步鉴定分离菌株为炭疽菌Colletotrichum spp.。选取代表菌株CH-1和CH-3接种臭椿叶片,有伤条件下接种均能引起臭椿叶片发病,发病叶片症状与田间一致,柯赫氏法则验证成立;经多位点基因(ITS、ACTTUB2CHS-1GAPDH)系统发育分析,发现分离菌株与果生炭疽菌C. fructicola聚集在同一个分支上,支持率达到99%。 结论 本研究首次采用形态学结合多基因系统发育研究,明确发生在河南省洛阳市嵩县天池山国家森林公园的臭椿炭疽病为果生炭疽菌C. fructicola所致。