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美洲黑杨无性系苗木对不同光周期处理的生长与生理响应

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林业科学 2023年第3期59卷 127-144页

作者：李政宏丁昌俊张伟溪张静沈乐张腾倩丁密苏晓华吴钟亲方发之中国林业科学研究院林业研究所北京100091 海南省林业科学研究所海口571129

【目的】研究不同光周期处理下美洲黑杨无性系苗木生长性状表现,筛选高效评价美洲黑杨光周期敏感性的性状指标,明确光周期对不同敏感度美洲黑杨生理状态的影响。【方法】以26个美洲黑杨无性系为研究材料,利用人工气候室设置2种光周期处... 详细信息

【目的】研究不同光周期处理下美洲黑杨无性系苗木生长性状表现,筛选高效评价美洲黑杨光周期敏感性的性状指标,明确光周期对不同敏感度美洲黑杨生理状态的影响。【方法】以26个美洲黑杨无性系为研究材料,利用人工气候室设置2种光周期处理(光照16 h/暗期8 h,光照8 h/暗期16 h),通过对不同光周期处理下美洲黑杨12个生长性状多时间点连续观测分析,利用隶属函数法和主成分分析,获取美洲黑杨生长性状光周期敏感性综合评价D值。采用回归分析和通径分析,筛选适合美洲黑杨光周期敏感性评价的直接效应指标,选择不同光周期敏感度美洲黑杨无性系进行与生长监测同步的生理指标测定分析。【结果】1)方差分析结果表明,美洲黑杨12个生长性状在不同光周期处理下存在显著差异(P美洲黑杨的叶长、叶宽、叶面积和比叶面积均显著大于长日照下的观测值,而苗高生长净值、地径生长净值、叶片干质量、茎段鲜质量、根系鲜质量、茎段干质量、根系干质量和节间数观测值均显著小于长日照处理。2)美洲黑杨光周期敏感性综合评价D值分析结果表明,茎段鲜质量、节间数、地径生长净值、苗高生长净值等指标对光周期敏感度综合评价值的直接效应较大(0.113~0.338),可以作为评价美洲黑杨光周期敏感性的性状指标,其中苗高生长净值更适合生产实际应用。3) 12个性状的光周期敏感度综合比较发现,相同种源内不同无性系光周期敏感度不同,26个美洲黑杨无性系中光周期综合敏感度最高的为LS8、TN3、WA1,最低的为QB7、LS5、TN6,结合苗高生长表现评选出3个高生长高光周期敏感度无性系LS9、LS4、TN4,3个低生长低敏感度无性系QB7、QB2、QB4。4)高生长高敏感度无性系在长日照处理下的Rubisco活性、磷酸丙糖异构酶活性、果糖-1,6-二磷酸醛缩酶活性均随处理时间增加而增强,总叶绿素含量呈先下降后上升的变化趋势,谷氨酰胺合成酶活性随处理时间增加而逐渐降低,在短日照处理下其Rubisco活性先增强后降低,总叶绿素含量逐渐降低;低生长低敏感度无性系的Rubisco活性和总叶绿素含量随处理时间增加而逐渐降低,在短日照处理下,其果糖-1,6-二磷酸醛缩酶活性先降低后增强,Rubisco活性总体随时间增加逐渐降低;不同美洲黑杨无性系在不同光周期处理下的酶活性和总叶绿素含量变化趋势不同。【结论】美洲黑杨生长性状表现受光周期显著影响,其中苗高生长净值、地径生长净值、茎段鲜质量和节间数都表现较强光周期敏感性,可作为美洲黑杨光周期敏感性评价的性状指标,结合苗高生长净值划分出高生长高敏感度和低生长低敏感度类型无性系。不同光周期敏感度的美洲黑杨对光周期变化的生理响应有明显差异,高敏感度无性系的果糖-1,6-二磷酸醛缩酶活性、谷氨酰胺合成酶活性对长日照更敏感,不同敏感度美洲黑杨的Rubisco活性在长日照下表现相反的变化趋势,可能导致不同光周期敏感度美洲黑杨的生长差异。研究结果可为杨树及林木光周期响应机理研究提供有益参考,筛选出的不同光周期敏感度美洲黑杨可为培育广适性杨树新品种提供种质。

关键词：美洲黑杨光周期敏感性生长生理指标

美洲黑杨2025及其2个芽变品种苗对持续干旱的生理响应及抗旱性评价

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林业科学 2018年第6期54卷 33-43页

作者：张江涛杨淑红朱镝朱延林刘友全中南林业科技大学长沙410004 河南省林业科学研究院郑州450008

【目的】对美洲黑杨2025及其2个芽变红叶品种‘中红杨’和‘全红杨’干旱胁迫的生理响应进行研究,比较3个品种的抗旱能力,为杨树彩叶新品种的适应性推广提供理论依据。【方法】以美洲黑杨2025及其2个芽变红叶品种‘全红杨’、‘中红杨... 详细信息

【目的】对美洲黑杨2025及其2个芽变红叶品种‘中红杨’和‘全红杨’干旱胁迫的生理响应进行研究,比较3个品种的抗旱能力,为杨树彩叶新品种的适应性推广提供理论依据。【方法】以美洲黑杨2025及其2个芽变红叶品种‘全红杨’、‘中红杨’嫁接苗为试验材料,采用随机区组设计,盆栽模拟干旱环境,以正常浇水条件为对照,研究不同干旱胁迫处理时间(7、14、21、28天和复水处理7天)下3个杨树品种植株表型、光合特性的响应以及对叶片叶绿素、花色素苷等色素含量的影响。【结果】随干旱胁迫的加重,3个杨树品种叶片色素含量和光合生理指标均极显著下降(P杨’叶片各色素含量均与土壤体积含水量呈显著正相关,叶色主要影响因子花色素苷含量亦极显著下降(P美洲黑杨2025、‘中红杨’和‘全红杨’(P杨树品种各生理指标的变化有显著差异,3个杨树品种叶片Pn、Tr均与土壤体积含水量呈显著正相关,Pn-Tr模拟方程的判定系数R2均大于0.8;基于外部形态及光合生理等各项指标的分析,3个杨树品种的抗旱性差异明显,依次为美洲黑杨2025﹥‘中红杨’﹥‘全红杨’。

关键词：美洲黑杨干旱胁迫色素含量光合特性抗旱性

美洲黑杨表型和生理性状多样性及群体结构分析

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北京林业大学学报 2021年第6期43卷 1-12页

作者：陈存丁昌俊黄秦军张静刘宁李波李政宏苏晓华林木遗传育种国家重点实验室国家林业和草原局林木培育重点实验室中国林业科学研究院林业研究所北京100091

【目的】基于表型和生理性状对美洲黑杨种质资源的多样性和群体结构进行研究,为美洲黑杨种质资源的科学管理、高效利用和有效保护提供理论依据。【方法】对6个种源群体27个采样点的258个美洲黑杨无性系的1年生植株的22个表型和生理性状... 详细信息

【目的】基于表型和生理性状对美洲黑杨种质资源的多样性和群体结构进行研究,为美洲黑杨种质资源的科学管理、高效利用和有效保护提供理论依据。【方法】对6个种源群体27个采样点的258个美洲黑杨无性系的1年生植株的22个表型和生理性状进行测定,通过方差分析、多重比较、相关性分析、主成分分析和聚类分析等方法研究美洲黑杨种质资源表型和生理性状的多样性和相关性、种源群体间的差异及分化水平、群体的遗传结构,采用模糊数学隶属函数的方法对无性系的表型和生理性状进行综合评价。【结果】美洲黑杨种质资源22个表型和生理性状的变异系数在0.56%~53.48%之间,茎段和根系生物量性状的变异较大,叶绿素荧光参数(Fv/Fm)的变异最小;Shannon-Wiener指数在1.844~2.097之间;方差分析结果表明,除叶绿素荧光参数外,其他21个性状在种源群体内无性系间和种源群体间均存在极显著的差异(P美洲黑杨植株的株高、地径、根系生物量、茎生物量、叶片生物量、净光合速率(Pn)、叶片形状和叶片碳、氮含量之间均存在较强的正相关关系,胞间CO2浓度(Ci)和蒸腾速率(Tr)与植株生长量相关性状指标之间表现为负相关关系。通过主成分分析提取了5个主成分因子,累计贡献率达到80.51%。构建了表型生理性状评价模型,将美洲黑杨无性系分为优、良、中和差4个等级。基于种源群体间的平方欧式距离将6个种源群体划分为3类:位于南方密西西比河中下游流域的密苏里州(Mis)、田纳西州(Ten)与路易斯安那州(Lou)种源群体的无性系为一类;分布在密西西比河上游流域的艾奥瓦州(Iow)种源群体的无性系和圣劳伦斯河流域的魁北克省(Que)种源群体的无性系为一类;位于西北方向的哥伦比亚河流域的华盛顿州(Was)种源群体无性系单独分为一类。【结论】美洲黑杨表型和生理性状具有丰富的多样性,种源群体间和种源群体内无性系间植株的表型和生理性状发生了变异,同时其表型和生理性状的特征与种源群体的分布和气候类型有一定的关联。本研究的结果为美洲黑杨种质资源的保护、管理和利用及优良种质的选育和评价提供了科学依据。

关键词：美洲黑杨表型多样性群体结构

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美洲黑杨种质材料倍性鉴定

南京林业大学学报（自然科学版） 2019年第5期43卷 51-58页

作者：李伟强戴晓港李小平李淑娴南京林业大学南方现代林业协同创新中心江苏省杨树品种改良与种质创新重点实验室

【目的】对美洲黑杨种质资源库保存的种质材料进行倍性评估,并对候选多倍体进行倍性鉴定。【方法】利用9对用于多倍体鉴定的SSR引物检测448份美洲黑杨种质材料,根据每个引物扩增位点的等位基因数目对种质材料的倍性进行评估,基于初步鉴... 详细信息

【目的】对美洲黑杨种质资源库保存的种质材料进行倍性评估,并对候选多倍体进行倍性鉴定。【方法】利用9对用于多倍体鉴定的SSR引物检测448份美洲黑杨种质材料,根据每个引物扩增位点的等位基因数目对种质材料的倍性进行评估,基于初步鉴定结果筛选出候选多倍体材料。在此基础上,使用流式细胞仪(FCM)对候选多倍体种质材料的倍性进行鉴定。【结果】分子标记基因型分型统计结果显示,9个SSR位点共扩增出129条多态性条带,每个位点的等位基因数为5(Ploidp-10)~25(Ploidp-07)个,平均每个位点的等位基因数为14.33个。9个SSR位点的多态性信息含量(PIC)变动范围为0.46~0.93,平均PIC值为0.76。在检测的448份美洲黑杨种质材料中,440份美洲黑杨种质材料在9个引物位点上扩增出的等位基因数不多于2个;有8份种质材料在2个引物位点上扩增出了3个不同的等位基因,其中编号为1346、16-42、17-49、18-25的4份种质材料在Ploidp-02引物位点扩增出了3个等位基因,而编号为5-43、5-45、15-14、19-37的另外4份种质材料在Ploidp-04引物位点上也扩增出了3个等位基因。分子检测结果表明:该8份种质材料在对应的染色体区域发生了遗传物质增加现象,为候选三倍体种质材料。用FCM对8份三倍体候选种质材料进行倍性鉴定发现,编号为1346的种质材料为三倍体,其余7份种质材料疑似为发生局部染色片段增加的候选非整倍体。【结论】9对SSR分子标记均具有较高的多态性信息含量,可用于美洲黑杨种质资源多倍体初步筛选,结合FCM检测,可在大量样品中快速筛选出多倍体种质材料。

关键词：美洲黑杨微卫星标记流式细胞仪倍性多倍体

美洲黑杨种内杂种无性系树皮厚度与湿心材变异分析

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北京林业大学学报 2010年第5期32卷 67-73页

作者：赵曦阳宋跃朋马开峰王斯琪董晓飞张志毅北京林业大学林木育种国家工程实验室林木花卉遗传育种教育部重点实验室国家林业局树木花卉育种与生物工程重点开放实验室

对25个美洲黑杨无性系单株材积、湿心材、通直度、尖削度、树皮厚度等性状进行了调查研究。方差分析结果显示,各性状差异极显著(Sig.0.58);表型相关和遗传相关分析表明,单株材积、湿心材材积、树皮材积、通直度、尖削度、不同高度直径... 详细信息

对25个美洲黑杨无性系单株材积、湿心材、通直度、尖削度、树皮厚度等性状进行了调查研究。方差分析结果显示,各性状差异极显著(Sig.0.58);表型相关和遗传相关分析表明,单株材积、湿心材材积、树皮材积、通直度、尖削度、不同高度直径间显著正相关;单株材积与树皮材积(r=0.992)、湿心材材积(r=0.596)呈线性相关。利用综合评定法评价无性系,当入选率为20%,初步选出624、609、616、629和623等5个无性系,入选无性系单株材积、地径和胸径遗传增益分别为30.49%、11.12%和15.60%。

关键词：美洲黑杨无性系湿心材树皮厚度

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美洲黑杨种质资源创制和综合评价

北京林业大学学报 2024年第8期46卷 79-86页

作者：许兴华黄启伦李善文孟宪伟李宗泰乔艳辉董玉峰张志毅宁阳县林业保护发展中心山东宁阳271400 宁阳县国有高桥林场山东宁阳271400 山东省林业科学研究院山东省林木遗传改良重点实验室山东济南250014 北京林业大学生物科学与技术学院北京100083

【目的】通过美洲黑杨种内杂交育种,创制综合性状优良的新种质,进一步丰富美洲黑杨育种资源。【方法】以美洲黑杨无性系Ⅰ-69为母本,D324为父本杂交,获得22个美洲黑杨杂种无性系。以母本Ⅰ-69杨为对照开展苗期试验和造林试验,进行无性... 详细信息

【目的】通过美洲黑杨种内杂交育种,创制综合性状优良的新种质,进一步丰富美洲黑杨育种资源。【方法】以美洲黑杨无性系Ⅰ-69为母本,D324为父本杂交,获得22个美洲黑杨杂种无性系。以母本Ⅰ-69杨为对照开展苗期试验和造林试验,进行无性系测定,对苗高、苗木胸径、第1年~第8年的树高和胸径、干形、冠型等性状进行遗传变异分析、主成分分析等,综合选择美洲黑杨优异种质。【结果】苗高、苗木胸径、第1年~第8年的树高和胸径以及第8年的材积、冠幅、分枝度、通直度和冠高比在无性系间差异显著,分枝角度、枝下高和分枝粗度在无性系间差异不显著;各性状遗传变异系数变化范围为3.49%~23.98%;苗高、胸径、树高、材积、冠幅和分枝度的重复力在0.679 8~0.940 5之间,属于高重复力,受到较强遗传控制。美洲黑杨无性系的生长、干形、冠形性状间存在不同程度的相关性,第8年胸径、树高、材积、冠幅和冠高比两两间的遗传相关系数较高,均呈极显著正相关。主成分分析表明:前3个主成分的累计贡献率达86.85%;其中第1主成分的贡献率为57.04%,胸径、树高、材积、冠幅和冠高比对第1主成分的贡献最大,可作为无性系的评价指标;第1主成分值超过对照Ⅰ-69的有616、607、609、623和624共5个无性系。【结论】美洲黑杨种内杂种无性系存在丰富遗传变异,创制的这5个无性系具有生长快、树干通直、冠幅大、冠高比高等优良特性,综合性状优于对照Ⅰ-69杨,为优异种质。

关键词：杂交育种美洲黑杨种质资源创制综合评价

美洲黑杨与不同种源青杨杂种苗叶片和生长性状多水平变异研究

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林业科学研究 2002年第1期15卷 76-82页

作者：李金花张绮纹苏晓华高建设卢宝明中国林业科学研究院林业研究所北京100091 西北农林科技大学林业科学研究院陕西咸阳710021 北京市林木种子管理总站北京100011

利用美洲黑杨 5 0号为母本和青杨 5个种源 (各 10个单株 )为父本杂交 ,获得杂种F1代无性系 ,对此多水平杂交育种体系叶片和生长遗传变异进行了研究。结果表明 ,父本青杨种源间及种源内单株间均达到极显著差异 ,F1代无性系的种源间、种... 详细信息

利用美洲黑杨 5 0号为母本和青杨 5个种源 (各 10个单株 )为父本杂交 ,获得杂种F1代无性系 ,对此多水平杂交育种体系叶片和生长遗传变异进行了研究。结果表明 ,父本青杨种源间及种源内单株间均达到极显著差异 ,F1代无性系的种源间、种源内家系间和家系内无性系间存在不同差异。杂种F1代无性系扦插苗父本种源不同的杂交组合间和组合内家系间成活率差异不显著 ,1、2、3年生苗的生长性状在不同层次变异水平上差异显著或极显著 ,表明父本青杨种源间和种源内变异对F1代生长有显著影响 ,F1代无性系存在丰富的遗传变异 ,具有选择潜力。

关键词：青杨美洲黑杨多水平变异叶片性状杂交育种亲本选择

美洲黑杨与欧洲黑杨及其杂交子代材性径向变异规律

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北京林业大学学报 2020年第5期42卷 50-58页

作者：沈浩饶俊关莹张利萍刘盛全高慧安徽农业大学林学与园林学院安徽合肥230036

【目的】以母本美洲黑杨50号杨、父本欧洲黑杨N179杨及其3个杂交子代(中林46、108杨、桑巨杨)为研究对象,分析亲本和子代间木材的材性径向变异规律,为杨树材性改良提供一定的理论依据。【方法】利用国家标准测定其化学、物理及解剖特性... 详细信息

【目的】以母本美洲黑杨50号杨、父本欧洲黑杨N179杨及其3个杂交子代(中林46、108杨、桑巨杨)为研究对象,分析亲本和子代间木材的材性径向变异规律,为杨树材性改良提供一定的理论依据。【方法】利用国家标准测定其化学、物理及解剖特性。【结果】木材的材性测定结果表明:亲本及其3个子代的苯醇抽提物质量分数变化范围在1.36%~2.15%;综纤维素为79.23%~83.19%;半纤维素为35.09%~35.94%;α-纤维素为43.34%~47.25%;木质素为20.70%~24.73%,除中林46的木质素质量分数(20.70%)低于亲本,其他子代的化学成分质量分数均介于父本与母本之间。5种杨树基本密度变化范围在0.33~0.39 g/cm^3,纤维长度为971.06~1 145.65μm,纤维宽度为16.19~19.36μm,纤维长宽比为57.07~67.28,壁腔比为0.26~0.31,腔径比为0.76~0.80。亲本与杂交子代材性随着树龄的增加呈现出的趋势是:苯醇抽提物含量先增加后降低;综纤维素含量在1~5年上升较快,后趋于稳定;α-纤维素含量逐渐增加;木质素含量逐渐下降;中林46中母本与子代基本密度逐渐增加,父本与另外两个子代逐渐降低;纤维长度逐渐增加,在7~8年生时,增加速度明显降低;纤维宽度逐渐增加,8年生后趋于平缓;纤维长宽比逐渐增加,7年生后增加速度变缓;壁腔比先降低后增加,在6~7年生时达到最低;腔径比先增加后降低,在6~7年生时达到最高。【结论】美洲黑杨和欧洲黑杨及杂交子代材性性状差异显著,各材性性状均呈现出不同程度的变异,亲本与子代径向变异规律一致,母本50号杨的苯醇抽提物和木质素含量低、α-纤维素含量高、纤维较长、长宽比和壁腔比大,且这些性状变异系数都较小,利于遗传控制,在5种无性系中为最佳,子代的中林46的木质素和解剖特性都具有超亲现象,选择潜力较大,在今后的育种实践中可加以利用。

关键词：美洲黑杨欧洲黑杨杂交子代化学成分纤维形态径向变异

美洲黑杨与不同种源青杨杂种子代无性系遗传变异和初步选择研究

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林业科学研究 2004年第3期17卷 368-373页

作者：李金花姜英淑宋红竹王春城张绮纹中国林业科学研究院林业研究所北京100091 北京市林业种子苗木管理总站北京100011 国家林业局科技发展中心北京100714 北方国家林木种苗示范基地北京102211

参试材料为美洲黑杨50号(母本)和5个种源(各10个单株)青杨(父本)杂交获得的25个家系115个子代无性系。5年生生长性状的方差分析结果表明,子代无性系在父本不同种源间、种源内家系间和家系内无性系间3个不同水平上存在α=0 001水平的显... 详细信息

参试材料为美洲黑杨50号(母本)和5个种源(各10个单株)青杨(父本)杂交获得的25个家系115个子代无性系。5年生生长性状的方差分析结果表明,子代无性系在父本不同种源间、种源内家系间和家系内无性系间3个不同水平上存在α=0 001水平的显著差异,具有较大选择潜力。根据子代无性系的生长量和水泡溃疡病抗性,初步选择出了36个生长量大且对水泡溃疡病有一定抗性的优良无性系。

关键词：青杨美洲黑杨 F1杂种多水平变异溃疡病无性系选择