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微量元素在林木中的应用研究进展

南京林业大学学报（自然科学版） 2022年第5期46卷 229-239页

作者：张恒陈锐帆林嘉蓓邓小梅奚如春华南农业大学林学与风景园林学院广东省森林植物种质创新与利用重点实验室广东广州510642

微量元素对林木生长发育至关重要,它们参与林木呼吸作用、光合作用、营养吸收及激素信号传导等多种生理生化过程。目前与林木生长有关的微量元素共有8种。微量元素与树体营养元素浓度、林木生长量及产量密切相关,是林木施肥与营养诊断... 详细信息

微量元素对林木生长发育至关重要,它们参与林木呼吸作用、光合作用、营养吸收及激素信号传导等多种生理生化过程。目前与林木生长有关的微量元素共有8种。微量元素与树体营养元素浓度、林木生长量及产量密切相关,是林木施肥与营养诊断的理论基础。笔者对微量元素在林木中的功能、微量元素与林木生长发育、林分类型、土壤和病虫害的关系及林木微量元素吸收转运分子机制、营养诊断等方面的研究现状进行综述,总结了现阶段存在的问题并对未来研究提出建议,认为我国林木可用的微肥品种和产量较少,与国外相关情况相比还有一定差距,且尚未组织微肥生产和制定质量标准,产品未达到多样化、定型化等;不同微量元素之间存在协同或拮抗作用。虽然在生产中尚未完全掌握土壤微量元素分布规律,导致林木施肥存在一定的盲目性,但我国生态农林业的发展已经起步。从我国林木的营养诊断技术、微肥研究利用、高效养分管理和速生丰产林的培育等方面开展深入研究,建议在林木施肥中应用微生物肥,以减缓土地营养衰退趋势,同时要进行树种选优、改良土壤、加强管理来提高林木经营总体效益。

关键词：微量元素林木生长发育吸收转运营养诊断微肥研究

梨小食心虫性信息素微胶囊的制备、缓释及野外迷向效果

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华南农业大学学报 2022年第2期43卷 77-86页

作者：马涛杨兴翠林娜温秀军王偲华南农业大学林学与风景园林学院/广东省森林植物种质创新与利用重点实验室广东广州510642

【目的】探索梨小食心虫Grapholitha molesta性信息素微胶囊最佳制备方法,并在室内条件下对微胶囊的缓释作用进行评估。【方法】采用梨小食心虫性信息素(反−8−十二碳烯基乙酸酯)作为芯材,辛烯基琥珀酸淀粉钠、乳化变性淀粉−809、麦芽糊... 详细信息

【目的】探索梨小食心虫Grapholitha molesta性信息素微胶囊最佳制备方法,并在室内条件下对微胶囊的缓释作用进行评估。【方法】采用梨小食心虫性信息素(反−8−十二碳烯基乙酸酯)作为芯材,辛烯基琥珀酸淀粉钠、乳化变性淀粉−809、麦芽糊精、β−环糊精和明胶作为壁材,制备梨小食心虫性信息素微胶囊乳液,研究芯材和壁材不同比例等条件对微胶囊乳液粒径分布及包封率的影响,并进行室内缓释和野外迷向试验研究。【结果】制备微胶囊乳液的最佳壁材配方(质量比)为:辛烯基琥珀酸淀粉钠∶乳化变性淀粉−809∶明胶∶麦芽糊精∶β−环糊精=5∶15∶0∶3∶2,最佳制备条件为:壁材与芯材质量比10∶1,剪切速度10000 r/min,剪切时间2 min,高压均质压力20 MPa,均质时间2 min;二次均质加入10 g液体石蜡,均质压力20 MPa,均质时间4 min。在30、40和50℃条件下进行室内缓释试验,91 d时仍可检测到性信息素残留,而室温下未微胶囊化的性信息素稀释液5 h后完全释放。野外迷向试验中,微胶囊乳液药效可以持续约80 d,用药量(性信息素)为45、75、120和75 g/hm2(冷藏1年)的梨小食心虫性信息素微胶囊乳液的迷向效果无显著差异。【结论】梨小食心虫性信息素微胶囊乳液显著延长了持效期,可有效用于梨小食心虫的大面积迷向防治。

关键词：梨小食心虫性信息素微胶囊迷向

大花紫薇及其新品种‘紫婵’光合特性的比较研究

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热带作物学报 2022年

作者：袁汕林嘉蓓张恒奚如春广东省森林植物种质创新与利用重点实验室华南农业大学林学与风景园林学院

【目的】探究大花紫薇新品种‘紫婵’的光合生理特征，为其栽培与推广应用提供理论基础。【方法】以2年生‘紫婵’和大花紫薇幼苗为材料，采用Li-6400XT便携式光合仪，测定2个试验植物材料的光合日变化、光响应曲线及叶绿素含量。【结...

【目的】探究大花紫薇新品种‘紫婵’的光合生理特征，为其栽培与推广应用提供理论基础。【方法】以2年生‘紫婵’和大花紫薇幼苗为材料，采用Li-6400XT便携式光合仪，测定2个试验植物材料的光合日变化、光响应曲线及叶绿素含量。【结果】试验结果表明：(1)‘紫婵’的叶绿素a(Chla)、叶绿素b(Chlb)、类胡萝卜素(Car)含量、叶绿素含量(Chl)以及叶绿素a/b(Chla/b)均显著大于大花紫薇(P植物材料的P与环境因子关联度的排序均为PAR＞C＞RH。‘紫婵’的P与生理因子的关联度排序为T＞G＞T＞C，而大花紫薇为G＞T＞T＞C。(5)‘紫婵’的光饱和点为2 388.729 μmol/(m·s)；光补偿点为55.5903 μmol/(m·s)；大花紫薇的光饱和点为2 080.297 μmol/(m·s)；光补偿点为29.8709 μmol/(m·s)，与大花紫薇相比较，‘紫婵’的光饱和点和光补偿点均较高，具有较强的光合同化能力，但对弱光环境适应性较差。【结论】‘紫婵’为喜光型树种，适宜栽植在光照充足的环境。

关键词：

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速生树种黄梁木基因组SSR引物开发与应用

分子植物育种 2024年

作者：傅可怡卢麟婧杨芝来欧阳昆唏 Dipak Khadka 彭昌操施诗华南农业大学林学与风景园林学院广东省森林植物种质创新与利用重点实验室

黄梁木(Neolamarckia cadamba)是中国南方重要的乡土速生树种，具有较高的生态与经济价值。为了获得一套多态性较好且稳定的黄梁木SSR引物，进而探究黄梁木遗传背景及亲缘关系，并开展种质鉴定与筛选相关工作，本研究利用来自8个居群的2... 详细信息

黄梁木(Neolamarckia cadamba)是中国南方重要的乡土速生树种，具有较高的生态与经济价值。为了获得一套多态性较好且稳定的黄梁木SSR引物，进而探究黄梁木遗传背景及亲缘关系，并开展种质鉴定与筛选相关工作，本研究利用来自8个居群的20份样本，基于黄梁木全基因组草图序列，开展了黄梁木引物设计与开发工作。利用基因组浅层测序方法，对黄梁木进行全基因组测序，使用SPAdes软件进行数据拼接，并利用MISA软件进行SSR位点检索。在黄梁木基因组序列上识别出206 659个SSR位点，平均2.78 kb碱基有一个SSR位点。其中，单核苷酸为主要重复类型，占总SSR的84.40%，其次为二核苷酸，占总SSR的11.77%。6种核苷酸基元的重复次数主要在10～12次，占比分别为31.34%、16.37%和11.35%。本研究筛选出25对扩增稳定的SSR引物，每对引物的平均等位基因数(Na)为18.2，有效等位基因数(Ne)为1.876～22.23，Shannon信息指数(I)为1.137～2.244，观测杂合度(Ho)为0.246～0.908，期望杂合度(He)为0.467～0.955，多态性信息含量(PIC)为0.459～0.953，表明筛选的SSR引物具有较好的多态性。利用该25个标记对不同来源的20份黄梁木种质进行聚类分析，发现黄梁木群体间存在明显的遗传分化。本研究开发的SSR引物具有较高的实用性，为黄梁木的种质资源鉴定、优质种源筛选、核心种质构建及遗传多样性分析提供一定的参考。

关键词：黄梁木速生树种 SSR分子标记全基因组草图序列

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林木基因型与环境互作的研究方法及其应用

林业科学 2019年第5期55卷 142-151页

作者：林元震华南农业大学林学与风景园林学院广东省森林植物种质创新与利用重点实验室

我国是全球第一大木材进口国和第二大木材消费国,木材对外依存度已连续多年超过50%。然而,我国每公顷森林年均生长量约为林业发达国家水平的一半,这说明我国林木育种水平与林业发达国家相比仍有较大差距。因此,加强林木的规模化试验与... 详细信息

我国是全球第一大木材进口国和第二大木材消费国,木材对外依存度已连续多年超过50%。然而,我国每公顷森林年均生长量约为林业发达国家水平的一半,这说明我国林木育种水平与林业发达国家相比仍有较大差距。因此,加强林木的规模化试验与精准遗传评估,通过林木良种的精确选育与推广对提高我国人工林的生产力水平具有重要意义。基因型与环境互作是林木规模化试验与精准遗传评估的重要环节之一。基因型与环境互作(G×E)是指基因型的相对表现在不同环境下缺乏稳定性,表现为不同环境下基因型排序变化或基因型间差别不恒定。现有研究证实,林木G×E很普遍且通常很大,要找到具有广泛适应性的优良基因型往往较困难。由于G×E会减小遗传力和遗传增益,因此了解G×E效应及其驱动环境因子,对育种设计、良种选育和种苗配置至关重要。本文归纳了目前研究G×E的主流分析方法(包括因子分析法、BLUP-GGE联合分析法)和遗传力的估算方法,也比较了这些G×E分析方法(包括稳定性分析、B型遗传相关、AMMI分析、GGE双标法、因子分析法和BLUP-GGE联合分析法)的优缺点,其次综述了全球重要经济树种(湿地松、火炬松、欧洲云杉、巨桉、辐射松、花旗松,等)近年来在生长性状(胸径、树高、材积,等)、形质性状(通直度、分枝角度、分枝大小,等)和材性性状(木材密度、弹性模量,等)的G×E研究进展,进而讨论了林木G×E的环境驱动因子及其应对策略,最后针对林木G×E研究新方法开发、加强多性状的G×E分析以及将基因组选择融入G×E分析方面对未来研究方向提出建议:1)新的林木遗传分析模型与G×E分析的联合应用;2)林木多环境、多性状的G×E的模式和幅度;3)特定环境的林木基因组育种值的精准估计。

关键词：基因型与环境互作 G×E驱动因素遗传相关遗传力遗传增益

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40种报春苣苔属植物观赏性状综合评价

热带作物学报 2023年第10期44卷 1986-1993页

作者：余文迪姜贵芸刘娟旭余义勋华南农业大学林学与风景园林学院/广东省森林植物种质创新与利用重点实验室广东广州510642

为科学评价报春苣苔属植物的观赏性状,以报春苣苔属40种植物为材料,采用层次分析法,确定观叶性状、观花性状、植株特征和栽培表现共4个一级指标构成约束层,并在标准层选取叶形、叶面斑纹、叶色、花色及斑纹、花冠大小、花量、花期时长... 详细信息

为科学评价报春苣苔属植物的观赏性状,以报春苣苔属40种植物为材料,采用层次分析法,确定观叶性状、观花性状、植株特征和栽培表现共4个一级指标构成约束层,并在标准层选取叶形、叶面斑纹、叶色、花色及斑纹、花冠大小、花量、花期时长、叶片排列、株型紧凑程度、花序梗形态、栽培难度、病虫害和抗逆性14个二级指标因子来构建报春苣苔属观赏性状综合评价体系。结果表明:在4个一级指标中,栽培表现所占权重最大,为34.0%,后面依次是株型特征(26.6%)、观花性状(24.0%)以及观叶性状(15.4%)。在14个二级指标因子中,栽培难度、花序梗形态、叶面斑纹以及叶片排列对报春苣苔属植物观赏价值的总权重均超过10.0%,其中栽培难度的总权重达17.2%,是影响报春苣苔属观赏价值的关键指标。根据制定的评分标准对40种报春苣苔属植物进行赋值,结合权重计算总分,并划分为3个等级:Ⅰ级(总分3.5以上),观赏价值高的种类,共计10种;Ⅱ级(总分3.0~3.5),观赏价值中等的种类,共计20种;Ⅲ级(总分3.0以下),观赏价值低的种类,共计10种。其中,被评为观赏价值高的种类(Ⅰ级)有:妖后、雪天使、桂中报春苣苔、星尘、覃塘报春苣苔、蓝色心情、柳江报春苣苔、莲座状河池报春苣苔、翔鸟、大根报春苣苔,这10种报春苣苔属植物均易于栽培且在观花观叶性状和株型特征上各有突出,即可作为优良的杂交亲本参与育种,也可直接推广到市场;被划为观赏价值低的种类(Ⅲ级)往往是在栽培方面有难度、抗逆性差、花序梗形态差以及花色斑纹缺乏特点。通过聚类分析将40种报春苣苔按观赏性状划分为5类,选择性状互补的种类作为亲本有望产生更为优良的杂交品种。

关键词：报春苣苔属层次分析法观赏性状评价

丛枝菌根真菌响应桉树茄科雷尔氏菌侵染进程基因的筛选与鉴定

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微生物学通报 2023年第2期50卷 815-831页

作者：黄迪毛健辉王正木张健朗霍春宇谢贤安陈祖静华南农业大学林学与风景园林学院、广东省森林植物种质创新与利用重点实验室广东广州510642

【背景】桉树(Eucalyptus)青枯病危害严重,丛枝菌根真菌(arbuscular mycorrhizal fungi,AMF)与桉树共生影响桉树对青枯病的抗性,而AMF响应桉树青枯菌侵染的机制仍不清楚。【目的】探索AMF响应桉树茄科雷尔氏菌(Ralstonia solanacearum)... 详细信息

【背景】桉树(Eucalyptus)青枯病危害严重,丛枝菌根真菌(arbuscular mycorrhizal fungi,AMF)与桉树共生影响桉树对青枯病的抗性,而AMF响应桉树青枯菌侵染的机制仍不清楚。【目的】探索AMF响应桉树茄科雷尔氏菌(Ralstonia solanacearum)的侵染机制。【方法】以非菌根化和异形根孢囊霉(Rhizophagus irregularis)菌根化巨桉(Eucalyptus grandis)分别受茄科雷尔氏菌侵染0、24、48和96 h接种后(hour post-inoculated,hpi)的根系组织为研究对象,基于转录组测序筛选和鉴定菌根化巨桉根系中异形根孢囊霉响应茄科雷尔氏菌侵染的基因信息。【结果】与对应非菌根化桉树受茄科雷尔氏菌侵染的时间点相比,菌根化桉树中异形根孢囊霉响应青枯菌侵染显著差异表达基因为3382-5989个,随青枯侵染时间进程的增加,异形根孢囊霉特异性响应茄科雷尔氏菌侵染差异表达基因数量逐渐增多。茄科雷尔氏菌侵染24 hpi时,异形根孢囊霉显著富集共生体生长、孢子形成和凋亡信号通路、铁载体等相关基因;茄科雷尔氏菌侵染48hpi时,异形根孢囊霉主要提高自身跨膜运输的能力,促进自身钾、氮等养分吸收与交换等;茄科雷尔氏菌侵染96hpi时,异形根孢囊霉主要调控氧化还原反应和黄酮类等抗菌物质合成。【结论】菌根化桉树中AMF主要调控其生长加强生态位和营养(如氮、钾、铁)竞争、分泌抗菌物质、激活防御反应以响应青枯菌的侵染,所鉴定的相关基因信息为研究AMF-桉树-青枯菌互作机制提供一定的资源和参考。

关键词：桉树丛枝菌根真菌青枯菌 RNA-Seq

广东省本地油茶和引种油茶根际土壤微生物群落特征

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微生物学通报 2023年第11期50卷 4938-4953页

作者：吕嘉妍毛健辉霍春宇黄永芳罗连荷梁家俊陈祖静华南农业大学林学与风景园林学院广东省森林植物种质创新与利用重点实验室广东广州510642

【背景】近年来,油茶低效林面积较大,根际土壤微生物影响林木抗性和生长,对林业可持续发展具有重要意义。【目的】了解广东省本地油茶和引种油茶根际土壤微生物群落特征。【方法】利用高通量测序分析油茶根际土壤微生物群落组成。【结... 详细信息

【背景】近年来,油茶低效林面积较大,根际土壤微生物影响林木抗性和生长,对林业可持续发展具有重要意义。【目的】了解广东省本地油茶和引种油茶根际土壤微生物群落特征。【方法】利用高通量测序分析油茶根际土壤微生物群落组成。【结果】油茶根际土壤细菌有26门77纲201目377科593属676种,真菌有14门50纲121目266科502属631种。油茶根际土壤中的优势细菌为酸杆菌门和变形菌门,优势真菌为子囊菌门和担子菌门。两种油茶根际土壤微生物组成差异显著,本地油茶根际土壤的细菌多样性显著高于引种油茶。在门水平上,脱硫杆菌门细菌和罗兹菌门、被孢霉门真菌的相对丰度在两种油茶间差异显著,Amorphotheca在本地油茶根际土壤中特异性富集。两种油茶根际土壤细菌碳代谢相对丰度差异显著,真菌以腐生营养型为主,其次为病理营养型和共生营养型。本地油茶根际土壤中显著富集土壤腐生菌,而共生营养型真菌(尤其是丛枝菌根真菌)相对丰度(6.43%)显著低于引种油茶中(21.83%)。此外,有机质和养分含量是影响油茶根际土壤微生物群落的关键因子。【结论】本地油茶和引种油茶根际土壤微生物群落组成和结构差异显著,Amorphotheca和丛枝菌根真菌分别在本地油茶和引种油茶中显著富集,油茶根际土壤养分含量可能是影响其微生物群落组成的主要因子。

关键词：油茶根际土壤微生物多样性

施肥方式对幼龄楸树非结构性碳器官分配和生长季动态的影响

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西北植物学报 2022年第8期42卷 1355-1362页

作者：关追追卢奇锋陈动邱权苏艳李吉跃何茜广东省森林植物种质创新与利用重点实验室华南农业大学林学与风景园林学院广州510642

以6年生楸树无性系‘9-1’为试验材料,采用水肥一体化、穴施和不施肥(对照)3种施肥方法,分析施肥对楸树生长、各器官非结构性碳(NSC)含量及时间动态变化的影响,探究楸树NSC分配对施肥的响应机制,为评估楸树单株和林分碳储量提供理论依... 详细信息

以6年生楸树无性系‘9-1’为试验材料,采用水肥一体化、穴施和不施肥(对照)3种施肥方法,分析施肥对楸树生长、各器官非结构性碳(NSC)含量及时间动态变化的影响,探究楸树NSC分配对施肥的响应机制,为评估楸树单株和林分碳储量提供理论依据。结果表明:(1)连续施肥4年后,与对照相比,穴施处理的树高和胸径分别提高了4.7%和7.1%,水肥一体化处理则分别提高了7.1%和20.5%,水肥一体化的施肥效果更佳。(2)不同施肥方式并未显著改变楸树各器官中可溶性糖含量,但是水肥一体化施肥明显提高了根中淀粉和总NSC的积累;可溶性糖和总NSC在叶和粗根中分布较多,淀粉则在根中含量较高。(3)不同施肥方式并未显著改变楸树各生长时期可溶性糖含量,但水肥一体化施肥明显提高了生长初期和末期淀粉和总NSC含量。研究发现,在整个生长季中,楸树叶中可溶性糖和总NSC一直被消耗,枝中可溶性糖一部分被消耗用于支持叶片生长,一部分以淀粉的形式进行储存,而根系接受源自叶和枝的NSC后转化为淀粉储存起来帮助树木抵抗低温环境;楸树遵循“碳消耗(初期)-碳消耗(中期)-碳积累(末期)”的NSC分配策略;应用水肥一体化技术可显著提高楸树生物量和生产力,在今后林木施肥试验中值得优先考虑。

关键词：楸树碳分配时间变化水肥一体化生产力