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加勒比松松脂组分分析及高特征组分无性系选择

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中南林业科技大学学报 2022年第10期42卷 65-71页

作者：谢俊康冯源恒吴东山杨章旗广西壮族自治区林业科学研究院国家林业局马尾松工程技术研究中心/广西马尾松工程技术研究中心广西南宁530002

【目的】分析加勒比松松脂组分特点,选育松脂中高含高附加值组分的加勒比松无性系材料,为松脂原料林营建、松脂高特征组分定向培育及松脂组分改良提供依据。【方法】通过钻孔法收集加勒比松松脂,使用气相色谱—质谱联用(GC—MS)、气相色... 详细信息

【目的】分析加勒比松松脂组分特点,选育松脂中高含高附加值组分的加勒比松无性系材料,为松脂原料林营建、松脂高特征组分定向培育及松脂组分改良提供依据。【方法】通过钻孔法收集加勒比松松脂,使用气相色谱—质谱联用(GC—MS)、气相色谱(GC)分析松脂的组分和相对含量。根据独立样本t检验、Pearson相关性分析等方法分析松脂组成及含量特点。采用聚类分析对加勒比松无性系分类并选择高含高附加值组分无性系材料。【结果】根据松脂组分不同将加勒比松无性系分为两大类,第1类加勒比松无性系松脂中共检测和鉴定出18种组分,其中单萜8种(α-蒎烯、莰烯、香桧烯、β-蒎烯、月桂烯、α-水芹烯、β-水芹烯和萜品油烯),树脂酸组分8种(海松酸、湿地松酸、山达海松酸、异海松酸、长叶松酸/左旋海松酸、脱氢枞酸、枞酸和新枞酸)。第2类无性系的松脂中比第1类多出3-蒈烯这一组分。共筛选出松脂中高含α-蒎烯、β-蒎烯、β-水芹烯和单萜组分的无性系材料各8、7、6和5份。其中α-蒎烯高含量组的平均相对含量为33.158%,高出平均值30.605%;β-蒎烯高含量组的平均相对含量为11.148%,高出平均值187.913%;β-水芹烯高含量组的平均相对含量为23.768%,高出平均值57.990%;单萜高含量组的平均相对含量为53.312%,高出平均值15.366%。【结论】首次发现松脂中3-蒈烯组分含量较高的加勒比松无性系3个。筛选出的高含组无性系松脂中,高含组分的相对含量均显著高于其对应的平均值,对于松脂原料品质的提升具有一定的研究潜力和应用价值,对松脂组分定向培育和松脂组分改良有较好的指导意义。

关键词：加勒比松松脂相对含量高附加值组分选育

不同混交比例马尾松和红锥人工混交林水土流失特征和土壤理化性质

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中南林业科技大学学报 2022年第4期42卷 104-116页

作者：李鹏杨章旗颜培栋吴东山广西壮族自治区林业科学研究院国家林草局马尾松工程技术研究中心广西南宁530002 广西壮族自治区林业科学研究院广西马尾松工程技术研究中心广西南宁530002 广西壮族自治区林业科学研究院广西优良用材林资源培育重点实验室广西南宁530002

【目的】为探明马尾松和红锥混交林水土流失、水源涵养和土壤养分变化特征,选择出适宜红水河小流域马尾松红锥混交模式,为红水河小流域混交林的营造及水土流失综合防治提供理论参考。【方法】以红水河小流域马尾松红锥不同混交比例4∶1(... 详细信息

【目的】为探明马尾松和红锥混交林水土流失、水源涵养和土壤养分变化特征,选择出适宜红水河小流域马尾松红锥混交模式,为红水河小流域混交林的营造及水土流失综合防治提供理论参考。【方法】以红水河小流域马尾松红锥不同混交比例4∶1(M4H1)、6∶1(M6H1)、9∶1(M9H1)及马尾松纯林对照(10∶0,M10)为研究对象,基于2018年和2019年连续两年水土流失、持水特性和土壤养分观测数据,运用因子分析和隶属度函数综合评价不同混交比例马尾松和红锥人工林保水、保土和保肥能力。【结果】2018和2019年连续两年不同混交比例林地水土流失、持水特性和土壤养分含量均具有相似的变化趋势,其中,径流量和径流泥沙量随混交比例的增加呈“V”形变化,均在M9H1时最低;枯落物层和土壤层有效持水量和渗透性均在M9H1时最大,且随着时间的增加而有所提高;而土壤养分含量在不同混交密度呈现不同的变化趋势,其中M6H1林地土壤pH值、有机质和阳离子交换量的含量最大,M9H1中全氮和全磷的含量最大,M4H1中全钾的含量最大,而碱解氮、有效磷和速效钾的含量则在M4H1中最小,显著低于M6H1和M10密度类型。林地的径流量和径流泥沙量与土壤养分含量和持水特性均呈显著负相关关系。因子分析将20个单项指标转换成4个综合指标,隶属函数法计算不同混交比例林地的综合保水、保土和保肥能力以M9H1密度类型最大,其次是M6H1密度类型。【结论】在对森林综合能力评价的过程中,不应该仅考虑单一方面的影响,而应综合考虑林分的水土流失、涵养水源和土壤养分的综合功能,建议在马尾松和红锥混交林的同龄林种植过程中以9∶1的混交比例较为合适,其次为6∶1的混交比例,而应避免大面积营造马尾松纯林。

关键词：马尾松和红锥混交林地表径流持水能力土壤养分

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植物精油对木材霉变菌的抑菌效力研究

中南林业科技大学学报 2020年第1期40卷 144-149页

作者：胡拉杨章旗秦理哲罗群凤广西壮族自治区林业科学研究院国家林业局马尾松工程技术研究中心广西南宁530002 广西壮族自治区林业科学研究院广西马尾松工程技术研究中心广西南宁530002

【目的】植物精油是一类安全环保且具有抑菌特性的天然产物,在木材霉变防治领域的应用潜力很大。开展植物精油对我国常见木材霉菌及变色菌的综合抑菌效力的研究,可为天然环保型木材霉变防治剂的开发提供重要依据。【方法】配制经植物精... 详细信息

【目的】植物精油是一类安全环保且具有抑菌特性的天然产物,在木材霉变防治领域的应用潜力很大。开展植物精油对我国常见木材霉菌及变色菌的综合抑菌效力的研究,可为天然环保型木材霉变防治剂的开发提供重要依据。【方法】配制经植物精油修正的马铃薯葡萄糖琼脂培养基,通过评价霉变菌在培养基中的生长状况,对比分析19种植物精油对6种木材霉变菌的抑菌效力。【结果】在体积分数为0.05%的条件下,19种植物精油对黑曲霉Aspergillus niger、桔青霉Penicillam citrinum、绿色木霉Trichoderma viride、可可球二孢Botryodiplodia theobromae、串珠镰刀菌Fusarium moniliforme和链格孢霉Alternaria alternata的抑菌效力分别为0~100%、0~100%、0~100%、0~100%、11%~100%和20%~100%。聚类分析表明,肉桂、丁香花和百里香精油的综合抑菌效力最高,在体积分数0.05%的条件下对6种霉变菌的抑菌效力均达到100%,而尤加利、甜橙和松树精油的综合抑菌效力最低。相关分析表明,植物精油对6种霉变菌的抑菌效力之间均表现出显著相关性(P=0.01),其Pearson相关系数为0.777~0.959。【结论】不同植物精油的抑菌效力之间表现出较大差异,肉桂、丁香花和百里香精油是可以用于木材霉变防治的较优品种。

关键词：植物精油木材霉变菌抑菌效力聚类分析

利用HS-SPME-GC/MS法分析横坑切梢小蠹危害细叶云南松诱导抗性挥发物质

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林业科学 2021年第6期57卷 103-110页

作者：吴东山贾婕陈虎颜培栋徐荣勋杨柳琴杨章旗广西壮族自治区林业科学研究院广西马尾松工程技术研究中心南宁530002 广西国有雅长林场乐业533200

【目的】掌握横坑切梢小蠹危害与细叶云南松应激响应规律,探讨其与抗性有关的代谢挥发物关系,以期提出有效的防治措施。【方法】以广西乐业县雅长林场不同危害程度细叶云南松嫩梢为对象,利用顶空固相微萃取-气相色谱/质谱法研究细叶云... 详细信息

【目的】掌握横坑切梢小蠹危害与细叶云南松应激响应规律,探讨其与抗性有关的代谢挥发物关系,以期提出有效的防治措施。【方法】以广西乐业县雅长林场不同危害程度细叶云南松嫩梢为对象,利用顶空固相微萃取-气相色谱/质谱法研究细叶云南松诱导抗性挥发物质。SPME萃取优化条件为:在75℃固相萃取仪上平衡15 min,用75μm萃取头(DVB/CAR/PDMS)萃取15 min。【结果】重度危害检测出最多挥发组分,主要为萜烯类、醇类。细叶云南松主要代谢挥发产物与其受危害程度密切相关,随着受害程度的增加,α-蒎烯、3-蒈烯、β-石竹烯、β-毕澄茄烯的含量随之增加,β-蒎烯含量逐渐减少,且仅对照含有少量长叶烯成分。重度危害类型中β-蒎烯含量最低仅为对照的47.85%,而3-蒈烯升高幅度最大,高于对照62.83%。单萜类及倍半萜类含氧衍生物总量随受害程度增加而增加,表明含氧化合物增多其抗虫性减弱。【结论】3-蒈烯、β-蒎烯、β-榄香烯、β-石竹烯和β-毕澄茄烯含量差异是导致细叶云南松诱导横坑切梢小蠹虫抗性的主要原因。顶空固相微萃取-气相色谱-质谱联用技术适用于松针挥发性成分的快速分析,并为细叶云南松小蠹诱导抗性物质研究提供科学依据。

关键词：细叶云南松横坑切梢小蠹挥发性化学物顶空固相微萃取气相色谱-质谱联用判别分析

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铝胁迫下马尾松二代家系苗生长规律与筛选

林业科学研究 2023年第5期36卷 121-130页

作者：李鹏谭健晖杨章旗罗群凤凌金燕陈虎陈钊铭贾婕广西壮族自治区林业科学研究院国家林草局马尾松工程技术研究中心广西马尾松工程技术研究中心广西优良用材林资源培育重点实验室广西南宁530002 广西师范大学生命科学学院广西桂林541006

[目的]铝胁迫是限制植物生长的重要非生物胁迫因子,严重制约我国南方酸性土壤森林生产力水平。为探明酸铝环境下马尾松幼苗生长变异规律,筛选出适应酸性环境耐铝毒家系和敏感性家系,为马尾松耐铝胁迫遗传改良提供依据。[方法]以55个马... 详细信息

[目的]铝胁迫是限制植物生长的重要非生物胁迫因子,严重制约我国南方酸性土壤森林生产力水平。为探明酸铝环境下马尾松幼苗生长变异规律,筛选出适应酸性环境耐铝毒家系和敏感性家系,为马尾松耐铝胁迫遗传改良提供依据。[方法]以55个马尾松二代优良家系(201~255)幼苗为材料,采用沙培方式研究酸性环境(pH=4.0)不同铝浓度(0、0.1、0.3、0.6、1.2、2.4 mmol·L^(−1))马尾松苗生长和根系形态变化规律,并通过主成分分析和聚类分析对马尾松耐铝特性进行分等定级,筛选和鉴定马尾松幼苗耐铝优良家系。[结果]苗高、地径、高径比、生物量(地上生物量、根生物量、总生物量、根冠比)、根系形态(总根长、根表面积、根体积)在家系间和铝浓度处理间均存在显著差异(p马尾松幼苗地径、苗高、生物量和根系形态指标均呈现先升后降趋势,在0.6 mmol·L^(−1)铝浓度下最大,显著高于0、2.4 mmol·L^(−1)处理,而与0.3 mmol·L^(−1)处理无显著差异,其中根生物量、总根长、根表面积和根体积的变异系数较大,平均为30.79%,属中等变异,根系可作为马尾松幼苗适应酸铝环境敏感性器官。用上述10个指标计算家系间耐铝特性综合评价值(CEV)和系统聚类,筛选出强度耐铝型家系3个(占5.45%),中度耐铝型家系11个(占20%),一般耐铝型家系37个(占67.28%),铝敏感型家系4个(占7.27%)。[结论]适宜铝浓度能够促进马尾松生长,尤其是0.3~0.6 mmol·L^(−1)铝浓度下促进效果佳,筛选得到耐铝型和敏感型家系对马尾松耐铝性状改良具有重要意义。

关键词：马尾松二代家系铝胁迫耐铝特性主成分分析

马尾松PmCYP77A1基因的克隆及表达分析

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基因组学与应用生物学 2017年第3期36卷 985-992页

作者：陈虎谭健晖徐慧兰唐生森冯源恒杨章旗广西壮族自治区林业科学研究院国家林业局马尾松工程技术研究中心广西马尾松工程技术研究中心南宁530002

在进行马尾松抗虫材料转录组测序分析时发现一个编码CYP77A1的cDNA,命名为PmCYP77A1。序列分析结果显示,该基因全长1 620 bp,编码539个氨基酸。氨基酸序列分析表明其具有CYP450家族基因的保守结构域,但CYP77A1基因中的FXXGXXXCXG保守特... 详细信息

在进行马尾松抗虫材料转录组测序分析时发现一个编码CYP77A1的cDNA,命名为PmCYP77A1。序列分析结果显示,该基因全长1 620 bp,编码539个氨基酸。氨基酸序列分析表明其具有CYP450家族基因的保守结构域,但CYP77A1基因中的FXXGXXXCXG保守特征序列最后一个碱基被A碱基所代替。与其他植物核酸序列进行比对覆盖率和同源性均较差,而氨基酸序列比对覆盖率达到88%~96%,但同源性不高,基本都在50%~55%之间,PmCYP77A1与白云杉遗传聚类最近,与其他被子植物遗传聚类较远。利用荧光定量PCR技术分析得知,PmCYP77A1在马尾松的不同组织中均有表达,其中在嫩茎、雌雄花和嫩叶中的表达量较高,而在球果、成熟组织和根系中的表达量最低。在不同抗虫材料日变化中PmCYP77A1表达量出现先升高后降低的表达趋势,该基因在抗虫材料中表达启动早。研究结果将为进一步研究PmCYP77A1的生物学功能及在马尾松抗虫防御中的作用机理奠定基础。

关键词：马尾松 PmCYP77A1 基因克隆表达

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一步法合成松油醇的原料筛选和条件优化

西部林业科学 2022年第4期51卷 103-107,115页

作者：谢俊康陈虎杨章旗罗群凤吴东山广西壮族自治区林业科学研究院国家林业和草原局马尾松工程技术研究中心广西马尾松工程技术研究中心广西优良用材林资源培育重点实验室广西南宁530002

为挑选适合一步水合制备松油醇的松节油原料及优化松节油水合反应条件,通过钻孔法收集马尾松、湿地松和湿加杂交松共3种松脂后,采用水蒸气蒸馏得到3种松节油,以Amberlyst-15为催化剂催化3种松节油一步水合制备松油醇,通过气相色谱-质谱... 详细信息

为挑选适合一步水合制备松油醇的松节油原料及优化松节油水合反应条件,通过钻孔法收集马尾松、湿地松和湿加杂交松共3种松脂后,采用水蒸气蒸馏得到3种松节油,以Amberlyst-15为催化剂催化3种松节油一步水合制备松油醇,通过气相色谱-质谱、气相色谱分析3种松节油组分、蒎烯的转化率和松油醇的得率;通过改变反应时间、反应温度、催化剂用量及投料比,探究较优的水合反应条件。结果显示:马尾松松节油是较优的制备松油醇的原料,在相同的催化条件下马尾松松节油水合反应中松油醇的产率最高;最优的反应条件为马尾松松节油和水的用量均为8.00 g,溶剂异丙醇用量为40.00 mL,催化剂Amberlyst-15的用量为0.80 g,催化反应温度为80℃,反应时间为6 h;在最优催化条件下,蒎烯的转化率为87.863%,松油醇的产率为36.571%,松油醇的选择性为48.027%。

关键词：松节油蒎烯水合反应松油醇产率

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马尾松初级种子园土壤养分丰缺诊断与评价

东北林业大学学报 2022年第9期50卷 90-96页

作者：李鹏杨章旗陈虎梁远毅梁贤祯苏沃榜广西马尾松工程技术研究中心(广西壮族自治区林业科学研究院) 南宁530002 广西藤县大芒界种子园

通过土壤养分和母树种子产量数据统计,进行土壤养分丰缺分级诊断,利用回归分析诊断识别养分障碍因子,通过主成分分析构建表征土壤肥力的最小数据集指标,并运用土壤肥力综合指数法评价种子园土壤综合肥力整体水平。结果表明:种子园66.67... 详细信息

通过土壤养分和母树种子产量数据统计,进行土壤养分丰缺分级诊断,利用回归分析诊断识别养分障碍因子,通过主成分分析构建表征土壤肥力的最小数据集指标,并运用土壤肥力综合指数法评价种子园土壤综合肥力整体水平。结果表明:种子园66.67%的土壤pH小于4.5,强酸性土壤环境,有机质和速效氮含量适中,速效铁中等,速效钾、速效钙和速效镁较缺乏,有效磷、速效锌和速效硼严重缺乏;影响种子产量的主导因子为氮、磷、镁、锌,及氮-镁、钾-锌和钙-镁的交互作用,均对种子产量促进作用显著;pH、有机质、速效氮、速效磷和速效镁可以作为反映种子园土壤肥力综合水平和产量的最小数据集指标;种子园综合土壤肥力处于中等水平,全指标和最小数据集指标土壤综合肥力指数间,及其与单株种子产量间均具有极显著正相关关系。因此,为提高种子园土壤肥力和产量,建议重视氮、磷、镁、锌肥的合理施用,补充磷、锌、硼肥,尤其要科学配比施肥,并采取相应措施改善土壤pH,使土壤强酸性向酸性、弱酸性转变。

关键词：马尾松种子园土壤养分

马尾松谷胱甘肽过氧化物酶PmGPX基因的克隆及表达分析

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浙江农林大学学报 2017年第5期34卷 856-863页

作者：陈虎贾婕罗群风吴东山杨章旗广西壮族自治区林业科学研究院国家林业局马尾松工程技术研究中心/广西马尾松工程技术研究中心广西南宁530002

克隆获得马尾松Pinus massoniana PmGPX基因,进行生物信息学分析以及在不同抗虫材料表达模式分析。在前期马尾松转录组测序获得该基因片段基础上,用cDNA末端快速扩增(RACE)技术获得基因全长,实时荧光定量聚合酶链式反应(qRT-PCR)技术分... 详细信息

克隆获得马尾松Pinus massoniana PmGPX基因,进行生物信息学分析以及在不同抗虫材料表达模式分析。在前期马尾松转录组测序获得该基因片段基础上,用cDNA末端快速扩增(RACE)技术获得基因全长,实时荧光定量聚合酶链式反应(qRT-PCR)技术分析该基因在不同抗虫材料中的表达模式。克隆获得基因cDNA全长序列,命名为PmGPX。该基因包含741 bp开放阅读框,编码246个氨基酸。序列分析表明:该基因具有GPX家族典型的保守结构域,等电点PI 8.29,蛋白分子量27.08 kDa,与针叶植物北美云杉Picea sitchensis的同源性较高,为91%。与单子叶和双子叶植物同源性较差,大部分在64%~80%,而在GPX家族典型保守结构域的同源性较高,为82%~100%。qRT-PCR技术分析表明:PmGPX在所有组织中均有表达,在针叶中表达量最高,嫩叶的表达量是根的33.45倍,在根、花和球果中的表达量较低,不同材料日表达模式相似,总体上随时间出现"升—降—升"模式。该基因在抗虫材料中启动较早,且表达量高于对照。推测该基因参与了马尾松抗虫防御体系。

关键词：林木育种学马尾松谷胱甘肽过氧化物酶 PmGPX基因克隆与表达