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2023年  36卷  第6期

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2023 年 6 期封面
2023, 36(6).
摘要:
2023 年 6 期目录
2023, 36(6): 1-2.
摘要:
干化对粗枝云杉体胚解剖结构及细胞壁重塑基因表达的影响
凌娟娟, 胡继文, 王军辉, 安三平, 王丽芳, 许娜, 朱天擎
2023, 36(6): 1-10. doi: 10.12403/j.1001-1498.20230157
摘要:
目的 探究干化对云杉体胚解剖结构的影响,挖掘导致解剖结构改变的关键基因,初步明确干化促进体胚萌发的原因。 方法 以高胚性粗枝云杉细胞系为研究材料诱导体胚发生,干化处理不同时间后进行体胚表型观察及萌发率的测定。利用超景深显微镜、扫描电镜和透射电镜从不同层次观察干化体胚与未干化体胚的组织和细胞结构差异,并结合转录组测序分析干化前后体胚的基因表达变化。 结果 干化显著改变了粗枝云杉体胚形态,干化后体胚胚根呈红色,子叶呈绿色。显微观察发现干化后体胚的细胞呈现皱缩且分布不规则的状态,高倍视野下细胞壁不再具有刚性,表现出松弛扭曲状。转录组分析发现参与细胞壁重塑和影响细胞壁机械性能的多个XTHsEXPAsPMEs转录本在干化和未干化体胚中差异表达,且多上调表达,与显微观察发现干化体胚细胞壁形态变化的结果相符,这几类基因可能协同调控该过程,影响体胚萌发。 结论 干化过程中细胞壁重塑基因差异表达导致体胚细胞壁松弛,刚性结构消失,解除细胞分化和生长的限制,是干化促进体胚萌发的潜在原因。
杨树杂交群体苗期生长性状的全基因组选择研究
杜常健, 张敏, 周星鲁, 张磊, 胡建军
2023, 36(6): 11-19. doi: 10.12403/j.1001-1498.20230083
摘要:
目的 对杨树生长表型性状进行全基因组选择研究并且实现早期选择具有重要的意义。 方法 以母本丹红杨(美洲黑杨)和父本通辽1号杨(小叶杨)及其杂交F1代为材料,在田间进行施肥和不施肥处理,测定了生长表型性状(地径、株高、茎生物量)。利用3个全基因组选择模型gBLUP、sBLUP、cBLUP和364个基因型的表型观测值对502个基因型进行预测育种值。 结果 丹红杨的茎生物量在高氮和低氮条件下分别比通辽1号杨提高了20倍和33倍。gBLUP对生长表型性状预测结果准确性接近于1,sBLUP预测结果的准确性范围是0.5~0.9,cBLUP预测结果的准确性小于0.2。研究结果表明gBLUP模型预测的结果最准确,cBLUP预测的结果最差。利用gBLUP模型计算的茎生物量育种值把杂交群体划分为双高效型、双低效型、低氮高效型、高氮高效型共4个类型。筛选出优良的基因型16-1-16、16-1-194、13-116、13-73、13-481、13-268、13-286、13-566、13-173、13-578、16-1-65、13-242、16-1-189、13-40、13-608、16-1-170、16-1-22、13-237、13-272、13-335。 结论 丹红杨和通辽1号杨的生长表型性状差异显著。全基因组选择研究结果帮助我们完成了杨树育种工作的早期选择,减少了表型测定成本,提高了育种效率。
红火蚁次适宜区本地蚂蚁群落研究——以昆明为例
高舒桐, 王思铭, 张翔, 沈丹, 卢志兴, 陈又清
2023, 36(6): 20-29. doi: 10.12403/j.1001-1498.20230039
摘要:
目的 红火蚁入侵导致了严重的生态问题。温度是制约红火蚁入侵并发展的关键因素。本研究在云南省昆明市不同生境调查蚂蚁群落,旨在揭示红火蚁在次适宜区对本地蚂蚁群落的影响。 方法 于2021年6月和8月,选择云南省昆明市虹桥路和沙朗乡区域5种生境作为研究样地,采用陷阱法调查了不同样地蚂蚁群落,分析不同生境蚂蚁群落多样性、群落结构相似性以及本地蚂蚁群落与红火蚁发生情况关系。 结果 5种生境基于蚂蚁个体数的物种稀疏和预测曲线较平缓,抽样充分;5种生境中共采集蚂蚁2 748头,隶属于4亚科19属34种,其中红火蚁1 920头;桉树林中采集到红火蚁个体数最多(99.2%),其次为荒地(高红火蚁蚁巢密度HW 94.2%,低红火蚁蚁巢密度LW 90.7%),云南松次生林与荒地交错区最少(44.7%);云南松次生林中未采集到红火蚁;桉树林中仅采集到1种本地蚂蚁,荒地中分别采集到3种(HW)和7种(LW),交错区中采集到15种,云南松次生林中采集到18种;云南松次生林和交错区蚂蚁物种丰富度和Chao-1估计值显著高于桉树林,而二者优势度指数则显著低于桉树林;5种生境的蚂蚁群落结构相似性有显著差异,有红火蚁发生的生境的蚂蚁群落结构与云南松次生林不相似;红火蚁蚁巢密度与红火蚁工蚁多度、本地蚂蚁多度、物种丰富度无显著关联;随着红火蚁工蚁多度的增加,本地蚂蚁物种丰富度和多度均呈显著线性下降。 结论 在昆明红火蚁次适宜区,红火蚁多发生于受干扰的开阔生境,特别是稀疏的桉树林,而很少入侵郁闭度高的生境;红火蚁入侵后导致本地蚂蚁群落多样性水平显著降低,改变蚂蚁群落结构;红火蚁入侵后,需要种群发展至较大规模才表现出种群数量优势,进而对本地蚂蚁产生显著影响;减少红火蚁适宜生境,对适宜生境加强巡查,及时对中大型蚁巢开展药剂治理将有利于降低红火蚁发生发展。
金银花黑斑病病原菌番茄匍柄霉的分离与鉴定
刘端冲, 杨金库, 林若竹, 姚艳霞, 淮稳霞, 赵文霞
2023, 36(6): 30-39. doi: 10.12403/j.1001-1498.20230079
摘要:
目的 分离并鉴定引起金银花黑斑病的病原菌,为该病害的有效防控提供理论依据。 方法 采用常规组织分离法对发病金银花叶片进行分离,结合形态学、多基因序列分析(ITS、gpd和EF-1α序列)和致病性测定进行病原物种鉴定。 结果 在形态学上,分离获得的菌株YP4在PDA培养基上的菌落呈灰白或黄白色棉毛状,与番茄匍柄霉的菌落特征相符;在基于ITS、 gpd和EF-1α序列联合构建的3种系统发育树中,供试菌株YP4均以较高支持率与番茄匍柄霉(Stemphylium lycopersici)聚在同一分支上;致病性接种实验结果表明,菌株YP4接种至金银花叶片上和番茄叶片上均可产生病斑,并可再分离获得其纯菌株;因此,结合形态学、分子系统发育学以及致病性测定,该病原真菌被鉴定为番茄匍柄霉。 结论 本研究明确了引起河北省金银花黑斑病的病原菌为番茄匍柄霉,这是该病菌在我国危害金银花的首次报道。
不同强度修枝对杉木生长和无节材形成的影响
王娇, 关欣, 黄苛, 植可翔, 陈波翰, 段萱, 杨佳敏, 张伟东, 陈龙池, 杨庆朋
2023, 36(6): 40-47. doi: 10.12403/j.1001-1498.20230133
摘要:
目的 针对杉木人工林生产力和木材质量降低的问题,开展修枝试验,分析修枝强度对林分生长和无节材形成的影响,以期为杉木无节材培育提供理论依据。 方法 以8年生杉木人工林为研究对象,进行轻度修枝(保留冠长的75%,LP)、重度修枝(保留冠长的50%,HP)和对照(未修枝,CK)3种强度修枝处理, 10年后比较不同强度修枝下杉木胸径、树高、材积、木材物理性质的差异,利用旋切法测量节子数量与大小,探讨修枝对林分生长和无节材形成的影响。 结果 不同强度修枝对杉木胸径、树高、材积和饱满度均没有显著影响,也未影响杉木活枝的枝下高和活枝数量。修枝节的直径、长度和体积均显著低于自疏节,修枝处理也显著降低自疏节的数量。轻度修枝和重度修枝分别使单株节子总直径显著降低27.6%和40.8%,使单株节子总长度显著降低26.4%和32.6%,使单株节子总体积显著降低27.8%和45.0%。与有节部分相比,无节木材的密度显著降低,抗压强度和抗弯强度显著增加。 结论 对杉木人工林宜采用修枝措施,在保持林分生长和材积不降低的前提下,减少节子的数量和体积,以提升杉木外观等级并促进杉木无节材的形成。
间伐套种对杉木人工林生长、干形形质和材种结构的影响
王书韧, 郭利娜, 白彦锋, 臧毅明, 朱亚军, 姜春前
2023, 36(6): 48-57. doi: 10.12403/j.1001-1498.20230147
摘要:
目的 分析间伐套种措施对杉木林木生长形质性状、空间利用能力和林分产量的影响,明确林分经营方向,为杉木人工纯林改造提供科学依据。 方法 对安徽省青阳县23 a林龄的杉木人工林设置3种间伐强度(Ⅰ:47%;Ⅱ:56%;Ⅲ:65%),林下套种2种阔叶树浙江楠(Phoebe chekiangensis)和檫木(Sassafras tzumu),并以未间伐套种的杉木人工纯林为对照(CK:0%间伐,保留密度1 740株·hm−2),探究不同间伐与阔叶树套种处理对杉木人工林的影响,并通过主成分分析法综合评价间伐与阔叶树套种对杉木生长的影响。 结果 (1)间伐与阔叶树套种促进了杉木生长,Ⅲ处理的胸径、树高、单木材积、用材出材率均为最大,分别比CK增加了32.07%、21.60%、83.33%、6.77%(P<0.05);但高径比和胸高形数、小条木、小径材、薪材和废材的出材率均低于CK,分别降低了8.64%、3.70%、90.88%、41.47%、54.50%、5.71%。(2)间伐与阔叶树套种改变了杉木的空间利用能力,冠幅、冠长、冠长率、冠形率、树冠表面积和树冠体积均显著高于CK(P<0.05),分别提高了12.16%~31.00%、55.58%~61.24%、30.00%~40.00%、16.11%~44.94%、67.17%~95.86%、84.74%~146.63%。(3)间伐套种处理可以有效改善杉木人工林的生长特征,各处理的综合得分由高到低依次为Ⅲ(1.186)>Ⅱ(1.092)>Ⅰ(0.671)>CK(−0.709)。 结论 杉木人工林经营若以快速提升杉木人工林生长特征为目的,本研究中Ⅲ处理(65%间伐 + 套种阔叶树)是最佳处理措施。
南亚热带乡土阔叶林与马尾松林土壤细菌群落多样性和结构
滕金倩, 肖指柔, 明安刚, 朱豪, 席守鸿, 何江, 朱茂锋, 陶怡, 覃林
2023, 36(6): 58-68. doi: 10.12403/j.1001-1498.20230214
摘要:
目的 探究针叶林转换成阔叶林后土壤细菌群落多样性和结构的变化特征。 方法 以我国南亚热带地区针叶马尾松林及乡土阔叶红锥林、米老排林和火力楠林为对象,将收集于2017年2月各林分土壤表层(0~20 cm)、中层(20~40 cm)和底层(40~60 cm)的样品进行细菌16S rRNA基因高通量测序,基于该数据分析将马尾松林转换成乡土阔叶林后土壤细菌群落分类与系统发育的多样性和结构的变化特征。 结果 表明:(1)马尾松林改造成米老排林和火力楠林后,显著增加了土壤表层细菌群落分类与系统发育多样性,这主要由土壤含水量(SWC)所致。(2)红锥林、米老排林和火力楠林取代马尾松林后,表层土壤细菌群落分类结构发生了明显变化,而在中层只有红锥林有显著改变,受限于土壤SWC、总磷(TP)、总氮(TN)和碳氮比(C/N)。(3)马尾松林改建为乡土阔叶林后,不同土层的细菌群落系统发育结构仍为聚集,环境过滤始终是调控群落构建的主要因素。(4)在土壤表层和中层,马尾松林转换为红锥林的分类及系统发育转换率高于转换为米老排林和火力楠林,表明红锥林土壤细菌群落稳定性较差。 结论 综上,考虑土壤细菌群落分类和系统发育多样性及转换率,该地将马尾松林改建成米老排林或火力楠林后的土壤细菌群落稳定性高于改建成红锥林后的土壤细菌群落稳定性。
不同培养基、生长调节剂浓度对4个尾巨桉无性系组培生根的影响
黄安瀛, 陈铭秋, 林彦, 卢万鸿, 王楚彪, 燕青, 罗建中
2023, 36(6): 69-77. doi: 10.12403/j.1001-1498.20230061
摘要:
目的 通过不同种类培养基及不同浓度生长调节剂对4个尾巨桉无性系幼苗进行处理,以了解各因素对其生根的影响,为尾巨桉的离体快繁及栽培提供理论依据和技术支持。 方法 以来自尾巨桉同一杂交组合,亲本相同但生根能力不同的4个无性系(EC262、EC264、EC269和EC272)为试验材料,设4因素4水平16个处理的正交试验,培养30 d时对其生根率、生根量、平均根长、最长根长等生长指标进行测量,并评估其生根性状,最后利用极差分析对这些数据进行进一步评价。 结果 方差分析结果表明:植物生长调节剂种类和浓度、培养基类型及无性系均对植株生根的效果具有极显著影响。4个无性系在不同处理下均可生根,生根率在7.5%~55%之间,平均根数介于1~3.27之间,平均根长在1.95~5.02 cm之间,最长根长在2.18~7.03 cm之间, 生根性状评分介于27.78%~75.75%之间。极差分析表明:代表生根前期的根系发生能力的生根率及生根根数,主要受无性系的影响;而代表后续根系质量的平均根长、最长根长及生根性状评价,培养基的作用超过了无性系起了更重要的作用。 结论 在尾巨桉4个无性系生根初始阶段,遗传因素是其生根差异的主导因素,而在根系发育的后续阶段,环境因素的影响更大。本研究的结果可为桉树及其它树种的组培扩繁技术体系优化提供理论支持与技术参考。
基于SSR标记构建江西杉木核心种质及其分子身份证
娄永峰, 朱柯帆, 宋晓琛, 冷春晖, 陈兴彬, 肖复明
2023, 36(6): 78-86. doi: 10.12403/j.1001-1498.20230163
摘要:
目的 分析江西杉木种质资源的遗传多样性,构建其核心种质;在此基础上,构建核心种质分子身份证,为江西杉木种质的进一步研究与利用提供理论依据和核心材料。 方法 以江西地区的杉木种质为材料,利用SSR标记开展遗传多样性分析,并基于等位基因数最大化原则(M策略)构建核心种质,通过遗传多样性参数及其保留比例进行核心种质评价,结合遗传多样性参数的t检验和主坐标分析(PCoA)验证和确认核心种质的代表性。基于最少标记鉴定最多种质的原则,选择高效SSR标记,构建江西杉木核心种质的SSR分子指纹图谱和分子身份证。 结果 20个SSR标记在495份种质中共检测到122个等位基因数(Na),平均Shannon’s信息指数(I)、平均Nei’s遗传多样性指数(H)、平均观测杂合度(Ho)和平均期望杂合度(He)分别为0.762、0.400、0.394和0.400,表明江西杉木种质的遗传多样性较丰富。采用M策略构建了含有52份材料的江西杉木核心种质,10.5%的核心种质保留了原种质100.0%的Na、107.4%的有效等位基因数(Ne)、115.1%的I、109.0%的H、104.1%的Ho、110.0%的He和111.2%的PICt检验表明以上遗传多样性参数与原种质均没有显著差异,主坐标分析(PCoA)显示核心种质在原种质的主坐标图分布均匀,说明构建的核心种质具有代表性。按多态性信息含量(PIC)值高低顺序,依次增加标记数量,结合UPGMA聚类,发现4个SSR分子标记,H97与H286、CLSSR9、CLSSR37相结合,可将52份江西杉木核心种质鉴别,据此构建了52份核心种质的SSR分子指纹图谱、分子身份证条形码和二维码。 结论 江西杉木种质资源的遗传多样性较丰富,构建的江西52份杉木核心种质具有代表性,选择上诉4个高效SSR标记可有效鉴别核心种质,并成功绘制了江西杉木核心种质的分子身份证。
8个油橄榄品种扦插苗苗期耐寒性评价
吴文俊, 戚建莉, 金高明, 张荣, 姚玉芳, 马成艳, 姜成英
2023, 36(6): 87-96. doi: 10.12403/j.1001-1498.20220536
摘要:
目的 为探明油橄榄扦插苗苗期抗寒性评价方法。 方法 以中国北亚热带西秦岭南坡白龙江河谷地引种栽植的8个油橄榄品种2年生扦插苗为研究对象,人工模拟冷胁迫(16、12、8、4、0、−4 ℃),对其渗透调节物质含量,保护酶活性,光合和叶绿素荧光参数等指标进行分析。 结果 随着冷胁迫加剧,8个供试油橄榄品种幼苗叶片相对电导率(REC)、脯氨酸(Pro)、可溶性糖(SS)、可溶性蛋白(SP)含量呈上升趋势,超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性在0 ℃前呈上升趋势,降至冰点后又开始逐渐降低;温度下降的过程中,各品种叶片叶绿素含量(Chl)、净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、最大光化学效率(Fv/Fm)、实际光化学效率(ΦPSⅡ)均呈现下降趋势,气孔导度( G s)在4 ℃前呈下降趋势。应用半致死温度(LT50),渗透调节物质、保护酶活性参数隶属函数,光合和叶绿素荧光参数隶属函数3种评价体系进行了相关分析,8个油橄榄品种扦插苗半致死温度介于−16.359~−9.715 ℃之间。 结论 通过渗透调节物质、保护酶活性参数隶属函数法所得出的耐寒性综合排序与应用电导法配合Logistic方程求出半致死温度的排序基本一致,并且符合试验地区油橄榄苗期越冬表现,可以作为油橄榄苗期耐寒性评价方法。
黄杨斑蛾田猎姬蜂(膜翅目:姬蜂科)个体发育与生殖行为
王于, 田良恒, 李欣, 张锐敏, 尹新明, 白素芬
2023, 36(6): 97-105. doi: 10.12403/j.1001-1498.20230037
摘要:
目的 黄杨斑蛾田猎姬蜂是园林主要害虫大叶黄杨斑蛾预蛹和蛹期的专性外寄生蜂,寄生率高,控害效果突出。为充分发挥该蜂的生物防治潜能,填补国内外有关该蜂个体发育特征及生殖特性的空白从而开展本研究。 方法 以河南新纪录种黄杨斑蛾田猎姬蜂为对象,通过野外采集,结合室内恒温饲养和观察,对其个体发育过程、生殖系统构造及生殖行为进行系统研究。 结果 该蜂完成胚胎发育需48~50 h,幼虫有4个虫龄,预蛹和蛹期经历形态剧烈变化和色素的沉积,成虫具明显的性二型现象,一个世代历经23~27 d。雌蜂卵巢管9~11根,属多滋式,雄蜂1对精巢融合,输精管细长。雄蜂通过扇翅和触角拍打进行求偶,由雄蜂主导交配行为,雄蜂可交配多次,而雌蜂一生只交配1次,该蜂日产卵量可达7粒,一生可产20粒卵,存在过寄生行为。 结论 黄杨斑蛾田猎姬蜂为大卵型、卵育型外寄生蜂,寄生能力较强,具有保护和利用价值。这些基本生物学特性研究可为更好地保护和发挥黄杨斑蛾田猎姬蜂对大叶黄杨斑蛾的控害潜能奠定基础。
中国盘腹蚁属19种蚂蚁的形态测量学研究
段加焕, 徐正会, 张新民
2023, 36(6): 106-114. doi: 10.12403/j.1001-1498.20230060
摘要:
目的 探究形态测量学方法在蚁科昆虫分类中的应用价值。 方法 采用因子分析、主成分分析和系统聚类的统计分析方法进行中国盘腹蚁属19种蚂蚁的形态测量学研究。 结果 4个主成分胸长(MSL)、头宽(HW)、腹柄长宽比(LPI)和腹柄长高比 (DPI)有较高的载荷值,可综合反映其他14个变量,其主成分得分散点图能够明显区分该属19种蚂蚁;聚类分析可将19种盘腹蚁聚成4分支,第一支与第二亲缘关系最近,与第四支最远,其结果与主成分的分散点图的聚类情况以及形态特征分类结果基本一致。 结论 形态测量学方法对蚁科昆虫的分类学研究具有很好的应用价值,具有重要应用前景,可为物种分类鉴定提供新的方法。
西南桦节间茎段植株再生体系的建立
王欢, 郭俊杰, 王春胜, 尹海锋, 曾杰
2023, 36(6): 115-125. doi: 10.12403/j.1001-1498.20230159
摘要:
目的 探究西南桦间接器官发生过程的愈伤组织诱导、不定芽分化、生根诱导等各阶段的适宜培养基配方,建立西南桦高频再生体系,为其遗传转化和良种繁育提供理论依据和技术支持。 方法 以西南桦TC2号无性系的节间茎段为外植体开展愈伤组织诱导、不定芽分化以及生根培养基筛选试验,并优化了预培养条件,揭示了愈伤组织诱导阶段基本培养基、激素浓度、暗培养时间,愈伤组织分化阶段激素组合,以及预培养条件等因素对不定芽分化的影响。 结果 (1) 预培养的适宜条件为:弱光培养 (1 000 lx) 15 d后转至暗培养7 d,再正常光照 (2 000 lx) 培养8 d,该条件下可获得适度黄化的植株,其平均株高和节间长度分别为6.6 cm和3.1 cm; (2) 适合西南桦节间茎段愈伤组织诱导的培养基为WPB5 + 1.0 mg·L−1 TDZ + 0.2 mg·L−1 NAA + 20 g·L−1蔗糖 + 5.8 g·L−1琼脂 (pH5.8),适宜暗培养时间为15 d;(3) 适合愈伤组织分化的培养基为WPM + 0.8 mg·L−1 6-BA + 0.5 mg·L−1 GA3 + 30 g·L−1蔗糖 + 5.8 g·L−1琼脂 (pH5.8);(4) 采用上述最优方案,其茎段诱导的愈伤组织分化率和净增殖系数为88.9%和6.2以上,平均每个预培养植株可产生56.8个不定芽;(5) 适宜生根培养基为WPM + 0.1 mg·L−1 NAA + 20 g·L−1蔗糖 + 5.8 g·L−1琼脂 (pH5.8),培养30 d后生根率可达100%。 结论 本研究完整构建了高效稳定、重复性好的西南桦节间茎段高频再生体系,该体系不仅愈伤组织分化率和增殖系数较高,还可提升节间茎段取材的效率,为今后开展西南桦组培快繁以及利用基因工程进行其遗传性状改良奠定了基础。
核桃果皮对苹果蠹蛾为害的防御响应
曹小艳, 叶晓琴, 阿地力·沙塔尔
2023, 36(6): 126-133. doi: 10.12403/j.1001-1498.20230012
摘要:
目的 研究苹果蠹蛾为害后诱导核桃果皮产生的防御应答响应。 方法 采用紫外分光光度法与酶标仪微量法分析核桃果皮营养物质、次生代谢物质的含量,防御酶的活性以及苹果蠹蛾与核桃的互作关系。 结果 核桃果皮被苹果蠹蛾蛀食后可溶性糖与可溶性蛋白的含量随着时间推移逐渐降低,在为害24 h时可溶性蛋白含量与对照相比差异显著(P<0.05);在为害48 h时可溶性糖与对照相比差异显著(P<0.05)。次生代谢物质胡桃醌、单宁的含量随时间的推移呈先上升后下降的趋势,其中胡桃醌在为害48 h时含量达到最高,为976.68 µg·g−1,是对照的1.44倍;单宁含量在24 h时达到高峰,为4.11 mg·g−1,是对照的1.33倍;类黄酮的含量呈逐渐上升趋势,在24 h时与对照相比差异显著(P<0.05)。在为害12 h时,CAT活性与对照相比差异显著(P<0.05),在72 h时CAT活性达峰值,为55.97 U·min−1·g−1,是对照的1.45倍;POD活性呈先下降后上升的趋势,在72 h时达最高值,是对照的1.62倍;SOD活性呈先上升后下降的趋势,在24 h时达到峰值,为623.69 U·g−1,是对照的1.98倍。 结论 核桃果皮主要通过调节体内的营养物质、次生代谢物质以及防御酶活性的变化,对苹果蠹蛾的为害产生应激反应,进而发挥防御作用。
郭岩山自然保护区丝栗栲天然林分土壤微生物群落沿海拔梯度变化
汪运祥, 吴航湦, 何冬梅, 苏仪, 王子杨, 潘龙, 廖晓丽, 靳少非, 郑德祥
2023, 36(6): 134-143. doi: 10.12403/j.1001-1498.20230194
摘要:
目的 沿着海拔梯度探究郭岩山丝栗栲天然林分土壤微生物多样性和群落组成变化及其与土壤性质的相关关系,揭示气候变化对中国中亚热带中低海拔小跨度梯度下丝栗栲土壤微生物多样性和群落组成变化规律及其影响因素。 方法 选取郭岩山自然保护区海拔500~900 m梯度下丝栗栲天然林分的表层土壤,测定其理化性质,并进行Illumina高通量测序,采用相关性分析和冗余分析等方法研究土壤微生物多样性和群落组成特征及其影响因素。 结果 土壤细菌α多样性并没有呈现明显的海拔分布格局,而真菌的α多样性沿海拔梯度先下降后上升,这与大跨度海拔梯度的研究存在差异;酸杆菌门(Acidobacteria)、放线菌门(Actinobacteria)和变形菌门(Proteobacteria)是细菌群落的3个主要菌门,norank_f_norank_o_subgroup_2norank_f_xanthobacteraceae是细菌群落的两个主要菌属;担子菌门(Basidiomycota)、子囊菌门(Ascomycota)是真菌群落的两个主要菌门,RussulaLactifluus是真菌群落的两个主要菌属,说明了小跨度的海拔梯度不会显著影响优势微生物菌门和属的变化;优势细菌门及属相对丰度及群落组成与土壤pH值、全磷和碱解氮密切相关,而土壤全磷和速效钾是影响真菌群落组成和优势门及属相对丰度的最重要因素,土壤性质可以很好地预测土壤微生物群落的变化,即使在小跨度海拔梯度上亦是如此。 结论 土壤性质和海拔高度共同影响了郭岩山自然保护区土壤微生物的生态地理学分布。本研究将为南方亚热带常绿阔叶林小跨度海拔梯度土壤微生物多样性研究和群落组成保护提供科学依据。
紫梗籽银桂种子发育过程中内源激素含量的动态变化研究
朱永莉, 沈永宝
2023, 36(6): 144-150. doi: 10.12403/j.1001-1498.20230164
摘要:
目的 通过分别测定紫梗籽银桂种子发育过程中胚和胚乳的4种内源激素含量的变化,探讨该过程中内源激素的变化规律。 方法 以紫梗籽银桂种子为研究材料,分别测定其种子发育过程不同时期胚和胚乳内源激素生长素(IAA)、赤霉素(GA3)、玉米素核苷(ZR)、脱落酸(ABA)含量的变化。 结果 紫梗籽银桂种子发育过程中胚的GA3含量整体呈下降趋势,ABA含量呈不断上升的趋势,IAA、ZR含量均呈先上升后下降再上升的趋势;GA3/ABA比值不断下降,IAA/ABA、ZR/ABA的比值先下降后上升,胚中GA3/ABA比值的变化幅度大于IAA/ABA、ZR/ABA的比值变化;胚乳中GA3、IAA、ZR含量总体呈下降的趋势,ABA含量呈先下降、后上升并保持平稳的趋势;GA3/ABA、IAA/ABA、ZR/ABA3个比值总体均呈现下降趋势,胚乳中GA3/ABA比值的变化幅度大于IAA/ABA、ZR/ABA的比值变化。 结论 紫梗籽银桂种子发育过程中胚和胚乳的4种内源激素含量的动态变化呈现一定的规律性,胚及胚乳中GA3/ABA比值均呈下降趋势,变化幅度均大于IAA/ABA、ZR/ABA的比值变化,GA3/ABA水平的高低可能是影响种子发育的关键因素。
不同造林密度和冠层下杉木幼林叶片光合特性的差异研究
车豪, 全小强, 王立冬, 李小玉, 胥清利, 梁海燕, 王燕茹, 马祥庆, 闫小莉
2023, 36(6): 151-161. doi: 10.12403/j.1001-1498.20230207
摘要:
目的 合理的造林密度和冠层结构可有效提高林木光合效率和生长发育,研究不同造林密度下的杉木幼林不同冠层、方向和枝条部位的叶片光合特征,可为杉木大径级无节良材培育中科学界定合理的造林密度和修枝高度提供理论依据。 方法 以5年生杉木林为对象,于5个造林密度(M1: 833、M2: 1667、M3: 2500、M4: 3 333、M5: 6 667 株·hm−2)样地中选择3株标准木,分5个不同冠层(距离树体基部1、2、3、4、5 m处)、枝条朝向(东西和南北)、枝条叶片部位(尖端和末梢),测量光合特性值净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)和气孔导度(Gs)并计算水分利用效率(WUE)。 结果 1)在冠层2 m处,PnWUE随造林密度的增加而减小,在冠层3~5 m处PnGsTrWUE随造林密度的增加呈现先升后降的趋势。2)PnGsTrWUE均随冠层的升高而显著增大,树冠5 m处的枝叶光照条件充足,光合作用较强。3)除在M4、M5密度下树冠2~3 m处的杉木叶片PnGsTrWUE在不同枝条部位表现为末梢叶>尖端叶外,其余的不同冠层和不同密度下的杉木叶片PnGsTrWUE在不同枝条部位表现为尖端叶>末梢叶。 结论 5个造林密度中M2密度(1667株·hm−2)的杉木叶片在不同冠层和枝条方向上的光合能力整体上更强,在4个冠层中各造林密度下均为树冠5 m处的杉木叶片表现出更大的光合潜力,尖端叶的光合能力强于末梢叶,东西向枝条叶片光合能力强于南北向枝条叶片。在M5造林密度(6667株·hm−2)的冠层2和3 m处、M4密度造林(3333株·hm−2)的冠层2 m处的枝条叶片净光合速率出现负值,即密度的增加会对林内光照资源产生影响,特别是位于低冠层的枝叶,且密度越大冠层光合能力受到的影响也越明显。
嗜果刀孢菌寄主范围的测定及PCR快速检测
陈帅康, 王彩霞, 施万斌, 鲁海龙, 董安昊, 刘楚丽, 马荣
2023, 36(6): 162-171. doi: 10.12403/j.1001-1498.20230029
摘要:
目的 探讨嗜果刀孢菌对新疆其他主要树种的潜在危害,提高该病害的诊断和检测效率。 方法 本文将嗜果刀孢菌通过离体叶片接种至6科19种植物的健康叶片上,初步测定其致病性和寄主范围;参考tef1序列设计了嗜果刀孢菌的特异性引物;通过常规PCR和实时荧光PCR对76株嗜果刀孢菌和22株其它真菌进行特异性和灵敏度检测,并优化实时荧光PCR的反应体系;另外,应用所设计的特异性引物对田间自然发病样本和人工接种7、10、13、16、19、21、24、48 h后的野杏叶片样品进行常规PCR检测。 结果 15种植物叶片在接种嗜果刀孢菌5 d后出现明显病斑,不同寄主的病斑大小存在极显著性差异(P<0.01),其中新疆小叶白蜡的病斑面积最大,达28.99 mm2,而紫叶矮樱、黄果山楂、新疆杨、鞑靼桑等4种植物叶片未发病。本研究设计的特异性引物W0404-14-F/W0404-14-R扩增出的特异性条带为113 bp,对照及其它真菌无扩增条带。常规PCR检测的灵敏度为5.99 × 10−1 ng·μL−1。在野杏叶片接种10 h后通过常规PCR可在叶片内检测到嗜果刀孢菌。 结论 嗜果刀孢菌可为害15种其他树种,具有潜在危害性;PCR快速检测方法检测嗜果刀孢菌速度快、特异性强,本研究首次探索了嗜果刀孢菌潜在寄主范围及PCR快速检测方法,为由嗜果刀孢菌引起的穿孔病的诊断及检测提供了理论依据。
中国栓皮栎上瘿蜂虫瘿内寄生蜂种类调查
谭林晏, 任典挺, 龙承鹏, 张惠超, 王义平
2023, 36(6): 172-180. doi: 10.12403/j.1001-1498.20230081
摘要:
目的 为探明中国栓皮栎上瘿蜂虫瘿内寄生蜂昆虫种类,2019至2022年调查了我国栓皮栎上不同形态瘿蜂虫瘿中寄生蜂分布,为生物防治瘿蜂昆虫奠定基础。 方法 通过野外调查采集栓皮栎上的瘿蜂虫瘿,进行室内寄生蜂饲养,对我国栓皮栎上不同类型瘿蜂虫瘿内的寄生蜂昆虫种类进行分类与鉴定。 结果 调查了我国栓皮栎上12种形态瘿蜂虫瘿内的寄生蜂共计有9科17属26种,其中包括5个中国新记录种,并介绍其分布情况。 结论 本文记录了栓皮栎上瘿蜂虫瘿内的26种寄生蜂及其分布情况,以及其对应的虫瘿形态,并获得了虫瘿与寄生蜂的彩色照片。
硼对黑木相思幼苗生长发育的影响
陈朝黎, 白晓刚, 李湘阳, 曾炳山, 胡冰
2023, 36(6): 181-191. doi: 10.12403/j.1001-1498.20230175
摘要:
目的 研究不同供硼量培养条件下,黑木相思生长指标、生理生化特性和营养元素含量的变化,揭示黑木相思对硼胁迫环境的响应模式。 方法 以1月龄黑木相思无性系SR17幼苗为材料,利用含0、0.1、1、2 mmol·L−1硼酸的营养液培养2个月后,测定黑木相思的生长指标、叶绿素含量、生理活性物质含量、氧化还原酶活性和营养元素含量等生理生化指标的变化,基于主成分与隶属函数分析,综合评价各指标对黑木相思响应不同供硼量的贡献率,比较黑木相思幼苗对不同供硼量的适应性。 结果 试验结果表明,0、1和2 mmol·L−1供硼量抑制了黑木相思幼苗株高和根长的增加,降低了地上部分叶绿素的含量,引起叶片失绿、黄化甚至脱落的表型。0 mmol·L−1供硼量使黑木相思的主根和侧根呈白色且增粗,1 、2 mmol·L−1供硼量使根系褐化。0、1、2 mmol·L−1供硼量降低了黑木相思体内抗坏血酸(AsA)的含量,引起了氧化反应;增加了丙二醛(MDA)和脯氨酸(Pro)含量,引起体内脂质氧化水平升高和渗透胁迫;增加了体内超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)、脂氧合酶(LOX)和苯丙氨酸解氨酶(PAL)的活性,引发了氧自由基和过氧化氢(H2O2)的积累与清除以及次生代谢物的合成。黑木相思体内硼元素含量增加,磷和钾元素的含量也随之增加,而钙元素含量在 0.1 mmol·L−1供硼量下最高。通过主成分和隶属函数分析,钾元素含量、叶片数增长量、株高增长量、LOX活性、AsA含量、钙元素含量、硼元素含量、POD活性、Pro含量、SOD活性、根长增长量、蛋白浓度、PAL活性及叶绿素b含量14个指标可作为黑木相思生长发育响应硼胁迫的主要指标。 结论 黑木相思幼苗在0.1mmol·L−1供硼量下生长势较好,其生长指标、生理生化特性和营养元素含量在不同供硼量条件下差异显著,黑木相思通过调控植株表型、生理活性物质含量、氧化还原酶活性和营养元素含量响应硼胁迫。