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RAD-seq技术研究鹅掌楸属种源遗传多样性和遗传结构

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林业科学 2022年第4期58卷 74-81页

作者：潘文婷孙建军原勤勤张利利邓康桥厉月桥中国林业科学研究院亚热带林业实验中心分宜336600

【目的】揭示鹅掌楸属遗传结构和地理变异特点,为鹅掌楸属遗传资源的保存、利用及改良提供依据。【方法】以9个鹅掌楸种源97份样本和4个北美鹅掌楸种源46份样本为材料,采用RAD-seq测序鉴定各样本SNP标记,计算观测杂合度(Ho)、期望杂合度... 详细信息

【目的】揭示鹅掌楸属遗传结构和地理变异特点,为鹅掌楸属遗传资源的保存、利用及改良提供依据。【方法】以9个鹅掌楸种源97份样本和4个北美鹅掌楸种源46份样本为材料,采用RAD-seq测序鉴定各样本SNP标记,计算观测杂合度(Ho)、期望杂合度(He)、核苷酸多样性(π)和基因分化系数(Gst)等遗传统计量指标,分析鹅掌楸属种源遗传多样性和遗传结构。【结果】在143份鹅掌楸属样本中共鉴定出4454个高质量的SNP标记;鹅掌楸种源之间存在较大的遗传分化以及中水平的基因流(Gst=0.2419、Nm=0.8051),北美鹅掌楸种源之间存在很大的的遗传分化以及低水平的基因流(Gst=0.3886>0.25、Nm=0.3970);通过结构分析将13个鹅掌楸属种源分为3个类群,其中9个中国的鹅掌楸种源被分为东部种源群(即类群2)和西部种源群(即类群1),类群3均为北美鹅掌楸,遗传多样性顺序为:类群3>类群1>类群2。【结论】鹅掌楸属遗传结构的形成与其地理隔离和片段化分布有关,且存在由于小群体效应和片段化影响导致的濒危现象,本研究开发的SNP标记可为鹅掌楸属分子鉴定、种质创新及种质资源收集与保存提供参考。

关键词：鹅掌楸属 RAD测序遗传多样性遗传结构

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米老排人工林节子时空分布特征及变色规律

浙江农林大学学报 2022年第4期39卷 814-820页

作者：何韦均杨锦昌郝建董明亮余纽覃国铭李荣生中国林业科学研究院热带林业研究所广东广州510520 中国林业科学研究院热带林业实验中心广西凭祥532600

【目的】探明米老排Mytilaria laosensis人工林节子的时空分布特征及变色规律,为培育米老排无节材提供理论参考。【方法】以位于广西凭祥市的中国林业科学研究院热带林业实验中心11年生米老排人工林为研究对象,选取20株米老排样木,利用... 详细信息

【目的】探明米老排Mytilaria laosensis人工林节子的时空分布特征及变色规律,为培育米老排无节材提供理论参考。【方法】以位于广西凭祥市的中国林业科学研究院热带林业实验中心11年生米老排人工林为研究对象,选取20株米老排样木,利用节子解析的方法,对获得的1 101个完整节子进行研究。【结果】从节子发育年龄上,米老排的枝条主要从第1~2年开始生长,第2~4年是其死亡高峰期(91.9%),这些枝条(87.2%)死亡后在第5~8年内完全愈合并形成节子,其中大部分节子(76.7%)的愈合时间为3~6 a;在第2~4年米老排枝条死亡数量较多,该时段是控制节子形成的关键时期。在节子垂直分布上,节子的数量呈现随树高的增加先上升后急剧下降的趋势,且主要集中在高度为0~8.0 m的树干上。节子变色长度与节子的直径和愈合时间呈显著正相关(P<0.05),但与分枝角度呈显著负相关(P<0.05)。通过逐步回归,得出节子直径、死节长度、节子出现年龄以及愈合时间是影响米老排节子变色长度的关键因子,相关性达极显著水平(P<0.01)。【结论】在米老排种植后的2~4 a,对树干8.0 m以下进行首次修枝,有助于该树种无节材的培育。采取相应的森林培育措施减小枝条基径和缩短节子愈合所需时间,有助于减少节子对木材带来的影响。图7表4参32。

关键词：节子米老排变色长度时空分布预测模型

干燥温度对红锥树盘材色变化及干燥缺陷的影响

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西北农林科技大学学报（自然科学版） 2022年第4期50卷 83-92页

作者：刘光金贾宏炎徐建民中国林业科学研究院热带林业实验中心广西凭祥532600 中国林业科学研究院热带林业研究所广东广州510520

【目的】研究不同干燥温度条件下红锥树盘干燥过程中心材、边材材色变化及干燥缺陷,为红锥木材干燥工艺和高价值利用提供科学依据。【方法】在广西凭祥市中国林业科学研究院热带林业实验中心39年生红锥人工林内设置5块20 m×30 m的样地... 详细信息

【目的】研究不同干燥温度条件下红锥树盘干燥过程中心材、边材材色变化及干燥缺陷,为红锥木材干燥工艺和高价值利用提供科学依据。【方法】在广西凭祥市中国林业科学研究院热带林业实验中心39年生红锥人工林内设置5块20 m×30 m的样地,每块样地选取1株优势木进行解析,截取主干0~2 m段树盘分别在60,80和120℃的恒温干燥箱内进行干燥处理,以室内常温条件下干燥为对照,每隔2 h测定不同处理树盘材色(心材材色变化指数ΔL_(ht)^(*)、Δa_(ht)^(*)、Δb_(ht)^(*)和ΔE_(ht)^(*),边材材色变化指数ΔL_(st)^(*)Δa_(st)^(*)、Δb_(st)^(*)和ΔE_(st)^(*))和心材、边材的裂纹数目、裂纹长度、裂纹宽度,采用三次曲线拟合干燥时间与材色变化的回归模型,应用单因素方差分析探究干燥温度对心材、边材的裂纹数目、裂纹长度和裂纹宽度等干燥缺陷的影响。【结果】3个干燥温度处理下,心材材色特征参数ΔL_(ht)^(*)、Δa_(ht)^(*)、Δb_(ht)^(*)和ΔE_(ht)^(*)分别为-10.59~2.85,-2.06~1.89,-4.33~-0.34和3.11~10.80,边材材色特征ΔL_(st)^(*),Δa_(st)^(*),Δb_(st)^(*)和ΔE_(st)^(*)分别为-6.99~17.32,-0.55~4.01,0.94~8.46和1.83~19.36;心材、边材均表现出亮度的热变化最大,总色差变异次之,色度变化幅度最小;单因素方差分析结果表明,常温阴干心材的裂纹数目、裂纹长度和裂纹宽度均显著低于120℃干燥处理;常温阴干与120℃干燥处理下边材的裂纹数目达到差异显著水平,而裂纹长度和裂纹宽度在常温阴干与80,120℃干燥处理下差异显著。随干燥温度增加,心材及边材裂纹数目和裂纹长度均呈增加趋势。在60,80和120℃3个干燥温度处理下,心材的裂纹数目分别为3.0,3.6和4.6条,裂纹长度分别为24.50,27.80和39.02 cm,裂纹宽度分别为2.85,2.36和4.00 mm;边材的裂纹数目分别为0.4,0.8和1.0条,裂纹长度分别为5.90,8.80和10.63 cm,裂纹宽度分别为1.26,4.09和4.47 mm。【结论】高价值红锥木材干燥温度以60和80℃为宜,在此条件下,可有效缓解红锥心、边材干燥过程中材色的变化,并有效减少裂纹数目、裂纹长度和裂纹宽度,提升红锥木材的装饰性能和加工利用性能。

关键词：红锥心材边材干燥温度木材材色干燥缺陷

柚木幼林期生长与分枝性状的无性系变异与选择

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华南农业大学学报 2024年

作者：潘栋康罗蓉霞杨保国周文龙陈海黄桂华梁坤南王先棒中国林业科学研究院热带林业研究所/国家林业和草原局热带林业重点实验室中国林业科学研究院热带林业实验中心广东省龙眼洞林场

【目的】研究柚木无性系生长与分枝性状遗传变异及相关性，综合评价并筛选速生、优良枝型的柚木无性系。【方法】调查位于广西凭祥市的19个柚木无性系大田测定林5年生的生长和分枝性状，进行重复力估算和相关性分析，并通过主成分分析... 详细信息

【目的】研究柚木无性系生长与分枝性状遗传变异及相关性，综合评价并筛选速生、优良枝型的柚木无性系。【方法】调查位于广西凭祥市的19个柚木无性系大田测定林5年生的生长和分枝性状，进行重复力估算和相关性分析，并通过主成分分析计算每个无性系的综合得分。【结果】柚木无性系间树高、胸径和单株材积差异极显著(P<0.001)，变异系数28.2%～38.8%，重复力0.821～0.863；不同无性系间平均分枝角度、分枝基径和分枝长度呈极显著差异(P<0.001)，其余性状差异不显著，变异系数16.3%～57.9%，重复力0.497～0.817；生长和分枝性状之间存在极显著(P＜0.01)或显著(P＜0.05)相关关系；利用主成分得分值大小和15％的入选率，兼顾生长和分枝性状，选出了3个优良的柚木无性系(7765、6601、7703)，其综合得分大于对照，它们的生长性状树高、胸径、单株材积的平均值分别为5.68m、6.20 cm、11.52dm3，分别比相应均值提高10.65%、15.39%、31.51%，选择后现实增益分别达到了9.07%、10.69%和30.20%。【结论】5年生柚木无性系间生长与枝条性状存在丰富的遗传变异，有较高的改良潜力。生长和分枝性状受中等至较强的遗传控制。通过对5年生柚木无性系综合评价，选出了3个速生且分枝特性优良的柚木无性系，可作为优质柚木无性系材料在桂西南地区推广种植。

关键词：柚木无性系分枝性状遗传变异早期评价

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油榄仁种胚高质量组培快繁体系

中南林业科技大学学报 2023年第9期43卷 53-61,88页

作者：王欢曾琪瑶王春胜郭俊杰曾杰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草局重点实验室广东广州510520 中国林业科学研究院热带林业实验中心广西凭祥532600

【目的】探究油榄仁组培快繁各阶段的最佳培养基配方以及硅酸钾对苗高整齐度的影响,建立油榄仁高质量组培快繁体系,为油榄仁良种繁育和定向培育提供理论和技术支持。【方法】以油榄仁优良家系种子为试验材料,开展消毒方法以及增殖和生... 详细信息

【目的】探究油榄仁组培快繁各阶段的最佳培养基配方以及硅酸钾对苗高整齐度的影响,建立油榄仁高质量组培快繁体系,为油榄仁良种繁育和定向培育提供理论和技术支持。【方法】以油榄仁优良家系种子为试验材料,开展消毒方法以及增殖和生根阶段培养基配方筛选试验,探讨硅酸钾对增殖苗整齐度的调控方法,分析不同处理间种子消毒效果、增殖质量以及生根情况的差异,确定适宜的消毒方法以及增殖和生根培养基。【结果】合适的种子消毒方法为:油榄仁种子经浓硫酸浸泡7 h后,用0.1%升汞溶液消毒种胚8 min,无菌胚萌芽率超过80%。增殖培养中,6-BA与IBA质量浓度比值为10,且KH_(2)PO_(4)和MgSO_(4)·7H_(2)O的质量浓度分别为MS培养基的2倍和1.5倍时,油榄仁的增殖效果最好,表现为增殖系数高且生长状态好,接种培养30 d其增殖系数、增殖苗高度和叶绿素含量分别可达5.6、3.75 cm和2.51 mg·g-1。油榄仁的最佳增殖培养基为改良MS(KH_(2)PO_(4)和MgSO_(4)·7H_(2)O的质量浓度分别为255 mg·L^(-1)和740 mg·L^(-1))+1.0 mg·L^(-1)6-BA+0.1 mg·L^(-1)IBA+30 g·L^(-1)蔗糖。硅酸钾可以提高增殖苗的整齐度,其最佳浓度为1.5 mmol·L^(-1),整齐度比对照高2.63倍。通过生根培养筛选出最佳生根配方为WPM+0.2 mg·L^(-1)NAA+20 g·L^(-1)蔗糖,生根率达94%以上。【结论】构建了油榄仁的组培快繁体系,尤其是通过培养基中添加适宜浓度的硅酸钾可改善油榄仁组培苗的整齐度。该体系不仅可获得优质组培苗,还能提高组培苗的整齐度,降低育苗成本,为油榄仁优良种质组培苗产业化生产提供技术支撑。

关键词：油榄仁高整齐度基本培养基硅酸钾

容器规格和基质配方对红锥幼苗生长及造林效果的影响

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林业科学 2017年第3期53卷 76-83页

作者：陈琳曾杰贾宏炎蒙彩兰黎明中国林业科学研究院热带林业实验中心凭祥532600 中国林业科学研究院热带林业研究所广州510520

【目的】通过对不同容器规格和基质配方条件下1,2年生红锥幼苗生长及造林效果对比分析,为2种年龄红锥苗木培育筛选出适宜的容器规格和基质配方,亦为其造林适宜苗龄的选择提供科学依据。【方法】采用2种容器规格和11种基质配方分别培育1,... 详细信息

【目的】通过对不同容器规格和基质配方条件下1,2年生红锥幼苗生长及造林效果对比分析,为2种年龄红锥苗木培育筛选出适宜的容器规格和基质配方,亦为其造林适宜苗龄的选择提供科学依据。【方法】采用2种容器规格和11种基质配方分别培育1,2年生红锥苗,测定红锥苗期的生长动态,并开展造林试验,调查其早期生长表现。运用方差分析、多重比较等方法,探明不同容器规格和基质配方条件下红锥幼苗生长差异,应用相关分析揭示红锥苗期生长与造林效果的相关性。【结果】容器规格和基质配方显著影响1,2年生红锥苗的苗高、地径、根生物量和总生物量(P0.05),而幼树高差异显著;造林第2年,各基质配方的造林保存率和幼树高差异不显著,而地径差异显著。2年生红锥苗造林当年,各容器规格的造林保存率、幼树高和地径均差异显著,各基质配方的造林保存率差异不显著,而幼树高和地径差异显著。容器规格和基质配方的交互作用对2年生红锥苗造林当年幼树高具有显著影响。1年生红锥苗造林,当年幼树高、第2年幼树高和地径与造林前苗高、地径、根生物量和总生物量呈显著正相关,且当年和第2年幼树高与造林前幼苗根冠比呈显著负相关。2年生红锥苗造林,容器规格1(8 cm×12 cm,直径×高)当年幼树高、地径与造林前苗高和总生物量呈显著正相关,容器规格2(12 cm×15 cm,直径×高)当年幼树高与造林前苗高、地径、根生物量和总生物量呈显著正相关,而当年幼树地径与造林前总生物量呈显著正相关,表明红锥苗木质量显著影响其前两年造林效果。【结论】容器规格与基质配方对1,2年生红锥苗木生长存在交互作用,因此红锥苗期适宜基质配方选择应依据苗龄和容器规格而定。培育1年生红锥苗,建议采用容器规格1和基质配方10(50%沤制树皮+25%黄心土+25%锥林表土);培育2年生红锥苗则采用容器规格2和基质配方7(50%沤制树皮+50%锥林表土)。在杂灌控制及时的良好立地,采用容器规格1培育1年生红锥苗,其造林效果优于容器规格2培育的2年生红锥苗。

关键词：红锥苗龄苗木质量生长动态造林效果

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两个南方红豆杉天然居群的交配系统分析

南京林业大学学报:自然科学版 2023年第5期47卷 80-86页

作者：罗芊芊李峰卿肖德卿邓章文王建华周志春抚州市林业科学研究所江西抚州344000 中国林业科学研究院亚热带林业研究所浙江杭州311400 中国林业科学研究院亚热带林业实验中心江西分宜336600

【目的】研究南方红豆杉(Taxus wallichiana var.mairei)天然居群的交配系统,揭示浙江龙泉和江西分宜天然居群的交配机制以及亲代间的遗传多样性差异,为南方红豆杉的科学保育和遗传资源有效利用提供理论参考。【方法】以浙江龙泉和江西... 详细信息

【目的】研究南方红豆杉(Taxus wallichiana var.mairei)天然居群的交配系统,揭示浙江龙泉和江西分宜天然居群的交配机制以及亲代间的遗传多样性差异,为南方红豆杉的科学保育和遗传资源有效利用提供理论参考。【方法】以浙江龙泉和江西分宜天然居群亲代及其子代为研究对象,运用12对SSR引物对71个亲代及8个采种母株的104个子代进行分析。【结果】参试的浙江龙泉和江西分宜居群亲代的等位基因数(N_(a))皆为7,2个参试居群的有效等位基因数(N_(e))分别为4.831和3.552,浙江龙泉居群较江西分宜居群高出1.279个有效等位基因。2个参试居群的观测杂合度(H_(o))均小于期望杂合度(H_(e)),且固定指数(F)大于0。浙江龙泉居群的等位基因丰富度和私有等位基因丰富度(A_(R)=4.195,P_(A)=1.832)皆大于江西分宜居群(A_(R)=3.576,P_(A)=1.647)。2个参试居群的遗传多样性略有差异,但仍具有较高的遗传多样性。多位点交配系统分析(MLTR)结果表明,浙江龙泉和江西分宜居群中,南方红豆杉的异交率较高(t_(m)=1.200)。单位点和多位点父本相关性的差值[r_(p(s))-r_(p(m))]为0.095,亲代居群内存在近交现象,但近交水平较低(C_(t_(m)−t_(s))=0.268)。有效花粉供体(N_(ep)=1.5)数目较少,表明南方红豆杉自然交配时亲本(父本)来源非常有限。【结论】南方红豆杉属于高度异交树种,2个参试居群的异交率差异不明显且遗传多样性皆较高,居群内存在近交现象,但近交水平较低。

关键词：南方红豆杉天然居群交配系统亲代子代微卫星DNA

山桐子不同种源和家系果实化学成分及脂肪酸组分的差异分析

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江西农业大学学报 2023年第5期45卷 1072-1083页

作者：刘仁贺小林温黎斌郭志强朱琪魏敏厉月桥刘儒中国林业科学研究院亚热带林业实验中心江西新余336600

【目的】山桐子(Idesia polycarpa)果实作为生产生物柴油的重要资源、健康食用油的潜在资源和可生物降解的润滑剂资源,探明不同种源和家系山桐子果实化学成分及脂肪酸组分含量差异,为地方筛选含特定成分的山桐子良种提供理论参考。【方... 详细信息

【目的】山桐子(Idesia polycarpa)果实作为生产生物柴油的重要资源、健康食用油的潜在资源和可生物降解的润滑剂资源,探明不同种源和家系山桐子果实化学成分及脂肪酸组分含量差异,为地方筛选含特定成分的山桐子良种提供理论参考。【方法】以采自4个种源16个家系的山桐子果实为材料,测定全碳、全氮、全磷、粗脂肪和脂肪酸组分含量,并分析其差异及影响因子。【结果】不同种源和家系山桐子果实养分及化学计量比、粗脂肪和脂肪酸组分含量存在显著差异。江西修水种源的山桐子果实全碳、全氮和全磷含量最高,安徽黄山种源山桐子果实粗脂肪含量最高,主要表现在江西修水4家系和安徽黄山11家系。江西修水种源的山桐子果实脂肪酸组分含量显著高于江西九连山种源。不同种源山桐子果实的脂肪酸成分均以亚油酸和棕榈酸为主,而亚油酸占比与棕榈酸、棕榈油酸和反式油酸占比是此消彼长的。相关性和聚类分析表明,粗脂肪含量与全氮、全磷呈显著的负相关关系,脂肪酸各组分间呈显著正相关,经纬度、七月均温、年降水量与反式油酸、粗脂肪酸含量呈显著正相关关系,与全氮、全磷呈显著负相关关系。不同种源和家系间山桐子果实脂肪酸组分含量没有聚为一类且未按照地理距离而聚类。【结论】在果实化学成分、脂肪酸含量及占比中,4个种源中江西修水和安徽黄山种源的优势明显,其中安徽黄山11、江西修水4的优势较为突出。脂肪酸的合成会促进碳和粗脂肪含量的积累,温度和降水量的提高有助于消耗氮磷养分来提高粗脂肪含量。不同种源和家系间山桐子果实脂肪酸组分含量差异明显且不存在空间特异性,可为进一步培育特定成分和高含油率山桐子良种试验提供宝贵的材料。

关键词：山桐子种源家系化学成分脂肪酸组分

不同林龄杉木人工林树冠形态因子与生长形质通径分析

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江西农业大学学报 2023年第4期45卷 894-904页

作者：张利利谭新建司芳芳张华聪李翱翔潘文婷中国林业科学研究院亚热带林业实验中心江西分宜336600

【目的】研究不同林龄杉木树冠形态因子对单株材积指数、胸径、无节材长度的影响,确定杉木在不同龄级阶段树冠形态调控的重点和方向,为培育速生丰产杉木林提供科学依据。【方法】以江西大岗山3个不同龄级的杉木人工林为研究对象,使用相... 详细信息

【目的】研究不同林龄杉木树冠形态因子对单株材积指数、胸径、无节材长度的影响,确定杉木在不同龄级阶段树冠形态调控的重点和方向,为培育速生丰产杉木林提供科学依据。【方法】以江西大岗山3个不同龄级的杉木人工林为研究对象,使用相关性分析和通径分析方法,对杉木树冠形态因子与单株材积指数、胸径、无节材长度的关系进行分析。【结果】不同龄级阶段,树冠形态因子与生长形质性状具有明显相关性,且在中龄林阶段时相关性最为显著。树冠形态因子对生长形质性状的直接作用具有显著差异,冠幅、冠形率对生长形质性状具有极显著的促进作用,冠长率对生长形质性状具有极显著的负效应,随着林分的生长,树冠形态因子对生长形质性状的影响逐渐减弱,杉木树冠形态调控的最佳时间为幼龄林和中龄林阶段。不同的林分生长阶段,树冠形态因子对生长形质性状的相对重要性呈现不同的排序,培育速生丰产杉木理想冠形的调控重点和方向有所差异。幼龄林阶段,树冠形态因子对3个生长形质性状的相对重要性排序由大到小依次为冠长率、冠形率、冠幅;中龄林阶段,对胸径和单株材积指数的相对重要性排序由大到小依次为冠长率、冠幅、冠形率,对无节材长度的相对重要性排序由大到小依次为冠长率、冠形率、冠幅;近熟林阶段,对单株材积指数、胸径和无节材长度影响最重要的树冠形态因子分别为冠形率、冠幅、冠长率。树冠形态因子对生长形质性状整体作用的相对重要性排序,幼龄林阶段为冠长率第1、冠形率第2、冠幅第3;中龄林阶段冠长率第1、冠幅第2、冠形率第3;近熟林阶段为冠幅第1、冠长率第2、冠形率第3。【结论】促进杉木速生丰产树冠调控的重点方向,幼龄林和中龄林阶段均为降低冠长率;近熟林阶段,促进单株材积生长的调控方向为增加冠形狭长度,增加林木胸径的调控方向为增加冠幅宽度,促进无节材长度增长的调控方向为降低冠长率。不同龄级阶段的理想冠形,幼龄林阶段为低冠长率,冠形狭长和在此基础上较为宽大的冠幅;中龄林阶段为低冠长率和宽大的冠幅,以及在该基础上狭长的冠形;近熟林阶段为宽大的冠幅,低冠长率和在该基础上狭长的冠形。

关键词：杉木树冠形态因子生长形质通径分析