杉木雄球花减数分裂及其进程

利用压片法,通过连续的采样,研究了杉木雄球花花粉母细胞减数分裂的规律.结果表明:杉木雄球花花粉母细胞减数分裂与一般植物的花粉母细胞(PMCs)减数分裂相似,但其减数分裂的染色体进程因个体的不同而不同,甚至同一个体不同部位的减数分裂时期也表现为不同步.在某一雄球花内,小孢子叶从中央向两端逐步成熟.杉木花粉母细胞减数分裂时期与颜色和大小变化有密切的关系,其颜色发生从黄褐色-翠绿色-绿色-褐色-深褐色的变化,其中杉木雄球花颜色变化与其减数分裂进程有极其密切的关系.     

小叶杨花粉母细胞减数分裂及花粉萌发力观测

【目的】探讨小叶杨(Populus simonii)小孢子母细胞减数分裂过程的特征及花粉萌发能力,为其杂交育种及分子细胞遗传学研究奠定基础。【方法】以小叶杨发育良好的雄花枝为研究材料,采用卡宝品红压片法,观察花粉母细胞减数分裂过程的特点,比较不同条件水培花枝对花粉萌发能力的影响。【结果】从小孢子母细胞发育到花粉粒,花芽除了稍增粗以外,外观没有明显变化; 减数分裂过程存在核仁数目的动态变化、落后染色体及不同类型的纺锤体; 室内水培花枝的花粉较室外水培的萌发能力强,室外水培的花枝花粉中观察到了2n花粉; 同一花枝上的不同花芽及同一花芽中不同小花的发育不同步,但同一小花中的不同花药发育基本一致。【结论】小叶杨可以产生天然2n花粉,是杨树多倍体育种及分子细胞遗传学研究的良好试验材料。     

加拿大披碱草×老芒麦杂种F_1加倍一代株系Ⅱ花粉母细胞减数分裂行为的观察

[目的]探讨植物远缘杂交不育的原因,以期为后期作物远缘杂交育种提供理论依据。[方法]利用常规的压片方法对加拿大披碱草×老芒麦杂种F1加倍一代株系Ⅱ花粉母细胞减数分裂过程中的染色体行为进行研究。[结果]结果发现加拿大披碱草×老芒麦杂种F1加倍一代株系Ⅱ花粉母细胞减数分裂过程中出现了一些异常分裂现象,即发现在加拿大披碱草×老芒麦杂种F1加倍一代株系Ⅱ花粉母细胞减数分裂过程中一些染色体行为不规则的现象,出现如:单价体、四价体、多价体、染色体桥及染色体断片、落后染色体、微核等一系列异常现象。[结论]加拿大披碱草×老芒麦杂种F1加倍一代株系Ⅱ花粉母细胞减数分裂过程高频率异常现象的发生直接导致其大部分花粉发育异常,表现出远缘杂种的不育。     

大蒜的胚胎学研究 Ⅰ.花药的发育和小孢子的发生

大蒜的小孢子是由小孢子母细胞经典型的减数分裂而来。小孢子母细胞减数分裂的胞质分裂为连续型。四分体排列呈平面型。在小孢子母细胞减数分裂过程中出现了多价体、单价体和染色体落后等不规则现象，是导致花粉退化的重要原因     

驼绒藜属4种植物花粉母细胞减数分裂的观察及花粉活力的测定

对4种驼绒藜属植物花粉母细胞减数分裂和花粉粒的生活力进行了观察和测定，结果表明，同一花药中的花粉母细胞进行减数分裂时均存在分裂不同步现象，其胞质分裂方式均为同时型；北美驼绒藜花粉母细胞减数分裂后期Ⅰ出现染色体桥的现象；4种植物花粉粒形态均为球形，花粉生活力均较低，生活力百分率分别为华北驼绒藜49．0％、驼绒藜53．3％、心叶驼绒藜45．6％、北美驼绒藜40．2％。     

水稻雄性不育系及其保持系花粉形成和发育的细胞形态学研究

一、不育系的小孢子母细胞减数分裂异常,其异常现象有: 1、在小孢子母细胞减数分裂的任何时期,均出现其细胞质液泡化及染色体全部或部份缠绕胶合成不规则的团块。 2、小孢子母细胞减数分裂前期Ⅰ,有的染色体不能正常配对,出现单价体或三价体;有的小孢子母细胞的胼胝质壁溶解,细胞质粘连形成多核原生质团;有的在粘连的大块细胞质中仅有许多核仁。 3、小孢子母细胞减数分裂形成二核或四核后,胼胝质横隔壁仅在其中央形成或从中央仅向一边周围廷伸,其外围的细胞质仍互相通连。以后胼胝质壁溶解,就从其细胞质相连的地方似非有丝分裂一样,拉开形成两个或四个裸孢子。这种胞质分裂的方式很特别。还未见有所报导。 二、不育系花粉的败育,在小孢子发育的各个时期(单核、双核、三核),均观察到各种败育现象,小孢子出现各种畸形。很特别的是,有很少数小孢子是孳生的。这些孳生小孢子,有的在一端是相通连的,形似非有丝分裂劈裂状;有的在中部相连通,似非有丝分裂的横缢状。这是小孢子的两种新的败育形态。可能是二分体的横隔壁形成不正常所致。 三、不育系的绒毡层提早在花粉母细胞减数分裂时就开始解体。 四、保持系小孢子母细胞减数分裂正常,减数分裂为顺序型。四分孢子为二轴对称式。花粉粒为三孢型。     

美洲黑杨小孢子母细胞减数分裂进程与花芽及 花药外观形态相关性研究

以美洲黑杨的雄花枝为材料,采用卡宝品红压片法,观察花粉母细胞减数分裂进程与花芽及花药外观形态的关系, 为美洲黑杨2n配子的诱导奠定基础。结果表明:美洲黑杨雄花花序开始露出芽鳞之前,小孢子母细胞减数分裂已经结束; 花芽顶端及侧面的芽鳞开始松动时,在同一花序中可以观察到从小孢子母细胞到花粉粒的所有减数分裂阶段,此时是诱导2n配子的最佳时期; 美洲黑杨花药长度与减数分裂阶段密切相关,长约0.5 mm的花药处于减数分裂的小孢子母细胞阶段, 长约1.0 mm的花药处于减数分裂的细线期、粗线期、中期Ⅰ、末期Ⅰ及二分体阶段,长约1.5 mm的花药处于减数分裂的四分体时期,长约2.0 mm的花药已处于花粉粒阶段; 同一花枝上的不同花芽及同一花序中不同小花的发育不同步,但同一小花中的不同花药发育基本一致。美洲黑杨减数分裂过程中染色体行为正常,是分子细胞遗传学研究的良好实验材料。     

甘蓝型油菜染色体组分开现象初探

在甘蓝型油菜奥罗花粉母细胞减数分裂过程中,观察到若干异常染色体行为,如在早双线期看到染色体 成两个染色体群,在双线期及早终变期两个染色体群渐拆离,表现出不同步分裂,其中９条二价体已浓浓缩显示个性体。     

黄牡丹花粉母细胞减数分裂过程的细胞遗传学观察

对黄牡丹花粉母细胞的减数分裂过程进行了全面的观察，发现在其减数分裂中存在诸如单价体、四价体、多价体、同源染色体联会不分离，后期Ⅰ～Ⅱ染色体桥及染色体断片、落后染色体、微核等一系列异常现象．统计了异常现象出现的频率；从细胞遗传学水平上分析了黄牡丹在野外结实率低与花粉母细胞减数分裂异常的关系．     

大葱(Allium fistulosum L.)小孢子的形成

报道了贵州引种栽培大葱小孢子的形成过程。结果:大葱花粉母细胞减数分裂的第I次和第Ⅱ次核分裂之间没有一个短暂的间期阶段;胞质分裂属连续型;四分孢子有3种构型;减数分裂不同步现象明显,其分裂过程与原产地基本一致。不同的是,在分裂中期I,Ⅱ阶段的染色体常出现胶合。     

白皮松种子休眠研究进展

种子休眠普遍存在于高等植物中,是植物历经长期的自然选择而保存下来的一种生物学特性。白皮松(Pinus bungeana Zucc.)是中国特有种,观赏价值高,以种子繁殖为主,但种子具有深休眠特性,给苗木繁育带来一定困难。分析关于白皮松种子休眠的研究结果认为,休眠原因主要包括:种子成熟时种胚的发育状况,内、外种皮和胚乳含有种类和含量不尽相同的萌发抑制物且脱落酸类在各部位均存在并有较强的抑制能力,种皮对种子萌发的机械阻力和透水性、透气性障碍以及内源激素在种子休眠中的作用。解除白皮松种子休眠的方法主要有低温层积处理、长时间流水冲洗、植物激素浸种、化学试剂和机械处理以及环境条件处理等。     

基于i-Tree模型的城市小区行道树生态效益评价

【目的】通过行道树生态经济价值分析,了解城市森林中树木发挥的各类生态效益,为校园行道树种植规划以及道路的合理分布提供参考。【方法】调查南京林业大学校园5个区域行道树树种组成、胸径和树高结构以及树木类型,共取得2 350株立木资料,分析研究校园行道树结构组成,并运用i-Tree模型对对校园行道树进行定量的森林效益评估,包括节能效益、净化空气效益、吸收二氧化碳效益、截留雨水效益和美学效益5个方面,并将效益值转化为相应的经济价值。【结果】研究区行道树属于31科49属54种,树木种类多为落叶阔叶型乔木,其中樱花、二球悬铃木、马褂木、樟树和银杏的数量最多; 以胸径为≥8～46 cm的树种为主,其中胸径为≥8～15 cm的441株,占18.77%; ≥15～30 cm的1 132株,占48.17%; ≥30～46 cm的507株,占21.57%。通过i-Tree模型对南京林业大学行道树的总生态效益评估可得,研究区主要道路上的2 350株行道树年创造总效益值为1 023 101.29元,其中校园行道树的美学效益最高,占总效益的65.67%; 其次是截留雨水效益,占总效益的17.05%,节能效益占总效益的13.02%; 减少CO₂效益与改善空气质量效益比分别占总效益的2.65%、1.61%。各个区域中,教学区为行道树主要种植区,效益最高,占总效益的43.62%; 其次是居民区,占总效益的19.43%; 行政区、活动区和生活区分别占总效益的15.17%、11.21%和10.56%。不同的树种在各生态效益上的贡献率不同,二球悬铃木、银杏、马褂木、樟树的总生态效益贡献率最高,占总量的比例分别为21.97%、18.09%、14.50%、8.57%,共占生态总效益的63.13%,超过了总效益的一半。【结论】研究区总树种类型丰富,多样性高,但在活动区缺少高大乔木。生活区节能效益和改善空气质量效益低,建议种植枫杨、七叶树等树种。居民区水杉、银杏和二球悬铃木树种分布均匀度最高,所得到的单株效益和总效益均为各区首位。行政区尽管面积和道路长度最小,但杨树种植多区域单株效益较高,区域截留雨水效益最高。     

基于时间序列MODIS-VCF数据的云南省森林覆盖变化及破碎化分析

【目的】分析云南省2000—2016年森林分布及森林破碎化模式,评估现行森林经营政策的有效性,总结有关森林经营政策执行的经验和教训。【方法】以250 m分辨率MODIS-VCF(vegetation continuous fields, 植被连续场)产品及其衍生数据为基础数据源,利用单一像元位置上森林覆盖随时间的变化而拟合趋势线,通过对斜率、截距及该像元位置上森林覆盖率的方差进行阈值化操作,判定该像元上森林变化类型。在此基础上,利用3×3移动窗口分析技术提取窗口内森林面密度及森林连接度指数,并借助渗透理论将窗口中心森林像元归并为内部、孔洞、边缘、斑块、过渡或未确定等破碎化类型之一。最后,将典型区域的生物多样性动态与森林破碎化成分进行了关联性分析。【结果】2000—2016年,云南省森林面积呈波动增加态势,其中森林持续覆盖增加的区域占云南省总面积的比例约为30.57%。高覆盖变化主要分布在云南省西部和南部,低覆盖变化分布在北部、东部和中部。分析研究期内森林破碎化成分的占比发现:内部森林所占面积比例由2000年的50.03%增长到2006年的57.32%, 再略降到2011年的56.33%,最后升到2016年的63.32%; 孔洞森林面积占比则由29.41%下降到2006年的27.81%,2011年小幅升至28.36%, 再降到2016年的24.54%。边缘森林、斑块森林、过渡森林也与孔洞森林的变化趋势一致,基本上呈现逐渐下降的态势。【结论】在退耕还林、集体林权制度改革等政策推动下,云南省森林面积整体增加,森林破碎化程度降低。2006—2011年森林覆盖略微减少,热点地区森林破碎化程度增加,这同时影响到区域野生动物的数量下降和分布趋于紧缩。     

上海地区林地蝽类昆虫种类调查

【目的】结合上海市林业有害生物普查,调查上海地区林地蝽类昆虫种类资源,为今后该地区蝽类群的鉴定、监测、防治等相关工作提供基础性资料。【方法】于2014年11月至2016年8月,对上海地区9区96个乡镇或点以及上海市区8个公园的多种林地进行蝽类昆虫种类调查,并对采集到的蝽类昆虫标本进行了鉴定,整理出了上海地区林地蝽类昆虫名录。【结果】该名录共包括上海地区林地蝽类昆虫18科59种,其中上海新记录有25种; 补充了调查种类的寄主和分布范围,并提供了上海新记录种的背面观照片。【结论】蝽科、猎蝽科、网蝽科、缘蝽科和盲蝽科为上海地区的优势科。区系分析表明,上海地区林地蝽类昆虫以东洋、古北区共有种最多,有35种,占59.3%。其中主要的害虫为:悬铃木方翅网蝽(Corythucha ciliata),樟脊冠网蝽(Stephanitis macaona),梨冠网蝽(S. nashi),麻皮蝽(Erthesina fullo),茶翅蝽(Halyomorpha halys),斑须蝽(Dolycoris baccarum)。     

Cd胁迫对湿地沉积物反硝化与氨化相对重要性的影响

【目的】探讨全球变暖及人为活动加速背景下,重金属对滨海湿地氮素转化的影响,揭示湿地沉积物中镉(Cd)含量及其形态变化对沉积物反硝化(Den)和硝态氮氨化(DNRA)强度及二者相对重要性(Q_DNRA/Den)的影响。【方法】采集崇明东滩湿地3种覆被(芦苇、互花米草和光滩)类型下的沉积物,外源添加不同剂量的Cd,借助¹⁵N同位素示踪技术观测沉积物Den和DNRA强度的变化,分析不同含量及形态Cd的影响。【结果】添加低剂量Cd(0.05～0.30 mg/kg)条件下,3种覆被类型沉积物的Q_DNRA/Den均明显升高(6.9%～53.4%),硝态氮的还原趋向DNRA途径。相比较而言,互花米草植被下沉积物的Q_DNRA/Den高出芦苇3.1～5.4倍。这表明,互花米草植被可能加速沉积物中硝态氮通过DNRA途径还原。此外,芦苇植被下沉积物Den、DNRA强度主要受可交换态和可还原态Cd的影响,但互花米草植被下主要为可氧化态Cd。【结论】滨海湿地沉积物中低剂量Cd刺激硝态氮的还原趋向DNRA途径,影响沉积物Den、DNRA强度的Cd形态因覆被类型不同而存在明显差异。     

山核桃透翅蛾幼虫空间分布型及抽样技术

【目的】确定山核桃透翅蛾(Sphecodoptera sheni)幼虫在薄壳山核桃(Carya illinoinensis)树上的空间分布型及抽样技术。【方法】采用频次分布法、6种聚集度指标(C、I、K、C_A、M^*/M、I_δ)、Taylor幂法则和Iwao回归方程对山核桃透翅蛾幼虫在薄壳山核桃大树上的空间分布型和抽样技术进行研究,计算Blackith聚集均数λ,分析山核桃透翅蛾幼虫种群的聚集原因。【结果】山核桃透翅蛾幼虫在薄壳山核桃上呈聚集分布,分布的基本成分为个体群,聚集度随种群密度升高而增大。山核桃透翅蛾幼虫种群聚集是由环境条件和自身特性共同引起的。【结论】建立山核桃透翅蛾幼虫种群的理论抽样表和序贯抽样公式,可为该虫害的抽样调查和防治提供理论依据。     

杨树雄性不育品种花粉发育过程的细胞学观察

【目的】了解杨树小孢子败育的时期及影响小孢子败育的因素,为杨树雄性不育新品种选育提供科学依据。【方法】以杨树雄性不育品种‘泗杨1号'为材料,在光学显微镜下观察花粉粒细胞发育过程; 在扫描电子显微镜下进行败育花粉粒的形态观察,并与可育品种‘南林3412'杨进行比较分析。【结果】显微镜下观测发现在四分体时期以后,即单核小孢子期,雄性不育品种‘泗杨1号'大部分小孢子发生异常,开始表现出败育性状。在花粉粒成熟期小孢子开始发生解体,小孢子败育。同时,用扫描电子显微镜观察仅有的少量花粉粒发现其异常变形,不同于正常花粉粒形态。【结论】‘泗杨1号'小孢子败育从单核小孢子时期开始,在花粉粒成熟期小孢子发生解体,小孢子败育。影响‘泗杨1号'小孢子败育主要原因是绒毡层细胞降解的延迟,影响小孢子发育营养物质的供给,导致小孢子发生败育; 除此之外,花药室内的Ca²⁺浓度、花药内壁乌氏体的分布也有可能影响‘泗杨1号'小孢子的发育过程。     

不同经营模式下杨树人工林土壤溶解性有机碳的吸附行为

【目的】溶解性有机碳(dissolved organic carbon,DOC)与土壤有机质的其他组分之间可以相互转化,虽然所占比例较小,却是陆地生态系统中最为活跃的有机碳库,影响到整个土壤有机碳组分之间的动态平衡。采用序批式平衡试验,以杨树凋落物为DOC的来源材料,对不同经营模式(农林复合、杨树桤木混交、杨树纯林)下杨树人工林土壤对DOC中的吸附作用进行研究,以期为不同经营模式下杨树人工林土壤碳库的有效管理提供参考。【方法】供试土壤采自江苏省泗洪县陈圩林场的3种不同经营模式[农林复合(农林)、杨树桤木混交(混交)、杨树纯林(纯林)]样地,每个样地选取5个采样点,用土钻分别采集0～10、≥10～20、≥20～30 cm土层的土壤,对应土层采集的土壤混匀风干后,过2 mm筛用于吸附试验。同时采集该林场的杨树叶凋落物制备DOC母液。采用序批式平衡试验,借助原始物质吸附等温线方程(“IM”方程,可以反映土壤对可溶性有机碳的吸附特性)对不同经营模式下杨树人工林枯落物中溶解性有机碳(DOC)在土壤中的吸附行为及其影响因素进行研究。序批式平衡试验:称取5.00 g土壤于50 mL离心管中,按照1:4的固液质量比加入DOC溶液(质量浓度分别为0、50、100、200、400 mg/L)20 mL,加入NaN₃溶液(熏蒸过的土壤不添加),并用KCl溶液调节离子强度,然后于恒温(设置25 ℃和15 ℃)条件下,在200 r/min转速的水平振荡机上振荡2 h后,用12 000 r/min的高速离心机低温(4 ℃)离心20 min,0.45 μm滤膜抽滤,TOC仪测定滤液DOC含量。【结果】DOC吸附试验表明,IM方程拟合度良好,R²均在0.810 9～0.999 3之间。各模式下不同土层土壤对DOC的吸附趋势相同,即无外源DOC加入时,土壤存在DOC净释放,但随着外源DOC浓度增加,土壤对DOC的吸附量增加,且两者之间存在极显著线性关系。3种林地土壤吸附DOC的量存在显著性差异(P<0.05,F_2,6=73.789),且受外源DOC加入量的影响。DOC加入量≤200 mg/L时,各林地土壤吸附的DOC量从大到小表现为:纯林>农林>混交; 而DOC加入量为200～400 mg/L时则表现为:农林>纯林>混交。在农林模式中,0～10 cm土层土壤吸附DOC的能力与≥10～20 cm、≥20～30 cm土层土壤存在显著差异(P<0.05,F_2,6=2.713),而在混交林和纯林模式中,3个土层土壤吸附DOC的能力差异不显著(P>0.05,F_混,2,6=1.198,F_纯,2,6=1.483)。此外,在试验所设条件下,土壤对DOC的吸附受熏蒸作用的影响,而温度对土壤吸附DOC的能力没有明显影响。15 ℃和25 ℃两种温度下,3种模式林地土壤对DOC的吸附能力无明显差异,而熏蒸后土壤吸附DOC的能力比未熏蒸土壤的大,m和K_d值比未熏蒸土高出0.128 9～0.199 0和1.64～1.87(m为IM方程的回归系数,K_d为DOC在土壤中的分配系数,两者均可衡量DOC对土壤的亲和力)。【结论】土壤吸附DOC的量与试验中加入DOC的量呈极显著线性关系,原始物质吸附等温线的参数可以反映出土壤吸附DOC能力的强弱。3种林地土壤吸附DOC的量存在显著差异,熏蒸后土壤吸附DOC的能力比未熏蒸土壤的大。在试验所设温度范围内,温度对土壤吸附DOC的能力未发现有明显影响,还需进一步研究。     

生物遮阴对银杏幼苗次生代谢的影响

【目的】高温和强光都会降低银杏的净光合速率,从而影响银杏叶黄酮、萜内酯的合成,降低其含量。笔者对银杏幼苗进行适当遮阴处理,研究幼苗的重要次生代谢物质含量对遮阴环境做出的响应,以期为银杏的科学培育提供参考。【方法】试验采用种植不同株行距的玉米形成不同遮阴度对银杏幼苗进行遮阴,挑选有规格一致、1年生健壮实生银杏苗的12块样地,同时在银杏幼苗的一侧按照不同距离点播一排玉米种子,待玉米长成稳定高度后,将玉米植株在阳光下形成的投影面积作为实际遮阴面积。试验设置3种玉米株距,即株距30 cm(形成遮光率约30%,编号L1)、株距20 cm(形成遮光率约50%,编号L2)、株距10 cm(形成遮光率约70%,编号L3),以全光照样地作为对照(CK,遮光率0%); 每个区组间空1块地作为隔离带,每个处理3个重复。通过玉米遮阴降低银杏叶片温度和光照强度,测定不同处理下银杏叶片中主要次生代谢产物含量,筛选出有利于提高银杏次生代谢物含量的合适遮阴度。【结果】不同遮阴密度处理下,槲皮素、山奈酚、异鼠李素及总黄酮含量均表现为L1>L2>CK>L3; 银杏内酯 GA、GB、GC以及总内酯含量均表现为L1>L2>L3>CK; 而白果内酯BB的含量则表现为L1>L2>CK>L3。总体来说,L1处理下银杏叶片中的黄酮、总萜内酯以及各个单体的含量方面均表现最高,其次是L2,而L3处理下不利于银杏次生代谢物含量的积累。【结论】L1处理(玉米遮光率约30%)对银杏叶黄酮、萜内酯合成效果最佳,对提高槲皮素、山奈酚素和异鼠李素等3个黄酮单体含量的效果均最好,且L1处理下,3个单体以及总黄酮的含量均高于CK; 随遮阴密度增加,银杏内酯(GA、GB、GC)以及白果内酯BB的含量均呈下降趋势。     

稻壳炭改良盐渍土性状研究

【目的】为改善苏北沿海土壤性质,提高造林成活率,促进沿海防护林体系建设,将稻壳炭应用于盐碱土改良试验。【方法】将稻壳炭与土壤体积比例按照对照(0%)、2.5%、5%、10%、20%和30%分为6组,每组分别种植‘南林895’杨、女贞、弗吉尼亚栎、榉树和台湾杨。【结果】稻壳炭能有效降低土壤含盐量和密度,提高有机质含量,可使土壤含盐量、密度分别降低54.7%、26.1%,有机质提高162.0%,在稻壳炭与土壤体积比为10%时就可取得良好效果; 稻壳炭对土壤水溶性氮、速效磷和速效钾等营养元素具有吸附作用,在0～10 cm和10～40 cm土层土壤水溶性氮、速效磷和速效钾营养元素都是对照组最高或次高,加入稻壳炭后反而降低; 随着土壤中稻壳炭比例增加,造林成活率逐渐提高,当稻壳炭与土壤体积比为10%时造林成活率最高,达91.10%; 5个树种在盐渍土上的成活率和生长势大小为:‘南林895’杨>女贞>弗吉尼亚栎>榉树>台湾杨。【结论】稻壳炭在降盐改土方面具有良好作用,但对速效营养元素具有吸附作用; 稻壳炭能显著提高造林成活率,促进幼林生长,在稻壳炭与土壤体积比为10%时效果最佳。