‘紫王子’海棠半同胞家系苗期表型特征分析

【目的】基于海棠种质基因库优良品种资源丰富的优势,开展了以‘紫王子’海棠(Malus‘Purple Prince’)为母本的自由授粉子代试验研究,探索其半同胞家系表型特征及育种成效。【方法】运用Shannon-Wiener(H'R)及Pielou(ER)等指数进行14个性状的表型多样性比较,采用频率分布函数法进行亲子代间性状变异趋势及超亲性分析,通过层次分析法(AHP)进行表型性状综合评价。【结果】在表型多样性方面,‘紫王子’海棠半同胞家系14个性状的H'R平均值比疑似父本群体提高了13%,其中地径生长量、分枝数、完全功能叶颜色的H'R和ER超过疑似父本群体23.8%~53.2%。在遗传改良方面,与疑似父本群体相比,半同胞家系中综合性状得分高的优株比例下降了37.0%,紫红叶优株和速生优株的比例分别下降了14.9%和37.5%,但枫叶型、分枝多、通直度高、耐热性强的优株比例分别增加了12.6%、48.3%、28.7%和18.5%;与母本相比,7.8%的优株综合性状得分超过母本;此外,有些单株综合得分略低于母本,但部分单一性状表现比较突出,如F113和F60优株的新叶为鲜见的亮红色,F35和F108优株的叶片为枫叶型,观赏效果佳。【结论】尽管自由授粉降低了优株比例,但有效扩大了子代群体的遗传基础,对部分性状的遗传改良具有明显的效果。     

陈山红心杉1.5代种子园遗传多样性和子代父本分析

【目的】陈山红心杉是江西特有的杉木优良种源,其近髓心的木质部为高比例的油亮栗褐色,是工艺建筑和室内装潢极为宝贵的天然材料。对陈山红心杉1.5代种子园进行遗传多样性和子代父本分析,为红心杉种子园的管理提供科学依据。【方法】以江西省青原区白云山林场陈山红心杉1.5代种子园及其子代测定林为研究材料,利用12对SSR引物,对种子园32个亲本及14个无性系的459个子代进行遗传多样性和父本分析。【结果】各引物在亲本群体中检测到等位基因数(N_a)为3~7,平均为4.41个;引物在子代群体中检测到的等位基因数(N_a)为4~11,平均为6.50个,较亲本群体高2.09个。亲本群体的平均有效等位基因数(N_e)为2.330,子代群体的平均有效等位基因数为2.306。子代群体包含亲本群体所有的等位基因,并检测到25个子代特有的等位基因。子代群体的Shannon’s信息指数(I)=1.004高于亲本群体的0.992,说明子代群体的遗传多样性略高于亲本群体。子代群体和亲本群体的观测杂合度(H_o)分别为0.525和 0.571,表明子代群体中杂合单株的比例较亲本有所下降。种子园的多位点异交率(t_m)是1.012,单位点异交率(t_s)为0.991,说明种子园异交率较高。双亲近交系数(t_m-t_s)为0.021,表明种子园无性系间近交水平比较低。种子园的有效花粉供体数目(N_ep)为7.81。种子园的多位点父本相关性[R_p(m)]和单位点父本相关性[R_p(s)]分别为0.128和-0.016,单位点和多位点父本相关性的差值R_p(s)-R_p(m)=-0.144<0,表明亲本间没有明显的近亲关系。家系间的多位点异交率(t_m)变化幅度为0.938~1.200,有10个家系的多位点异交率(t_m)大于0。家系间近交系数(t_m-t_s)变化幅度为-0.127~0.150,9个家系的近交系数大于零,说明这些家系存在近交现象。通过父本分析,在80%的置信水平下确定了325个子代的父本来源,占分析子代总数的70.8%。子代的亲本均不是同一无性系,说明种子园无自交现象。各家系子代确定父本的比率不一致,41号家系子代确定父本的比率最高,为93.9%,其余家系子代确定父本比率为54.3%~90.9%。8号家系确定父本的30个子代中,16个子代的父本为同一无性系,占家系子代总数的53.3%;12号家系确定父本的26个子代中,12个子代的父本为同一无性系,占家系子代总数的46.2%,说明无性系间授粉亲和性不同。种子园存在非随机交配现象,在32个潜在无性系中,有26个无性系提供了有效花粉,其中父本贡献率最高的是22号和29号无性系,各为33个子代提供了花粉,其贡献率均为10.2%,其他无性系的父本贡献率为0.3%~8.9%。父本贡献率最高的前11个无性系共计产生了70.2%的子代。【结论】陈山红心杉1.5代种子园遗传多样性丰富,子代保持了亲代的遗传多样性水平;种子园异交率较高,部分家系存在低水平的近交;子代父本分析表明,种子园无自交现象,无性系间授粉亲和性不同,父本贡献率不均等。     

两地点8年生柏木生长性状家系变异及选择

【目的】揭示柏木生长性状的遗传变异规律,为高阶遗传改良筛选优良种质,选择优良家系,及其区域推广奠定基础。【方法】以营建在浙江省开化县林场(KH)和湖北省太子山林场(TZS)两个试验点的8年生柏木优树子代家系为材料,分析其生长性状的遗传变异,估算其育种值、遗传力等参数。【结果】柏木生长性状(树高、胸径和材积)的遗传变异系数为3.08%～13.93%,其中材积的变异最大。子代家系的树高、胸径和材积在地点间差异显著,TZS点的单株材积高于KH点315.79%,且家系与地点间的交互效应显著。胸径、树高和材积具有显著的家系效应,KH和TZS试验点的家系遗传力变幅分别为0.42～0.61和0.58～0.74。KH和TZS试验点分别以单株材积育种值大于CK的10%和45%为标准,各选出6个优良家系,现实增益分别为33.51%和67.95%。利用独立淘汰法,在KH点和TZS点各筛选优良单株17和12株,材积的遗传增益分别为41.38%和40.92%。【结论】8年生柏木优树子代家系生长性状具有较大的遗传改良潜力,但家系与环境的互作效应显著;通过子代家系的遗传评价有助于种子园建园亲本的再选择和现有种子园的...     

基于EST-SSR标记鉴定猴耳环自由授粉的全同胞子代

【目的】猴耳环是重要的药用树种,具有较好的工业应用价值。利用EST-SSR标记对猴耳环自然群体1株母树的自由授粉子代进行父本鉴定,从而确定全同胞子代,为基于全同胞家系的后续研究提供材料基础。【方法】以自然群体中母树ELS31自由授粉产生的1 489株子代及该群体内挂果的38株候选父本为材料,利用15个EST-SSR标记检测子代多样性和标记多态性,基于最大似然法鉴定各子代的父本,母本父本均相同的子代即构成全同胞家系,并估算群体内花粉传播距离,检验各父本对应的全同胞家系的多样性,通过卡方检验判断标记是否合乎预期的孟德尔分离比。【结果】15个EST-SSR标记的引物(对)共扩增出89个等位片段。子代群体期望杂合度(H_e)为0.525,表明群体多样性为中等水平;基于自然群体18株无亲缘关系的单株估算的标记平均多态性信息量(PIC)为0.736,表明标记多态性高。在1 489株自由授粉的子代中,确定了857株子代(57.6%)的34株父本。子代数最多的10个父本产生的子代数为26~184株,其他24个父本仅共产生子代139株。未发现自交子代,表明猴耳环是异交物种,自交的可能性极低。对子代数量20株以上的10个父本对应的全同胞家系观测杂合度(H_o)为0.502~0.693,H_e为0.417~0.544,各家系均是H_o大于H_e,表明存在一定程度的杂合子过剩。花粉传播的范围为10.0~559.1 m,平均119.2 m,但主要传播距离在150 m以内。716株子代(83.5%)的父本(10株)与母树距离在150 m以内。距离最远的父本ELS01 (559.1 m)和ELS02 (552.2 m)分别仅产生了9和12株子代。15个标记在子代20株以上的部分或全部全同胞家系中均有不同程度的偏分离,平均每家系的偏分离标记数为8.6个;偏分离最严重的是标记ARCeSSR141,在父本ELS30的全同胞家系中卡方(χ²)值为164.55。【结论】基于15个EST-SSR标记鉴定了猴耳环自然群体1株母本的1 489株自由授粉子代的父本,获得了子代20株以上的10个父本的全同胞家系。这为后续遗传测定、遗传图谱构建和数量性状位点定位等研究提供了材料基础。     

红松半同胞家系生长性状变异分析与优良家系选择

【目的】分析红松(Pinus koraiensis)半同胞家系生长性状的遗传变异,选择优良家系,为红松高世代遗传改良提供材料。【方法】以吉林露水河国家红松良种基地内红松半同胞家系子代测定林为研究对象,对34个家系(包括对照1个)不同林龄(18、23、27 a)时期的生长性状进行家系间差异性比较、遗传参数估算、表型相关与遗传相关分析,综合各林龄阶段家系生长表现,以材积和育种值为主要指标进行优良家系选择。【结果】不同林龄时期,树高、胸径、材积的家系间差异均达到极显著水平。材积家系间差异主要受遗传效应影响,随林龄增长,作用逐渐加强。树高与胸径主要受遗传效应、遗传与环境互作效应共同影响,冠幅主要受环境效应影响。4个性状中,树高变异相对较小,材积变异较大。树高、胸径、材积受较强遗传控制,冠幅受中低遗传控制。林龄18~23 a时,树高、胸径、材积的家系遗传力呈下降趋势;林龄23~27 a时,遗传力变幅较小,表现趋于稳定。遗传进展变化趋势与遗传变异系数变化趋势一致,表现为树高、胸径、材积随林龄增长有所下降,林龄23 a后变幅缩小,基本稳定。生长性状间表型相关与遗传相关均表现为正相关关系。胸径与材积遗传相关达到极显著水平;树高与材积遗传相关随林龄增长逐渐减弱;冠幅与材积遗传相关随林龄增长逐渐加强。对参试家系3个林龄时期的生长表现进行综合分析与评价,筛选出优良家系2个,二者材积均值高出对照25.84%,高出参试家系平均值50.00%,高出表现较差的1331号家系114.29%。【结论】所选1302号、1046号优良家系材积现实增益显著,可为红松高世代育种提供基础材料,对今后红松生长性状的遗传改良以及大径材定向培育等具有积极意义。     

棕榈半同胞子代家系苗期测定及优良家系选择

【目的】探究棕榈苗期生长遗传变异规律,筛选出苗期速生且遗传品质优良的棕榈家系,为棕榈的遗传改良提供参考。【方法】以72个棕榈半同胞家系的1.5年生幼苗为材料,观测其苗高、地径、干质量、鲜质量、条形叶和掌状叶数6个生长性状,进行遗传分析;以聚类分析法与性状表现水平分析法相结合筛选优良家系,并配合单株选择,筛选优良单株。【结果】棕榈苗期生长性状表型变异丰富且在各家系间差异极显著(P<0.001),家系遗传力变化范围为0.842~0.961,均表现为较高强度遗传;从中选出7个优良家系,中选家系的地径、干质量、掌状叶数的现实增益分别增加了18.03%、33.50%、26.77%,其遗传增益分别为16.28%、29.38%、22.51%。从7个优良家系中筛选出32株优良单株,其地径、干质量、掌状叶数的遗传增益分别增加了42.72%、97.86%、59.82%,其现实增益分别增加了60.77%、139.20%、85.09%,选择效果显著。【结论】棕榈幼苗在家系间具有很大的选育潜力,开展其早期选择研究,能为棕榈良种选育提供参考,选择出的优良家系及优良单株可为棕榈遗传改良及后续研究工作提供极佳的种质材料。     

银杏种子脱水敏感性的研究

【目的】研究银杏种子脱水敏感性及相关的生理生化变化,为银杏种子贮藏、种质资源的保存及苗木生产提供理论依据。【方法】银杏种子于25 ℃、湿度(25±2)%条件下脱水67 d,种子含水量每下降5%左右时随机取样测定相关生理生化指标。【结果】当种子含水量降至45.1%时,发芽率并未有明显变化,然而,当种子含水量降至40.1%时,发芽率从开始的92%下降至50%;相关性分析表明种子含水量与发芽率之间存在极显著的正相关(r=0.910)。银杏种子脱水过程中,其相对电导率不断上升。此外,SOD活性变化与POD活性的变化基本相似,均呈现出先下降,后升高至最大值,再下降的趋势,只是其POD活性的上升比SOD早,说明POD的反应比SOD更为敏感。种子含水量与硫代巴比妥酸反应产物(TBARS)含量(r=-0.619)、相对电导率(r=-0.745)之间存在极显著的负相关关系。【结论】银杏种子对脱水高度敏感,表现出顽拗型种子特点。严重脱水降低了银杏种子抗氧化酶活性,并加剧了膜脂过氧化作用,导致种子活力下降乃至完全丧失。     

桢楠种子脱水过程中的生理响应

【目的】通过对桢楠种子脱水过程中的生理响应进行研究,探讨恰当的脱水处理方式,为桢楠种子的长期保存提供必要的理论和技术支持。【方法】采用硅胶脱水的方法对桢楠种子进行脱水处理,当失水率在0、3%、6%、9%、12%、15%和18%时进行各项生理指标的测定,研究其脱水耐性。【结果】桢楠种子初始含水率为37.74%,初始生活力为89.41%,半致死含水率为29.09%,表现出较高的顽拗性。桢楠种子在硅胶脱水过程中,生活力逐渐下降;电导率和丙二醛(malondialdehyde,MDA)含量不断上升;超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)活性和过氧化氢酶(catalase,CAT)活性均先上升,之后急剧下降;同时,桢楠种子的SOD活性和CAT活性均分别与电导率和MDA含量之间存在显著负相关关系(相关系数分别为-0.833、-0.743、-0.819和-0.871)。随着脱水的进行,桢楠种子保护酶系统受到抑制,膜脂过氧化作用加强,引起其膜透性加剧,有害过氧化物积累,进一步引起种子生活力降低乃至完全丧失。【结论】桢楠种子表现出较高的顽拗性,在储藏过程中应特别注重其对水分的需求,种子储藏的最佳含水率为34.74%,在生产实际中含水率可控制在34.74%±3%。     

速生杉木优良无性系三阶段选择评价

【目的】根据杉木(Cunninghamia lanceolata(Lamb.)Hook.)131个无性系26 a的调查数据,探讨优良无性系幼龄期、半伐期和伐期选择的优劣。【方法】当无性系间具有极显著性差异时,按无性系的单株立木材积大于对照(湖南金洞林场杉木初级嫁接种子园种子培育出来的1年生健壮苗)30%的标准在6、13和26 a时分别进行优良无性系选择,并把6、13 a时选出的无性系与26 a选出的无性系进行比较,凡与26 a所选相同的无性系认定为选择准确的优良无性系。【结果】3种林龄阶段优良无性系选择的选准率:6 a是53.33%,13 a是86.67%,26 a是100.00%。在26 a时,优良无性系的^-H=19.46 m、D^-_1.3=30.43 cm、V^-=0.703 2 m³,而CK的H^-=16.19 m、D^-_1.3=22.87 cm、V^-=0.339 6 m³; 优良无性系现实增益ΔH^-=20.20%、ΔD^-_1.3=33.06%、ΔV^-=107.07%。【结论】因试验时间已达到了能使目标产品的经济性状充分表现出来的长度,伐期时的选择结果是准确的; 最早、最适选择年龄应是半伐期,虽仍有错选和漏选,但可提前1/2轮伐期就获得和利用优良品系,大大缩短育种世代,提高单位时间所获得的遗传增产效益; 幼龄时进行优良无性系选择,其错选和漏选比例很高,会给增产效益带来不确定性。     

杉木第4代育种候选群体的12年生全同胞子代测定表现与选择

【目的】福建-南京林业大学合作的杉木多世代遗传改良计划,于2006年起陆续开展第4代育种候选群体的遗传资源创制、测定和评价。本研究旨在通过全同胞子代测定(第4代育种候选群体系列测定之一),为2016年启动的杉木第4代种子园营建技术研究和后续的生产性种子园建设提供优良亲本。【方法】 分别测定了杉木第4代候选群体中第2批1个12年生全同胞家系测定林1~12 a树高,4、5、 6、9和12 a的胸径,计算参试家系的单株平均材积;选取所有小区家系内的12年生的最优单株,采集胸高木芯样品测定木材基本密度和红心材比例。根据参试家系生长性状年度均值和变异系数评价家系生长性状稳定性;在方差分析基础上,估算遗传方差和遗传力;比较不同林龄、不同选择率以及早期选择对12年生时入选家系的准确率和材积遗传增益的影响。最后,以材积遗传增益为主要指标,兼顾材性性状,开展优良全同胞家系和家系内优良单株选择,预测入选家系和单株的遗传增益。【结果】 杉木第4代候选群体第2批62个全同胞子代测定结果表明,参试家系12 a平均树高、胸径、单株材积生长量、木材基本密度和红心材比例分别达到12.63 m、15.2 cm、0.136 8 m³、0.328 0 g/cm³和40.76%。参试家系所有性状的遗传方差均达到统计学极显著差异水平,候选群体中存在真实的遗传差异。家系树高、胸径和单株材积狭义遗传力分别为0.246、0.358和0.329,家系内最优单株树高、胸径及单株材积狭义遗传力分别为0.464、0.687、0.680。以12 a材积生长量性状为优选基准,兼顾木材基本密度和红心材比例,进行优良家系和家系内优良单株的综合选择,筛选出10个速生全同胞家系,其平均树高、胸径、单株材积、基本密度和红心材比例分别为13.34 m、17.0 cm、0.176 3 m³、0.320 2 g/cm³ 和40.76%。入选家系平均材积遗传增益幅度为6.14%~21.60%。中选的19个优良个体的材积生长量遗传增益幅度为58.62%~178.20%(平均为83.12%)。12年生最优家系木材基本密度达0.363 3 g/cm³,家系内最优单株木材基本密度最高达0.476 4 g/cm³。19个中选优良单株的材积平均遗传增益为83.12%,木材基本密度提高10%以上,红心材比例提高12.78%。这批材积生长量遗传增益突出,木材基本密度高,红心材比例高的优良家系和优良单株,不但是营建第4代种子园重要亲本来源,而且也是优良无性系培育和推广应用的重要遗传资源基础。本研究还对家系的树高、胸径和材积生长量稳定性、选择率对遗传增益的影响,以及家系材积生长量早晚相关及其早期选择年龄等进行了分析。结果表明,以材积为生长量的综合指标,家系选择率15%时,无论4、5还是6 a时的早期选择结果,与12 a选择入选家系的符合度与遗传增益均达到最高值。这说明杉木第4代遗传改良中,据4~6 a幼林的材积生长表现开展早期选择,不仅可行有效,还大幅度节约了时间,缩短了育种周期。【结论】 杉木第4代遗传改良的1个候选群体在生长发育和木材性能方面存在丰富的遗传变异。这些在材积生长量、基材密度和红心材比例等方面遗传增益较高的优良亲本和重选优良个体不仅是杉木第4代种子园建立的重要亲本来源,还是杉木优良无性系选择的重要遗传资源。     

南方红豆杉人工林针叶C、N、P化学计量特征

【目的】 研究南方红豆杉人工林针叶C、N、P生态化学计量和养分重吸收特征,揭示南方红豆杉的养分限制格局和养分高效利用策略,为南方红豆杉人工林的高质量种植栽培提供理论依据。【方法】 以9年生南方红豆杉人工林为研究对象,通过测定其针叶碳(C)、氮(N)、磷(P)元素含量,分析针叶的生态化学计量、养分重吸收率及其相互关系。【结果】 南方红豆杉针叶C、N、P平均含量分别为479.67、22.52和2.21 g/kg,碳氮质量比(C:N)、碳磷质量比(C:P)、氮磷质量比(N:P)分别为21.74、226.25和10.55;N与P、C含量均呈极显著正相关,P与C含量呈显著正相关;生长季中,南方红豆杉针叶C含量最稳定,变异系数为3.90%,P含量的变异系数(22.43%)大于N(15.34%)。研究区南方红豆杉在生长季(6—11月)针叶C与N含量均表现为先平缓上升后显著下降趋势,8月达到高峰并持续到9月,C含量10月最低,N含量11月最低;P含量则表现为先显著上升后显著下降的趋势,在9月达到峰值,且显著大于其他各月份;针叶中C:N和N:P的变化比C:P更稳定,且P含量决定了C:P和N:P的动态变化。南方红豆杉针叶N重吸收率和P重吸收率分别为19.33%和22.16%,且P重吸收率与衰老叶P含量、C:P呈显著负相关,与N:P呈显著正相关。【结论】 研究区内,9年生南方红豆杉人工林针叶具备较好的C储存能力和养分资源竞争力,N、P重吸收率较低,养分在针叶中的驻留时间较长,生长未受到N、P限制。     

无患子果实成熟过程及其油脂、皂苷动态变化

【目的】无患子(Sapindus mukorossi)是重要的生物日化和生物质能源树种,近年来我国无患子产业蓬勃发展,但目前在生产上仍没有明确的采收期或者确定最适采收时间的方法。通过对果实生长发育过程及内含物含量动态变化间的关系研究,确定无患子果实的最适采收时间。【方法】选取5株长势中等、开花结实良好的8年生实生无患子树,于果实膨大期的末期到果实脱落期,每隔4 d每株树采摘15个发育正常的果实,观察其外观变化,并进行果实、种子、果皮及种仁干质量,果实横径、纵径、侧径,种子横径、纵径、侧径共10项表型指标测定,以及种仁含油率、单种仁油质量、果皮含皂苷率、单果皮皂苷质量及含水率的测定。【结果】①9月底果实由绿色变为金黄色,随后在10月上半个月内失水,果皮表面皱缩,果实横径下降7.95%,侧径下降10.71%。②8月底至9月初种仁体积较小,呈绿色,随后逐渐长大,在9月20日左右由绿转黄,且在9月底完全变为黄色。种子横径、纵径和侧径在10月上旬明显下降, 其中横径下降10.81%,纵径下降4.87%,侧径下降8.96%。③果实和果皮的干质量变化趋势相同,均在10月15日之前上升,随后小幅波动,且果皮干质量发生第2次明显上升时种子干质量下降。④种仁油质量在9月中旬及之后较高,果皮皂苷质量在10月上旬和中旬较高。【结论】果皮中皂苷和种仁中油的积累在10月上旬均达到最高,针对果皮皂苷和种仁油的应用,最佳采果期在10月上旬和中旬。由果实外观判断,生产上,果实完全变为金黄且果皮开始皱缩后的20 d内,为最佳采果期。     

抗松材线虫赤松组培繁殖优良家系的筛选

以抗松材线虫赤松(简称抗病赤松)27个家系带子叶顶芽的胚苗为外植体,筛选生长势好、增殖系数高和生根能力强的组培繁殖优良家系。结果表明:1、8、10、13、22和25家系的平均伸长率都达到了100%以上;随着增殖代数的增加,各家系丛生芽增殖系数表现不一致,但总体趋势是l至2代丛生芽增殖系数随代数增加而增加,2至3代增殖系数随代数增加而下降;抗病赤松不同无性系不定根诱导率不同,19-B无性系的不定根诱导率最高为95.8%。     

杉木优树收集区无性系花期物候与同步性分析

【目的】了解杉木优树群体的开花物候和花期同步性,选择同步性指数高的无性系,指导交配设计和种子园的亲本选择。【方法】基于固定样株观测法,划分杉木优树94个嫁接无性系的雌雄球花类型与物候;利用花期同步指数,分析不同花期类型的同步性。【结果】雌球花平均比雄球花提前3 d进入花期,雌球花和雄球花初期持续时间约为1~8和1~9 d,平均约4 d后进入盛期,盛期为2~20和2~13 d,平均10和6 d后进入末期。全雌型、偏雌型、中性型、偏雄型和全雄型生殖特征无性系比例分别为3.2%、4.3%、5.3%、72.3%和14.9%。无性系作为父本和母本的平均同步指数为0.097~0.561和0.128~0.630。7 280种不同交配组合中,同步指数的最小和最大值分别为0和0.976,其中,58%的无性系花期同步指数大于0.5,“早花型×早花型”、“中花型×早花型”和“中花型×中花型”则均大于0.64。【结论】花期物候在无性系之间存在差异,气候条件影响雌雄球花的分化,早花型和中花型具有较高的花期同步指数。     

尾细桉生长和木材密度关联SNP挖掘与候选基因定位

【目的】生长和木材基本密度是桉树的重要经济性状,挖掘其候选功能基因可为桉树遗传改良提供参考。【方法】以尾叶桉(Eucalyptus urophylla)和细叶桉(Eucalyptus tereticornis) F1全同胞子代试验林为研究对象,测定其8年生树高、胸径和木材基本密度,开展表型遗传分析。筛选极端表型个体,利用测序分型(GBS)开发SNP标记进行关联分析。挖掘与树高、胸径和木材基本密度关联的SNP位点,并进行候选基因初步定位。【结果】尾细桉F1子代树高、胸径与木材基本密度间的表型变异系数为7.51%~26.19%,生长性状与木材基本密度显著正相关。利用GBS获得了覆盖全基因组的15 185个SNP位点,关联分析共鉴定111个与生长和木材基本密度显著关联的SNP,其中2号染色体上检测到强烈的生长性状关联信号。定位40个与生长和木材基本密度相关候选基因,共富集在52个GO terms,基因功能注释分析表明其功能主要与植物抗逆性、生物与非生物胁迫、转录因子家族等相关。【结论】本研究获得了一批与尾细桉生长和材性性状关联的SNP位点和候选基因,并进行了树高、胸径及木材基本密度候选基因初步定位,挖掘的与抗逆性相关的基因可能在树木的生长和木材形成中发挥重要作用。     

有机-无机肥配施对板栗园土壤肥力及根系功能性状的影响

【目的】 板栗是我国大力发展的木本粮食树种,结合无机肥速效性与有机肥持久性的有机-无机肥配合施用,对培肥土壤、促进根系生长能起到重要作用。探讨有机-无机肥配施对板栗园土壤肥力及其根系功能性状的影响,以期为板栗的科学合理施肥提供依据。【方法】 以河北迁西县8 年生板栗 ‘燕山早丰’(Castanea mollissima ‘Yanshanzaofeng’)为对象,采用单因素随机区组试验设计,按质量占比设置6个处理: ①100%无机肥(C₁),②75%无机肥+25%有机肥(C_0.75O_0.25),③50%无机肥+50%有机肥(C_0.5O_0.5),④25%无机肥+75%有机肥(C_0.25O_0.75),⑤100%有机肥(O₁),⑥不施肥(CK),采用连续根钻法采集0~20、≥20~40 cm土层土样和根样,测定分析土壤理化性状及根系功能性状等指标。【结果】 ①各处理不同程度地影响土壤理化性状。O₁处理0~40 cm土层平均有机碳含量最高(5.97 g/kg),0~20 cm土层C₁处理全氮含量最大(1.33 g/kg),但以有机-无机肥配施C_0.25O_0.75处理对土壤理化性状改善具有显著促进作用(P<0.05)。 {{\mathrm{C}}_{0\mathrm{.}}}_{25} {{\mathrm{O}}_{0\mathrm{.}}}_{75}处理0~40 cm土层平均土壤C/N值较C₁和CK处理的分别提高38.81%、11.41%;与CK相比,平均碱解氮含量、有效磷含量、速效钾含量分别增加57.48%、47.49%、32.19%;土壤总孔隙度、土壤含水率分别增加11.23%、13.85%;土壤容重降低11.23%。②有机-无机肥配施显著促进0~40 cm土层中平均细根根长密度、细根表面积密度、细根体积密度、比根长(P<0.05),且0~1 mm细根增多,各处理大小总体表现为C_0.25O_0.75>C_0.5O_0.5>C_0.75O_0.25,以C_0.25O_0.75处理0~40 cm土层中平均细根生物量密度最高(511.24 g/m³),较CK处理增加35.42%,较C₁处理增加6.00%。高比例有机肥配施明显提高了细根根长、根表面积、根体积的占比。③主成分分析表明,土壤理化及根系性状指标在3个主成分上均有较高的荷载值,不同处理下土壤肥力与根系指标优劣综合排序为C_0.25O_0.75>C_0.5O_0.5>C_0.75O_0.25>O₁>C₁>CK。【结论】 有机-无机肥配施中的C_0.25O_0.75处理有效提高了土壤C/N、速效养分含量,0~1 mm细根增多,提高吸收根比例,是河北迁西县板栗园的较佳施肥模式。     

蜡样芽孢杆菌NJSZ-13菌株防治松材线虫病研究

【目的】松材线虫病是一种由松材线虫对赤松、马尾松、黑松等易感树种寄生取食继而引起树种死亡的病害,其发病速度快、易传播,传统的物理、化学防治成本高,且化学防治对环境易造成不可逆的污染,目前还没有较好的防治方法。为寻找安全有效的生物防治方法,笔者探究蜡样芽孢杆菌在温室下对马尾松盆栽苗松材线虫病的防治效果。【方法】采用人工皮接法将2 000、4 000和6 000条松材线虫AMA3虫株分别接种到2年生马尾松幼苗上,测定发生松材线虫病症状的临界值;蜡样芽孢杆菌NJSZ-13菌株是从南京湿地松上分离出的具有杀线虫作用的松树内生细菌,在接种松材线虫AMA3虫株的前7天、当天和接种后第7天用灌根法灌入蜡样芽孢杆菌NJSZ-13菌株菌粉水悬液,并设置对照试验:将发酵液、菌悬液和发酵滤液稀释10倍后,各取20 mL灌注到2年生马尾松根部,其中发酵液和菌悬液的菌体浓度为4×10⁸ cfu/mL,以无菌水和培养基处理为对照,比较蜡样芽孢杆菌不同发酵产物对松材线虫病的防治效果;以灌根法分别施入20 mL菌体浓度为4×10⁸、4×10⁷、2×10⁷ cfu/mL的蜡样芽孢杆菌NJSZ-13菌株菌粉水悬液;将蜡样芽孢杆菌以菌粉水悬液灌根法和菌粉涂抹法两种方式处理2年生马尾松幼苗。从施菌浓度、施菌方法和施菌时间等3个方面对经过低温喷雾干燥制备的蜡样芽孢杆菌菌粉进行防治松材线虫病试验,观察各处理下马尾松的发病情况。【结果】2年生马尾松接种松材线虫AMA3虫株后发病的临界值为4 000条。采用灌根法施入蜡样芽孢杆菌NJSZ-13菌株的发酵液和无菌发酵滤液后不能对松材线虫病起到预防作用,施蜡样芽孢杆菌菌悬液对松材线虫病有一定的预防效果(33%)。蜡样芽孢杆菌对马尾松松材线虫病的预防效果要大于治疗效果,健康马尾松在接种线虫之前以灌根法施入蜡样芽孢杆菌的预防效果会更好。将蜡样芽孢杆菌菌粉直接涂抹松枝,与菌粉水悬液灌根的方法相比,两者对松材线虫病的防治效果相当。同一菌体浓度下蜡样芽孢杆菌菌粉水悬液和发酵菌悬液对松材线虫病的预防效果相当;施用蜡样芽孢杆菌菌粉水悬液对松材线虫病的防治效果随菌体浓度的增加有所提高,当菌体浓度达到一定值以后,增加浓度也不会提高防治效果。【结论】在蜡样芽孢杆菌NJSZ-13菌株防治2年生马尾松幼苗松材线虫病前,先筛选2年生马尾松接种松材线虫的临界值,能有效避免因接种松材线虫浓度过大而使真实防治效果降低的缺点。蜡样芽孢杆菌NJSZ-13菌株菌悬液和经低温喷雾干燥制得的菌粉对松材线虫病均有一定的预防效果,在马尾松未感染松材线虫的健康状态施用蜡样芽孢杆菌NJSZ-13菌株效果更好,通过菌粉涂抹法处理松枝可以对松材线虫病产生预防效果。     

施肥对薄壳山核桃容器苗生长及养分积累的影响

目的 为探讨施肥方式和施肥量对薄壳山核桃容器幼苗生长以及养分的影响,筛选适宜苗木生长的施肥方案。方法 以薄壳山核桃‘绍兴’子代1年生容器苗为材料,设置指数施肥(A)、常规施肥(B)和平均施肥(C)3种施肥方式,每种施肥方式设定0.5、2.0、3.5、5.0 g/株(编号依次为1、2、3、4)等4种施肥量,不施肥(CK) 为对照,共13个处理,分别测定苗高、地茎、生物量、根系及营养积累等指标,分析不同施肥方式和施肥量对薄壳山核桃容器苗生长及养分积累的影响。结果 指数施肥下,薄壳山核桃苗高、地径、生物量等指标随着施肥量的增加而逐渐增大,以施肥量5.0 g/株(处理A4)时苗木生长量最大;常规施肥和平均施肥下苗木生长指标随着施肥量的增加先升后降,均以3.5 g/株施肥量时(处理B3和C3)达到最大值,且处理C3优于B3和A4。苗木养分积累情况表明:指数施肥方式下,除P元素外,N、K元素的积累量均随着施肥量的增加而上升,表明指数施肥处理下苗木生长处于贫养;常规施肥和平均施肥方式中,随着施肥量的增加,各处理养分积累量均先上升后下降,以施肥3.5 g/株时达到最大值,其中以C3最优, B3次之。结论 本试验以平均施肥方式、施肥量为3.5 g/株有利于薄壳山核桃幼苗生长,苗高、地径、根系、生物量及养分积累等指标表现较优,苗木质量优于其他处理。     

叶幕微域环境对无患子果实产量和品质的影响

【目的】在叶幕尺度上,通过分析微域环境和果实产量、品质的关系来揭示叶幕微域环境对无患子果实的影响,并为后续无患子叶幕结构优化和营造适宜微环境提供理论依据和技术支持。【方法】以福建建宁地区进入稳定结实期的10年生自然圆头形无患子为研究对象,采用小格子法将整个叶幕分成144个小区,在整个生长期内逐月测定小区的微域环境因子,并在采收期测定各小区果实产量指标,以此来绘制整个生长期微域环境因子和产量的叶幕空间分布三维图;根据距离树干位置远近和自然分层现象将144个小区归并到9个不同的叶幕大区域中,对大区域的微域环境因子和果实产量、品质进行差异显著性分析;分层探讨微域环境因子和果实特征的相关性,并依此构建果实产量、品质与叶幕微域环境因子的回归预测模型,最终得到无患子果实优质丰产的微域环境条件。【结果】①随着叶幕区域由内膛到外围、由下层到上层,整个生长季的平均温度分别增加了0.3 和1.5 ℃、平均光合有效辐射分别增加了330.76和463.53 μmol/(m ²·s)、平均相对湿度分别下降了1.1%和3.0%,果实产量显著增加,下、中和上层果实产量比例为8:17:75,内、中和外围果实产量比例为24:32:44。水平方向上微域环境和果实产量的差异明显小于垂直方向的差异,结实部位主要集中在叶幕外围和上层;②叶幕9个大区域的果实数量、鲜果产量、干果产量、果实含水率、单果干质量和油产量均存在显著性差异,但假果皮占果质量比、出籽率、种子出仁率和种仁含油率的差异均不显著;③果实产量、种子出仁率、油产量与温度、光合有效辐射均呈显著正相关而与相对湿度呈显著负相关。光合有效辐射对果实产量、品质的影响最大,与果实产量的相关系数高达0.8,温度对果实特征的影响仅次于光合有效辐射,而相对湿度对果实特征的影响相对较小;④通过构建叶幕微域环境因子和果实特征的单因素二次回归模型可以得到无患子果实优质丰产的微域环境条件为:温度28~30 ℃,相对湿度小于74%,光合有效辐射830~1 203 μmol/(m ²·s);⑤构建的多元回归模型拟合度更高,对果实和油产量的估算更准确,可用于自然圆头形无患子果实和油产量的初步预测。【结论】叶幕微域环境因子影响果实特征的形成,其协同效应对无患子果实产量、品质的影响更大;叶幕中、下层果实产量、品质更强烈地受到微域环境的影响,通过基于叶幕结构和结实特性的园艺措施改善中、下层叶幕微域环境有利于无患子果实产量、品质的整体提高。