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2015年 第51卷 第1期 刊出日期:2015-01-25
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林业科学. 2015, 51(1):  0-0. 
摘要 ( 141 )   PDF (1319KB) ( 443 )  
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论文与研究报告
四川盆地亚热带常绿阔叶林不同物候期土壤动物对凋落物氮和磷释放的影响
王文君, 杨万勤, 谭波, 刘瑞龙, 吴福忠
林业科学. 2015, 51(1):  1-11.  doi:10.11707/j.1001-7488.20150101
摘要 ( 263 )   HTML   PDF (1548KB) ( 944 )  
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[目的]探讨不同物候期土壤动物对凋落物分解过程中N和P释放特征的影响,以期进一步认识凋落物分解与植物生长间的生态联系.[方法]以四川盆地亚热带常绿阔叶林典型人工林马尾松和柳杉及次生林香樟和麻栎凋落物为研究对象,采用不同孔径凋落物分解袋排除土壤动物的方法,于2011年11月—2012年10月按照凋落物自然分解过程在不同物候期(秋末落叶期、萌动期、展叶期、叶片成熟期、盛叶期和叶衰期)研究去除和不去除土壤动物条件下凋落物分解过程中N和P的浓度、释放率以及释放速率特征.[结果]在第1年的凋落物分解过程中,N浓度在4种凋落物的分解过程中均表现出升高的趋势,土壤动物提高了叶片成熟期马尾松和香樟凋落物N浓度,但降低了柳杉和麻栎凋落物N浓度;4种凋落物P浓度在分解过程中以叶片成熟期和盛叶期达到最高值,除土壤动物显著影响叶片成熟期香樟P浓度外,对其他3种凋落物分解过程中P浓度无显著影响;土壤动物显著影响凋落物N和P的释放过程,移除土壤动物条件下,4种凋落物N在展叶期表现为释放的过程,此后释放率持续下降,但4种凋落物P在展叶期和叶片成熟期表现为释放,盛叶期表现为富集,至叶衰期又表现为释放的过程;相对而言,允许土壤动物进入条件下,马尾松和香樟凋落物N和P在叶片成熟期表现为明显富集现象,而盛叶期表现为明显释放过程,柳杉和麻栎凋落物N和P却表现为叶片成熟期释放而盛叶期明显富集的过程;经过整个第1年的凋落物分解,土壤动物明显促进了柳杉和麻栎凋落物分解过程N的释放以及马尾松凋落物分解过程中P的释放,但土壤动物抑制马尾松和香樟凋落物分解过程中N的释放,以及香樟、柳杉和麻栎凋落物分解过程中P的释放;相对于其他物候期,秋末落叶期和萌动期土壤动物抑制马尾松和香樟凋落物分解过程中N和P的释放,而在展叶期、叶片成熟期和盛叶期土壤动物促进马尾松、香樟和麻栎凋落物分解过程中N和P的释放.[结论]土壤动物可显著影响四川盆地亚热带常绿阔叶林凋落物分解过程中N和P的释放过程,在植物生长较慢的秋末落叶期、萌动期和展叶期土壤动物对凋落物N和P释放的影响相对较小,而在植物生长大量消耗养分的叶片成熟期和盛叶期,土壤动物对凋落物N和P释放的作用更为明显,这一定程度上表明了土壤动物与植物可能存在竞争关系.

秦岭华山松天然次生林优势种群的种间联结性
张明霞, 王得祥, 康冰, 张岗岗, 刘璞, 杜焰玲, 于飞
林业科学. 2015, 51(1):  12-21.  doi:10.11707/j.1001-7488.20150102
摘要 ( 275 )   HTML   PDF (677KB) ( 957 )  
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[目的]分析秦岭林区华山松天然次生林群落乔木层、灌木层、草本层各优势种群的种间关联性,揭示群落发育过程中不同种群之间相互作用的内在关联,以期阐明群落发展与演替和种对间关联性内在规律,为秦岭林区华山松群落可持续经营管理提供理论依据.[方法]选取秦岭山地火地塘林区典型华山松天然次生林群落,基于2×2列联表,采用方差比率法测定乔木层、灌木层和草本层各优势种群间的总体关联性;利用χ2检验和Jaccard指数表征乔木层15个优势种群、灌木层19个优势种群、草本层15个优势种群间的种对关联程度及显著性.[结果]华山松天然次生林群落乔木层、灌木层和草本层优势种群间的总体关联性分别表现为不显著正关联、不显著负关联和显著正关联;χ2检验结果显示该群落乔木层、灌木层和草本层均以正关联种对数占绝对优势,分别达81.9%,77.2%和85.7%,负关联种对数次之,分别为15.2%,13.5%和4.8%,无关联种对数较少,极显著和显著正关联种对数分别为11,2和5对,极显著和显著负关联种对数分别为13,2和1对;Jaccard指数结果与χ2检验结果高度一致,该群落3个层次Jaccard指数较高的种对基本都表现为极显著和显著正相关;青榨槭和千金榆、青榨槭和刺叶栎、刺叶栎和少脉椴、山蚂蝗和刚毛忍冬、野草莓和牛尾蒿种对JI值>0.6,二者之间存在一定的依赖关系,其余种对JI值较小.[结论]秦岭山地华山松天然次生林群落乔木层、灌木层、草本层各优势种对间种间关联明显,该群落总体结构为针阔混交林,物种之间存在一定的独立性,趋于形成一个整体较为稳定的群落.乔木层优势种群种间联结较松散,具有一定的独立性,但独立程度较低,基本趋于稳定,灌木层优势种群则处于动态演替的不稳定阶段,草本层优势种群结构较为稳定.综上所述,种间联结性分析可以作为探讨森林群落稳定性与演替过程中种间关系动态变化的有效途径,实践中应将正联结性较强的树种作为生态树种加以保护,以缩短秦岭山地华山松天然次生林演替的进程.

林龄、叶龄对亚热带杉木人工林碳氮稳定同位素组成的影响
郑璐嘉, 黄志群, 何宗明, 王夏怡, 刘桌明, 刘瑞强, 肖好燕
林业科学. 2015, 51(1):  22-28.  doi:10.11707/j.1001-7488.20150103
摘要 ( 231 )   HTML   PDF (706KB) ( 836 )  
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[目的]研究5个不同林龄(3,8,14,21,46年)、不同叶龄(当年生、1年生、2年生、3年生)杉木人工林叶片的碳、氮稳定同位素组成,并根据它们对氮循环等过程的指示作用来探索不同林龄、叶龄杉木人工林氮循环过程及氮饱和程度的差异,从而为不同生长阶段杉木人工林制定施肥措施提供科学依据.[方法]以福建南平峡阳林场5块相互毗邻的不同林龄杉木人工林为研究对象,在每个林龄的林分内分别设置4个20 m×20 m的试验小区.分别采集不同林龄杉木活叶并根据"主干法"将采集的杉叶分为不同叶龄,然后在每个小区内采集0~10 cm深度土层的土样,用同位素质谱仪测定它们的碳、氮稳定同位素组成(δ13C,δ15N),用碳氮元素分析仪测定叶片氮含量,叶片15N富集指数由叶片δ15N值减去相应的土壤δ15N得到.[结果]叶片δ15N值的变化范围为-2.52‰~2.81‰, 叶片氮含量的变化范围为7.72%~13.5%,二者在不同林龄间均具有极显著差异,并均呈现出幼林和老林较高、处于速生期的林分较低的趋势,且叶片δ15N值与叶片氮含量之间存在显著的相关性,但不同叶龄叶片δ15N值间则不具有显著差异;不同林龄叶片的15N富集指数存在显著差异,呈现出幼林与老林叶片15N富集指数较接近于0的趋势;叶片δ13C的变化范围为-29.93‰~-27.88‰, 不同林龄间差异不显著,但同一林龄不同叶龄叶片的δ13C则有显著差异,且有随着叶龄增大而减小的趋势.[结论]不同林龄叶片δ13C差异不显著但呈现幼年较低的趋势,可能是不同树高导致不同林龄杉木水分利用效率间的差异所致,而同一林龄不同叶龄杉木δ13C间的显著差异则可能是光合作用效率不同造成的.不同林龄在叶片δ15N、叶片氮含量、叶片15N富集指数间的显著差异均指示出处于速生期的林分氮饱和程度显著低于幼林和老林,这说明虽然我国亚热带地区氮沉降现象严重,但氮素仍是限制处于速生期杉木人工林生长的因素.

黄栌幼苗叶片气体交换对干旱胁迫的短期响应
李金航, 齐秀慧, 徐程扬, 王畅, 刘海轩, 孙鹏
林业科学. 2015, 51(1):  29-41.  doi:10.11707/j.1001-7488.20150104
摘要 ( 231 )   HTML   PDF (966KB) ( 673 )  
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[目的]本研究探讨不同产地黄栌苗木叶片气体交换特性对土壤水分胁迫的短期响应特点及规律.[方法]采用田间模拟试验,选取北京西山、山东泰山和山西绛县3个产地的1年生黄栌幼苗为供试材料,设置对照 (CK, 土壤田间持水量的75%~80%)、中度胁迫 (MS, 土壤田间持水量的55%~65%)和重度胁迫 (SS, 土壤田间持水量的35%~45%)3个水分梯度,利用LI-6400便携式光合测定系统和SPSS 20.0统计分析软件测定和拟合幼苗成熟叶片的光响应曲线(Pn-PAR)及CO2响应曲线(Pn-Ci),根据非线性最小二乘法的Levenberg-Marquardt迭代原理计算各光合参数.[结果]1) 黄栌幼苗的CO2同化能力随干旱胁迫程度的加剧及胁迫时间的增加显著 (P < 0.05)下降,主要原因是持续干旱胁迫环境中幼苗叶片CO2传导及光合电子传递受阻、光能利用率下降.受重度胁迫处理幼苗的CO2气孔导度 + 叶肉导度(gsc + gm)、表观量子产量(AQY)、光饱和点-光补偿点(LSP-LCP)、最大电子传递速率(Jmax)和最大电子传递速率/最大羧化速率(Jmax/Vc,max)分别比对照低50.5%,12.0%,21.0%,37.9%和16.9%,干旱胁迫环境中幼苗的gsc,gm,AQY,LSP-LCP,Jmax / Vc,max在胁迫后期比胁迫中期分别低18.7%,81.0%,19.3%,4.6%,5.5%. 2) 水分亏缺可在一定程度上刺激黄栌幼苗提高弱光利用效率及CO2羧化速率.3) 受中度胁迫处理黄栌苗木的CO2气孔限制值(ls)、叶肉扩散限制值(lm)分别比对照高36.9%和25.3%,而受重度胁迫处理幼苗的ls,lm分别比对照高9.7%和103.0%;干旱胁迫环境中黄栌幼苗的平均ls及平均lm在胁迫中期分别比对照高17.7%和46.0%,在胁迫后期则分别比对照高47.0%和71.1%,说明气孔限制和叶肉扩散限制分别是适度干旱胁迫和严重干旱胁迫环境中导致幼苗净光合速率下降的主要原因.4) 重度胁迫环境中,山西产地幼苗光饱和时的最大净光合速率(Pn,max)、CO2饱和时的最大净光合速率(Amax)、Rubisco活性和数量限制的最大净光合速率(Ac,max)、RuBP再生限制的最大净光合速率(Aj,max)、Vc,max、磷酸丙糖利用速率(VTPU)的降幅(相对胁迫处理前)分别比北京产地和山东产地的幼苗高38.0%和50.3%、40.7%和46.3%、45.7%和51.2%、52.4%和54.2%、47.3%和55.8%、55.5%和82.6%,而山西产地受持续干旱胁迫处理幼苗的LCP和暗呼吸速率(Rd)分别比北京产地和山东产地的幼苗低31.2%和47.5%、27.2%和9.2%.[结论]北京西山、山东泰山和山西绛县3个产地黄栌幼苗对持续干旱胁迫环境反应的敏感性具有显著差异.总体而言,重度胁迫环境中山东泰山幼苗叶片的碳同化能力显著高于北京产地和山西产地,而北京产地幼苗叶片的碳同化能力显著高于山西产地.持续干旱胁迫环境中山西产地幼苗的CO2扩散阻力及光合电子传递阻力显著高于其他两产地,而该产地的 LCP及Rd均高于其他两产地,因此,山西产地黄栌幼苗光合参数对水分亏缺的反应较北京产地和山东产地剧烈,但该产地幼苗通过降低光补偿点及暗呼吸代谢水平以保证光合同化产物积累的能力相对较强.

花色多态植物紫薇花部综合特征与繁育系统
刘龙昌, 陶珂, 景康康, 王菲, 司卫杰
林业科学. 2015, 51(1):  42-54.  doi:10.11707/j.1001-7488.20150105
摘要 ( 298 )   HTML   PDF (1284KB) ( 763 )  
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[目的]紫薇具有红色、紫色和白色等显著不同的花色以及形态、大小和颜色明显不同的2种雄蕊,使其成为花色多态型和异型雄蕊研究的良好材料.对紫薇花部综合特征和繁育系统进行系统研究,探究紫薇不同花色植株的繁殖策略以及2种雄蕊在传粉过程中的功能作用.[方法]通过野外定点观测,采用传粉昆虫调查、人工授粉以及人工控制套袋试验等方法对紫薇3种花色植株的花部形态特征、开花进程、传粉式样以及花朵的功能形态特征进行检测.[结果]1) 3种花色植株的花期和单花开放进程基本相同(单花花期为4~5 天).2) 3种花色植株的花在形态特征上存在差异.3) 3种花色植株的短雄蕊数表现为白色花植株>紫色花植株>红色花植株,花色间存在显著差异(P<0.05);红色花植株的单花花粉量和P/O值显著低于其他2种花色植株(P<0.05).4) 3种花色植株的花粉活性和柱头可授性动态变化趋势相似;花粉寿命与柱头可授期有部分重叠,长雄蕊花粉活性最高时期早于柱头最佳可授期,短雄蕊的与柱头最佳可授期同步;白色和紫色花植株的柱头最佳可授期比红色花植株的长(约2 h).5) 2种雄蕊在形态、颜色、花粉量、人工控制试验条件下的结实率和结籽数以及传粉昆虫访花行为等方面都存在显著差异,说明2种雄蕊在传粉过程中存在功能分化,即黄色短雄蕊主要起招引昆虫作用,暗黄色长雄蕊主要起传粉作用;但2种雄蕊在花粉活性、花粉组织化学成分以及人工控制授粉后的结实率等方面均无显著差异,表明二者在生理上尚未分化;去除雄蕊试验表明,雄蕊的排列方式是影响2种雄蕊功能分化程度的重要因素.6) P/O值、套袋试验以及传粉昆虫观察结果表明,紫薇不存在无融合生殖、主动自交和自交不亲和现象,其交配方式是以异交为主、自交亲和的兼性异交繁育系统.7) 传粉昆虫对红色花植株有明显偏好,访问该花色植株的频率显著高于其他2种花色植株(P<0.01);人工授粉后,白色和紫色花植株的结实率显著提高.[结论]在自然条件下,紫薇的白色和紫色花植株存在一定的花粉限制.此时,增加对雄性功能的投入、延长柱头最佳可授期是其维持繁殖成效的适应策略;在传粉过程中,2种雄蕊既有分工,又有协作.2种雄蕊花药开裂时间不同步,花粉活力维持时间也不同,花粉的这种装配机制是紫薇提高花粉输出效率的繁殖策略.
黑杨派无性系不同冠层叶片性状变异和生长选择
李金花, 刘喜荣, 卢孟柱, 刘长敏, 张绮纹
林业科学. 2015, 51(1):  55-65.  doi:10.11707/j.1001-7488.20150106
摘要 ( 215 )   HTML   PDF (1539KB) ( 623 )  
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[目的]对13个黑杨派无性系3年生人工林上、中、下3个冠层水平上叶片栅栏组织、海绵组织和叶片总厚度等解剖性状,气孔密度和长度等气孔性状以及生长性状的变异及性状间相关性进行分析,并用于对生长性状的间接选择研究,以提高选择效率和缩短育种周期.[方法]选用2根1干、规格一致的苗木营建试验林,完全随机区组试验设计,5株×5行共计25株小区,3次重复区组,株行距3 m×5 m,每个区组选2株平均木,依照树冠自然分枝轮序,由上至下依次分上、中、下层,在各冠层南面方向上各取1个代表性一级分枝,选取其成熟叶片测定叶片性状,并连年测定1~4年生长性状,对性状进行方差分析和相关性分析,以生长性状(3年生和4年生胸径)和3个冠层的叶片性状(共计11个性状)进行主成分分析.[结果]13个黑杨派无性系1~4年生生长性状(胸径、树高和材积)差异极显著,叶片解剖性状、气孔性状亦存在显著变异.不论冠层,多数无性系叶片栅栏组织厚度均大于海绵组织厚度,且各无性系叶片下表面气孔密度均大于上表面气孔密度,叶片下表面与上表面气孔长度相近.大多数无性系的树冠上层叶片栅栏组织、海绵组织厚度和叶片总厚度大于下层,上层叶片上表面气孔密度大于中层和下层.不同冠层上叶片上表面气孔密度与1~4年生胸径之间呈极显著负相关,中层叶片上表面气孔密度与3年生和4年生胸径的相关系数分别为-0.755和-0.736,上层叶片下表面气孔密度与2年生胸径之间呈正相关(r=0.402),但中层和下层叶片下表面气孔密度与1~4年生胸径之间相关关系不显著.树冠中层叶片海绵组织厚度与1年和3年生胸径之间呈显著负相关(r=-0.319,-0.339),但不同冠层叶片栅栏组织厚度、叶片总厚度和上下表面气孔长度与1~4年生胸径之间相关性均不显著.11个性状主成分分析(PCA)结果表明,前3个主成分的累积贡献率分别为82.7%,87.5%和88.3%,以前2个主成分为综合指标,可将13个无性系分为3组,选出生长量大的7个无性系,其叶片上表面气孔密度较小,下表面气孔密度较大,上表面和下表面气孔长度较小,海绵组织厚度较小.[结论]黑杨派无性系之间生长性状和不同冠层叶片解剖结构(栅栏组织和海绵组织厚度)及气孔性状(密度和长度)存在显著变异和相关关系,与生长相关关系显著的不同冠层叶片性状可用于黑杨派无性系生长的间接选择.
松材线虫乙酰胆碱酯酶1基因沉默及蛋白抑制剂
刘立宏, 王峰, 马玲, 王步勇, 陈俏丽, 刘晓晗, 董婉莹, 薛羿
林业科学. 2015, 51(1):  66-73.  doi:10.11707/j.1001-7488.20150107
摘要 ( 296 )   HTML   PDF (2222KB) ( 544 )  
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[目的]为提高苦参碱的杀虫效果,对松材线虫的药剂防治靶标乙酰胆碱酯酶1基因(BxACE 1)进行研究.[方法]松材线虫采集自广东省内马尾松,贝曼漏斗法分离,灰葡萄孢菌苔上25 ℃避光培养扩繁线虫.克隆BxACE 1 基因全长并进行序列分析,通过基因沉默和蛋白抑制2种技术阻断该基因功能,研究苦参碱的杀虫效果,并应用Q-PCR技术鉴定RNAi效果.[结果]5'和3'序列拼接得到基因全长2 145 bp,命名为BxACE 1.同源序列多序列比对表明线虫ACE的进化速度与线虫进化速度一致.蛋白质三维结构分析表明,BxACE 1 由14个α螺旋包围着13个β折叠,鉴于氢键数量越多结合越稳定,利用docking技术筛选出石杉碱甲是松材线虫乙酰胆碱酯酶1蛋白的较佳抑制剂.RNAi明显增加了苦参碱的杀虫效果,石杉碱甲本身对线虫毒性较小,共同施用RNAi和石杉碱甲对线虫毒性仍然较小,但RNAi处理组线虫与Inhibitor(0.03%苦参碱+1μmol ·L-1石杉碱甲处理线虫)处理组线虫在24,48及72 h存活率差异不显著,表明石杉碱甲处理线虫和BxACE 1 基因RNAi处理效果相近.[结论与其他]通过基因沉默和蛋白抑制2种技术阻断BxACE 1 功能均可以提高苦参碱的杀虫效果,RNAi技术能够简单易行地证明若阻断BxACE 1 功能可以提苦参碱的杀虫效果,但dsRNA容易降解等因素限制了该技术在生产实践中的广泛应用.石杉碱甲可以与BxACE 1 稳定结合,鉴定表明石杉碱甲可以提高苦参碱的杀虫效果,具有生防药剂辅剂的开发潜力,可替代基因沉默技术实现抑制BxACE 1 的目的.因此,通过乙酰胆碱酯酶抑制剂石杉碱甲可阻断BxACE 1 的功能,进而达到提高苦参碱等植物源药剂杀虫效果的目的.ACEIs通过抑制线虫体内的乙酰胆碱酯酶的活性,使线虫体内的胆碱水平短时间内大量提高,从而导致其中毒死亡.该类具有代表性的杀虫剂是有机磷类化合物和氨基甲酸酯类化合物,大多为非可逆型ACEIs.石杉碱甲是来源于石杉科植物蛇足石杉的一种半萜生物碱,是一种高效、高选择性、可逆性的ACEIs.本研究将石杉碱甲引入松材线虫研究,是对该植物源药剂的一个新尝试.

GFP标记溶磷草木樨中华根瘤菌CHW10B及其定殖
任嘉红, 刘辉, 姜楠, 魏玉宏, 张冰, 王莹
林业科学. 2015, 51(1):  74-79.  doi:10.11707/j.1001-7488.20150108
摘要 ( 180 )   HTML   PDF (1020KB) ( 754 )  
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[目的]为有效利用草木樨中华根瘤菌CHW10B菌株,对绿色荧光蛋白(GFP)标记的菌株在南方红豆杉根际及其根部的定殖进行研究.[方法]采用修改的反复冻融转化方法,将穿梭载体pGFP4412质粒转化进入草木樨中华根瘤菌CHW10B细胞,对该菌株进行GFP标记,筛选荧光表达强烈且稳定遗传的转化子,对转化子的细胞及菌落形态特征进行观察,并采用钼锑抗比色法对其溶磷能力进行测定.在此基础上,以GFP基因标记和抗性标记作为示踪手段,将GFP标记的CHW10B菌株接种到南方红豆杉1年生盆栽实生苗根表面,借助荧光显微镜及稀释涂布技术,对根际土壤中GFP标记菌株进行定期回收检测.[结果]成功获得CHW10B菌株荧光表达强烈且稳定遗传的GFP转化子,该转化子及野生菌株均为革兰氏阴性(G-),短杆菌,但二者在LB固体平板上的菌落形态有一定差别.野生菌株菌落呈圆形、边缘整齐,表面湿润黏稠,为乳白色;而标记菌株CHW10B-GFP2菌落表面为浅棕色,其他一致;标记菌株溶磷能力与野生菌株接近,发酵液上清液中可溶性磷含量分别为639.12和 656.57 mg·L-1.GFP标记菌株在南方红豆杉根际的数量变化幅度较大,接种1 天根际土壤中CHW10B转化子菌数为6.08×107 cfu·g-1,随后细菌数量迅速减少,15 天后标记细菌数量开始增多,25~40天菌体数量升高并呈平稳趋势.用荧光显微镜对接种40 天后南方红豆杉的根部进行观察,发现在根系表面及其内部有大量发绿色荧光的GFP标记细胞存在.[结论]GFP基因标记的CHW10B菌株在南方红豆杉幼苗根际土壤中具有持久性定殖的能力;另外,该标记菌株能在根表面和内部定殖,具有内生性.

产漆酶半知真菌Myrothecium verrucariaNF-08菌株的分离及产酶研究
高冬妮, 范晓旭, 赵丹
林业科学. 2015, 51(1):  80-87.  doi:10.11707/j.1001-7488.20150109
摘要 ( 264 )   HTML   PDF (1228KB) ( 731 )  
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[目的]采集凉水国家级自然保护区原始森林土壤样品,分离产漆酶真菌并优化产酶条件,旨在开发产漆酶半知真菌种质资源,提高漆酶产量,为微生物漆酶扩大生产提供菌种资源和条件参数.[方法]以木质素磺酸钠为唯一碳源的无机盐培养基为富集培养基,在愈创木酚-PDA选择性平板上分离产漆酶真菌.利用ABTS 和SGZ 显色反应初筛和摇瓶发酵复筛.确定供试菌株后,利用形态观察结合rDNA-ITS序列分析技术,将菌株鉴定至种.以ABTS法测定供试菌发酵液漆酶活性,以Lowry法测定发酵液总蛋白含量.在考察供试菌株生长、产酶及胞外蛋白总量动态变化基础上,通过单因素试验,研究碳源种类及浓度、氮源种类及浓度、培养基起始pH、装液量、接种量及底物诱导对菌株产漆酶的影响,获得菌株产酶最适培养基组分和培养条件参数.[结果]获得1株发酵周期短、初始酶活高的产酶菌株NF-08.结合形态学特征与rDNA-ITS序列分析结果,鉴定菌株NF-08属于为半知菌亚门疣孢漆斑菌.该菌株在液体发酵培养基中产漆酶活性与菌丝生长和胞外蛋白总量基本同步,发酵第6天达到酶活峰值9.28 U ·mL-1.疣孢漆斑菌NF-08产酶最佳碳、氮源分别为4.0%葡萄糖和3.5%蛋白胨,培养基初始pH7.0.最适装液量60 mL ·(250 mL)-1,最适接种量4%,最适培养温度和摇床转速分别为30 ℃和140 r ·min-1.没食子酸、阿魏酸和单宁酸显著诱导疣孢漆斑菌NF-08漆酶活性的产生,以没食子酸效果最好.经过培养基组分和培养条件优化以及底物诱导,疣孢漆斑菌 NF-08产酶水平达到16.82 U ·mL-1,比优化前提高了81.25%.[结论]建立环境样品中产漆酶真菌的分离、纯化及筛选方法,获得了一株发酵周期短、产漆酶活力高的半知真菌疣孢漆斑菌 NF-08.该菌株经单因素试验产酶条件优化效果明显,酶活水平提高显著,可为微生物发酵产漆酶提供新的菌株资源,在微生物发酵漆酶工业生产中具有应用潜力.后续对疣孢漆斑菌NF-08漆酶产生、性质及基因表达调控的深入研究,将有助于了解漆酶在半知真菌生活史中的作用及生态学功能,同时拓展半知真菌漆酶的应用领域.

1950—2010年中国森林火灾时空特征及风险分析
苏立娟, 何友均, 陈绍志
林业科学. 2015, 51(1):  88-96.  doi:10.11707/j.1001-7488.20150110
摘要 ( 412 )   HTML   PDF (1331KB) ( 14447 )  
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[目的]开展森林火灾时空特征和风险分析,有利于把握森林火灾发生规律,为预测和防治森林火灾、制定差异化森林火灾财政补贴和保险政策提供科学依据.[方法]根据年鉴数据,借助主成分分析、聚类分析和信息扩散理论,对我国1950—2010年森林火灾的时空分布特征和风险状况进行研究,全面分析森林火灾发生的时空特征,结合灾情指标对全国各省进行评价并分类,并定量分析风险水平.[结果]1) 1950—2010年间,年均发生火灾12 683次,年均火场面积67.48万hm2,年均火灾次数和火场面积均呈下降趋势;1988—2010年间年均成灾面积7.95万hm2,总体表现为上升趋势;1988—2010年间年均成林蓄积损失167.5万m3,没有明显年际变化;1988—2010年间年均伤亡214人,总体呈波浪式下降趋势.2) 人为火源占已查明火源的80%以上,烧荒烧炭是最主要的生产性用火火源(38.47%),上坟烧纸是最主要的非生产性用火火源(19.92%).3) 华东、西南地区相比于其他地区火灾次数明显较大,东北地区火场面积明显较大.4) 按照一般和较大火灾次数、重大和特大火灾次数、火场面积、受害森林面积、成林蓄积、幼林株数、受伤人数、死亡人数8个指标,通过主成分分析对31个省(区、市)的火灾状况进行评价并排序,然后根据主成分得出的综合得分进行聚类分析,根据受灾程度将31个省区按照严重、较重、中度、一般和轻度分为5类,其中,湖南受灾最严重,其次是黑龙江、贵州和云南等.5) 基于信息扩散理论进行森林火灾风险分析,全国每年发生3 000~9 000次一般和较大火灾的概率较大(>0.482 4),每年发生0~30次重大和特大火灾概率较大(>0.430 2),每年受灾森林面积在15万hm2以下概率较大(>0.407 2).[结论]我国森林火灾频发、面积大,火灾高发与气候变化息息相关.引发森林火灾的主要原因是人为火源,必须严格控制和管理野外火源,规范生产、生活用火行为.森林火灾具有显著的区域性特征,我国森林资源面临的火灾风险压力较大.建议在准确把握全国森林火灾时空分布特征和风险基础上,加强宣传教育,采取科学的森林防火、预报、监测措施,制定合理的森林火灾财政补贴和森林保险政策,维护森林健康和国家生态安全.

人工林红松木材碳素储存量与物理特征的径向变异
郭明辉, 秦磊
林业科学. 2015, 51(1):  97-102.  doi:10.11707/j.1001-7488.20150111
摘要 ( 237 )   HTML   PDF (1359KB) ( 589 )  
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[目的]对人工林红松木材碳素储存量与物理特征的径向变异进行研究,以弥补我国木材碳素储存研究的不足,为提高木材碳素储存量、高效合理地定向培育人工林红松提供理论基础.[方法]首先测定和计算红松木材的各项物理特征及其碳素储存量,再采用回归分析和相关分析方法对木材碳素储存量分别与生长轮密度、生长轮宽度、晚材率和生长速率的径向变异规律进行分析,最后得到它们之间的径向变异规律图、拟合图以及回归方程等.[结果]木材碳素储存量在径向变异上先略微减小,接着随树木的不断生长呈增大趋势,而在树木成熟后又逐渐减小至平稳状态,且波动较大,并与各项物理特征的径向变异趋势在第18年左右有一个峰值.木材碳素储存量与生长轮密度的径向变异趋势相似,二者的拟合度较高,相关系数为0.757,相关性较显著;木材碳素储存量与生长轮宽度在前期的径向变化相似,而中期和后期的径向变异不一致,二者的拟合度较低,相关系数为-0.301,相关性较弱;木材碳素储存量与晚材率在中期和后期的径向变化相似,二者的拟合度较高,相关系数为0.656,相关性较显著;木材碳素储存量与生长速率在前期和中期的径向变异趋势都不同,二者的拟合度较低,相关系数为-0.268,相关性不显著.[结论]人工林红松木材的碳素储存量与各项物理特征指标之间均有一定的相关关系,而气候因子、生长环境、遗传因素等是不可忽略的影响因素,有待进一步研究.可以通过对林木的合理经营和发展,增强人工林的碳素储存功能,直接抑制CO2向大气中排放,从而改善生态环境、缓解温室效应.
辊压预处理条件对蒙古栎干燥速率及纹孔结构的影响
董晓璐, 孙耀星, 杜洪双, 赵雪, 蒋涛
林业科学. 2015, 51(1):  103-111.  doi:10.11707/j.1001-7488.20150112
摘要 ( 210 )   HTML   PDF (2005KB) ( 480 )  
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[目的]针对木材干燥耗时长、效率低的问题,以改变司职水分疏导功能的木材分子关键部位的微观结构为手段,通过改善木材的渗透性和水分的流动性,建立易于水分移动的新路径,达到缩短木材干燥时间的目的.在描述蒙古栎导管分子细胞壁构造变异的形态、数量和程度以及表征处理材在常规蒸汽干燥全程和各阶段干燥速率变动的基础上,探索并建立辊压预处理工艺条件、构造特征变异与干燥速率三者的相关关系.[方法]依托木材的黏弹性和水分移动机制,以蒙古栎为试材,对其含水率47% ~55%、900 mm(长)×100 mm(宽)×30 mm(厚)的径切板和弦切板施行2个压缩方向(径向和弦向)、3种压缩率(10%,20%和30%)和3种压缩次数(1,4和9次)的辊压预处理,使用环境扫描电子显微镜(Fei Quanta 200)观察研究辊压处理材的导管分子微观构造特征变异,并在常规蒸汽干燥全程和各阶段测试和分析处理木材的干燥速率变动规律.[结果]环境扫描电镜观察表明,辊压压缩预处理使蒙古栎导管分子纹孔膜破裂和细胞壁出现裂隙,可形成水分移动的微观新路径;随着压缩率增大、压缩次数增加,纹孔膜破裂的数量和程度、细胞壁破坏的规模和尺寸增加,木材的渗透性和水分的流动性得到改善,缩短木材干燥时间.在常规蒸汽干燥的6个阶段和干燥全程,辊压预处理材的干燥速率均大于未处理材;压缩率和压缩方向相同时,干燥速率随压缩次数的增加而增大;压缩方向和压缩次数相同时,干燥速率随压缩率的增加而加快;压缩率和压缩次数相同时,径向压缩的弦切板干燥速率快于弦向压缩的径切板.[结论]以试材初含水率50%、终含水率15%计算,辊压预处理材的全程干燥时间均少于未处理材,弦向压缩径切板干燥时间缩短6.67% ~23.64%,径向压缩弦切板缩短4.55% ~13.02%.辊压预处理可在蒙古栎试材内部形成微观的水分移动新路径,改善水分的渗透性和流动性,缩短木材干燥时间.

JN型微米木纤维减震器
马岩, 张亚新, 袁旭, 战丽, 杨春梅
林业科学. 2015, 51(1):  112-118.  doi:10.11707/j.1001-7488.20150113
摘要 ( 191 )   HTML   PDF (1565KB) ( 532 )  
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[目的]利用微米木纤维为原材料代替难以降解的橡胶和塑料,制作出适用于机械设备或汽车减震装置的JN型木纤维减震器,研究JN型木纤维减震器的选材、加工工艺及数学建模方法,为减震器数控加工机床和数控系统的研制与开发提供理论依据. [方法]以密度为0.439 g ·cm-3、含水率为12%~15%、平均厚度可达到52 μm的红松微米木纤维为基材,利用冷硫化和复合材组构理论,采用热压模具定型方法制作出JN型微米木纤维减震器样品,测量样品的质量、体积并观察样品浸泡在水中24 h后的外形状态.在基本假设的基础上,用包络法和规则几何体建模法建立JN型微米木纤维减震器的数学模型,并利用Matlab软件对JN型微米木纤维减震器进行仿真分析.[结果]JN型微米木纤维减震器样品的密度在0.91~1.36 g ·cm-3之间,质量在1.4~2.0 kg之间,在水中浸泡24 h不会变形.仿真分析结果证明JN型微米木纤维减震器数学模型具有一定的通用性和准确性.[结论]按规定的加工工艺制备的JN型微米木纤维减震器样品符合密度、弹性要求,并且具有抗水性;JN型木纤维减震器的建模由底座和规则梯形台构成,模型参数具有通用性,直接将底座和规则梯形面相关尺寸参数输入模型方程,可获得JN型木纤维减震器的不同加工尺寸;为保证JN型木纤维减震器的实用尺寸和外观,降低生产成本,整个模压加工过程必须在一套模具上完成.

问题讨论
连作杨树细根根序形态及解剖结构
许坛, 王华田, 朱婉芮, 王延平, 李传荣, 姜岳忠
林业科学. 2015, 51(1):  119-126.  doi:10.11707/j.1001-7488.20150114
摘要 ( 292 )   HTML   PDF (1175KB) ( 790 )  
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[目的]针对连作杨树人工林细根形态和解剖结构,从根序视角探讨连作杨树人工林细根生长的代际差异及其与人工林生产力衰退的联系,以期揭示连作杨树人工林衰退机制.[方法]分别在杨树人工林Ⅰ和Ⅱ代林分设立标准地,采用改良全根取样法获得杨树细根(<2 mm)并按根序进行分级,制作1~5级细根各根序石蜡切片.根系扫描仪结合分析软件获得各根序细根长度、直径,光学显微镜观察各根序细根剖面直径、皮层厚度、维管柱(中柱)直径等参数,并计算比根长、根组织密度、根长密度、维根比等.LSD分析1~5级根序形态参数的差异显著性,One-way ANOVA分析同一根序在不同代数间形态指标参数的差异显著性.[结果]杨树细根生物量表现为随根序增加而减小,且连作Ⅱ代人工林细根生物量分配高于Ⅰ代林,尤其在1,2级根序中更为显著(P<0.05);连作导致杨树1,2级细根平均长度减少而3~5级根长度增加;直径虽然在不同根序细根间差异并不显著,但Ⅱ代林显著高于Ⅰ代林;杨树细根表面积、比根长和根长密度总体表现为1,2级根显著高于3,4级根(P<0.05),但比根长在Ⅱ代林中差异不显著;连作导致杨树1,2级根表面积和根长密度显著增大,但比根长显著减小(P<0.05);细根解剖特征表明,横剖面宽度随根序逐渐增大,中柱面积占横剖面的比例随根序增加而增大,1,2级细根总体呈现初生结构的特征,从3级根开始出现木栓层且皮层开始脱落.[结论]杨树1~5级根序细根形态和功能存在显著差异,1,2级细根仅具初生结构,是杨树的吸收根,3级以上细根出现木栓层从而变为输导根.连作导致杨树细根形态发生显著变化,且低级细根生物量显著增加,表明连作导致杨树人工林对地下部分的生长投入增大,这与养分匮乏生境中植物光合产物最优分配理论相一致.伴随细根死亡和周转,连作杨树人工林细根生物量分配格局将影响人工林地上部分生产力的形成.

研究简报
基于MaxEnt分析金钱松适生的生物气候特征
王雷宏, 杨俊仙, 徐小牛
林业科学. 2015, 51(1):  127-131.  doi:10.11707/j.1001-7488.20150115
摘要 ( 186 )   HTML   PDF (1472KB) ( 1045 )  
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[目的]利用MaxEnt模型分析金钱松适生的生物气候特征,为金钱松林业生产提供科学依据.[方法]从我国4个标本馆获取金钱松43个标本记录数据,并从WorldClim网站下载1950—2000年生物气候数据,用最大熵模型(MaxEnt)模拟金钱松的地理分布,检测其生物气候主导因子及其适宜值.[结果]金钱松最适宜(分布值为0.73~1.0)分布的地区是湖南东部、湖北东南部、江西的东北部、安徽的南部、浙江西北部和其东部沿海地区,其余具分布值0.37~0.73的区域是以上这些高分布值区域的向外连续延伸.刀切法检测表明:冷季均温、干季均温、暖季降雨量对金钱松的分布影响较大,其中冷季均温适宜值为1.15~8.1 ℃,最适值为4.62 ℃;干季均温适宜值为2.7~11.9 ℃,最适值为7.3 ℃;暖季降雨量适宜值为45.6~734.4 mm,最适值为546.9 mm.[结论]MaxEnt模拟可信度较高,精确反映出金钱松的地理分布范围,并阐明主导其分布的3个生物气候因子,揭示金钱松在地理分布上所需的定量生物气候条件.
中幼龄兴安落叶松过伐林垂直结构综合特征
玉宝, 张秋良, 王立明
林业科学. 2015, 51(1):  132-139.  doi:10.11707/j.1001-7488.20150116
摘要 ( 171 )   HTML   PDF (1139KB) ( 481 )  
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[目的]分析中幼龄兴安落叶松过伐林的垂直结构特征,为进一步研究演替趋势和优化林分结构等提供参考依据.[方法]以内蒙古根河林业局潮查林场境内在20世纪80年代初主伐利用后形成的兴安落叶松过伐林为研究对象,利用10块标准地数据,采用树冠光竞争高度原理将兴安落叶松过伐林林分垂直层次划分为主林层、演替层和更新层,分析各层高度、径级分布、树种组成、蓄积量和水平格局特点[垂直结构各层次特点均基于a(截止系数)取值0.5,量化分析各林层的结果].[结果]1) 主林层、演替层和更新层平均高度分别为11.2,6.8和2.8 m,各层次高度间在0.01水平上差异极显著.2) 随着林分垂直层次增高,其径级分布由反J型向左偏单峰型转变,最终呈无规则单峰型形状.主林层径级分布呈无规则的单峰型,峰值在8~16径级处,以12和14径级为多数;演替层径级分布呈左偏单峰型,峰值主要在8径级处;更新层径级分布呈反J型,峰值在2径级处.3) 各层树种组成差异较大.主林层对整个林分树种组成起关键作用,二者组成成数非常接近,也直接影响更新层的树种组成; 演替层树种组成揭示,未来林分演替趋势将出现落叶松成数增多、白桦成数逐渐增多和树种组成相对稳定3种可能性.4) 随着林分层次增高,其蓄积量增大,主林层、演替层和更新层蓄积量占林分总蓄积量的平均比例分别达67.3%,28.6%和4.1%.5) 各层分布格局主要呈聚集分布,与林分整体分布格局并非完全一致.随着林层的下降,其聚集系数逐渐增大,聚集化程度明显增加.6) 各层次对林分结构与功能具有不同的作用.随林龄增长,更新层株数减少,向演替层转移,演替层分布径级变大,逐渐接近主林层径级分布.[结论]要通过优化结构、调控林分演替可持续地经营复层异龄林,须从林分各层入手控制各树种径级株数比例、合理高度,并持续地确保有更新层的存在.林分垂直结构是林分某个特定阶段的结构特征,随着林龄增长,在不同生长阶段垂直结构将会发生变化,如何动态表述林分垂直结构特征将是今后研究的重点;在林分中,不同树种达到不同林层高度以及形成现有垂直层次结构时所需要的时间等方面也需深入研究.

甘肃黑河流域上游森林地上生物量的多光谱遥感估测
郭云, 李增元, 陈尔学, 田昕, 凌飞龙
林业科学. 2015, 51(1):  140-149.  doi:10.11707/j.1001-7488.20150117
摘要 ( 202 )   HTML   PDF (1889KB) ( 799 )  
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[目的]以黑河流域上游祁连山森林保护区为研究区,利用133个森林样地调查数据、Landsat-5 TM影像和ASTER GDEM产品为数据源,探讨地形对该流域森林地上生物量(above-ground biomass, AGB)估测的影响,以及选择合适的遥感估测方法反演该流域的森林AGB.[方法]首先利用青海云杉特殊的生境范围和绿色植被对比值植被指数(ratio vegetation index,RVI)的灵敏程度,及不同地物对纹理特征的不同响应,制定相应的决策树分类器,将研究区的土地覆盖类型分为两大类:森林(青海云杉)-非森林,并利用133个森林样地调查数据和Google Earth高分辨率影像的12 722个采样点对分类结果进行验证(总体分类精度达到 90.39%,Kappa 系数为 0.81);然后运用多元线性逐步回归估测法,以及结合随机森林算法(random forest, RF)优化后的k最近邻分类法(k-nearest neighbors, k-NN)进行森林AGB的遥感估测,对比SCS+C地形校正前后青海云杉森林AGB的估测结果,同时比较2种不同估测方法的反演效果;最后利用得到的最优估测方法反演整个研究区的森林AGB,生成黑河流域上游祁连山森林保护区的森林AGB的等级分布图.[结果]SCS+C地形校正前多元线性逐步回归的估测精度为R2 =0.31,RMSE=34.41 t ·hm-2,地形校正后多元线性逐步回归的估测精度为R2 =0.46,RMSE=30.51 t ·hm-2;而基于 SCS+C地形校正后的k-NN的交叉验证精度不仅明显高于地形校正前的精度,且显著优于多元线性逐步回归的估测结果,达到R2 =0.54,RMSE=26.62 t ·hm-2;另外基于最优的k-NN 估测模型(窗口为 7×7,采用马氏距离,k=3)反演的该流域青海云杉在2009年总的森林地上生物量为8.4×107 t,平均森林地上生物量为96.20 t ·hm-2.[结论]在地形复杂地区,运用SCS+C模型对地形进行适当校正,能够有效地消除太阳入射角变化引起的地表反射亮度的差异,使影像能够更准确地反映地表信息,提高森林AGB的遥感估测精度;在样本有限的情况下,相对于以大数定律作为理论基础的多元线性逐步回归估测法,k-NN能够避免发生过学习现象和样本不平衡问题,更适于该研究区青海云杉的森林AGB的估测.

黄连木叶片挥发性物质动态变化分析
王荣, 胡静静, 王超, 张贞, 盖瑞, 郭小静, 沈向
林业科学. 2015, 51(1):  150-156.  doi:10.11707/j.1001-7488.20150118
摘要 ( 177 )   HTML   PDF (1186KB) ( 709 )  
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[目的]了解黄连木叶片挥发性物质释放的日变化动态和季节变化动态,对黄连木叶片挥发性物质成分和相对含量进行比较分析,为黄连木叶片挥发性物质的利用提供理论依据.[方法]随机选取5株成年黄连木,分别于2008年春季(5月)、夏季(7月)、秋季(10月)选择天气晴朗的1天,在9:00,12:00,15:00,18:00和21:00采集树冠外围受光一致、健康无损的复叶,利用静态顶空进样与气相色谱-质谱(GC-MS)联用法,对叶片释放挥发性物质的成分和相对含量进行日动态变化和季节动态变化的测定分析.[结果]黄连木叶片释放的挥发性物质主要包括顺式-β-罗勒烯、反式-β-罗勒烯、香芹烯、3-蒈烯、α-松节烯、β-月桂烯等单萜类化合物及少量的醇类、酮类、酯类化合物,其中萜烯类化合物占总排量的85%以上.1年中,萜烯类化合物的释放动态趋势为夏季(93.6%)>秋季(89.2%)>春季(85.9%),而萜烯类化合物的种类在春季最多(59种),其次是夏季(52种),而秋季最少(50种);醇类物质的释放量在春季最多,夏季和秋季的释放量相近;酯类、烷烃类和醛类物质均为夏季的释放量最少,春季的释放量多于秋季;而酮类物质的释放量在不同季节中没有明显变化.就主要的萜烯类物质的释放量而言,顺式-β-罗勒烯为春季>夏季>秋季,反式-β-罗勒烯为秋季>春季>夏季,而香芹烯则为秋季>夏季>春季,α-松节烯和β-月桂烯的释放量基本保持不变,3-蒈烯为夏季>春季>秋季.1天中,萜烯类化合物的释放总量呈现先增多后降低的趋势,并在15:00释放量达到最大,而早晚的释放量则较小.就几种主要的萜烯类物质的释放量而言,香芹烯、反式-β-罗勒烯和顺式-β-罗勒烯无论在春季、夏季或者秋季,其释放量均在15:00达到最高;α-松节烯在春季和秋季,15:00达到最大水平,而夏季12:00其释放量已达到最大;β-月桂烯的相对含量除了春季18:00略有下降外,其他时间均保持不变;3-蒈烯1天中的释放量在春季和秋季基本保持不变,但夏季呈先增多后减少的趋势,并于12:00释放量达到最大.[结论]萜烯类化合物是黄连木叶片释放的主要挥发性物质,其年释放动态变化趋势为夏季>秋季>春季,日释放量动态变化趋势为15:00>12:00>18:00>9:00>21:00.

基于SRAP标记的油橄榄品种遗传多样性分析
占明明, 杨毅, 程子彰, 苏光灿, 胡伟, 陈华萍, 黄乾明
林业科学. 2015, 51(1):  157-164.  doi:10.11707/j.1001-7488.20150119
摘要 ( 223 )   HTML   PDF (1582KB) ( 875 )  
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[目的]油橄榄作为重要的油料经济作物,其健康价值越来越受到人们的重视,相关产业在我国已初具规模.引种品种混乱和遗传关系不明确影响了我国油橄榄事业的进一步发展,因此我国油橄榄品种的遗传变异有待评估.[方法]采用SRAP技术对32个来自四川西昌市的油橄榄品种进行遗传多样性分析,其中5个油橄榄品种为国内育种品种,27个油橄榄品种为国外引种品种.利用改良的CTAB法提取得到32个油橄榄品种的基因组DNA.[结果]25对SRAP引物共扩增出293条多态性条带,平均每对引物扩增出11.72条多态性条带,平均多态性比率为90.75%;引物组合M5E5扩增出的多态性条带最多(37条);期望杂合度(He)为0.804~0.958(平均0.896),多态性信息含量(PIC)为0.773~0.955(平均0.884),一致性概率(PI)为0.004~0.067(平均0.024).筛选得到的25对SRAP引物扩增条带多态性好,具有更强的鉴别能力.基于UPGMA法的聚类分析结果显示,所有品种分为3大类,品种间的遗传相似性为0.59~0.89(平均0.74),遗传相似性最高的2个品种(‘希腊3号’和‘配多灵’)为0.89.国内育种品种分布于不同的类群中, ‘中山24’为通过‘阿斯’实生选优而来的,二者在形态学和遗传学方面均有较高的相似性,进一步证实了国内品种育种途径以及与国外品种的亲缘关系. ‘哥朗米扎’与‘未知米扎’聚在一类,‘希腊3号’与‘配多灵’聚在一类,且遗传相似性系数最高.主坐标分析(PCA)显示,所有油橄榄品种可分为3个群体,累计贡献率为20.4%.UPGMA分析中的第Ⅱ类的所有品种都聚在PCA分析的Group Ⅰ内,两者分析结果一致.[结论]综合不同油橄榄品种形态学(果质量、含油率、叶片形状等)和遗传学数据(育种背景、遗传相似性系数等)分析,部分引种品种的分类并未按照其地理起源来划分,而是由其遗传学和形态学数据共同来决定的.由以上结果可知,SRAP标记技术用于分析油橄榄遗传多样性简便、可靠.油橄榄遗传多样性比较丰富,我国引种油橄榄品种存在同种异名、命名混乱、受外界影响存在高度的遗传变异等情况.今后要加大运用SRAP和其他一些新型分子标记对油橄榄进行遗传多样性分析和种质鉴定,开辟基因定位和功能鉴定新途径,加大遗传图谱构建的密度和遗传距离;将传统育种方法与分子标记相结合,缩短育种年限,提高育种效率.

刺桐姬小蜂虫瘿发育及其结构
汪少妃, 唐真正, 袁毅, 刘建强, 朱麟
林业科学. 2015, 51(1):  165-170.  doi:10.11707/j.1001-7488.20150120
摘要 ( 248 )   HTML   PDF (1172KB) ( 974 )  
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[目的]在研究刺桐姬小蜂虫瘿的形态学和解剖学特性的基础上,对刺桐成瘿过程中初始形成期、成长分化早期与晚期、成熟期和开裂期5个阶段虫瘿的发育及其结构变化进行相关研究,揭示刺桐姬小蜂诱导虫瘿的产生和发育过程.[方法]分别采集刺桐叶片上5个发育阶段的虫瘿及健康叶片、叶柄(各20个),用于形态学和组织学研究.测量虫瘿的直径、高(上下顶点之间的长度)和质量大小及虫体大小,并用Moticam 2506体式解剖镜和Motic Images advanced 3.2显微系统下拍照观察测量不同阶段虫瘿结构特征.同时利用常规的石蜡切片技术,分析不同发育阶段虫瘿和正常组织(叶片、叶柄)的结构特征.[结果]刺桐姬小蜂雌成虫选择将卵产于新生的幼叶上,幼叶叶片厚度、上表皮层及海绵组织部分均比健壮叶的要厚,且差异都达到极显著水平(P<0.01);幼叶的上表皮层和栅栏组织中的细胞排列密度也显著小于健壮叶(P<0.01).随幼虫的发育,刺桐姬小蜂虫瘿的大小和质量先迅速增加,后增加速度减缓,最后随成虫羽化离开而减小;刺桐姬小蜂的寄生使得原有的植物组织发生改变,形成了由内到外可分为:瘿室、薄壁层、保护层、表皮层的虫瘿组织.虫瘿组织的每层结构都先迅速加厚,之后缓慢降低;其中薄壁层作为营养物质的供给,在第Ⅲ阶段显著加厚(P<0.05);保护层和表皮层是虫瘿的外层结构,第Ⅱ阶段各层厚度均达到差异极显著水平(P<0.01),对生活在虫瘿内的虫体起保护作用.[结论]刺桐姬小蜂的产卵入侵使得原有的植物组织发生改变,且虫瘿的形成往往与寄主植物组织的成熟度有关;幼嫩的组织更易被诱导形成虫瘿;通过对5个发育阶段虫瘿结构的观察研究,可验证虫瘿内部结构的差异主要由营养物质的供给决定,而外部结构的差异由防御性决定;能更好地解释虫瘿存在的价值,为进一步研究刺桐姬小蜂虫瘿形成机制提供理论依据.