淹水处理下杨树不同无性系苗木根系形态变化

【目的】了解淹水处理下不同杨树无性系苗木根系的形态变化规律,揭示杨树对淹水胁迫的根系适应策略,为筛选耐水的杨树无性系提供依据。【方法】选用3804杨、1388杨、895杨、110杨和328杨5个杨树无性系,设置对照、渍水和淹水3种处理,测定苗木根系的生物量、长度、数量、表面积、体积等指标。【结果】①渍水处理下杨树根生物量与对照无显著差异,但淹水处理下的根生物量却显著小于对照。②渍水和淹水处理下的多数杨树无性系苗木一级根数量与对照之间没有显著差异,但总根长、总根投影面积、总根表面积和总根体积却大于对照。③与对照相比,渍水和淹水处理下的杨树苗木根系平均直径有所减小,但根尖数、分叉数和交叉数却增大。④主成分分析提取出的2个主成分累积贡献率为88.58%,可较好地反映杨树苗木根系形态特征。【结论】隶属函数法分析表明,在渍水处理下5个杨树无性系根系形态表现的优劣顺序是1388杨>895杨>3804杨>110杨>328杨;在淹水处理下的优劣顺序是1388杨>895杨>110杨>328杨>3804杨。所以,从根系形态表现看,1388杨和895杨的耐水性较强。     

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。     

河岸杨树人工林缓冲带对径流水中磷素截留效果的研究

【目的】河岸植被缓冲带可以有效截留和吸收地表径流水中的磷素,从而减少进入湖泊水体中的磷。笔者在平缓坡地上构建适宜的植被缓冲带并研究其生态效果,为减缓农业面源污染、生态修复富营养化湖泊提供参考。 【方法】选定太湖流域4块大小为20 m×50 m不同密度的杨树林河岸缓冲带为研究对象,在缓冲带不同宽度处地面下不同深度(20、40和60 cm)处平行埋设PVC管,每个宽度分别设置3组淋溶管作为重复,每组3个,作为地表径流水的收集装置。分别于4、5、6、7、9月强降雨后采集水样,低温保存并测定其中磷素质量浓度。分析不同季节各宽度和密度的杨树林缓冲带截留径流水中磷素的差异,以确定适宜的河岸人工林缓冲带。【结果】① 7月径流水中可溶性磷(DP)、总磷(TP)去除率达到最大值(36.91%、26.50%),PO^3-₄去除率在6月达到63.30%,4、9月3种不同形态磷的去除率相比6、7月有所下降,不同月份PO^3-₄、DP、TP质量浓度呈显著性差异(P<0.05,F=2.382,2.052,2.758,df=180),去除率与时间呈极显著相关(P<0.01; F=3.464,3.265,3.279; df=180)。② 径流水中污染物去除率与缓冲带密度并不呈简单的正比例关系。稀植杨树林河岸缓冲带杨树数量稀少,截留污染物能力不足; 密植杨树林河岸缓冲带由于栽植密度较大,不利于杨树自由生长,吸收含磷污染物效果不佳。栽植密度并非越大越好,而是存在一个适宜栽植密度阈值。③ 随着河岸缓冲带宽度的增加,径流水中PO^3-₄、DP、TP质量浓度呈现下降趋势,截留率呈现上升趋势。河岸缓冲带对PO^3-₄的去除率最高,其次是TP,DP效果最差。不同宽度的缓冲带对20 cm深度径流水中PO^3-₄、DP的去除率较高,对40 cm深度的径流水中TP去除率总体高于20 cm深度的,60 cm深度径流水中PO^3-₄、DP、TP的去除率最低。在不同深度径流水中的3种磷素质量浓度在杨树缓冲带前15 m宽度变化差异显著(P<0.05; F=3.232,2.808,2.175; df=180); 之后随着宽度增加径流水中PO^3-₄、DP、TP的质量浓度变化不显著。15 m宽度的缓冲带对径流水中磷素平均去除率接近50 m宽度缓冲带的,说明15 m宽度的缓冲带基本能满足截污需求。【结论】杨树人工林河岸缓冲带在夏季对径流水中磷素的截留效果较好; 中等密度人工林缓冲带对径流水中磷素有较高去除率,但不同密度杨树林对于径流水中磷素截留差异并不显著; 15 m宽度的河岸缓冲带可以有效去除径流水中的各形态磷。含磷污染物只是造成湖泊湿地富营养化因素之一,合理的河岸缓冲带还应考虑对于其他污染物的截留作用。由于磷能促进植物苗期根系生长,因此在植物生长初期对磷的去除率较大。随着植物的生长和植物群落演替,磷素截留效率的动态变化尚有待长期的观测研究,以利于更为准确地评价其截留磷的能力。     

一款基于转录组差异基因表达分析的软件包——findDEG

【目的】随着二代测序技术的不断发展,转录组测序技术在许多物种里已被广泛地应用于基因差异表达分析和基因注释研究。现有的多种基因差异表达分析软件,分析步骤多而且复杂,不同分析方法其结果差别也较大,这给研究者分析实际数据带来了不少困难。为了简化基因差异表达分析的过程,利用现有的软件开发一个集成的软件包。【方法】针对Trinity、TopHat+Cufflinks和HISAT2+StringTie 3种比较成熟的基因差异表达分析流程,考虑研究对象有无参考基因组序列、样本数据是否有重复、单端还是双端测序、不同基因表达量的计算方法以及不同的基因差异表达显著性检验方法等因素,将多种转录组测序数据分析软件整合起来形成一个集成的软件包。【结果】 使用Perl语言开发了一个名为findDEG软件包用于转录组测序数据的基因差异表达分析。软件包共分为3个模块,即Trinity、TopHat+Cufflinks和HISAT2+StringTie模块。Trinity模块提供3种计算转录本表达量方法和4种差异表达基因显著性检验方法,TopHat+Cufflinks模块可供用户选择新版或旧版的Cufflinks分析方案,HISAT2+StringTie模块则只有一种分析方案。该软件包可以自由下载使用,其网址为http://www.bioseqdata.com/findDEG/findDEG.htm。采用新版和旧版的Cufflinks分析方案以及一种Trinity组合方法,分别对小叶杨在正常和干旱胁迫条件下的转录组数据进行了分析。结果两种Cufflinks方法分别识别出了53和33个差异表达基因,其中25个是相同的; Trinity方法识别了高达1 641个差异表达基因,其中与Cufflinks两种方法相同的分别有14和3个。【结论】 新开发的软件包findDEG有十多种基因差异表达分析方案可供选择,采用一键的方式进行数据计算分析,避免了中间环节参数输入和结果利用等操作步骤,使用方便。     

青花椒叶片水浸液的成份鉴定及其化感作用的生物测定

通过研究青花椒叶片水浸液提取物的化感成分以及对小麦种子生长的化感作用:GCMS结果表明,叶片水浸液提取物中的主要有机化学物质是:5a-雄甾烷-11-酮,(+)-细辛素,二氢-2-乙酰基苯并呋喃,正二十四烷,正二十七烷,正二十八烷,1,8-萜二烯,a-佛手柑油烯,(R)-3,7-二甲基-1,6-辛二烯-3-醇,3,7,11-三甲基-2,6,10-十二烷三烯-1-烷,正十六烷和十二烷酸等,其中包含很多被报道过的化感物质。生物测定结果表明:与对照组相比,青花椒叶片水浸液萃取酸性乙酸乙酯部分对小麦幼苗和胚根的生长以及叶绿素的含量表现出极显著的抑制作用,中性组分对小麦的幼苗和胚根的生长以及叶绿素的含量表现出显著差异,而碱性组分与对照相比,幼苗与胚根的长度差异不显著。酸性组分在5 mL时对幼苗的伸长生长和根长以及叶绿素含量的抑制作用最为强烈,且随组分浓度的增加而增加,表明青花椒叶片水浸液中确实存在化感物质。     

速生优质北创杨新品系的选育

采用北抗杨(P.del.cl.Beikang-1)为母本、创新杨(P.del.cl.Xinshiji)为父本进行杂交育种.按照杂交育种程序和常规试验方法,经过3年的苗期生长量、抗虫性及材性选择,选育出抗虫性良好的北创杨2号和材性优良的北创杨8号.其中,北创杨2号与父母本相比,美国白蛾虫害率分别降低了39.9%和10.1%,虫害指数分别降低了54.6%和47.5%.北创杨8号的木材纤维长度与父母本相比分别增加了15.1%和25.7%,木材纤维长宽比分别增加30.5%和39.1%,壁腔比分别降低了10.3%和8.4%.北创杨系列的选育不仅为我国北方型杨树家族增添了抗虫及纸浆用材新品种,而且具有显著的经济、社会和生态效益.     

贵州民族药杨梅叶抗菌作用的实验研究

报道了采用管碟法对矮杨梅４ 种类型植物叶的水煎剂体外抗菌实验的研究,其结果表明对Ｇ＋ 金黄色葡萄球菌有抑菌作用,对Ｇ－ 大肠肝菌,Ｇ－ 霍乱弧菌,Ｇ－ 福氏痢疾杆菌,Ｇ－ 伤寒杆菌无抑菌作用。不同类型矮杨梅叶对细菌具选择性抑制作用,不同类型矮杨梅叶对同一细菌抑菌能力不同。     

寡糖诱导的植物PA生成

用人工合成寡糖作为诱导因子喷雾处理离体水稻叶片,条件培养后．经有机溶剂提取和CLC、TLC分离纯化、GC-MS检测后发现,处理叶片中生成了多种防御性化合物,其中包括已知结构的由原菌侵染生成的水稻PA-MA．说明寡糖可引起类似于病原菌的作用诱导植物体内PA的生成,提高植物的抗病性。     

茶鲜叶中有机磷农药残留分析

为监测茶鲜叶中有机磷农药残留污染状况,应用超声波提取、分散固相萃取净化、气相色谱检测,建立了一种简单、快速测定茶鲜叶中7种有机磷农药(敌敌畏、乐果、毒死蜱、甲基对硫磷、马拉硫磷、杀螟硫磷和三唑磷)残留的分析方法。样品采用φ(乙酸)=1%的乙腈溶液超声提取,乙二胺-N-丙基硅烷、十八烷基硅烷键合硅胶和石墨化炭黑混合吸附剂分散萃取净化,DB-1701毛细管柱程序升温分离,火焰光度检测器测定,基质外标法定量。结果表明,在0.01～4.00mg·L-1范围内,7种有机磷农药的峰面积与其浓度呈良好的线性关系,相关系数均大于0.998,方法的检出限为0.0034～0.0136mg·kg-1,定量限为0.012～0.046mg·kg-1,加标回收率为77.7%～98.2%,相对标准偏差(n=5)为2.4%～8.7%。该方法操作简单、结果可靠、溶剂用量少,对检测条件要求低,适用于茶鲜叶中7种有机磷农药残留的检测。     

杨树菌材与传统菌材栽培天麻的HPLC指纹图谱研究

为了解杨树菌材和传统菌材栽培天麻的化学成分,评价杨树菌材栽培天麻的质量,测定和分析了湖北省宜昌下堡坪、五峰、鹤峰的杨树菌材和传统菌材栽培天麻的HPLC指纹图谱.结果表明:各地不同菌材栽培天麻的HPLC指纹图谱主峰数量与分布相似,杨树菌材栽培天麻的HPLC指纹图谱与栎树菌材相近,但两者各特征峰的紫外吸收强度明显弱于栗树菌材.