基于SSR标记的美洲黑杨杂交子代的鉴定

杂交子代的纯度直接影响到遗传图谱的质量,因而在遗传图谱构建前要对杂交子代进行鉴定与选择。笔者从300对SSR标记中,筛选出11对能明确显示亲本来源的标记,利用这11对标记对380株美洲黑杨杂交子代进行了鉴定。结果表明:有372个个体因同时具有亲本各1条等位基因而被认定为亲子代可用于图谱构建,其余8个个体因产生了非亲本来源或额外的等位基因,这些个体可能源于花粉污染或染色体异常,在作图过程中宜从作图群体中排除。     

美洲黑杨种质资源遗传多样性的SSR分析

利用12对SSR引物对美洲黑杨种质资源库的11个半同胞家系的137个子代进行遗传分析,共检测到了103个等位基因,平均每对引物检测到的等位基因数（A）为8．67,平均有效等位基因数（NP）为5．37,观测杂合度平均值（Ho）为0．39,平均期望杂合度（He）为0．75（其中10对引物的期望杂合度均大于0．65）,基因分化系数（Gst）平均值为0．22,基因多样度（h）为0．55～0．72。利用UPGMA方法进行聚类分析的结果表明,家系间的遗传相似性与其地理位置差异基本相符。     

美洲黑杨南方种源的遗传变异

本文对美洲黑杨15个南方地理种源进行了种源—子代测定。5年试验结果表明,不同地理种源对树高、胸径和树干通直度的总变异分别占64％、21％。同一种源的不同林分对树高、胸径和通直度总变异无显著影响。树高、胸径和通直度随着种源经度由东向西而增大,但随着种源纬度由北向南,只有树高生长相应增大。各性状的狭义遗传力较低,由于非加性方差很小,广义遗传力仅略大于狭义遗传力。通过种源—子代测定而建立的插穗生产区,树高和胸径的遗传增益比实生种子园高6～7％;树于通直度的遗传增益比实生种子园高2％。树高与胸径之间的遗传相关高达0.9以上,而树干通直度与树高或胸径的相关性很小(0.01～0.31)。     

美洲黑杨×欧美杨杂种无性系生长分析

对16个美洲黑杨(Populus deltoides Marsh.)×欧美杨(P.×euramericana)无性系单株进行了树干解析,计算树高、胸径和材积的平均生长量、连年生长量与胸高形数;得到对树高、胸径和材积历年生长的拟合Logistic生长曲线。结果表明:(1)无性系748、893和6585干形最好,其胸高形数都在06以上;(2)树高、胸径和材积的生长用Logistic方程拟合精度高,R2分别为09999、09980和09956;(3)树高、胸径和材积速生点分别为:第3、4、9年,速生期分别为1~6、1~7、5~13a,最大生长速率分别为:275m／a、359cm／a和0081m3／a.     

美洲黑杨维管形成层活动周期性及细胞超微结构的动态变化

美洲黑杨维管形成层活动周期可分为休眠期、恢复活动期、活动期和转化期4个时期。休眠期维管形成层区约由3层细胞组成,细胞壁较厚,细胞内具有大量小液泡,其内包含一些电子密度较高的物质;细胞质内充满了游离的核糖核蛋白体,脂粒圆球形,散布在小液泡之间;内质网光滑型,多为短片状,只有近质膜处才呈网格状;线粒体内嵴不清晰,高尔基体数量较少,一般由3~5层扁平囊组成,周围未分泌形成高尔基小泡。恢复活动期维管形成层的细胞壁变薄,细胞内逐渐形成大液泡,内含物降解,细胞质的电子透明度增高。活动期维管形成层区细胞层数可达8~9层,细胞壁非常薄,细胞高度液泡化,细胞质和细胞核贴壁分布,或通过原生质索悬垂在细胞的某一位置,细胞器结构清晰,细胞质膜大量内折,与壁物质的形成有关。转化期维管形成层区细胞停止分裂,细胞壁逐渐增厚,液泡数目增多,体积减小,细胞开始积累淀粉、脂类和蛋白质等类物质。休眠期和活动期细胞超微结构特征相反,而恢复活动期与转化期细胞结构特征相似,互为可逆过程。     

美洲黑杨无性系木材纤维性状遗传变异

【目的】美洲黑杨是苏北地区栽植面积最大的用材树种之一,具有重要的经济价值和生态价值。近年来,随着市场对杨树木材需求量的增加及质量要求的提高,对杨树材性改良的研究迫在眉睫。材性性状中,纤维长度、纤维长宽比等性状值的大小直接影响杨木制浆性能和造纸质量。通过对美洲黑杨无性系木材纤维性状遗传变异的研究,了解杨树木材纤维性状的遗传变异规律,为杨树材性改良及新品种选择提供科学依据。【方法】以泗洪县林场11个美洲黑杨无性系10年生对比试验林为材料,选取各无性系在各区组的标准株,测量其胸径和树高后,伐倒并在离地1.3 m处截取圆盘带回实验室气干备用。试样经脱木素试剂处理后,分别用光学显微镜及纤维形态自动分析仪(MORFI)测量其纤维长度和纤维宽度,计算得到纤维长宽比。将两种测量方法得到的数据进行回归分析,确定回归方程,使后续大规模测定的数据更加精确。使用SPSS 19.0对获得的数据进行分析处理,得到各纤维性状的遗传变异规律和性状间相关关系。采用K-means法对11个无性系进行聚类分析,选取纤维性状和生长性状均表现优异的无性系。用R语言作图,进行数据可视化表达。【结果】用两种测量方法测得的纤维长度、纤维长宽比回归分析R²值均大于0.9, MORFI测量值可靠。纤维长度和纤维长宽比的大小均随林龄增加而增加。11个无性系纤维长度、纤维宽度和纤维长宽比的平均值分别为1 107.8 μm、22.3 μm和49.57。3个纤维性状在无性系间存在显著差异,区组间差异不显著;纤维长度、纤维宽度和纤维长宽比性状的遗传力分别为0.764、0.832和0.590。3个纤维性状在第3、6、9龄间表现出高度相关。纤维长度与生长性状间的相关系数为0.21~0.25,纤维宽度与生长性状间相关系数处于0.39~0.48;纤维长宽比与生长性状间相关系数为-0.07~-0.02。11个无性系可分为3类,其中4-6、4-50、2-2和4-45表现优异,10-34、7-40、7-53和8-9表现次之,7-45、1-20和7-38表现较差。【结论】MORFI(纤维形态自动分析仪)可以快速且较为精确地测量纤维长度和纤维宽度,适合大批量数据的测定,但测定结果需进行回归调整。纤维长度和纤维长宽比随着林龄增大而增加,说明随着林龄的增加,木材制浆性能增强。美洲黑杨无性系纤维性状存在遗传变异,且变异受遗传的影响大于受环境的影响。各纤维性状在幼林第3龄与中林第6龄和成林第9龄间相关密切,且为正相关,对美洲黑杨纤维性状的选择可在林木生长早期进行。美洲黑杨无性系生长性状与纤维长度、纤维长宽比性状间的相关性不显著,在美洲黑杨纤维用材遗传改良时可采用独立选择方法。11个无性系中,2-2、4-6、4-45和4-50在纤维性状和生长性状方面均表现优异,可进行进一步遗传测定,为新品种选育创造条件。     

杨四瘿螨诱导的美洲黑杨抑制消减文库

采用抑制性消减杂交(suppression subtractive hybridization,SSH)技术,以杨四瘿螨诱导48、72 h的美洲黑杨无性系为实验方(tester),以未经诱导的美洲黑杨无性系为驱动方(driver)构建杨四瘿螨诱导差异表达的抑制消减cDNA文库,共获得了710个克隆,所建cDNA文库的插入片段主要集中在200~1 000 bp之间。通过序列测定拼接和同源性对比分析,获得了美洲黑杨涉及信号传递、能量代谢、胁迫响应、物质运输等功能的差异基因。     

美洲黑杨维管形成层发生发育的解剖学观察

利用常规石蜡切片技术,观察研究了美洲黑杨维管形成层的发生和发育,结果表明：（１） 从顶端分生组织至原形成层,以及由原形成层向维管形成层的转化是随着茎的发育逐渐向顶进行的,而且叶迹与维管组织的发育密切相关;（２） 维管形成层为叠生型,并在芽萌动前已开始活动,４ 月中旬进入活动旺盛期,分裂形成的薄壁细胞迅速分化为导管参与构成次生木质部。     

南京地区美洲黑杨雌、雄花芽分化的解剖学研究

【目的】研究多年生木本植物花芽分化进程和特点,揭示树木成花分子调控机制。【方法】分别以南京地区成年美洲黑杨(Populus deltoides)雌株和雄株为材料,详细记录其花芽发育的完整过程,并采用石蜡切片技术对雌、雄花芽发育各阶段进行解剖观察。【结果】在南京地区,每年5月底至6月初成年美洲黑杨的当年花枝上形成肉眼可见的花芽。随后的花芽分化过程可以分为5个阶段:苞片分化期(6月中旬之前)、小花原基起始期(6月中旬至7月中旬)、雌蕊/雄蕊分化期(7月中旬至11月)、休眠期(12月至翌年1月)和雌/雄配子体形成期(翌年2—3月),最终在早春形成单性花。【结论】美洲黑杨雌、雄花均为Ⅱ型单性花,即某一性别花中不存在相反性别花器官的残留。在整个花芽发育过程中,雄花芽较雌花芽大而饱满,雌、雄花芽鳞片外观嫩绿、质地坚硬,花芽长度生长趋势呈“S”形曲线。研究结果可为进一步深入研究杨树花器官发育及性别分化的分子机制提供必要的前提和基础。     

葡萄气孔、花粉等与倍性的关系及倍性判别分析

测定了二倍体和四倍体葡萄的气孔、花粉、枝叶等11个外部性状,结果表明,染色体倍性与其中8个性状呈极显著相关,其中气孔密度与倍性呈极显著负相关。将这些相关性状作二倍体与四倍体显著性测定表明差异显著,可用二倍体与四倍体的各性状建立判别公式进行未知品种的倍性分析鉴定。     

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。     

美洲黑杨对分月扇舟蛾幼虫体内酶活性的影响

研究了美洲黑杨不同无性系对分月扇舟蛾(Clostera anastomosis)体内消化酶和保护酶活性的影响.结果表明,大多数抗性无性系对分月扇舟蛾体内的3种消化酶活性有显著的抑制作用,而94-30、94-12、74-4等几个感性无性系的3种消化酶的活性比对照有一定的提高;分月扇舟蛾幼虫取食抗性无性系后,体内SOD和CAT酶活性相对于对照显著上升,说明这些无性系对分月扇舟蛾的SOD和CAT酶活性有显著的激活作用,而94-30、94-12、74-4等几个感性无性系对这两种酶的活性影响不大,甚至有轻微抑制作用.不同无性系对分月扇舟蛾幼虫POD酶活性的影响无显著相关性.     

3种倍性青杨扦插苗对覆膜滴肥的生长响应

[目的]研究指数施肥与常规施肥在覆膜滴灌形式下对1年生多倍体青杨(Populus cathayana)扦插苗生长、根系形态、生物量积累和光合作用的影响,选出更适合其生长规律的滴肥方式,旨在提高多倍体青杨扦插苗质量的条件下缩短苗木生长周期,为不同倍性青杨扦插苗水肥管理提供理论依据.[方法]以2倍体、3倍体和4倍体1年生青...     

分子标记在杨树育种上的应用

本文概述了分子标记在杨树指纹图谱构建、遗传图谱构建、QTLs定位、分子标记辅助选择、遗传多样性分析、杂种鉴定等方面的研究进展,同时指明了分子标记在林木研究上的发展趋势。     

桂花及其近缘种倍性和基因组大小分析

[目的]解决桂花(Osmanthus fragrans)及其近缘种[柊树(O.heterophyllus)、齿叶木犀(O.×fortunei)和华东木犀(O.cooperi)]在分类处理上存在的较多争议,为桂花及其近缘种的分类研究提供新的依据.[方法]以水稻品种'日本晴'(Oryza sativa'Nipponbare...     

一株菌根辅助细菌(MHB)芽孢杆菌Bacillus sp.对杨树生长的影响

为探讨菌根辅助细菌(MHB)对杨树生长的影响,在温室条件下,将筛选到的菌根辅助细菌芽孢杆菌Bacillussp.DZ18分别与两种外生菌根真菌彩色豆马勃(Pisolithus tinctorius(Pers.)CokerCouch,Pt2)、劣味乳菇(Lactarius insulsusFr.Li)双接种于1年生美洲黑杨(Populus deltoides),处理120 d后,测定菌根形成率以及对杨树苗高、地径、根生物量、茎生物量、光合作用、矿物质代谢能力的影响。结果表明,芽孢杆菌DZ18与Pt2、Li双接种时与单接种Pt2、Li相比显著提高了杨树的菌根形成率,且无论单接种DZ18还是DZ18与两种外生菌根真菌双接种均对杨树的各项生长指标具有显著的促进作用。