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风铃木花粉活力及柱头可授性测定的研究

分子植物育种 2024年

作者：张捷殷陈陈孟景祥艾迪魏永成张勇东北林业大学园林学院中国林业科学院热带林业研究所

为了了解风铃木开花散粉各个时期花粉活力与柱头可授性的变化规律，确定它们花粉活力测定的最佳方法，本研究使用了多种方法开展了2种风铃木的花粉活力和柱头可授性的测定工作。比较了醋酸洋红法、I2-KI (碘-碘化钾)法、TTC(氯化三苯四... 详细信息

为了了解风铃木开花散粉各个时期花粉活力与柱头可授性的变化规律，确定它们花粉活力测定的最佳方法，本研究使用了多种方法开展了2种风铃木的花粉活力和柱头可授性的测定工作。比较了醋酸洋红法、I2-KI (碘-碘化钾)法、TTC(氯化三苯四氮唑)法、过氧化物酶法、MTT(二苯基四氮唑溴盐)法与离体萌发法测定花粉活力的结果，确定了风铃木花粉活力的最佳测定方法为MTT法与离体萌发法，并分别用这两种方法测定了不同散粉时间(第1～7 d)的花粉活力；用联苯胺-过氧化氢法测定不同开花时期柱头的可授性。结果表明，风铃木在自然花期的0～7 d均具有较高的花粉活力(超过50%)，在第4 d达到最高值，并表现出先上升后下降的变化趋势。紫花风铃木柱头可授性在开花后1～5 d逐渐增强，在5～7 d内达到最强，然后逐渐降低；黄花风铃木在开花后1～3 d内逐渐增强，在3～6 d内达到最强，然后逐渐降低。由此可知，需要开展风铃木杂交育种时，应选择2种风铃木开花第4 d的花粉，对开花5～7 d的紫花风铃木或开花3～6 d的黄花风铃木的雌花进行授粉，以获得较高的授粉成功率。

关键词：风铃木花粉活力柱头可授性

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短枝木麻黄家系对青枯病的抗性评价与选择

热带亚热带植物学报 2023年第3期31卷 348-354页

作者：魏龙魏永成孟景祥张勇周毅广东省森林培育与保护利用重点实验室/广东省林业科学研究院广州510520 中国林业科学研究院热带林业研究所广州510520

为探讨短枝木麻黄(Casuarina equisetifolia)对青枯病(Ralstonia solanacearum)侵染后的生理生化响应,利用其生理生化响应指标与抗病性特征的相关性开展短枝木麻黄家系的抗病评价和选择。结果表明,26个短枝木麻黄家系褐梗小枝接种青枯病... 详细信息

为探讨短枝木麻黄(Casuarina equisetifolia)对青枯病(Ralstonia solanacearum)侵染后的生理生化响应,利用其生理生化响应指标与抗病性特征的相关性开展短枝木麻黄家系的抗病评价和选择。结果表明,26个短枝木麻黄家系褐梗小枝接种青枯病后,病情指数(DI)和相对病害强度(RDI)均存在极显著差异(P<0.01)。在接种青枯病后,家系间的超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、苯丙氨酸解氨酶(PAL)、多酚氧化酶(PPO)、总酚(TP)和类黄酮(Flav)差异均达显著或极显著水平,说明参试家系对青枯病抗性的变异丰富,具有较大的选择潜力。短枝木麻黄家系的病情症状与6个生理生化指标间均呈显著或极显著的负相关关系,说明青枯病侵染后防御酶活性或次生代谢物含量越高,木麻黄的病害程度越低。利用2个病情特征性状和6个生理生化指标对短枝木麻黄不同家系进行综合评价和选择,按照30%的入选率初步选出201、206、198、207、202、213、208和195号等8个抗病家系。这些抗病家系的RDI和DI比总体均值分别低25.94%和28.93%,SOD、CAT、PAL、PPO、TP和Flav比总体均值分别高11.90%、13.50%、24.77%、12.71%、25.68%和18.76%。筛选出的8个家系的病害程度低,萎蔫枝条少,植株生长基本不受影响,表明抗病性较强,可以在后续生产中广泛使用。

关键词：短枝木麻黄家系青枯病生理生化性状抗病

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植物嫁接砧木与接穗互作机制研究进展

西北农林科技大学学报（自然科学版） 2022年第5期50卷 139-145页

作者：张捷艾迪孟景祥魏永成张勇东北林业大学园林学院黑龙江哈尔滨150040 中国林业科学研究院热带林业研究所热带林业研究实验室广东广州510520

优良砧木或接穗可以显著促进嫁接植物生长,提高其抗逆性及果实产量和品质,是一种绿色安全可持续的方法。文章综述了植物嫁接后砧木与接穗在养分和水分吸收、激素调节、应激响应、嫁接亲和性以及RNA长距离运输、DNA甲基化等方面的相互作... 详细信息

优良砧木或接穗可以显著促进嫁接植物生长,提高其抗逆性及果实产量和品质,是一种绿色安全可持续的方法。文章综述了植物嫁接后砧木与接穗在养分和水分吸收、激素调节、应激响应、嫁接亲和性以及RNA长距离运输、DNA甲基化等方面的相互作用及基因表达的响应机制,可为后续深入研究砧穗互作机制提供借鉴。

关键词：嫁接砧穗互作 DNA甲基化互作机制

木麻黄NHX基因家族的鉴定及盐胁迫下的表达分析

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西北植物学报 2023年第5期43卷 750-760页

作者：艾迪魏永成孟景祥张捷仲崇禄张勇中国林业科学研究院热带林业研究所国家林草局重点实验室广州510520 东北林业大学园林学院哈尔滨150040

Na^(+)/H^(+)转运蛋白在植物的耐盐性和生长发育中起关键作用。该研究采用生物信息学方法对木麻黄(Casuarina equisetifolia L.)NHX基因家族成员进行全基因组鉴定和分析,并利用qRT-PCR技术检测NHX基因在盐胁迫下的表达,以探讨木麻黄NHX... 详细信息

Na^(+)/H^(+)转运蛋白在植物的耐盐性和生长发育中起关键作用。该研究采用生物信息学方法对木麻黄(Casuarina equisetifolia L.)NHX基因家族成员进行全基因组鉴定和分析,并利用qRT-PCR技术检测NHX基因在盐胁迫下的表达,以探讨木麻黄NHX家族基因的生物学功能,为进一步研究盐胁迫机制以及挖掘其抗逆基因奠定理论基础。结果显示:(1)鉴定获得8个木麻黄NHX基因家族成员(CeqNHX1-8),系统进化树分析发现其可分为Endo、Vac和PM共3个亚家族,分别包含1、5和2个基因;编码氨基酸数为324~546个,分子量为34.87~60.27 kD,等电点在6.29~9.08之间,均为疏水蛋白。(2)基因结构和Motif分析发现,所有CeqNHXs基因的外显子数为2~17不等,且均具有保守的Na^(+)/H^(+)交换结构域;CeqNHX基因的蛋白质二级结构主要以α-螺旋和不规则卷曲为主。(3)木麻黄CeqNHX基因的启动子区含有大量非生物胁迫和激素响应元件,其中CeqNHX5启动子共含有13种共38个元件。(4)qRT-PCR分析表明,CeqNHX基因家族成员在木麻黄根、茎、枝和雄花序中均有不同程度的表达,且多数主要在小枝上表达;在200 mmol/L NaCl处理下,8个木麻黄CeqNHXs基因的表达量均有一定程度的上调。研究表明,木麻黄CeqNHXs基因家族可能参与多种激素和应激反应的调节,且CeqNHXs基因的表达对盐胁迫有显著的响应,推测CeqNHXs基因与木麻黄的耐盐性相关。

关键词：木麻黄 NHX基因家族生物信息学分析盐胁迫

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榆林沙区沙地柏扦插育苗与造林技术研究

安徽农学通报 2023年第22期29卷 80-83页

作者：魏永成刘彩军陕西省榆林市榆阳区牛家梁林场陕西榆林719000

沙地柏是榆林沙区主要的绿化造林树种之一。本文结合榆林沙区的实际情况,对沙地柏的扦插育苗技术、造林技术进行总结,包括扦插苗床的准备、插条扦插、扦插后管理、出圃及出苗分级、造林等方面,为沙地柏造林提供参考。

关键词：沙地柏扦插育苗造林陕西榆林沙区

榆林市榆阳区牛家梁林场长柄扁桃造林技术要点

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南方农业 2023年第21期17卷 168-171页

作者：刘彩军魏永成榆林市榆阳区牛家梁林场陕西榆林719000

长柄扁桃是陕西省榆林市的乡土树种之一,抗旱抗寒,适应能力强。为给该地区的长柄核扁桃种植提供参考,结合牛家梁林场长柄扁桃的示范基地建设、人工造林作业设计实际,在分析发展长柄扁桃必要性的基础上,总结了长柄扁桃造林技术要点,包括... 详细信息

长柄扁桃是陕西省榆林市的乡土树种之一,抗旱抗寒,适应能力强。为给该地区的长柄核扁桃种植提供参考,结合牛家梁林场长柄扁桃的示范基地建设、人工造林作业设计实际,在分析发展长柄扁桃必要性的基础上,总结了长柄扁桃造林技术要点,包括苗木选择及准备、选地整地、造林移栽、造林后的管理、病虫害防治。并提出加强组织领导,落实责任分工;强化科技支撑,细化实施方案;强化人员管理,保证科研质量等保障措施。

关键词：长柄扁桃造林技术陕西省榆林市牛家梁林场

不同种源短枝木麻黄对青枯病的生理生化响应及早期选择

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林业科学 2021年第11期57卷 134-141页

作者：魏永成张勇孟景祥仲崇禄中国林业科学研究院热带林业研究所广州510520

【目的】研究不同种源短枝木麻黄对青枯病的生理生化响应,筛选和挖掘木麻黄抗青枯病优良种源,为木麻黄抗病育种材料的选育和推广提供科学依据。【方法】以广东省徐闻县湛江国营防护林场5年生短枝木麻黄种源试验林中20个种源为试验材料,... 详细信息

【目的】研究不同种源短枝木麻黄对青枯病的生理生化响应,筛选和挖掘木麻黄抗青枯病优良种源,为木麻黄抗病育种材料的选育和推广提供科学依据。【方法】以广东省徐闻县湛江国营防护林场5年生短枝木麻黄种源试验林中20个种源为试验材料,对小枝中超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)、苯丙氨酸解氨酶(PAL)等酶活力以及可溶性糖、叶绿素、总酚、类黄酮含量8个生理生化性状进行检测与分析,并筛选优良种源。【结果】短枝木麻黄接种青枯菌后,病情指数和相对病害强度在种源间存在极显著差异。SOD、CAT、POD、PAL活力以及可溶性糖、叶绿素、总酚、类黄酮含量在种源间均呈显著或极显著差异,变异系数分别为17.75%、27.72%、64.31%、38.65%、25.31%、16.63%、44.00%和29.50%,性状均值最大种源分别为最小种源的1.61、2.74、13.75、2.46、2.43、1.98、2.93和2.59倍,性状变异幅度大,具有较强选择潜力。相关分析结果表明,SOD和CAT活力与总酚含量、类黄酮含量呈极显著正相关,相关系数为0.233~0.466,与POD活力、叶绿素含量呈极显著负相关。总酚含量与类黄酮含量呈极显著正相关,相关系数达0.722。生理生化性状与病情特征间均达到显著或极显著正相关或负相关程度,生理生化性状和病情特征可能受相同或类似的调控机制控制。基于8个生理生化性状进行综合评价,按照30%的入选率筛选出18144、18142、18135、18355、18128和18122共6个优良种源,其SOD、CAT、PAL活力以及可溶性糖、总酚和类黄酮含量均值比总体均值分别高1.35%、25.32%、13.19%、19.69%、32.52%和32.24%。【结论】接种青枯菌后,不同种源短枝木麻黄病情指数和相对病害强度差异显著,保护酶系统和次生代谢物等性状在种源间均呈显著或极显著差异,具有较强选择潜力。根据生理生化性状筛选出的6个抗病种源,可作为进一步遗传改良的材料。

关键词：短枝木麻黄青枯病种源生理生化性状选择

木麻黄根区土壤理化特性及酶活性与青枯病发生关联分析

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生态环境学报 2022年第1期31卷 70-78页

作者：孙战王圣洁杨锦昌魏永成林春花马海宾中国林业科学研究院热带林业研究所/热带林业研究国家林业和草原局重点实验室广东广州510520 海南大学植物保护学院海南海口570228

为探究木麻黄(Casuarina spp.)根区土壤理化特性及酶活性与青枯病发生的关系,进而为加强生物防治提供参考。选取位于广东省潮州市饶平县大埕镇、湛江市吴川市塘尾镇和湛江市徐闻县前山镇的3个木麻黄人工林为研究对象,在每个林分下分别设... 详细信息

为探究木麻黄(Casuarina spp.)根区土壤理化特性及酶活性与青枯病发生的关系,进而为加强生物防治提供参考。选取位于广东省潮州市饶平县大埕镇、湛江市吴川市塘尾镇和湛江市徐闻县前山镇的3个木麻黄人工林为研究对象,在每个林分下分别设置3个样地,每个样地采集木麻黄青枯病感病植株和健康植株根区土壤各3份,共54个土壤样品,并测定部分土壤理化指标和酶活性。结果表明,饶平样地感病指数为1.33,吴川样地为5.47,徐闻样地为10.53。为了便于分析,根据感病指数将这3个研究样地进行青枯病发病等级的人为划分,由轻及重划分为饶平样地(1级)、吴川样地(2级)和徐闻样地(3级)。木麻黄青枯病感病植株根区土壤pH,土壤有机质(SOM)、全氮(TN)、全磷(TP)、全钾(TK)含量以及碱解氮(AN)、有效磷(AP)、速效钾(AK)含量均较健康植株低,且TN含量差异显著(P<0.05),SOM、AP、TK、AK和AN含量差异极显著(P<0.01)。木麻黄健康植株根区土壤脲酶(URE)、酸性磷酸酶(ACP)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)以及多酚氧化酶(PPO)活性均高于感病植株;而蔗糖酶(INV)活性低于感病植株。此外,木麻黄青枯病发病等级与土壤中TK含量和AP含量呈极显著负相关关系(P<0.01),与PPO活性呈极显著正相关关系(P<0.01),与ACP、INV、CAT、POD活性均呈负相关关系。不同发病等级土壤PPO活性分别为:1级23.45mg·g^(-1)·h^(-1)、2级30.43 mg·g^(-1)·h^(-1)、3级59.63 mg·g^(-1)·h^(-1)。综上,PPO活性可以作为反映木麻黄感染青枯病程度的酶学指标。土壤理化特性和酶活性对木麻黄起到的抗病机理是复杂的,仍需进一步从分子和生理水平上进行研究和考证;探究其抵御木麻黄青枯病的最适浓度,研究与其他元素的作用,将多种元素结合协同发挥作用。从土壤微生物角度,与生防菌协同预防植物病害的发生是未来可研究的方向。

关键词：木麻黄青枯病发病等级理化特性酶活性

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木麻黄青枯病发生与土壤五种元素含量分析

分子植物育种 2023年第4期21卷 1313-1321页

作者：孙战李明魏永成王圣洁张勇马海宾海南大学植物保护学院海口570228 中国林业科学研究院热带林业研究所热带林业研究国家林业和草原局重点实验室广州510520

为探究木麻黄(Casuarina spp.)青枯病发生与土壤元素含量的关系,本研究选取广东省潮州市饶平县大埕镇、湛江市吴川市塘尾镇和湛江市徐闻县前山镇的3个木麻黄人工林为研究对象,分别于样地采集木麻黄青枯病罹病植株和健康植株根区土壤,共5... 详细信息

为探究木麻黄(Casuarina spp.)青枯病发生与土壤元素含量的关系,本研究选取广东省潮州市饶平县大埕镇、湛江市吴川市塘尾镇和湛江市徐闻县前山镇的3个木麻黄人工林为研究对象,分别于样地采集木麻黄青枯病罹病植株和健康植株根区土壤,共54个土壤样品,并测定土壤中5种元素的含量。结果表明,木麻黄感染青枯病的土壤中5种元素含量均有不同程度的降低,土壤有效硅含量显著降低(P0.05)。综上,木麻黄青枯病罹病植株根系土壤中有效硅、交换性钙、交换性镁、有效铁和有效锰含量均较健康植株低,且所有样地中罹病植株和健康植株根系土壤有效硅含量差异均显著;木麻黄根系土壤中有效硅、交换性镁和有效锰含量均与青枯病发病等级呈极显著负相关关系。

关键词：木麻黄(Casuarina spp.) 青枯病发病等级土壤元素