青钱柳天然群体间木材微纤丝角的地理变异趋势

【目的】青钱柳是我国特有的单种属植物,是一种很有开发利用前景的珍贵树种。研究青钱柳木材微纤丝角变异规律,可为用材林优良基因筛选提供依据。【方法】以不同地理分布的青钱柳种源为研究对象,通过钻取木芯并采用X-射线衍射法探讨了青钱柳木材微纤丝角的地理变异的和径向变异规律。【结果】22个青钱柳地理种源木材微纤丝角存在显著差异。21年生木材平均微纤丝角为15.8°,变异幅度在13.4°～20.1°。其中四川沐川种源的平均微纤丝角最小,比22个种源微纤丝角的平均值低15.2%,广西桂林种源的平均微纤丝角最大,高出所测试种源平均值27.2%。青钱柳微纤丝角受经度和纬度双重因素影响,在经度上以112°E为中心,向东西两边递减; 在纬度上呈现出以29°N为中心,向南北两边递增的趋势。随着生长轮年龄的增大,微纤丝角呈现递减的变化趋势,用指数曲线描述微纤丝角与树龄的回归关系最为合适。【结论】多重比较结果表明,15年生后青钱柳木材微纤丝角趋于稳定,可作为青钱柳用材林优良基因型筛选的依据之一。     

光质和基因型对青钱柳叶黄酮类化合物积累的影响

【目的】通过研究光质对不同基因型青钱柳叶黄酮类化合物积累的影响,为青钱柳叶用人工林定向培育提供理论依据。【方法】以4个家系(四川沐川31号、浙江安吉1号、广西金钟山6号、广西金钟山7号)的青钱柳当年生实生苗为试验材料,在人工气候室控制温度和湿度的条件下,设置LED白光、蓝光、红光和绿光4种光质处理,测定其叶片黄酮类化合物含量(总黄酮、异槲皮苷、山奈酚和槲皮素)和合成途径关键酶(苯丙氨酸解氨酶(PAL)、肉桂酸4-羟化酶(C4H)、4-香豆酰-辅酶A连接酶(4CL)和查尔酮合成酶(CHS))活性。【结果】不同光质和基因型对青钱柳叶黄酮类化合物含量和合成途径酶活性均有显著影响,且两者存在显著的交互作用(P<0.05)。总体来讲,与白光和红光相比,短波段的蓝绿光处理下的青钱柳叶黄酮类化合物含量更高。青钱柳叶总黄酮含量和异槲皮苷含量最高的为蓝光处理下的安吉1号家系,而山奈酚含量和槲皮素含量最高的为蓝光处理下的金钟山家系6号和7号。相关性分析表明,总黄酮含量与黄酮类化合物合成途径酶活性均呈现显著相关。【结论】 光质和基因型显著影响青钱柳叶黄酮类化合物含量和合成酶活性,蓝光更有助于黄酮类化合物的积累,可为青钱柳定向培育林分的光照管理提供参考。     

青钱柳种源间苗期性状变异分析

研究了青钱柳1年生苗的复叶性状、光合特性及生长量的差异性,并分析了生长性状的变异层次。结果表明,不同种源青钱柳复叶性状、地径和苗高均达到显著或极显著水平差异。光合指标在不同生长季节内有着不同的表现,净光合速率、气孔导度及蒸腾速率在青钱柳整个生长期内均表现出先升高后降低的趋势,而胞间隙CO2浓度则有先下降后上升的趋势。青钱柳苗高、复叶面积、复叶干质量及比叶质量在种源层次上变异大于家系层次上变异,地径则表现出家系间变异大于种源间变异。     

青钱柳雌、雄花芽分化进程的形态解剖特征观察

通过物候学观察结合石蜡切片技术,研究了青钱柳雌先型植株雌雄花芽分化过程中外部形态的变化和内部解剖结构的对应关系。研究表明:雄花发育可分为花药及花药壁的发育、小孢子发育和雄配子体发育3个阶段,与之对应的形态变化表现为花序伸长和小花膨大、苞片开裂至花药变黄色;雌花发育可分为雌蕊分化期、胚珠发育、大孢子发育及雌配子体发育,相应的形态变化表现为小花原始体出现和膨大、露出柱头、花柱伸长和变成深绿色。由此可见雌、雄花芽的外部形态指标变化可以直观反映出内部结构的变化,并可用来判断花芽分化的各个时期。另外,还探讨了影响青钱柳结实的可能原因是雌雄异熟性、结实母树群体大小及群体中雌先型植株和雄先型植株的比例。     

青钱柳种子形态特征的地理变异

对15个种源的青钱柳种子5项形态指标进行了测定和趋势面分析.结果表明:不同种源间种子千粒重、体积、直径和厚度的差异均达到极显著水平,而种子径厚比未达到显著水平;种子千粒重表现为西南一东北向变异,同时受热量及水分因子的制约;种子体积表现为由中心向四周递减的趋势,但受气候因子影响不大;种子厚度主要表现为同地理经度上的南北变异,与年均温、无霜期显著相关;而种子直径无明显地理变异规律.     

青钱柳种子综合处理过程中内源激素的动态变化

青钱柳种子属于深休眠类型,在自然条件下,需要经过隔年甚至2年才能萌发,笔者对综合处理的青钱柳种子萌发过程中各种激素的变化进行分析。结果表明:随着层积时间的增长,其脱落酸(ABA)的含量逐渐减少,而赤霉素(GA)、生长素(IAA)、细胞分裂素(CTK)的含量则逐渐增加。赤霉素与脱落酸、生长素与脱落酸和细胞分裂素与脱落酸含量的比值也呈现出基本增加的趋势。进一步证实了赤霉素(GA)是种子萌发的促进物质。同时,生长素(IAA)、细胞分裂素(CTK)在解除种子休眠过程中也起到一定的促进作用。     

硅对盐胁迫下杨树叶片细胞超微结构的影响

研究了杨树在不同程度盐胁迫下加硅处理30d后,叶片细胞超微结构的变化。结果表明,无硅条件下,随着盐胁迫浓度的增加和时间的延长,杨树叶肉细胞内叶绿体类囊体扭曲、变形、松散,嗜锇颗粒增多,外膜逐渐断裂解体,局部消失,细胞核固缩,核物质凝聚,核膜不清晰。盐质量浓度为40g／L比盐质量浓度为20g／L和30g／L的处理对叶片细胞结构的损伤程度更为严重。盐胁迫下加硅后杨树叶肉细胞细胞器损伤得到明显改善,表现为叶绿体类囊体排列有序,嗜锇颗粒略有增多,细胞核基本完好,局部核物质凝聚。施硅质量浓度为05g／L比施10g／L的效果显著,且对盐质量浓度为20g／L和30g／L的缓解效果比质量浓度为40g／L的更为明显。     

盐胁迫下青钱柳叶片发育特征和保水能力的变化

以青钱柳3个种源为研究对象,在智能人工气候生长室内采用水培法探讨了不同盐浓度(NaCl质量分数分别为0.1%、0.3%和0.5%)处理对青钱柳幼苗叶气孔形态、发育特征和保水能力的影响。结果表明：NaCl胁迫引起细胞失水,导致叶片肉质化程度降低,贮水能力下降。同时,由于叶片失水,引起气孔开度变小;供试3个种源幼苗叶片保水能力强弱依次为安徽黄山、云南昆明、江西九江。综合分析表明,3个种源青钱柳幼苗的耐盐能力强弱依次为安徽黄山、云南昆明、江西九江。     

培养基种类及激素配方对青钱柳悬浮细胞次生代谢物质积累的影响

以青钱柳无菌苗诱导出的愈伤组织为材料进行悬浮培养,通过控制基本培养基的种类和激素配方,初步筛选出适合于青钱柳次生代谢产物生产的植物悬浮细胞培养体系。结果表明:青钱柳悬浮细胞培养的最佳基本培养基为MS培养基,激素配方为1.0 mg/L NAA+0.5 mg/L KT;有利于青钱柳悬浮细胞的干质量增加、次生代谢产物生产的基本培养基为MS培养基;有利于青钱柳悬浮细胞总黄酮积累的激素配方B1为1.0 mg/L NAA+0.5mg/L KT,有利于青钱柳悬浮细胞多糖积累的激素配方B3为1.0 mg/L IBA+0.5 mg/L TDZ,有利于青钱柳悬浮细胞总三萜积累的激素配方B2为0.5 mg/L 2,4-D+0.3 mg/L NAA。     

光质对不同家系青钱柳叶酚类物质积累及抗氧化活性的影响

【目的】光质对植物体内酚类物质的积累有着重要的影响。青钱柳作为我国特有的单种属乔木,功能多样,具有材用、药用、观赏价值。通过研究光质处理对不同家系青钱柳叶酚类物质积累及抗氧化活性的影响,为青钱柳苗期培育过程中的环境选择和进一步开发保健产品提供理论依据。【方法】在人工气候室内可控温湿度的条件下对不同家系(广西金钟山7号、广西金钟山6号、四川沐川31号、浙江安吉1号)青钱柳当年生实生苗进行白光、蓝光、绿光和红光4种光质处理,测定其叶片生物量、酚类物质含量及单株产量和体外抗氧化活性[1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(DPPH)、自由基清除能力和铁离子还原能力(FRAP)],并分析了抗氧化活性与酚类物质含量的相关性。【结果】除家系对总黄酮含量和单株产量无显著影响外,光质和家系及其交互作用对叶生物量、酚类物质含量和单株产量及抗氧化活性均有显著影响。总体来讲,白光处理下的青钱柳叶生物量最大,酚类物质含量、单株产量及抗氧化活性却最低;蓝光和绿光处理下的青钱柳叶具有较高的酚类含量以及抗氧化活性,但绿光处理下的叶生物量最小。因此,蓝光处理对青钱柳叶酚类物质的积累及其抗氧化能力的提高更有利。从家系层面看,安吉1号家系青钱柳的叶生物量最大,而金钟山6号家系青钱柳的叶酚类含量、酚类单株产量及抗氧化活性最高。相关性分析表明,青钱柳叶总酚及酚酸类物质含量与抗氧化活性呈显著相关(P<0.05)。【结论】光质的调控显著影响不同家系青钱柳叶酚类物质积累和抗氧化活性,蓝光处理下的金钟山6号青钱柳叶的酚类物质积累多且抗氧化能力强。研究结果可为青钱柳保健品的开发及人工林定向培育过程中的光照管理提供参考。