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土壤容重对白花泡桐生长的影响

土壤容重对白花泡桐生长的影响

作者：李湘河南农业大学

学位级别：硕士

白花泡桐（Paulownia fortunei）是重要的短中期速生多用途树种,具有较高的生态和经济效益,土壤容重对其生长、养分吸收与利用有重要影响。随着土壤容重的改变,与土壤直接接触的根系通过调整自身的形态、生理活性以及根系真菌群落来响... 详细信息

白花泡桐（Paulownia fortunei）是重要的短中期速生多用途树种,具有较高的生态和经济效益,土壤容重对其生长、养分吸收与利用有重要影响。随着土壤容重的改变,与土壤直接接触的根系通过调整自身的形态、生理活性以及根系真菌群落来响应环境的变化。植物是一个有机整体,根系从土壤中吸收水分和养分供给植物地上器官的生长发育,根部对水分和养分的吸收和利用决定着叶功能的发挥。通常地上部分的形态特征、生理活性等随着根系的变化而发生一系列的改变。目前有关于土壤容重的研究,多来自于像玉米、小麦、棉花等这种生长周期短、根系相对较浅的农作物上,在林木方面的研究很少,而草本植物的根系和木本植物的根系在面对一些胁迫时,它们所作出的响应和调整并不是完全一致的。本试验以白花泡桐盆栽苗为研究对象,设置了3个容重梯度分别为1.0 g·cm-3、1.3 g·cm-3和1.5 g·cm-3。研究了随着土壤容重发生变化,泡桐植株地上部分、地下部分及根系真菌群落做出的适应性响应与调整。旨在丰富林木逆境生理理论,并为泡桐培育提供理论依据。主要试验结果如下:（1）地上部分的响应:随着土壤容重的增加白花泡桐幼苗的长势先增强后减弱,土壤容重1.3 g·cm-3处理白花泡桐幼苗株高、基茎、地上部分生物量显著高于另外两个处理,并且1.5 g·cm-3处理显著低于1.0 g·cm-3处理。相比于1.5 g·cm-3处理,1.0 g·cm-3和1.3 g·cm-3处理叶组织密度下降了20.00%和26.00%、叶面积增加了91.89%和251.35%、叶片氮浓度增加了8.5%和26.5%。1.3 g·cm-3处理叶绿素含量（叶绿素a含量、叶绿素b含量、叶绿素总含量）、叶片光合作用相关指标（净光合速率、气孔导度、蒸腾速率）及比叶重显著高于另外两个处理,并且1.5 g·cm-3处理显著低于1.0 g·cm-3处理。随着土壤容重的增加,叶脉密度和气孔密度也有着这样的变化趋势,1.3 g·cm-3处理叶脉密度和气孔密度显著高于另外两个处理,1.5 g·cm-3处理气叶脉密度、直径和气孔密度显著低于另外两个处理。（2）地下部分的响应:与地上部分结果类似,随着土壤容重的增加,1.3 g·cm-3处理白花泡桐幼苗粗细根生物量显著高于另外两个处理,并且1.5 g·cm-3处理显著低于1.0 g·cm-3处理。土壤容重1.5 g·cm-3处理根氮浓度显著低于另外两个处理,根直径比1.0 g·cm-3和1.3g·cm-3处理增加了和4.55%和17.39%,比根长比1.0 g·cm-3和1.3 g·cm-3处理降低了13.87%和73.86%。1.5 g·cm-3处理单位根重、单位根长根呼吸速率也低于其他两个处理,显著低于1.3 g·cm-3处理。相比于1.0 g·cm-3和1.3 g·cm-3处理,1.5 g·cm-3处理下超氧化物歧化酶活性显著升高。（3）根系真菌群落的响应:随着土壤容重的增加,1.5 g·cm-3处理的白花泡桐幼苗根系真菌群落生物多样性显著降低,不同土壤容重对白花泡桐幼苗根系真菌组成影响显著。随着土壤容重的增加,球囊菌门真菌群落相对丰富度在1.3 g·cm-3处理时显著低于另外两个处理,在1.5 g·cm-3处理时显著高于另外两个处理。1.3 g·cm-3处理丛枝菌根真菌相对丰富度低于1.0g·cm-3和1.5 g·cm-3处理,在1.5 g·cm-3处理时,丛枝菌根真菌相对丰富度在三个处理中占比最高。

关键词：白花泡桐土壤容重菌根真菌协同变化

夜间不同强度光干扰对白花泡桐根策略及菌根策略的影响

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夜间不同强度光干扰对白花泡桐根策略及菌根策略的影响

作者：韩美旭河南农业大学

学位级别：硕士

植物为适应地球自转而产生的光-暗循环以及温度等环境因子的重复波动,在长期的演化过程中进化出了一种适应性调节机制-生物钟,以帮助机体感知周围环境的节律性变化,提高植物对环境的适应性。其中,光对植物的生长发育至关重要,光不仅能... 详细信息

植物为适应地球自转而产生的光-暗循环以及温度等环境因子的重复波动,在长期的演化过程中进化出了一种适应性调节机制-生物钟,以帮助机体感知周围环境的节律性变化,提高植物对环境的适应性。其中,光对植物的生长发育至关重要,光不仅能为植物光合作用提供能量,也参与调节植物生长发育和开花结果等形态建成。与其他信号相比,光照的昼夜节律是相对稳定的环境信号。但随着城市化进程的加剧,光污染已经成为一个新兴的全球环境问题,夜晚灯光改变了白天与黑夜的自然循环,影响了植物正常的生理节律。植物对地下养分资源的吸收是植物生长发育的基础,植物有多种养分获取策略,除了依靠根自身外(根策略),与之共生的微生物(菌根策略)也是其获取养分的一个重要方式。然而,目前大多数的研究集中于探讨植物表型、叶片性状、物候等方面对光污染的响应策略,而关于植物根策略、菌根策略如何协同响应光污染的研究鲜有报道。为此,本研究以白花泡桐(Paulownia fortune)为研究对象,在夜间的23:00-02:00设置了两种光照强度,进行三小时的光照处理。通过检测有/无夜晚灯光及不同强度的光干扰下白花泡桐幼苗一系列根策略与菌根策略相关性状,同时我们也关注了泡桐地上部分的相关特征,旨在揭示夜间光干扰对白花泡桐生长表现、代谢活性、根系养分吸收策略、微生物多样性及其群落组成的影响,及泡桐对不同强度光干扰响应策略的差异,为阐明白花泡桐地上与地下部分如何协同响应夜间光干扰提供参考。主要实验结果如下:(1)形态策略:夜间两种强度光照对泡桐总生物量均没有显著影响,光干扰没有改变生物量在地上、地下的分配。白花泡桐的表观形态特征在夜间强光处理下受到了显著影响,泡桐节间距降低了13%;茎生物量减小了39%,说明强光干扰改变了泡桐在地上部分叶片和茎之间生物量的分配。(2)根策略:夜间强光干扰下,根的“量”受到抑制:泡桐细根生物量和比根长(SRL)减小、直径增加24%;“活性”方面:弱光干扰下泡桐根系的酸性磷酸酶(PEA)、超氧化物歧化酶(SOD)活性有所升高,根系总有机碳分泌速率、细根淀粉和NSC含量显著升高,可溶性糖含量降低,表明在夜间受到弱光光照后泡桐根系的生理生化过程积极进行了适应性调节,提高了对活性氧的清除能力,增强了根系有机碳分泌,以在夜间弱光光照条件下更好的生存和维持生长。相比于弱光,夜间强光干扰下,根系的PEA、SOD均显著下降。(3)微生物策略:菌根策略:强光干扰显著影响了白花泡桐根系真菌群落多样性、相对丰度、群落组成,使泡桐根系真菌多样性和丰富度显著下降。弱光干扰对泡桐根系真菌多样性影响不明显,但改变了真菌群落组成,其中丛枝菌根真菌相对丰度增加,有益于泡桐根系对养分的获取。根系细菌:两种强度的光处理对泡桐根系细菌Alpha多样性均没有显著影响,但改变了细菌群落组成和功能分类,强光干扰下泡桐根系功能分类上属于动物寄生虫或共生体、人类病原菌、体外寄生物等功能类群的丰度显著增多。(4)叶片性状:连续的夜间光照可通过影响植物的昼夜光合特征和光周期,从而影响植物的一些生理行为。夜间强光干扰下白花泡桐叶片增厚、比叶面积减小,叶片生物量增大;光干扰处理显著抑制了泡桐白天的净光合速率,同时,使叶片气孔密度增加;强光干扰下叶脉密度、叶片淀粉和非结构性碳水化合物(NSC)含量增加,叶片氮(N)浓度显著下降。综上所述,本研究发现夜晚灯光照射没有影响白花泡桐的生物量,但改变了泡桐的光合作用、叶片功能性状、根策略和微生物群落组成等特征,夜晚不同强度灯光对泡桐的影响存在差异。

关键词：白花泡桐光周期夜间灯光光照强度根策略菌根真菌

生长季节不同配方施肥对白花泡桐埋根苗的影响

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河南科学 2024年第4期42卷 508-515页

作者：蔡齐飞李小顺陈叙仲马姝红刘亚丽李红云刘震河南农业大学林学院郑州450002 中原地区森林资源培育国家林业局重点实验室郑州450002 安阳市营林站河南安阳455000 河南省林业生态建设发展中心郑州450003 北京市天坛公园管理处北京100061

为明晰白花泡桐苗木与季节环境相适应的N、P、K三要素响应规律,优化其埋根育苗的施肥方式.以白花泡桐1a生种根为试验材料进行埋根育苗试验,设置4种生长季节配方施肥处理,CK处理:6—7月份施N、P、K各10 g/(株·月),8—9月份施N、P、K各15... 详细信息

为明晰白花泡桐苗木与季节环境相适应的N、P、K三要素响应规律,优化其埋根育苗的施肥方式.以白花泡桐1a生种根为试验材料进行埋根育苗试验,设置4种生长季节配方施肥处理,CK处理:6—7月份施N、P、K各10 g/(株·月),8—9月份施N、P、K各15 g/(株·月);T1处理:6—7月份单施P肥10 g/(株·月),8—9月份单施K肥15 g/(株·月);T2处理:6—7月份单施N肥10 g/(株·月),8—9月份施P、K肥各15 g/(株·月);T3处理:6—7月份施N、P肥各10 g/(株·月)、8—9月份单施P肥15 g/(株·月).采用随机区组设计,4个小区,4次重复,每小区10株;定期观测苗木生长指标、光合参数和叶片营养元素含量.结果显示,T3处理的白花泡桐叶片净光合速率、生物量和根冠比最大,且苗高、地径、叶片数和叶面积亦最大,总叶绿素、类胡萝卜素和N、P、K元素含量最高,并与其他施肥处理差异达到显著水平(p白花泡桐高干壮苗,T3处理,即6—7月施N、P肥各10g/(株·月),8—9月单施P肥15 g/(株·月),可提高光合效率,促进叶原基的分化和展开,增加着叶数和着叶面积,生产更多的光合产物,促进苗木生长,肥效最佳.

关键词：白花泡桐生长季节配方施肥生长指标光合参数营养元素

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闽东沿海茶园套种白花泡桐生长与温湿效应

林业勘察设计 2024年第2期 55-58页

作者：魏清鹏罗源县林业局鉴江林业站

在罗源县鉴江镇进行茶园套种白花泡桐试验，以单作茶园为对照，对不同处理的茶树生长、新梢长度、发芽密度、茶叶鲜重以及白花泡桐的树高、胸径、材积生长、生物量积累及其空间分布格局进行测定分析。试验结果表明，茶园套种白花泡桐可... 详细信息

在罗源县鉴江镇进行茶园套种白花泡桐试验，以单作茶园为对照，对不同处理的茶树生长、新梢长度、发芽密度、茶叶鲜重以及白花泡桐的树高、胸径、材积生长、生物量积累及其空间分布格局进行测定分析。试验结果表明，茶园套种白花泡桐可以形成复合林分，树冠层次明显；茶树新梢长度增加28.19%，发芽密度增加16.72%，茶叶产量增加20.79%;7年生白花泡桐生长状况良好，单株立木材积可达0.164 3 m3，单位面积立木材积可达25.625 8 m3/hm2,单位面积地上部分生物量达9 595.56 kg/hm2；单株生物量中干材生物量占总生物量的64.17%，枝叶较稀疏；在最热月7月的8:00—16:00测定期间，套种林平均降温率8.90%，平均增湿率12.43%，套种白花泡桐具有明显的降温增湿效果。

关键词：茶树白花泡桐套种生物量温湿效应

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白花泡桐材色优良单株的选择

林业科学研究 2014年第2期27卷 277-283页

作者：邱乾栋莫文娟王楠叶金山乔杰李芳东国家林业局泡桐研究开发中心河南郑州450003

泡桐（Paulownia sp．）为良好的用材林树种，其材质轻软，易加工和干燥，尺寸稳定性好，很少开裂和变形，材质浅白，且有独特的丝绢光泽，但其缺点是生材锯解后，在存放、加工和使用过程中，其表面经常出现深褐色或黑褐色色斑，严重损... 详细信息

泡桐（Paulownia sp．）为良好的用材林树种，其材质轻软，易加工和干燥，尺寸稳定性好，很少开裂和变形，材质浅白，且有独特的丝绢光泽，但其缺点是生材锯解后，在存放、加工和使用过程中，其表面经常出现深褐色或黑褐色色斑，严重损害了成材和制品的外观质量，对其经济价值会造成很大影响。

关键词：白花泡桐材色选择亨特白度

短日照诱导白花泡桐顶芽死亡过程相关基因的表达

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林业科学 2022年第2期58卷 148-158页

作者：李顺福王慧敏房丽莎刘震河南农业大学林学院郑州450002

【目的】对短日照诱导的白花泡桐顶芽进行转录组测序分析,探究其顶芽死亡的分子机制,为解决泡桐“冠大干低”提供理论依据。【方法】在25℃恒温条件下,对白花泡桐1年生苗进行短日照(SD)处理,在高生长期(SDa)、高生长停止期(SDb)、顶芽... 详细信息

【目的】对短日照诱导的白花泡桐顶芽进行转录组测序分析,探究其顶芽死亡的分子机制,为解决泡桐“冠大干低”提供理论依据。【方法】在25℃恒温条件下,对白花泡桐1年生苗进行短日照(SD)处理,在高生长期(SDa)、高生长停止期(SDb)、顶芽死亡发生期(SDc)3个时期进行转录组测序,并利用荧光定量PCR(qRT-PCR)测定11个差异基因的表达量,同时结合转录组信息进行验证。【结果】白花泡桐顶芽3个时期转录组测序共得到57.47 Gb数据,使用DESeq2软件进行3个时期样品间比较,共筛选出差异基因44397条,其中注释到7大数据库(NR、NT、GO、EggNOG、KEGG、UniProt、Pfam)的基因为37076条(83.51%)。3个时期的差异基因在KEGG上主要富集在植物激素信号通路,对顶芽死亡发生的SDc时期植物激素信号通路上差异基因的分析得出:脱落酸(ABA)激素信号的响应因子ABF下调表达,乙烯(ETH)激素信号的响应因子ERF1上调表达,油菜素内酯(BR)激素信号上编码木葡聚糖内糖基转移酶的TCH4和细胞周期特异蛋白基因CYCD3上调表达,这些基因与大多数植物芽休眠过程中表达情况不同。qRT-PCR与转录组测序结果在基因表达量差异倍数上存在偏差,但整体趋势一致,可以证明转录组结果的可靠准确。【结论】白花泡桐顶芽死亡发生期的植物激素信号转导通路中ABF、ERF1、TCH4和CYCD3基因的表达情况,使其在高生长停止后顶端分生组织细胞分裂活动仍在继续进行,此时顶端分生组织分化的叶原基展开的幼叶脱落而无法形成芽鳞包裹,导致顶芽未向休眠芽方向发展而死亡。

关键词：白花泡桐顶芽死亡短日照激素信号转导通路转录组

白花泡桐优树试管嫁接幼化及组培快繁技术研究

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林业科学研究 2011年第5期24卷 646-650页

作者：邓建军李芳东乔杰刘昌勇夏辛黄琳国家林业局泡桐研究开发中心郑州450003

以白花泡桐优树‘白优2号’为试验材料,通过组织培养和试管嫁接方法,对白花泡桐优树材料的幼化技术进行了研究。结果表明:外植体初代培养萌发的嫩芽为最适合的接穗;‘建始桐3号’为试管嫁接较合适的砧木;采用劈接进行;MS+NAA 0.3 mg.L-1... 详细信息

以白花泡桐优树‘白优2号’为试验材料,通过组织培养和试管嫁接方法,对白花泡桐优树材料的幼化技术进行了研究。结果表明:外植体初代培养萌发的嫩芽为最适合的接穗;‘建始桐3号’为试管嫁接较合适的砧木;采用劈接进行;MS+NAA 0.3 mg.L-1+蔗糖30 g.L-1为试管嫁接培养基;继代增殖和生根培养基分别为1/2MS+6-BA 6.0 mg.L-1+NAA 0.3 mg.L-1+蔗糖20 g.L-1和1/2MS+NAA 0.1 mg.L-1。

关键词：白花泡桐优树组培快繁试管嫁接幼化

白花泡桐树冠结构、生长性状的选择对于形改良的影响

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林业科学研究 1995年第1期8卷 82-87页

作者：赵丹宁熊耀国宋露露王华曾旭徐作华中国北京林业科学研究院林业科学研究所四川省沐川县森林经营所四川省资中县国营林场安徽省铜陵市国营林场

为了改良白花泡桐的干形，对树冠结构、生长性状与干形的遗传相关进行了剖析和通径分析，计算出主要树冠性状、生长性状对干形的６３个选择指数方程。结果表明，胸径、小枝数、分枝总长、冠表面积和树高对形数、圆满度的决定系数在０．... 详细信息

为了改良白花泡桐的干形，对树冠结构、生长性状与干形的遗传相关进行了剖析和通径分析，计算出主要树冠性状、生长性状对干形的６３个选择指数方程。结果表明，胸径、小枝数、分枝总长、冠表面积和树高对形数、圆满度的决定系数在０．４０５～０．９４０和０．４２６～１．０６４之间。由以上５性状和形数或圆满度组成的综合选择指数方程效果最好。对形数选择的遗传进度、相对效率分别为０．１５５和１５９．０１５７％。对圆满度选择的遗传进度、相对效率分别为０．１７４和１２８．３６７９％。

关键词：白花泡桐树冠结构生长性状干形改良

白花泡桐TCP家族分析及其对丛枝病和干旱的响应

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森林与环境学报 2022年第4期42卷 337-345页

作者：韩建霞曹喜兵刘海芳范国强河南农业大学泡桐研究所河南郑州450002

为探究白花泡桐TCP家族在调控丛枝病和干旱胁迫响应中的作用,对白花泡桐全基因组TCP家族成员进行生物信息学分析。结果表明:白花泡桐TCP家族有35个基因;所有家族成员分布在14条染色体上,每条染色体的基因数量有1~5个;同时,所有成员均包... 详细信息

为探究白花泡桐TCP家族在调控丛枝病和干旱胁迫响应中的作用,对白花泡桐全基因组TCP家族成员进行生物信息学分析。结果表明:白花泡桐TCP家族有35个基因;所有家族成员分布在14条染色体上,每条染色体的基因数量有1~5个;同时,所有成员均包含基序1;顺式作用元件表明PfTCPs主要参与激素和光响应;结合丛枝病和干旱处理前后白花泡桐TCP的转录组分析,最终发现PfTCP17和PfTCP27可能在调控丛枝病发生和干旱胁迫中发挥重要作用。该结果为进一步培育白花泡桐抗生物和非生物胁迫新品种提供了依据。

关键词：白花泡桐 TCP家族鉴定转录组丛枝病干旱胁迫