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树木生理生态

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水分和光照条件对核桃-黄豆农林复合系统中黄豆光合作用和生长的影响     王林,代永欣,张劲松,孟平,孙胜,李豪,万贤崇 林业科学   2020,56(4 ):188 -196. DOI:10.11707/j.1001-7488.20200421 摘要  （244） HTML （10） PDF（pc） （1515KB）（141） 收藏 目的: 研究核桃-黄豆农林复合系统中不同种植位置间作作物在不同水分、光照条件下的水分利用和碳代谢，为更好了解种间相互作用对植物生长的影响提供参考。方法: 2017年，在太行山南麓低山丘陵区核桃-黄豆农林复合系统中，测定不同种植位置黄豆在旱季(7月中旬)和雨季(8月下旬)的土壤含水量、凌晨和正午水势、正午茎秆导水损失率(PLC)、株高和基径、生物量以及根、茎、叶的非结构性碳(NSC)含量。结果: 1)在旱季，随着与核桃树距离的增加，土壤含水量降低，黄豆凌晨和正午水势下降，正午茎秆PLC上升，距核桃树1.5和2.5 m的黄豆光合速率和气孔导度较大，距核桃树0.6 m和单作的黄豆光合速率偏低，但总体上间作和单作的黄豆气体交换没有显著差异。旱季生物量、根冠比和NSC随着与核桃树距离增加而增大。2)在雨季，除距核桃树0.6 m处土壤含水量偏低外，其余位置均无显著性差异，土壤含水量比旱季高60%以上。不同种植位置黄豆凌晨水势没有显著性差异，但单作黄豆正午水势更低，茎秆PLC较间作黄豆严重。光合速率、气孔导度、生物量、NSC含量、根冠比均随着与核桃树距离增加而增大。根、茎、叶NSC含量均显著高于旱季，主要由淀粉储藏增加引起。结论: 在旱季，不同种植位置黄豆水分状况均受一定程度的干旱影响，复合系统中间作黄豆水分状况好于单作，但旱季水分胁迫没有显著影响光合作用和生长；遮荫的影响覆盖了水分状况改善的作用。在雨季，复合系统中黄豆主要受遮荫影响，距离树木越远生长情况越好。在研究年份水分不是主要限制因子的情况下，间作互利作用未体现，而复合系统中的光能竞争会导致间作黄豆生长量明显下降。 数据和表丨 参考文献丨 相关文章丨 多维度评价

马尾松转录组密码子使用偏好性及其影响因素     朱沛煌,陈妤,朱灵芝,李荣,季孔庶 林业科学   2020,56(4 ):74 -81. DOI:10.11707/j.1001-7488.20200408 摘要  （228） HTML （13） PDF（pc） （2310KB）（355） 收藏 目的: 异源表达是植物蛋白功能验证和分子育种的重要手段，而密码子是异源基因高效表达的重要因素，对马尾松转录组基因编码区密码子偏好性分析可以为马尾松分子育种提供一定的理论支持。方法: 利用CodonW、EMBOSS密码子分析软件对马尾松转录组进行密码子参数分析和密码子偏好性分析，根据中性绘图、ENc-GC3s、偏倚性分析推测马尾松密码子偏好性的主要形成原因。通过比较高低表达基因样本同义密码子相对使用度（RSCU）筛选马尾松最优密码子，通过密码子使用频率比值分析马尾松与拟南芥、烟草、欧洲山杨、大肠杆菌、酿酒酵母的密码子偏好性差异。结果: 马尾松转录组编码序列（CDS）密码子平均GC含量为44.95%，密码子第3位GC含量为38.95%，尤为偏好A/T。高、低表达基因样本统计分析表明，马尾松转录组RSCU差异较小，筛选出TTA、CAA、TGT、GGT等27个密码子可作为马尾松的最优密码子。中性绘图、ENc-GC3s关联分析以及偏倚分析表明，马尾松密码子偏好性的形成可能主要受突变影响，其次受自然选择等多重因素共同影响。密码子使用频率分析表明马尾松密码子偏好性与烟草、拟南芥和欧洲山杨相比差异较小，与大肠杆菌差异最大，与酿酒酵母差异小于大肠杆菌。结论: 马尾松偏好第3位为A/T的密码子，筛选出27个最优密码子，其中25个密码子第3位为A/T。马尾松密码子使用偏好性形成主要受突变影响，其次受自然选择等多重因素共同影响。烟草可以作为马尾松基因异源表达的优选植物生物体，而微生物中酿酒酵母可能优于大肠杆菌。 数据和表丨 参考文献丨 相关文章丨 多维度评价

元江箭竹花器官形态与解剖观察及其败育分析     黄玲,邓琳,初彩华,詹卉,王曙光 林业科学   2020,56(4 ):64 -73. DOI:10.11707/j.1001-7488.20200407 摘要  （263） HTML （10） PDF（pc） （6417KB）（114） 收藏 目的: 以元江箭竹花序与花器官为研究对象，进行形态解剖学观察研究，分析元江箭竹花序特征与开花特性及结实率低的原因，并试图通过组培技术改变其败育状况，为元江箭竹生殖生物学及育种工作提供新的理论数据。方法: 采用解剖观察的方法对花器官进行形态与解剖结构特征描述，运用石蜡切片对其雌、雄配子体的发育过程进行研究，采用TTC染色法测定花粉活力，并对野外与组培条件下花药的发育情况进行比较与分析。结果: 江箭竹花序顶生，偶具侧生，花序具总柄，由1片营养叶包裹。整个花序为单轴分枝，顶部小穗发育早于基部小穗，为有限花序，单个小穗基部小花先开放，因此属无限花序。每个小穗含4~5朵小花，小花均长0.9 cm，小花间由小穗轴相连，小穗轴顶端膨大具白色绒毛。小穗基部具颖片2枚；内、外稃对生，各1片；浆片3枚；雌蕊1枚；雄蕊3枚。浆片位于内稃与雄蕊之间，小花发育成熟，浆片吸水膨胀，花药伸出，花药为淡黄绿色或紫红色，花药具4室。未成熟花药壁从外向内依次由表皮、药室内壁、中层和绒毡层4层细胞组成。花药发育至二分体时期，绒毡层开始退化，绒毡层细胞属于腺质型。成熟花粉粒为二细胞型，花粉粒平均直径为43.92 μm，被TTC染成红色，活力为54.78%，但萌发率极低，甚至不萌发，花粉败育，其败育方式可总结为绒毡层过度发育、花药壁皱缩、花粉粒退化、空壳花粉粒4种类型。子房为2心皮1室，侧膜胎座，倒生胚珠，双珠被，柱头2裂呈羽毛状，短花柱长柱头型，雌雄同熟、异位。组培条件下，花芽可正常发育成小穗并开花，内外稃张开花药伸出小穗外。花药壁纤维层加厚明显，呈连续性，但多数花粉粒仍出现空壳现象。结论: 元江箭竹为混合花序，单轴分枝，开放型风媒花。元江箭竹属于典型的雄性不育，无法形成有效花粉是导致元江箭竹结实率低的主要原因。元江箭竹花芽在组培条件下可继续开花，花药伸出小穗外，但花粉发育仍然异常，通过组培技术无法改变其败育现象，说明元江箭竹的雄蕊败育可能并非养分不足造成的。 数据和表丨 参考文献丨 相关文章丨 多维度评价

‘冷白玉’枣果实发育过程中内源激素变化与胚败育的关系     任海燕,王永康,赵爱玲,薛晓芳,弓桂花,杜学梅,李登科,杜俊杰 林业科学   2020,56(4 ):55 -63. DOI:10.11707/j.1001-7488.20200406 摘要  （348） HTML （6） PDF（pc） （2638KB）（113） 收藏 目的: 生长素、赤霉素、脱落酸等植物内源激素在促进胚胎发育过程中起着重要的作用。本研究通过分析‘冷白玉’枣4个重要发育阶段胚胎和果肉中生长素（IAA）、赤霉素（GA4）、顺式脱落酸（cABA）和反式脱落酸（tABA）的动态变化，探究枣胚败育与果实发育过程中内源激素变化的相互关系，为阐明枣胚败育机理提供证据，为败育胚的挽救提供理论支撑。方法: 以处于原胚、小球形胚、球形胚、鱼雷形胚4个时期的‘冷白玉’枣为试材，监测幼果和幼胚发育状况，采用液相色谱-质谱检测枣果发育过程中正常胚、败育胚、胚正常果肉、胚败育果肉中IAA、GA4、cABA、tABA 4种内源激素含量的变化。结果: 1）胚中IAA的含量显著高于果肉。在胚中，正常胚中IAA含量呈逐渐升高趋势，而在败育胚中IAA含量呈逐渐下降趋势。胚正常果肉中IAA含量变化呈倒V字形，而胚败育果肉中呈正V字形。2）胚中GA4的含量明显低于果肉，并一直处于较低水平。正常胚中GA4含量低于败育胚。胚发育正常果肉和胚败育果肉中GA4含量均表现为先升高后降低的趋势。3）cABA在果肉和胚发育过程中均表现为逐渐降低趋势。在正常胚中，cABA含量大于果肉中的含量；败育胚中，cABA含量小于果肉中的含量。4）胚中tABA的含量高于果肉。在胚中，正常胚中tABA的含量呈逐渐下降趋势，而在败育胚中tABA呈逐渐上升趋势，并在后期高于正常胚。在果肉中，胚正常果肉和胚败育果肉中的tABA含量均呈先下降后缓慢升高趋势。5）胚中低水平的GA4且较高水平的IAA，及后期低含量的tABA、cABA和较高的IAA/GA4比值有利于幼胚的正常发育。胚中IAA下降和tABA增加及（GA4+IAA）/ABA比值下降是导致胚败育的重要因素。结论: 在枣幼胚发育前期，需要较高的生长类激素促进生长，而在发育后期胚中tABA含量的增加可引起胚败育。 数据和表丨 参考文献丨 相关文章丨 多维度评价