中国马尾松遗传改良研究历程与成就

围绕中国马尾松遗传改良从20世纪50年代末的起步,70年代末80年代初开始的全面发展,到21世纪后现代生物技术的快速融入提升,较全面回顾了60多年3代人坚持不懈的科研历程及取得的主要成就,并着重总结南京林业大学马尾松课题组牵头或参与的优良种源筛选、优树选择、母树林与种子园营建、无性系选育、材性遗传改良、现代生物技术辅助育种等相关研究工作,及其创新与引领性作用、对社会的贡献和遗传改良经验。面对新的机遇与挑战,针对马尾松树种特点、现有研究基础及社会需求、结合生物学领域的发展趋势,进行了该树种的相关研究展望,认为未来该树种的遗传改良应围绕种质资源、多目标选育、家系与无性系林业需求、常规与现代生物技术融合等方面展开,同时需侧重抗松材线虫病、纸浆材、高产脂良种选育,将基础性和前沿性研究融入常规育种等领域,从而使该树种的遗传改良推向一个新高度。     

马尾松分布格局对未来气候变化的响应

【目的】分析并预测未来气候变化对马尾松适宜分布范围,探讨影响马尾松潜在地理分布的主要气候因子,为马尾松潜在分布区种质资源管理和保护提供参考与指导。【方法】以中国数字植物标本馆记录的马尾松分布数据为基础,利用MaxEnt模型及地理信息系统ArcGIS 10.3软件探讨马尾松当前地理分布特征及其潜在分布区,并针对代表性浓度路径(RCP) 2.6及RCP 8.5两种气候情景下未来(2050年和2070年)马尾松适宜分布范围及主要气候因子进行分析。【结果】当前马尾松高适生区覆盖的地区主要分布于秦岭—淮河线以南。浙江、福建、江西、湖北西南部、湖南、重庆、四川东南部、贵州北部、广西中部、广东北部等地区为马尾松主要分布区,海南、云南及台湾等地为零星分布区。在未来气候情景下,马尾松适生区向我国北部地区迁移,包括河南西部、山东半岛、辽东半岛、河北东部、山西南部等地区,而在云南南部零星地区不会再有马尾松自然分布。在未来两种气候情景4个条件中,相同RCP情景下,不同年限各适生区之间的差异并不明显,变化趋势大致相同;但相同年限的不同RCP情景对应的各适生区面积变化存在明显区别,RCP 8.5的影响要高于RCP 2.6。影响马尾松地理分布的主导生物气候变量为年均降水量、最干月降水量及平均气温日较差,且降水较温度的影响更大。【结论】未来气候变化将导致马尾松分布范围进一步扩大,新增分布区主要集中于当前分布区北部。应以当前马尾松适生环境为基础,针对当地气候类型、土壤条件等环境因素合理建立保护区,以便马尾松能够顺利适应新环境。     

云南松幼苗水分胁迫下的生理特性述评

云南松是云南特有的造林树种,其分布在云南中心的西南山地带,同时它在云南的社会和环境发展中与其他树种有着重要的地位,且带动着云南的经济发展.众多研究学者对云南松的苗木培育,自身所遗传下来的苗种以及丰收产品所运用的栽培技术和化感作用这些方面上做了许多研究,但是对苗木生长和综合质量上的影响所采取的措施都缺乏理论研究,当前国内对这方面幼苗的研究还没有报道连.所以,以后要对云南松在育苗的需要水的特性和生理指标以及采取的措施和综合的质量上的研究联系起来,为云南松的栽培技术和推广提供理论依据,还对云南松在育苗质量上有所提高,同时还对育苗抗性上有促进意义.     

蔗糖和硼酸不同质量浓度对油松花粉生命力的影响

以长春市栽培的油松为研究对象,以两种条件处理的花粉为试验材料,观测培养基中蔗糖和硼酸不同质量浓度对其生命力的影响,结果表明,在只含琼脂的培养基上,贮藏2a（-18益）和新鲜花粉的生命力分别为52.6%和89.2%;当蔗糖质量浓度为10%时,生命力分别为60.9%和94.3%,高于其它浓度;当硼酸质量浓度为0.01%时,生命力分别为78.9%和95.9%,高于其它浓度;在蔗糖质量浓度为10%＋硼酸0.01%的组合培养基上,生命力最高,分别达到81.2%和98.6%,两者组合使用的效果优于单独使用。贮藏花粉和新鲜花粉对培养基不同成分、不同质量浓度的反应趋向是一致的,但新鲜花粉的生命力高于贮藏花粉,且对蔗糖、硼酸含量不敏感。     

巨尾桉与针叶树种光合生理特性的比较研究

【目的】比较桂林市灵田乡人工巨尾桉(Eucalyptus grandis×E.urophylla)林和针叶混交林的光合生理特性,探究该地区是否适应巨尾桉的生长。【方法】采用Li-6400型便携式光合仪测定巨尾桉与马尾松、杉木在春季叶片净光合速率(Pn)及其光合生理因子的日变化,并通过相关性分析了解净光合速率与其它光合生理因子的关系。【结果】这3种树种净光合速率在春季均呈现"双峰型"的特点,光合有效辐射(PAR)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)和胞间CO2浓度是影响这3种树种叶片净光合速率日变化的重要因子。【结论】巨尾桉具有较高的水分利用效率(WUE)、光能利用效率(LUE)和CO2利用效率(CUE),还具有适应桂林土山生境且生长快速的特性。     

南亚热带马尾松人工林近自然恢复过程中林下木本植物生态位动态

为了解广西南亚热带近自然恢复过程中马尾松Pinus massoniana人工林林下主要木本植物的生态位动态变化特征,以“空间代替时间”的方法,在群落学调查的基础上采用Levins生态位宽度指数和Pianka生态位重叠指数对马尾松人工林亚乔木层和灌木层木本植物种群生态位进行定量分析。结果表明：（1）马尾松中龄林亚乔木层的山乌桕Sapium discolor、灌木层的鹅掌柴Schefflera heptaphylla,成熟林亚乔木层的狭基润楠Machilus attenuata、灌木层的三桠苦Evodia lepta,以及过熟林亚乔木层的鹅掌柴、灌木层的纽子果Ardisia palysticta生态位宽度较大,在各自群落中属于优势种群;（2）重要值越大的物种通常生态位宽度越大,但是二者之间的排序并不完全相同,生态位宽度与生态位重叠之间无显著的正相关关系;（3）随着马尾松人工林从中龄林到成熟林到过熟林近自然恢复的进行,亚乔木层物种间生态位分化程度增加,生态位重叠程度逐渐下降,灌木层物种受到可利用资源和自身生物学特性的限制,物种间生态位分化不明显,生态位重叠程度增加,马尾松人工林群落中亚乔木层较灌木层有更高的稳定性。     

不同线虫在黑松体内的扩展速度与致病性

分别用强、弱致病力松材线虫和无致病力拟松材线虫接种2年生黑松苗.观察结果表明:强致病力松材线虫在黑松体内扩散速度较快,4 d针叶开始发黄,7d松苗新梢开始萎蔫下垂,10 d松苗萎蔫,线虫在松苗体内大量繁殖,超过接种时的线虫数;弱致病力松材线虫在黑松体内扩散速度较慢,7 d针叶出现发黄的迹象,15 d新梢开始蒌蔫,25 d松苗整株萎蔫,线虫数量开始增加,超过接种时的线虫数;无致病力拟松材线虫接种后7 d仅在树梢分离到少量线虫,梢部部分针叶发黄,之后线虫基本未繁殖,25 d松苗体内已分离不到线虫,梢部针叶症状未加剧,松苗生长与对照类似.因此,黑松感染线虫后,是否发病与线虫能否在松苗体内存活有关,发病速度快慢与线虫在松苗体内扩散速度及能否大量繁殖有直接关系.     

华山松菌根化幼苗的抗旱特性

采用人工模拟水分胁迫方法,对华山松(Pinus armandii Franch)树种接种的菌根化苗和未接种苗的耐旱特性进行了对比研究,结果表明:随着水分胁迫的加剧,两种苗木的根系质膜相对透性和丙二醛含量上升,但二者相比,接种菌根化苗上升幅度较小;而叶绿素总含量、硝酸还原酶活性、根系活力及含水率下降,前者下降幅度比后者要低.综合分析表明接种菌根化苗抗旱性比未接种苗强.     

黔中地区连栽马尾松林对土壤微生物的影响

通过采用微生物培养法和土壤微生物生化活性实验法,测定连栽马尾松林地中细菌、放线菌和真菌三大类微生物数量、微生物生化活性以及酶活性,探讨在相似立地条件下,一、二代马尾松林土壤微生物数量、微生物生化活性和土壤酶活性的变化状况。结果表明,二代马尾松林土壤微生物数量、微生物生物量碳强度、呼吸作用强度、硝化作用强度、蔗糖酶以及过氧化氢酶活性均高于一代马尾松林。     

大气酸沉降对马尾松幼苗根系生理特性的影响

马尾松 (Pinus massoniana) 是我国人工林的重要组成树种,对酸沉降高度敏感。随着我国大气酸沉降的日趋严重,马尾松林出现针尖坏死,树枝枯萎,甚至死亡等受害症状。木本植物响应酸沉降根系生理变化过程的研究相对较少,酸沉降对马尾松根系生理特性的影响仍不清楚。笔者研究马尾松幼苗根系生理指标在不同酸沉降强度和时间下的变化,探究马尾松根系对大气酸沉降的适应能力。