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[硕士论文] 张新宇
林业 山东农业大学 2017(学位年度)
摘要:磁化处理技术在农业和林业上的应用是较为成熟并且较早运用的一项技术。楸树是珍贵用材树种和观赏树种,但育苗困难影响了该树种在用材林营造和园林绿地中的应用。本文以3年生楸树埋根苗的当年半木质化枝条为试材,采用完全随机区组试验设计,研究了磁化毯+磁化水喷淋(MW+MR)、磁化毯(MR)、磁化水喷淋(MW)及对照(CK)4个处理对楸树嫩枝扦插生根的影响。通过对不同处理插穗生根率、扦插苗生物量积累和根系营养物质含量、扦插苗内氧化酶活性和内源激素含量的测定分析,以研究并阐明磁化处理对楸树嫩枝扦插生根的影响。结果表明:
  (1)楸树嫩枝扦插的生根类型属于混合生根类型,在扦插生根过程中,经过磁化处理的插穗基部易长出大量愈伤组织,并从愈伤组织部位和皮部易长出不定根。
  (2)不同磁化处理对楸树嫩枝扦插生根的促进作用有一定差异,以MW+MR组合处理效果最好,其次为MR处理及M W处理。其中, MW+M R处理的插穗根系粗壮、数量多、生长快、根系长、新梢生长生长量大、根系分级多。
  (3)MW+MR处理有利于促进插条生根,插穗生根率和根系效果指数分别为68.6%和109.56,均极显著高于MR、MW处理及CK(P<0.01);新梢平均基径和平均长度均显著高于MR、MW处理及CK(P<0.01);新梢叶片数量和叶片面积均显著高于MR、MW处理及CK(P<0.01)。
  (4)磁化处理对扦插苗细根形态有显著影响,其中 MW+MR处理、MR处理及MW处理的细根长度、直径、表面积和体积显著高于CK(P<0.01)。
  (5)楸树嫩枝插穗基部皮层中,可溶性糖、可溶性蛋白、总氮含量在楸树嫩枝扦插生根过程中呈现“升高-降低”的趋势,C/N比值呈现“降低-升高”的趋势。磁化处理嫩枝插穗营养物质含量均显著高于对照,其中MW+MR处理优于MR及M W。
  (6)楸树嫩枝插穗基部皮层中,POD、PPO、IAAO三种氧化酶活性与楸树嫩枝插穗不定根的产生和生长关系非常密切。在楸树嫩枝扦插生根过程中呈现不同的变化规律:POD活性呈现“升高-降低-升高-降低”的变化趋势,PPO的活性呈现“升高-降低”趋势,IAAO呈现“升高-降低”的变化趋势。磁化处理改变了生根过程中 POD、PPO及IAAO三种氧化酶的活性以及三种酶之间的相互关系。
  (7)楸树嫩枝扦插生根与内源激素有非常重要的联系。楸树嫩枝插穗基部皮层中, IAA、ABA、GA、ZR四种激素在楸树嫩枝扦插生根过程中呈现不同的变化趋势。IAA含量变化呈现“降低-升高-降低-升高”趋势,ABA含量变化呈现“升高-降低-升高”趋势,GA含量变化呈现“降低-升高-降低-升高”趋势。磁化处理与CK的内源激素变化也有显著的差异性,磁化处理后ZR含量变呈现“升高-降低-升高”的趋势,CK插穗内ZR含量呈现“升高-降低”的趋势。磁化处理对楸树嫩枝扦插苗内ABA和 GA的产生有抑制作用,对IAA和ZR的产生有促进作用。
  综上所述,磁化处理改变了插穗营养物质含量及比例关系,提高了相关氧化酶活性和促进生根内源激素水平,从而促进了插穗愈伤组织和不定根的形成,促进了根系生长。
[硕士论文] 常董董
林业 山东农业大学 2017(学位年度)
摘要:核桃(Juglans regia L.)具有无融合生殖能力,利用无融合胚建立核桃的离体再生体系,这在栽培和育种上均具有很重要的理论和实践意义。本论文观察了不同核桃品种(系)的无融合生殖率,研究了适宜的外植体灭菌方法和控制褐化的方法,筛选了诱导核桃胚萌发以及核桃茎段培养的培养基和培养条件。主要结果如下:
  1.不同核桃品种(系)的无融合生殖能力调查。采用套袋隔离,观察了5个供试核桃品种(系)的无融合生殖能力。结果表明,供试材料均具有无融合生殖能力,平均无融合生殖率为52.47%。其中,‘香玲’的无融合生殖率为54.67%,‘元林’为52.33%,‘瑞嘉’为56.67%,‘瑞秀’为49.67%,‘Y17’为49.00%,方差分析显示各品种间无融合生殖能力差异显著。
  2.核桃离体胚萌发成苗的最佳培养基组合是DKW+6-BA2.0mg·L-1+PVP200mg·L-1+蔗糖30g·L-1+琼脂7g·L-1。
  最佳灭菌条件及培养基的选择。外植体材料为5个供试品种的无融合生殖胚,核桃胚在70%酒精消毒30s,0.1%升汞表面消毒5min的情况下灭菌效果最好,污染率仅为1.11%。核桃胚在MS、DKW、1/2MS、WPM等4个基本培养基中的萌发率差异显著,在DKW中的萌发率最高为73.50%。培养基中添加蔗糖浓度为30g·L-1时,核桃胚萌发率最高为72.39%,不同浓度蔗糖的基本培养基诱导核桃胚萌发的差异显著。培养基的pH值在5.8时,核桃胚的萌发率最高为73.04%,不同pH值的基本培养基诱导核桃胚萌发的差异显著。最佳取材时间的确定及不同品种(系)的萌发成苗率。取材时间在7月15号左右的核桃种胚萌发成苗率很高,为78.10%,核桃幼胚的萌发成苗率比成熟的核桃胚萌发成苗率高,不同的取材时间萌发成苗率差异显著。核桃的5个品种中,‘Y17’的萌发成苗率最高为79.29%,5个品种之间的萌发成苗率差异显著。
  培养条件的优化包括温度、湿度、光照强度的筛选。当培养箱温度为26℃,核桃胚萌发成苗率最高为71.35%,相对湿度为40%,核桃胚的萌发率最高为71.37%,光强3000lx时,核桃胚的萌发率最高为71.33%,且不同的温度条件之间,湿度条件之间、光照强度之间的差异性显著。PVP的浓度为200mg·L-1,核桃胚的褐化率为2.26%,不同浓度的PVP对核桃胚褐化率影响差异性显著。且转接时间隔4天时可以降低核桃胚的褐化率。
  植物生长调节剂的筛选。在核桃胚离体萌发的培养中,不同的植物生长调节剂对核桃胚的萌发成苗影响表现为当6-BA的浓度为2.0mg·L-1时,核桃胚的萌发成苗率最高为73.58%。当KT的浓度为1.0mg·L-1时,核桃胚的萌发成苗率最高为70.46%。当2,4-D浓度为2.0mg·L-1时,核桃胚的萌发成苗率最高为60.68%。不同浓度的6-BA、KT、2,4-D之间影响核桃胚萌发成苗差异显著,以6-BA的诱导效果最好。Picloram可以诱导核桃胚产生不定芽,且当Picloram的浓度为0.01mg·L-1时,产生的不定芽数最多,不定芽长势最好,不同浓度的Picloram对核桃胚不定芽的诱导差异性显著。不同浓度的IBA对核桃胚萌发成苗影响差异不显著,且诱导率极低。
  3.核桃茎段不定芽萌发分化的最佳培养基组合是DKW+6-BA1.5mg·L-1+IBA0.01mg·L-1+PVP300mg·L-1+蔗糖30g·L-1+琼脂7g·L-1。
  在核桃的茎段培养中,植物生长调节剂6-BA1.5mg·L-1和IBA0.01mg·L-1的组合, KT1.0mg·L-1和IBA0.01mg·L-1的组合,核桃茎段的增殖芽数多,长势好,且前者强于后者,后者诱导茎段长出许多无效的愈伤组织。PVP的浓度为300mg·L-1时可以将核桃茎段的褐化率降低到9.79%。核桃茎段的品种不同,诱导增殖芽数也不同,5个品种中,‘Y17’增殖倍数最大为3.63。
[硕士论文] 陈苗苗
风景园林学 山东农业大学 2017(学位年度)
摘要:为了探讨黄河三角洲滨海盐碱地不同耐盐树种对土壤改良的效果,以林龄8年的柽柳(Tamarix chinensis)、杜梨(Pyrus betulifolia)、北沙柳(Salix psammophila)、白蜡(Fraxinus chinensis)人工林为研究对象,未造林空地为对照,采用野外取样和室内分析测定相结合的方法,对各样地的水盐运动规律及不同树种对土壤物理性质、化学性质和生物学指标的影响进行研究分析,并对土壤质量指标的相关性进行分析,运用主成分分析法对不同树种林地的土壤质量进行综合评价,以期为黄河三角洲滨海盐碱地绿化树种选择及可持续发展提供科学依据。研究结果表明,4种耐盐树种对黄河三角洲滨海盐碱地均具有一定的改良效果。主要研究内容和结果如下:
  1.在滨海盐碱地上利用耐盐植物造林,能在一定程度上影响土壤水盐动态变化,各样地土壤的水盐运动呈现一定的季节性和层次性。土壤表层盐分具有明显的表聚现象,以对照空地土壤表层盐分含量为最高,4种耐盐树种对土壤表层的降盐效果都较为显著。
  2.种植耐盐树种后,盐碱土壤的结构和物理性质有了一定的改善。各树种样地0-60cm土层平均土壤容重比对照空地降低了2.25%-7.08%,总孔隙度比对照样地升高了3.16%-10.63%。同时,各耐盐树种样地的土壤毛管孔隙度、非毛管孔隙度与田间持水量也有所增加。
  3.不同树种对盐碱土表层pH值具有明显的降低作用,其0-60cm土层平均pH值比对照空地降低了2.53%。各树种样地土壤平均有机质含量比对照空地提高了96.76%-276.39%,铵态氮、硝态氮、有效磷及速效钾等养分含量分别提高了76.47%、757.74%、32.76%、30.13%。不同树种对土壤阳离子交换性能及碱化度的影响效果各异,其碱化度大小依次为:柽柳(27.38%)>杜梨(23.34%)>对照(19.45%)>白蜡(15.97%)>北沙柳(13.34%)。
  4.通过不同树种样地土壤酶活性及微生物数量的测定,发现土壤酶活性随土层深度的增加逐渐降低,不同树种样地0-60cm土层平均磷酸酶、过氧化氢酶、脲酶、蔗糖酶活性比对照空地分别上升了47.09%、11.52%、41.07%、76.00%。而各树种样地土壤真菌、细菌和放线菌数量比对照空地分别高出6.33-42.96倍,3.57-55.53倍、0.67-3.56倍。可见种植耐盐植物后,土壤微生物性质和酶活性均有了改善。
  5.利用主成分分析法对不同树种样地土壤22项质量指标进行综合评价,其综合得分由大到小依次为:北沙柳(1.521)>白蜡(1.234)>杜梨(0.073)>柽柳(-0.631)>对照(-2.197)。说明北沙柳对盐碱地的改良效果最佳,其次是白蜡,再次是杜梨,柽柳的土壤改良效果相对较差。
[硕士论文] 梁新芳
环境科学 山西大学 2017(学位年度)
摘要:本研究参照BCI(Barro Colorado Island)样地技术规范,在2011年建设的灵空山油松-辽东栎松栎混交林4ha长期监测样地内设置24个种子收集器,以2014-9到2015-12间收集的果实、种子及其相关附属物的监测数据为研究对象。统计了种子雨的组成及季节动态,并对种子雨与地形因子、母树间的相关关系进行了分析,主要结果如下:
  (1)研究期间共收集到3972个种实,共有5个科5个属6个种,分别为:油松(Pinus tabuliformis)、辽东栎(Quercus wutaishanica)、杜梨(Pinus tabuliformis)、木梨(Pyrus xerophila)、金花忍冬(Lonicera chrysantha)和鼠李(Rhamnus davurica)。其中,油松和辽东栎的种实贡献了大约99%的种子量。共收集到油松1814个,占总种实数的44.7%;辽东栎种实2145个,占总量的54.0%。
  (2)样地中种子雨的总数量在14年10月下旬达到第一次高峰,而重量并没有,主要是因为这个时期收集到的大多是未成熟种子。15年9月中旬,数量和重量都达到高峰,由于此时收集到的辽东栎种实占多数,且都为成熟种实。油松种实的数量及重量在10月中下旬达到峰值;而辽东栎种实数量的高峰值出现在9月下旬和10月,重量在9月下旬达到峰值。总之,油松和辽东栎的种子雨都有显著的季节动态,且都是在秋季达到高峰。
  (3)用Kruskal-Wallis H分别检验种子雨密度与样地生境类型、坡向及坡度地形因子的相关性,发现在0.05显著水平上,种子雨密度与生境类型、坡向、坡度都无显著相关性。但是总体而言,种子雨密度在阳坡要大于阴坡,种子雨密度大小顺序为:阳坡(330个/m2)>半阳坡(220.8个/m2)>阴坡(177.4个/m2)>半阴坡(167.2个/m2)。不同生境类型种子雨密度为:高海拔坡面(222.8个/m2)>山谷(220.5个/m2)>山脊(129.3个/m2)>低海拔坡面(94个/m2)。而且,如果随着坡度的增加,种子雨密度也会有增加的趋势。
  (4)运用Jaccard相似系数分析收集器内物种数与周围母树物种数(母树范围选取距离收集器半径为1-10m)的相似性,结果发现Jaccard相似系数在1-6m为增大,随后逐渐减小。
  (5)分别分析油松和辽东栎种子雨密度与其周围0-5m及5-10m对应母树的相关性,发现油松种子雨密度与油松母树数量、平均胸径及平均树高都有显著相关性,在距离5m内相关系数分别为0.006、0.006、0.009;与距离5-10m的母树相关系数分别为:0.000、0.042、0.018。辽东栎种子雨密度只与母树数量呈显著正相关,相关系数在0-5m距离及5-10m距离分别为:0.000、0.008;与胸径无相关性,而在5-10m距离内与树高有相关性,相关系数为0.014。
[博士论文] 李泽卿
园林植物与观赏园艺 华中农业大学 2017(学位年度)
摘要:二球悬铃木(Platanus acerifolia)是我国城市绿化中最为重要的物种之一。其冠大荫浓、生长迅速、适应性较强、具有净化空气的能力,被人们称之为行道树之王。二球悬铃木被广泛种植于全球的各个城市,在园林建设中占据不可替代的作用。然而,二球悬铃木果实成熟之后裂果所带来的毛絮,严重影响到了城市的环境和人们的身心健康。近些年来,有很多的科研工作者在突变育种、枝条修剪等方面做了很多的研究,但都没能从根本上解决二球悬铃木落果飞毛的问题。随着植物分子生物学技术的发展,尤其是在利用基因工程创造不育植株中取得了很大的突破,为培育无球二球悬铃木带来了新的希望。
  自ABC模型提出以来,研究人员对花器官发育的基因调控网络做了深入分析,使花发育相关的研究从形态描述及生理层次,深入到了分子调节水平。随着对二球悬铃木开花相关基因的克隆,对其成花机理的了解也越来越透彻。深入了解这些花器官形成基因的调控机理,可以更好地将这些遗传资源应用到二球悬铃木等园林植物的育种中。本课题以二球悬铃木为实验材料,采用了TAIL-PCR的方法分离了二球悬铃木中花发育B类两个基因的启动子序列,采用生物信息、启动子截短、GUS蛋白染色和表达分析等手段,研究了启动子的表达活性和部位。后期采用启动子驱动毒性基因BARNASE的办法,获得了不开花的烟草转化植株。同时本课题还克隆了D类STK基因和其启动子,并对其功能和表达特征做了分析。通过本课题的研究更深入的了解了二球悬铃木花发育相关基因的规律,也为通过基因工程的方法改良二球悬铃木品种获得不育植株奠定了基础。主要的研究结果如下:
  1、选取了二球悬铃木花发育相关B类同源基因AP3和PI为对象,根据已知的CDS序列,采用TAIL-PCR的方法,分离克隆这两个基因起始密码子上游的序列。通过构建中间载体测序等方法验证后,利用生物信息学的手段对启动子进行了顺式元件预测。分析发现,PaAP3启动子(pPaAP3)与PaPI启动子(pPaPI)序列除了含有核心启动子序列外,还含有一些组织特异性元件,例如开花相关的MADS家族基因和干细胞决定基因WUS等作用位点。推测这些启动子很有可能具有组织特异性表达的特点。
  2、根据启动子顺式元件预测结果,将两个启动子截短成不同长度片段(pPaAP3-p1至pPaAP3-p8,pPaPI-p1至pPaPI-p5),分别驱动GUS基因构建表达载体转化烟草。通过启动子截短加组织化学染色的方法,发现PaAP3启动子在2900bp片段(pPaAP3-p8驱动下,GUS基因表达较强,在花四轮器官中均有表达,且在营养组织茎和叶中均有一定量的表达。而PaPI启动子则在2800bp长度时(pPaPI-P5)具有最高的表达量与最好的组织特异性,其表达主要集中在花瓣、雄蕊和雌蕊中,营养器官叶片中仅有极微量的表达,茎中则有一定的表达。后续又通过RT-PCR的方法证实了GUS蛋白染色结果。该结果显示,启动子pPaAP3和pPaPI均具有启动基因表达的作用,但基于PaAP3与PaPI两个基因的表达模式不一样,启动子pPaPI更适合用于遗传改良中不育材料的创建。
  3、结合启动子缺失和GUS蛋白染色实验结果,分别选择了pPaAP3-p8和pPaPI-p5两个不同长度的片段分别融合BARNASE基因,转化烟草。结果显示pPaAP3-p8∷BARNASE的烟草转化植株中,仅有少量阳性植株能存活至开花期,且存活烟草均不能产生正常形态的花蕾,植株顶端分生组织出现褐化枯萎。pPaPI-p5∷BARNASE的烟草转化植株营养生长正常且侧枝增多,最终能形成畸形花,但形成花蕾相对对照晚60d左右,且花器官缺失内三轮,仅残留萼片,败育花蕾早期脱落。RT-PCR结果显示,BARNASE基因在pPaPI-p5∷BARNASE植株非生殖器官中的表达要低于pPaAP3-p8∷BARNASE转化植株。这些结果和GUS蛋白染色分析结果一致,显示启动子pPaPI可能更适合用于创建二球悬铃木不育植株。
  4、采用保守区段扩增,结合RACE技术手段克隆了二球悬铃木中D类STK基因(PaSTK)。研究了PaSTK基因的保守区段,比较了PaSTK基因与其它物种中同源基因的差异,分析了它在物种进化中的地位。并利用qPCR研究STK基因在二球悬铃木不同组织中的表达量分析,发现其在4月份雌花序与6月份球果中有显著性的上调表达,而在营养组织和其他时期的花序,球果中表达量较低。该研究为更好了解雌雄异花木本植物的开花分子机理奠定基础。
  5、与克隆B类基因启动子采用类似的方法,根据克隆到的PaSTK基因信息,采用TAIL-PCR的方法,分离克隆该基因起始密码子上游的启动子序列(pPaSTK)。然后将该启动子驱动GUS基因转化拟南芥。结果表明,GUS蛋白在所有营养器官与花四轮器官中均没有表达或极低量表达,而在拟南芥种子和果荚中则有大量表达。将该启动子融合BARNASE基因转化拟南芥,发现转化植株营养生长不受影响,能形成正常的花朵与荚果,解剖发现荚果仅有外层表皮,没有种子发育形成。该研究证实pPaSTK仅在胚珠中启动基因表达,同样能够应用于基因工程构建二球悬铃木不育系。
[硕士论文] 陈宇鹏
生物学 西南科技大学 2017(学位年度)
摘要:传统造纸业以木材为生产材料,对生态环境破坏较大,寻求可替代的生产材料势在必行。慈竹茎秆壁薄、纤维长度长,被认为是最有希望的原材料之一。本研究以不同形态氮肥处理的慈竹为材料,测定当年慈竹的发笋量,慈竹笋的日生长量、基径、形态解剖分析、可溶性蛋白含量、可溶性糖含量以及相关酶活性。并基于慈竹转录组数据库克隆得到硝酸盐转运蛋白基因 NRT,将其命名为BeNRT1,并测定了其在不同形态氮肥处理慈竹笋中的相对表达量。同时,以不同形态氮肥处理的一年生慈竹和两年生慈竹为材料,测定其茎秆纤维形态、纤维素和木质素含量等化学成分的变化以及完全展开叶的可溶性蛋白含量、可溶性糖含量及相关酶活性等生化特性,了解不同形态氮肥对慈竹成竹生长及材性等各方面的影响。主要研究结果如下:
  1.不同形态氮肥处理的慈竹平均每根基径发笋量、日生长量与基径的增长量基本没有差异,但施入氮肥的慈竹平均每根基径发笋量比不施氮肥的慈竹平均每根基径发笋量要高;不同施肥处理对一年生慈竹茎秆鲜重影响不明显,但对二年生慈竹茎秆的影响显著。其中硝态氮处理的茎秆鲜重显著高于对照处理,与对照相比增加了49.69%。
  2.慈竹笋形态解剖学分析表明,当施入铵态氮后,其内方纤维股厚度与中心维管束高与其余处理相比显著增大,相邻维管束间薄壁细胞厚度与对照处理相比显著增加,与对照相比分别增加了14.53%、19.49%和10.58%。并且铵态氮处理的细胞壁较其他处理有着更强的双折射现象。
  3.二年生中部茎秆的各项指标分析表明,施入硝态氮降低了茎秆的纤维长度与纤维素含量,同时茎秆的木质素含量升高;铵态氮处理的茎秆的纤维长度、纤维素含量略有增加,与对照相比分别增加了5.19%和2.12%,且木质素含量与对照相比降低了3.01%;不施氮肥处理的二年生中部茎秆纤维长度、长宽比以及纤维素含量比其余施肥处理要高。
  4.硝态氮及酰胺态氮显著增加了笋基部的可溶性蛋白含量,分别达到了2.02mg/g和1.88mg/g。铵态氮则显著增加笋基部的可溶性糖含量,与对照相比增加了0.96%。硝态氮能显著提高硝酸还原酶活性;铵态氮能显著提高谷氨酰胺合成酶活性。
  5.施入不同形态氮肥可以提高叶片中叶绿素含量,其中铵态氮处理的展开叶中叶绿素含量与对照相比增加了27.29%。施入铵态氮会降低叶片中的可溶性蛋白含量,但可溶性糖含量有所增加。不施氮处理的展开叶中可溶性蛋白含量显著高于其余处理。
  6.施入硝态氮能显著增加叶片中硝酸还原酶活性,与对照相比增加了334.65%,但硝态氮与铵态氮处理的叶片中谷氨酰胺合成酶与谷氨酸合成酶活性却显著低于其它处理。施入铵态氮后显著增加了蔗糖合酶合成方向的活性,与对照相比增加了352.17%。不施氮处理中蔗糖磷酸合酶活性显著高于其余处理。
  7.硝态氮虽能增加二年生慈竹茎秆的鲜重,但是不利于纤维的形成与纤维素的积累,而铵态氮能在一定程度上增加纤维素含量,降低木质素含量,有利于茎秆纤维的形成。因而,在今后慈竹的实际生产中,推荐施入铵态氮,并且注意合理的氮磷钾配比。
  8.以慈竹笋为材料,成功克隆到1条NRT基因序列,命名为BeNRT1(GenBank注册号为KY421770),其开放阅读框长度为1611bp,编码536个氨基酸残基。多序列比对与系统进化树分析表明,该氨基酸残基与拟南芥AtNRT1.1具有高度同源性。组织表达分析表明,施入硝态氮能显著影响BeNRT1在笋基部中的表达,与其余处理相比,其相对表达量显著上调。
[硕士论文] 滕家喜
生态学 华中农业大学 2017(学位年度)
摘要:20世纪80年代以来,我国血吸虫疫区的抑螺防病林建设已取得显著成效,但局部地区的抑螺防病林仍存在空间结构不完善,生态、经济、社会效益不平衡的现象。本文以湖北省典型血吸虫疫区石首市为研究对象,根据血吸虫唯一中间寄主钉螺孳生的环境特征,借助遥感数据提取与钉螺孳生有关的地理环境要素,采用层次分析法评价了石首市钉螺孳生区的风险等级。根据多源遥感数据和森林资源清查数据,得到钉螺孳生风险等级、宜林地分布和现有抑螺防病林更新区分布,确定了抑螺防病林空间布局优化区。并设定不同区域的抑螺防病林结构配置模式,以各配置模式的面积为约束条件,以生态、社会、经济效益为目标,应用多目标线性规划模型,对石首市抑螺防病林的空间布局和结构配置进行了优化,提出了石首市抑螺防病林空间结构优化方案,以期为进一步提升血吸虫疫区的抑螺防病林综合效益提供依据。主要研究结果如下:
  1.石首市钉螺孳生高风险区主要分布在长江及其支流沿线、沟渠、塘堰,以及长江改道后形成的大面积滩涂,占研究区总面积的8.74%。该区域人为活动较少,农田分布较少,是钉螺大量繁殖的地区,在抑螺防病林优化过程中应优先考虑。钉螺孳生中风险区主要分布在长江垸内,占研究区总面积的23.77%。该地区分布有大量的农田,人口密度较小但人为活动大,也是导致人群感染血吸虫病的重点区域。钉螺孳生低风险区主要分布在大型湖泊、长江等永久水体周围以及城镇用地区域,占研究区总面积的67.49%。该区域人口密度高,农田面积较少,人为干扰强,生态环境较差。
  2.石首市抑螺防病林总面积为320.98km2,占研究区总面积的22.84%,其龄级结构以中幼林为主,面积为258.30 km2,占抑螺防病林总面积的80.47%,表明近年来石首市抑螺防病林工程建设速度加快。成熟林和过熟林面积分别为37.60km2和7.52 km2,两者总计占抑螺防病林总面积的14.05%,是现有抑螺防病林的更新区。根据可用地的立地条件和抑螺防病林树种选择与结构配置的要求,石首市宜林地面积为28.23 km2,是未来几年开展抑螺防病林建设的重点区域。将现有抑螺防病林更新区和宜林区进行叠加,得到石首市抑螺防病林优化区,其总面积为45.125 km2。石首市抑螺防病林空间布局优化后,森林覆盖率将增加到24.85%。
  3.根据不同等级钉螺孳生风险区立地条件以及石首市抑螺防病林的配置特点与发展趋势,设定6种抑螺防病林结构配置模式。各模式的综合效益评价表明,石首市抑螺防病林不同结构配置模式之间社会效益、经济效益差异较大,生态效益差异最小;6种结构配置模式的综合效益大小顺序为:稀植纯林模式>密植纯林模式>稀植宽窄行林菜间作模式>密植宽窄行林菜间作模式>稀植宽窄行林农间作模式>密植宽窄行林农间作模式。其中密植纯林模式的生态效益最大,为3183.45元·a-1·hm-2;稀植宽窄行林菜间作模式经济效益最大,达到67608.15元·a-1·hm-2;稀植纯林模式的社会效益最大,达到126864.75元·a-1·hm-2。
  4.多目标线性规划预测表明,石首市抑螺防病林优化区生态、经济、社会效益最佳的空间布局是:高风险区的稀植纯林模式、中风险区的密植宽窄行林农间作模式、低风险区的密植宽窄行林菜间作模式。石首市抑螺防病林结构配置优化后,稀植纯林模式的种植面积为3875.2 hm2,约占整个优化区面积的52.83%,密植宽窄行林农间作种植面积为1757.01hm2,占整个优化区面积的23.95%;密植宽窄行林菜间作种植面积为1703.63hm2,占整个优化区面积的23.22%。
[硕士论文] 郑波
农业生物环境与能源工程 石河子大学 2017(学位年度)
摘要:新疆是全国著名的“瓜果之乡”,而南疆是新疆及全国重要的干果生产基地,其林果种植面积是全区的65%,总产值达280亿元左右,在国内外干果品市场均处于领军地位。然而该区干旱少雨,大风频发,生态环境极端脆弱,土地沙化严重,以至于风沙灾害对该区人民日常生活、农业生产和经济发展方面均产生巨大影响。因此,农田防护林网的构建及优化不仅具有改善农田生态系统的生态意义,同时保障及提高林果产量的经济效益,而且对南疆社会稳定发展具有重要的政治意义。
  然而以往研究主要针对单个林带和网格的防风效应,很少考虑到目标作物防风作用以及多层林网效应的累积,这导致林网营建面积过大,林带占地、胁地等间接迫使农作物减产,效益损失。因此,本文通过风洞模拟和实地观测相结合,在基于目标作物的防风作用下,结合多层林网效应的累积,提出新的农田林网防风效应评价模式,为农田林网进一步优化提供依据。主要研究结果如下:
  1)通过比较有无枣树林带防风效应得到:在8、10、12和14m/s旷野风速下,随风速增大,无枣树林带防风效应随之减小,分别为:71.73%、65.62%、64.61%和61.89%;而有枣树林带变化较小,分别为:88.14%、89.26%、89.91和90.94%;但有枣树较无枣树林带效应增量随之增大,分别为:16.40%、23.65%、25.29%和29.05%。由此可见,枣树作物的阻风作用十分显著,且伴随旷野风速的增大,枣树发挥的防风效能就越大。在30.12%、25.01%和20.92%林带疏透度下,随疏透度减小,无枣树林带防风效应增大,分别为:66.54%、73.47%和85.57%;但有枣树林带变化较小,分别为:89.26%、88.69%和86.86%;且较无枣树林带防风效应的增量减小,分别为:22.72%、15.22%和1.28%。
  2)通过比较林网与林带(含枣树)后防风效应得到:在8、10、12和14m/s旷野风速下,随风速增大,林网后防风效应略减小,分别为:95.21%、89.61%、89.69%和90.23%;但林网后防风效应较单林带多出的效应增量(即林网累积量)有减小趋势,分别为,7.99%、3.05%、2.83%和2.38%。在30.12%、25.01%和20.92%林带疏透度下,随首道林行数增加,疏透度减小,不同配置林网后防风效应先增大后不变,分别为:84.44%、95.21%和94.93%;同时,林网后防风效应较单林带效应增量随首道林疏透度减小也具有相似的变化趋势,分别为:6.29%、7.99%和7.65%。
  3)通过构建林网区域防风效应模型得到:在考虑枣树等植株高大目标作物防风作用,以及多层林网累积效应,林带间距为20H时,23m/s旷野风速下仍能达到枣树的防护需求。如以南疆农田林网模式为例,以2万元/亩的经济效益计算,南疆700万亩枣树种植每年可增加经济效益7.56亿元。
  因此,总结认为在现代集约化和精准农业发展要求下,在进行植株高大等目标作物农田防护林网配置时,应充分考虑高大作物防风作用以及多层林网效应累积对防护林防风效应的影响,合理配置林带结构及间距,可减少林带占地、胁地,增加作物产量,提高经济效益。
[硕士论文] 李磊
摄影测量与遥感 北京交通大学 2017(学位年度)
摘要:合成孔径雷达(SAR)的成像机理与光学传感器不同:SAR可以全天侯、全天时获取影像,且能够获取地物地貌的形状及结构特征;光学全色影像具有较高的空间分辨率,可以清晰反映地物边缘;多光谱影像具有较高的光谱分辨率,利于肉眼直观判读。融合SAR与光学影像可以充分互补影像信息,减少分类的不确定性。本文基于二维经验模态分解(BEMD)展开针对SAR与光学影像的融合方案的研究。主要工作内容如下:
  (1)调研图像融合的发展历程以及融合方法的研究背景,着重调研了经验模态分解(EMD)以及二维经验模态分解(BEMD)的原理和在信号处理以及遥感影像融合中的应用,为论文后续工作奠定基础。
  (2)由于BEMD处理非线性、非平稳信号具有优势,且具有完全自适应性,本文基于BEMD方法设计并实施了多套遥感影像融合及对比实验,包括:利用SAR影像与多光谱影像进行的HSV融合、GS融合、小波变换融合与BEMD融合的对比;利用SAR影像与全色影像进行的曲波变换融合、à-trous变换融合、DWT小波变换融合与BEMD融合的对比;利用全色影像与多光谱影像进行的HSV融合、GS融合、小波变换融合与BEMD融合的对比。充分利用有限的数据资源,以达到信息融合的最大化,并通过目视判读和计算定量指标对融合结果进行了评价。实验结果证明:文中融合方法在融合SAR与光学影像方面具有优势,充分互补了SAR与光学影像的地物信息,融合效果优于其他融合方法。
  (3)漓江是桂林市主要的生态旅游资源,由于近年来人类生产活动的加剧以及对漓江旅游资源的过度开发,漓江流域生态林的平衡性遭到严重破坏,其中以毛竹林为主的经济林增多。本文以此为背景,以多源遥感影像数据融合为切入点,结合灰度共生矩阵(GLCM)纹理分析对融合影像进行竹林提取。第五章利用SAR影像、全色影像与多光谱影像进行的BEMD三源影像融合与利用全色影像与多光谱影像、全色影像与SAR影像进行的BEMD二源影像融合进行对比,文中基于半变异函数优化了GLCM对计算窗口尺寸的依赖,提高了对竹林的提取精度。
[硕士论文] 姜勇
生物学 西南科技大学 2017(学位年度)
摘要:慈竹(Bambusa emeiensis)是我国西南地区栽培最普遍的竹种之一,其纤维含量较高,是良好的造纸材料。CesA是合成纤维素的关键基因,不仅与纤维素含量相关,也与植物生长发育相关。但有关慈竹BeCesA基因对慈竹生长发育及纤维素含量影响的研究还未见报道,鉴于此,本研究以慈竹笋为材料,克隆获得2条调控纤维素生物合成的BeCesAs基因,对其进行生物信息学分析、表达模式分析和遗传转化研究,为通过基因工程手段改良慈竹提供理论和实践依据。主要研究结果如下:
  1.在实验室已经得到4条BeCesAs基因全长序列(BeCesA1、BeCesA2、BeCesA7和BeCesA8)的基础上,克隆获得2条慈竹BeCesAs基因序列,分别命名为BeCesA3和BeCesA4,其编码序列长度分别为3282bp和2949bp,分别编码1093和982个氨基酸残基。GenBank注册号分别为KX424591和KX424592。
  2.生物信息学分析结果表明,BeCesA1、BeCesA2、BeCesA3、BeCesA4、BeCesA7和BeCesA8分别与OsCesA1、BoCesA3、OsCesA3、OsCesA4、OsCesA7和BoCesA4的亲缘关系最近。六条慈竹BeCesA1,2,3,4,7,8蛋白序列拥有所有CesA蛋白及糖转运蛋白都具有的4个保守基序(D,DxD,D,Q/RxxRW),一段植物CesA高度保守区域(P-CR),两个高度可变区域(VR1和VR2),一段酸性氨基酸富集区域(ARR)。
  3.组织表达模式分析结果表明,BeCesA1,3在未展开叶和30cm笋中表达量较高,在展开叶和100cm笋中表达量较低;BeCesA4,7与BeCesA1,3的表达模式相反。进一步测定30cm、50cm和170cm笋中BeCesA1,3,4,7基因的相对表达水平发现,随着慈竹笋高度增加,BeCesA1,3基因的相对表达水平逐渐下调,而BeCesA4,7基因的表达趋势与BeCesA1,3基因完全相反。
  4.对慈竹实生植株进行GA3和DMZ诱导处理。结果表明,在未展开叶中,GA3和DMZ都能促进BeCesA3,4的表达,而在展开叶中,GA3会促进BeCesA3表达,而抑制 BeCesA4表达。GA3通过促进细胞伸长使得慈竹侧枝节间伸长,而DMZ通过促进细胞分裂使得节间伸长。但两者对慈竹纤维素含量的影响却不同,GA3处理后慈竹茎秆中纤维素含量增加,展开叶中含量降低;DMZ处理后慈竹茎秆及叶片中纤维素含量都降低。进一步研究发现,慈竹NAC29/31、MYB61与BeCesA的表达呈极显著正相关关系。
  5.构建了BeCesA3,4基因的植物过表达载体pCAMBIA1303-N- BeCesA3,4,并用农杆菌介导重组质粒pCAMBIA1303-N-BeCesA4遗传转化毛白杨,得到9株转基因阳性植株,其中只有7株转基因阳性植株的BeCesA4表达量较高,其株高、叶片长度和叶片宽度均显著高于对照,但叶片纤维素含量显著低于对照。
[硕士论文] 张兰
森林培育 贵州大学 2017(学位年度)
摘要:为进行棕榈优良种源的早期选择,本研究以贵州、云南两省的19个棕榈种源种子进行大田育苗试验,研究不同种源棕榈种子、苗期生物学特性及其变异、苗期抗旱性和抗寒性的差异,以初步筛选出苗期生长综合表现较好的棕榈优良种源,为贵州大面积培育棕榈人工林进行种源选择提供参考。取得结果如下:
  (1)不同种源棕榈种子的长径、短径、长宽比、绝干千粒重、发芽率、发芽势、发芽指数、活力指数、种子生活力、可溶性糖含量、蛋白质含量、淀粉含量均差异显著(P<0.05)。通过对19个棕榈种源种子性状进行聚类分析,可将供试种源划分为4类。采用隶属函数法对19个种源种子质量进行综合评价,种子综合质量排序为:罗甸>毕节七星关区>贞丰>惠水>六盘水钟山区>红河>遵义>松桃>兴义>贵阳花溪区、铜仁碧江区>榕江>福泉>道真>安龙>长顺>习水>望谟>湄潭。
  (2)不同种源棕榈苗期苗高、地径、主根长、总根长、总根表面积、总根体积及总干重均差异显著(P<0.05),其中1年生苗苗高、地径变幅分别为:14.69cm-24.37cm、2.35mm-5.76mm;2年生苗苗高、地径、主根长、总根长、总根表面积、总根体积及总干重变幅分别为:28.78cm-51.09cm、8.40mm-21.93mm、14.73cm-41.20cm、37.41dm-102.70dm、127.13cm2-370.15cm2、5.52cm3-14.63cm3、4.64g-12.32g。通过主成分分析和隶属函数法综合评价均表明本省贵州罗甸、毕节七星关区、兴义种源,外省云南红河种源为贵阳地区苗期生长表现较好的种源。
  (3)棕榈种源间各项生理指标(净光合速率、蒸腾速率、气孔导度、胞间CO2浓度、水分利用率、光能利用率、叶绿素含量、硝态氮含量、根系活力)均差异显著(P<0.05)。苗期净光合速率、光能利用率、硝态氮含量、根系活力等生理指标与苗期生长指标相关性显著(P<0.05),其大小在一定程度上可以反映其苗木生长状况。通过主成分分析和隶属函数法综合比较,初步筛选出外省云南红河种源,本省贵州罗甸、毕节七星关区、兴义种源为贵阳地区苗期生理指标综合表现较好的种源。
  (4)在干旱胁迫条件下,不同种源棕榈叶片的可溶性糖含量、脯氨酸含量、丙二醛(MDA)含量、相对电导率随干旱胁迫天数的增加均呈上升的趋势,而超氧化物歧化酶(SOD)活性则呈先升高后降低的趋势;不同种源间棕榈净光合速率、水分利用率差异显著(P<0.05)。复水30d后,9个种源存活率为100%,7个种源的存活率在80-90%之间,贞丰及安龙种源成活率仅为60%。通过隶属函数法对19个种源抗旱性进行综合评价,结果表明贵州毕节七星关区、长顺、习水和兴义种源苗期抗旱性较强。
  (5)在低温胁迫条件下,各种源棕榈相对电导率、叶片伤害率均随温度的降低而增大,其半致死温度在-17.4~-22℃之间,各种源棕榈苗期耐寒性由强到弱依次是:毕节七星关区>罗甸>遵义>安龙>福泉>贵阳花溪区>望谟、兴义>贞丰>湄潭>红河>习水>惠水、榕江>道真、长顺>铜仁碧江区、松桃、贵州六盘水钟山区。
  (6)采取隶属函数法对不同种源棕榈苗期生长、生理及抗性指标进行综合评价表明,不同种源棕榈苗期综合表现优劣顺序依次为:毕节七星关区>罗甸>红河>兴义>习水>遵义>铜仁碧江区>六盘水钟山区>惠水>长顺>福泉>贵阳花溪区>望谟>榕江>贞丰>安龙>松桃>道真。初步认为贵州毕节七星关区、罗甸和兴义种源,云南红河种源在贵阳地区苗期综合表现较好。
[硕士论文] 廖健明
林业 中南林业科技大学 2017(学位年度)
摘要:本文针对多穗柯无性繁殖问题,研究了不同木质化程度穗条、不同扦插时期、不同轻基质配方、不同植物生长调节剂、不同施肥方式等因素对多穗柯扦插繁殖的影响规律,建立了多穗柯扦插繁育技术体系,为多穗柯扦插育苗提供技术支撑和理论依据,为实现多穗柯人工栽培打下坚实基础。主要研究结果如下:
  (1)半木质化多穗柯穗条扦插成活率最高。选用木质化、半木质化、嫩枝等3种不同木质化程度的多穗柯穗条进行扦插繁殖实验,结果表明:半木质化穗条扦插的生根率最高(85.67%),嫩枝扦插生根率次之(43.67%),木质化完全的老枝生根率最低(40.67%)。所以进行多穗柯扦插繁殖时,以选择半木质化枝条作为插穗为宜。
  (2)多穗柯扦插繁殖以秋季为最佳。选用半木质化多穗柯穗条分别在春季、夏季、秋季和冬季进行扦插繁殖,结果表明:秋季扦插生根率为90%,春季扦插为86.33%,夏季扦插最低为80.67%;秋季扦插的生根数量平均为18条,春季、夏季、冬季扦插的生根数量分别为7条、8条和7条;夏季扦插的最长根为6.56cm,比春季、秋季和冬季分别高20.37%,27.63%,23.30%;萌芽率则以秋季最高(79.52%),高于春季(60.60%)、秋季(56.73%)和冬季(59.66%)。总之,除最长根之外,成活率、根数量、萌芽率皆以秋季最佳。
  (3)外源植物生长剂对多穗柯生根有明显的促进作用,并显著提高了生根率、生根数量、最长根长、根鲜重及插条萌芽率。分别以IBA、ABT6和NAA等3种植物生长调节剂,处理浓度分别为50 mg/L、100 mg/L、200 mg/L、400 mg/L和800 mg/L的溶液分别浸泡多穗柯穗条1h后进行扦插,结果表明最先出现愈伤组织的是ABT6的200 mg/L、400 mg/L、800 mg/浓度处理,时间为35 d;其次IBA的200 mg/L、400 mg/L、800 mg/L处理过的插条,时间为42 d。扦插生根后60 d后,ABT6各个浓度处理的插穗生根率均超过80%,NAA的200 mg/L、400 mg/L、800 mg/L及IBA的200 mg/L、800 mg/L处理插条的生根率在70%左右。综合考虑试验效果和生产成本,研究认为ABT6的200 mg/L处理在各处理中最适合实际生产应用。
  (4)不同基质组合中,配方1(黄心土∶泥炭土=4∶1)的生根率最高,达到96.38%,此外,配方2(黄心土∶珍珠岩=4∶1)、配方3(黄心土∶椰糠∶泥炭土=3∶1∶1)、配方4(黄心土∶椰糠∶珍珠岩=3∶1∶1)、配方5(黄心土100%)等平均生根率皆超过80%。效果最差的为100%河沙,生根率仅为48.67%。含有草灰土的基质配方生根情况明显优于其它不加入泥炭土的配方,可见添加泥炭土有利于提高多穗柯扦插生根率,而添加河沙或者100%河沙的配方不利于扦插生根的发生。配方6(泥炭土∶河沙=1∶4)的平均生根数量和最长根指标显著高于其他配方,数量达到7.05条,最长根达到6.81 cm,可见以河沙为主的基质配方有利于扦插生根后的根系生长。
  (5)以半个月分别施用1次清水、尿素、过磷酸钙、复合肥,每周喷一次叶面肥和优化施肥等6种方式对扦插苗进行处理,结果表明优化施肥方式,即每周喷1次叶面肥,每半月轮换施1次尿素、过磷酸钙或复合肥的方法在促进扦插苗梢长、梢粗、叶片数增长方面皆明显地优于其它四种处理方式,其中抽梢长度达到25.96cm,抽梢粗度达到3.78mm,叶片数量达到16.26片。优化施肥处理后半年生扦插苗苗高、地径达到出圃要求,适宜在生产中推广。
  (6)分别选用黄心土、黄心土+泥炭、黄心土+珍珠岩三种组合为多穗柯扦插育苗实验基质,以0 mg/L、50 mg/L、100 mg/L、200 mg/L、400 mg/L和800 mg/L的ABT溶液分别浸泡多穗柯扦插苗进行处理,结果表明总体表现最好的为黄心土+泥炭,其次为黄心土,黄心土+珍珠岩最差,这与黄心土+泥炭基质孔隙度、排水能力和保水、保肥能力都较好有关。ABT浓度对扦插苗生长质量影响总体表现为低抑高促,最高值出现在黄心土+泥炭下100 mg/LABT处理,苗高达到11.50cm,新梢长达到3.30cm,为各处理中最高,是试验中表现较优的组合。
  多穗柯扦插育苗最佳方式是采用半木质化枝条,用100~200mg/L ABT6浸泡1h,在秋季时扦插在黄心土+泥炭土比例为4∶1的基质中,生根及苗木生长效果最好。采用叶面肥喷施及淋施相结合的施肥方式对苗木生长最好。
[硕士论文] 李娇
农业资源利用 西北农林科技大学 2017(学位年度)
摘要:沙漠化是我国最严重的土地退化类型之一,探究其逆转恢复过程与机制对于认知和指导沙漠化地区生态修复与重建具有重要科学意义。有机碳是土壤肥力和生态恢复效应评价的关键指标。本文以毛乌素沙地榆林沙区流沙地、半固定沙地以及恢复年限为20~51年的灌木和乔木固沙林地为研究对象,在野外调查及室内测定分析的基础上,研究了土壤地表枯落物、表层根系、土壤总有机碳和砂粒、粉粒、黏粒结合有机碳随固沙林恢复年限延长的演变特征及其关键驱动因素。主要研究结果如下:
  (1)与流沙地相比,灌木和乔木固沙林土壤总有机碳含量随恢复年限延长呈显著增加趋势,随土层加深而呈显著降低趋势。在0~20m土层,两种固沙林地土壤有机碳含量较流沙地均显著提高。植被恢复51年时,灌木和乔木固沙林土壤总有机碳含量分别比流沙地增加了7.4倍和8.0倍。从20年到51年恢复期内,两种固沙林土壤总有机碳密度比流沙地增加了2.6~7.4倍,枯落物碳密度和根系碳密度分别比半固定沙地增加了19.0~70.5倍和2.6~8.6倍。总体来看,恢复51年的固沙林地土壤总有机碳密度是地表枯落物碳密度的5.6倍,是根系碳密度的10.4倍。
  (2)灌木和乔木固沙林地土壤各颗粒结合碳含量均随植被恢复年限的延长呈直线增长趋势,并以表层0~10 cm增幅最高。从流沙地到恢复51年的灌木和乔木固沙林地,0~20 cm土层砂粒碳密度增长速率分别为0.11和0.12 Mg·hm-2·a-1,粉粒碳密度增速分别为0.12和0.11 Mg·hm-2·a-1,而黏粒碳密度增速仅分别为0.07和0.08 Mg·hm-2·a-1。灌木和乔木固沙林地0~20 cm土层土壤各颗粒碳密度增速平均为0~10 cm土层的2.8倍。按此增速固沙林地恢复到51年时,两种固沙林地0~20 cm土层的砂粒碳、粉粒碳及黏粒碳密度平均分别比流沙地提高7.5、25.4、4.4倍,此外,土壤颗粒结合碳对总有机碳的累积贡献率平均为粉粒碳(39.8%)≈砂粒碳(34.6%)>黏粒碳(25.7%)。
  (3)毛乌素沙地榆林沙区植被恢复过程伴随着土壤理化性质和生物学性质的显著变化,除了pH值和全钾含量。特别是0~10 cm土层的变化显著高于10~20 cm。在变化显著的0~10 cm土层,不同恢复年限固沙林地土壤氮、磷、钾的含量平均分别比半固定沙地增加了0.9~11.8倍、0.2~1.0倍和0.3~3.9倍;而微生物量碳氮比半固定沙地增加了1.3~8.1倍,过氧化氢酶、脲酶、碱性磷酸酶和蔗糖酶活性分别比半固定沙地增加了1.7~6.8倍、0.4~8.5倍、0.6~8.9倍和0.6~9.5倍。可见,研究区固沙林土壤生物学特性增幅显著高于土壤理化性质,对植被恢复响应更敏感。
  (4)主成分分析表明,固沙林植被恢复过程土壤性质的变化可归为以生物学性质为主和以理化性质为主的两个主成分来解释,它们分别代表了土壤性质52.45%和14.82%的变异信息。按此主成分分析不同固沙林恢复状况由好到坏依次为:51年>30年>20年固沙林>半固定沙地。进一步相关性分析与冗余分析(RDA)表明,土壤总有机碳、砂粒碳、粉粒碳和黏粒碳除与pH值、土壤容重、碳氮比、全钾存在负相关关系外,与其它指标均呈极显著正相关关系。并且在生物因子中,土壤碳库的增加对微生物量碳氮、过氧化氢酶和脲酶活性的变化最敏感;在土壤理化因子中,碳库的增加对全氮和速效钾的变化最敏感。
  综上分析,毛乌素沙地榆林沙区固沙林地恢复过程表现出显著的碳汇效应,并且有机碳主要以与土壤砂粒和粉粒结合的形式固存。同时,固沙林恢复过程土壤物理、化学和生物性质均与土壤总碳库及其颗粒组分库累积密切相关,尤其以土壤微生物量碳氮、过氧化氢酶和脲酶以及全氮和速效钾对土壤碳库变化影响最明显,是毛乌素沙地固沙林土壤碳库累积的关键驱动因素。
[硕士论文] 骆畅
野生动植物资源保护与利用 贵州大学 2017(学位年度)
摘要:米槁(Cinnamomum migao H.W.Li)是我国特有的药用、材用及绿化用多用途树种,是贵州省重点开发的民族中药材,有极大的药用价值。如今米槁种群数量小,为增加及开发米槁资源,开展米槁扦插试验,包括扦插技术研究及生根过程生理生化研究,旨在为米槁的生产提供一定的理论和实践参考:
  1.扦插试验表明:珍珠岩基质中插穗生根率为65.56%,是米槁插穗扦插生根的最佳基质。植物生长调节剂种类和浓度对插穗生根作用显著,30mg/L的GGR-6浸泡4h的米槁插穗生根效果最好,生根率达到63.33%。枝条的不同部位对插穗生根效果存在显著影响,米槁插穗生根效果由高到低依次为枝条的基部、中部、上部。插穗应选择粗度在3-4mm左右的枝条,剪为10cm长为最佳规格。不同季节试验表明,米槁以春季3月份扦插生根效果最佳。
  2.扦插过程的生理试验表明:扦插初期,插穗中的可溶性蛋白、可溶性糖和淀粉大量消耗,在不定根伸长阶段缓慢积累逐渐回升。在愈伤组织形成和不定根形成的关键期,插穗PPO、POD活性较高,IAAO活性较低,不定根伸出表皮后,IAAO活性升高,低浓度的IAA利于根的形成。GGR-6处理能够提高插穗POD和PPO活性,降低插穗IAAO活性,对插穗生根有利。高含量的IAA促进了愈伤组织的形成,IAA、GA、ZR协同作用于根原基的诱导发育过程。插穗的ABA和ZR含量在根原基形成过程中含量一直维持在较低水平。IAA/ABA值与IAA/ZR值大有利于诱导根原基的发生。施用植物生长剂能够在关键时期提高所需的营养物质、氧化酶活性及内源激素的水平。三者之间联合调控了不定根的发生。经过抑制物生物鉴定,米槁插穗中存在某些抑制生根的物质。
[硕士论文] 于红伟
“3S”技术在资源环境中的应用 西北农林科技大学 2017(学位年度)
摘要:造林规划设计是林业工程建设程序中不可或缺的重要环节,直接关系到林业工程的生态效益、社会效益和经济效益。随着我国林业信息化建设的推进,造林规划设计工作实现数字化、信息化、可视化管理成为可能。以GIS为核心的“3S”技术已广泛应用于林业资源管理的各个阶段,通过“3S”技术集成应用,可以实现对林业地理空间信息的实时的、动态的、三维可视化管理。
  本文以凤翔县横水河流域为研究区域,以高分标率谷歌地图及研究区标准分幅1∶1万地形图为主要数据源,依据林地现地调查资料以及国家林业局“黄河中游黄土高原高效植被配置技术推广”项目示范造林基地,运用“3S”技术,主要对该流域地类现状、造林规划设计成果进行虚拟三维现实研究。旨在建立流域图形数据库和属性数据库,构建造林树种模型库,实现造林植被配置场景的三维可视化,为流域示范林建设可视化管理及渭北旱塬区植被恢复可视化监测提供技术支持。
  通过本次研究,获得以下主要结论:
  (1)相对于传统造林规划设计手段,基于PDA的“3S”技术应用于一体的的造林规划设计方法,显著提高了造林规划设计工作的精度和效率,为造林工程的精准实施和管理提供新的方法。
  (2)基于数字高程模型(DEM)和造林规划设计成果实现研究区林地的虚拟三维现实,可为本流域示范林建设可视化管理提供技术支撑。
  (3)基于“3S”技术实现的研究区造林规划设计及三维可视化成果,为渭北旱塬区造林规划设计及管理、监测提供了很好的理论和技术支持。
  (4)基于GIS的三维显示及空间分析方法,为林业动态模拟、风险及效益评估提供了有力的决策支持。
[硕士论文] 安常蓉
森林培育 贵州大学 2017(学位年度)
摘要:花榈木被国家列为二级保护的珍贵用材树种,具有很高的经济价值。花榈木有共生固氮功能,但人工播种的当年生花榈木幼苗结瘤较少,幼苗生长细弱,且造林成活率较低。因此,对花榈木根瘤形成过程的研究和探讨影响花榈木根瘤形成的影响因素以及构建优良的花榈木结瘤体系十分必要。本文通过花榈木幼苗进行根瘤接种试验、不同接种方式试验以及人工模拟不同环境条件下的接种试验,观察接种后花榈木的根瘤形成过程、根瘤外部和解剖形态变化,研究接种方式、环境因素对花榈木根瘤数量和质量、花榈木结瘤苗木生长、生理及固氮效应的影响。通过对花榈木根瘤方面近2年的研究,得出结论如下:
  (1)对花榈木幼苗的根毛产生情况进行观察发现,花榈木幼苗经NF液体培养液培养后第5d,其对照培养的主根和侧根均无根毛;接菌培养的主根具有稀少弯曲形变的根毛,而侧根具有大量根毛且根毛弯曲形变比较明显。对根段经切片进行显微观察清晰看到根瘤菌侵染花榈木为根毛部位。连续定位观察幼苗根部的变化,花榈木幼苗接种15d后开始显瘤,在少数幼苗的一级侧根基部上长水泡状小突起。随着接种培养时间延长,根瘤逐渐变大且生长稳定,但主根上未形成根瘤。鲜瘤形状以球形、棒状为主且颜色主要以黄褐色居多。通过对花榈木幼苗根瘤不同发育时期形态解剖结构的观察发现,最初幼龄根瘤仅有一团分生组织,而后分化形成根瘤原基,再发育为具有表皮、皮层、维管束和含菌细胞区完整的根瘤结构。
  (2)接种方式对花榈木幼苗根系的结瘤和结瘤幼苗的生长、生理和固氮效应差异显著(p﹤0.05)。各接种方式处理的花榈木幼苗结瘤、生长、生理和固氮效应均大于CK。浇灌方式处理的花榈木幼苗结瘤株数、结瘤个数较多,结瘤率最高;结瘤幼苗苗高、地径、生物量、根系形态指标以及叶绿素含量、硝酸还原酶活性、硝态氮含量和根系活力最高;结瘤叶片全氮含量、鲜瘤豆血红蛋白含量、结瘤植株总氮量和固氮量最优,其次是浸根处理,相对较差则为拌种处理。
  (3)不同氮浓度处理对花榈木幼苗结瘤效应的影响差异显著(p﹤0.05)。其中,浇灌无氮营养液的接种花榈木幼苗结瘤数量最多,结瘤率高,随着氮浓度供应的增加,其接种幼苗结瘤数量下降,当氮浓度为130mol/L处理时未见到幼苗结瘤现象。施氮浓度为26mol/L~78mol/L的营养液显著促进花榈木结瘤幼苗苗高和地径的生长,但随着氮浓度供应的增加,其结瘤幼苗总生物量和根系形态指标降低。花榈木结瘤幼苗净光合速率、蒸腾速率和水分利用效率最高的N浓度分别为26mol/L、78mol/L、78mol/L;氮浓度为26mol/L~78mol/L处理下花榈木结瘤幼苗叶绿素含量、硝酸还原酶活性、硝态氮含量和根系活力均大于无氮处理,但结瘤幼苗叶绿素含量、硝态氮含量和根系活力则随着氮浓度的增加而下降。随着供氮浓度增加,花榈木结瘤幼苗叶片全氮含量增加,增幅为78.23~103.69%,但鲜瘤豆血红蛋白含量下降。氮浓度为52mol/L处理的结瘤植株总氮量最高,是无氮浓度的1.5倍。总体而言,虽然施氮影响结瘤数量和质量,但适当的施氮能增强苗木的固氮效应,促进花榈木苗生理质量提高以及苗木生长。氮浓度以26mol/L~78mol/L为宜。
  (4)不同pH基质处理对花榈木幼苗结瘤数量及质量均有明显影响。pH6.0处理的花榈木幼苗根系结瘤株数、结瘤个数、鲜瘤重最多;结瘤幼苗生长指标、生理指标以及固氮相关指标(叶片全氮含量、鲜瘤豆血红蛋白含量和结瘤植株总氮量)均最优。相反,pH4.0处理的花榈木结瘤幼苗结瘤、生长、光合、生理和固氮效应均较差。因此,认为花榈木幼苗结瘤的最佳基质酸碱度为pH6.0。
  (5)不同光照处理下花榈木幼苗结瘤效应的差异显著(p﹤0.05)。75%光照处理的接种花榈木幼苗结瘤株数、结瘤个数和鲜瘤重较多;结瘤幼苗苗高、地径、生物量和根系形态指标较优;净光合速率、硝态氮含量、根系活力、叶片全氮含量、鲜瘤豆血红蛋白含量和结瘤植株总氮量较高;其次是100%光照处理,随着光照的减弱,花榈木结瘤幼苗结瘤、生长、生理和固氮效应降低。
  (6)不同水分处理对花榈木幼苗结瘤效应的影响差异显著(p﹤0.05)。基质相对含水量为60%处理时花榈木幼苗结瘤株数、结瘤个数和鲜瘤重最多;结瘤幼苗苗高、地径、生物量及分配、根系形态指标、净光合速率、水分利用率、硝态氮含量、根系活力、叶片全氮含量、鲜瘤豆血红蛋白含量和结瘤植株总氮量均最优;其次是基质相对含水量为40%处理,而幼苗结瘤效应相对较差则为基质相对含水量为20%和80%的处理。基质水分过高和过低都不利于花榈木根瘤形成和固氮作用发挥。
  (7)不同温度处理下花榈木幼苗接种效应的差异显著(p﹤0.05)。25℃条件下接种花榈木幼苗结瘤株数、结瘤个数和鲜瘤重最多;结瘤幼苗苗高、地径、生物量及分配和根系形态指标最优;净光合速率、蒸腾速率、水分利用率、叶绿素含量、硝态氮含量、根系活力以及叶片全氮含量、鲜瘤豆血红蛋白含量和结瘤植株总氮量最高,其次是35℃处理。而随着温度的降低,其幼苗的结瘤、生长、生理和固氮效应均下降。
  (8)通过不同接种方式和不同环境条件下的接种试验,总结出花榈木苗期根瘤接种最佳方式为浇灌处理,接种基质氮浓度宜控制在26mol/L~78mol/L之间,基质pH6.0左右,75%光照、基质相对含水量60%,温度为25℃。
[硕士论文] 褚超
林业 浙江农林大学 2017(学位年度)
摘要:本研究以嘉兴市平原河道水网为对象,对嘉兴及周边地区适于护岸栽植的乔、灌木树种资源进行调查与筛选,选择适宜本地生态护坡的植物品种,同时对筛选出的树种探索商品化生产模式以进行推广应用,为嘉兴市生态河道建设提供了坚实的理论基础和可行的实践参考,具有重要的理论意义和实践价值。具体内容如下:
  (1)调查与筛选了耐水湿树种资源,得出耐水湿灌木有:红叶石楠(Photiniaxfraseri银姬小蜡(Ligustrum ovalisolium)、日本荚蒾(Viburnum japonicum)、瓜子黄杨(Buxus sinica)、贴梗海棠(Chaenomeles speciose)等5种,耐水湿乔木有:水紫树(Nyssa aquatic)、东方杉(Taxodium mucronatum×Cryptomeria fortune)、沼生栎(Quercus palustris)、南川柳(Salix rosthorni)、池杉(Taxodium ascendens)、落羽杉(Taxodium distichum)、墨西哥落羽杉(Taxodium mucronatum)、垂柳(Salixbabylonica)、水杉(Metasequoia glyptostroboides)、中山杉(Taxodiumhybrid'zhongshanshan')、喜树(Camptotheca acuminata)、构树(Broussonetiapapyrifera)、枫杨(Pterocarya stenoptera)、榔榆(Ulm us parvifo lia)、复叶槭(Acernegundo)、湿地松(Pinus elliottii)、大叶女贞(Ligustrum compactum)、重阳木(Bischofia polycarpa)、乌桕(Sapium sebiferum)、乐昌含笑(Michelia chapensis)等20种树种;
  (2)建立了耐水湿木本植物种质资源圃,建成珍稀乡土树种种质资源培育基地4个,建立苗木扩繁基地面积430亩,培育苗木28株;
  (3)研建了河道绿化、通道绿化和村庄绿化三大类20种典型植物配置模式,建立了以乡土树种为基调树种的绿化示范面积1600亩。
[博士论文] 崔博文
森林培育 贵州大学 2017(学位年度)
摘要:马尾松是重要的材用和脂用树种,其种质资源的遗传多样性非常丰富,广泛分布于我国南方大部分地区。本文以马尾松种质为材料,利用对不同种源形态和生理生化指标,综合评判不同种质对低磷胁迫的耐受性;利用ISSR标记和开发的马尾松特异IRAP标记,分析不同马尾松家系间的亲缘关系和遗传多样性;在连续6年表型性状测定基础上,对生长性状相关的QTL进行初步分析,构建马尾松速生性状的遗传连锁图谱,旨在为马尾松优良种质的发掘和分子育种提供理论指导。
  本研究主要内容包括:⑴采用珍珠岩为基质浇灌营养液的培养方法,对来自全国6省的7个种源,在3个低磷浓度下胁迫处理60d后,测定了5个农艺性状及10个生理生化性状,各种源表现出性状差异。将生长量和生理生化指标的相对值进行主成分分析和隶数函数分析,筛选出四川眉山种源,对轻度、中度和重度低磷胁迫均具有最强的耐受性。按耐低磷能力的强弱,马尾松种源可分为3类,四川眉山种源具有最强的耐低磷特性自成一类;福建龙岩和福建武平种源耐低磷能力较接近,聚在第二类,属于较耐低磷类型;贵州孟关与江西崇义、广西桐棉与湖南汝城这4个种源聚在第三类,属于所有7个种源中对低磷营养敏感的类型。通过灰色关联分析,探讨生理生化指标与低磷胁迫的关联程度,综合排序结果为:类胡萝卜素>MDA>根系活力>总叶绿素>Pro>SOD>CAT>POD>SP>SS,说明马尾松幼苗主要通过调节光合色素、根系活力和保护酶系统来抵抗低磷胁迫。⑵采集贵州、福建和广西3个省种子园192个优良家系,应用ISSR分子标记分析了优良家系间的亲缘关系和遗传多样性。12条 ISSR引物共检测到183条多态性谱带,多态比率达98.87%;聚类和PCA分析结果均表明,来源于同一种子园的材料往往能较好地聚在一起,且在同一种子园内相同特异性状的种质紧密聚在一类,来自广西南宁种子园的3个速生家系29-1、31-1和33-1单独聚为一类,与所有供试家系遗传关系均较远。将192个家系按“优良性状-采集地”的方式划分为6个类群,AMOVA分析显示,71.8%的遗传变异来自于类群内部,而28.2%的遗传变异来自于各类群间,类群间的遗传分化较大,遗传分化系数为0.226。贵州都匀速生家系的遗传变异程度在所有类群中最高,可与其他种子园种质形成高杂种优势组合。⑶基于Ty1-copia和Ty3-gypsy反转录转座子LTR的RT序列,进一步开发了马尾松IRAP标记引物。利用开发的25条IRAP引物,分析了部分马尾松种子园无性系的亲缘关系,并构建DNA指纹图谱。与ISSR标记相比,用IRAP标记获得的60个供试家系的等位基因观察值Na、Nei’s遗传多样性H和Shannon多样性指数I,在物种水平上均略高于前者;采用IRAP分子标记可以检测到广西与福建资源基因组间更多的同源信息,包括都有的高产脂家系,并能有效地鉴定出红心材;引物P-3、SAR1、PPT2、P-12和P-16可以单独将60份供试家系准确区分开,这5条IRAP引物可作为马尾松种质鉴定的核心标记。⑷以75株“83号家系”半同胞子代为作图群体,采用双假测交作图策略,在 P=0.05显著性水平下对标记进行卡方检验,56个ISSR标记和154个IRAP标记符合1:1孟德尔分离比,占总多态标记数的60.9%。利用IciMapping Version4.1软件对上述标记进行连锁分析,构建了一张由12个连锁群(LOD=3)组成的遗传连锁框架图。该图谱包含205个标记,总图距4081.01 cM,两个相邻标记间的平均间距为19.91 cM,基因组覆盖率为88.6%;每个连锁群上标记数从10个(Chromosome4)到43个(Chromosome1)不等;每个连锁群的长度从70.04 cM(Chromosome4)到617.69 cM(Chromosome1)不等,平均长度340.08 cM;最小间隔距离位于第4连锁群,平均间距7cM,最大间隔距离位于第2连锁群,平均间距27.81 cM。所构建的遗传图谱,可用于马尾松生长相关性状的QTL检测。⑸采用区间作图法,在表型变异分析的基础上,对10~15a生的树高、胸径、材积和10a生冠幅进行QTL定位。在置信度LOD值为3条件下,检测到与树高相关的QTL8个,与胸径相关的QTL16个,与单株材积相关的QTL72个,与冠幅相关的QTL3个。检测到的QTL有些是一因多效的,有5个QTL聚集区位于4个不同的连锁群上,每个聚集区内定位2个以上生长性状。QTL在不同年份间表达不稳定,但在第1、7连锁群上分别检测到一个控制材积连年表达的QTL(QV1-1,QV7-1),在第2连锁群上检测到一个控制胸径连年表达的QTL QV2-1。
[博士论文] 刘晓静
森林培育 山东农业大学 2017(学位年度)
摘要:银杏(Ginkgo biloba L.)属裸子植物,是银杏科唯一保存下来的树种,具有重要的经济、生态及科研价值。银杏在进化中的特殊地位,使其在植物分类学、系统进化、形态解剖及生物学等方面具有重要的研究价值。银杏经过漫长的历史进化及人为干预,发生了一些变异,形成了许多不同的品种。垂乳银杏作为银杏家族中重要的特异种质,能够在其树干、主枝或根茎交界处着生垂乳,其具有的克隆更新及营养储存的功能对于银杏物种的保存有重要意义,已成为许多生物学、生态学、植物学、林学等诸多学者研究的对象,具有重要的科研及观赏价值。
  目前,关于银杏垂乳的研究主要集中在形态观察、发育解剖、组织化学等方面,中国垂乳银杏种质资源丰富,但其资源分布特点及发生的分子机制尚未见报道。本研究对全国垂乳银杏资源和分布特点、垂乳银杏与环境因子的关系,垂乳银杏的生长特性和再生特性进行了系统分析。在前期调查基础上,选取两个发育时期的根生垂乳进行转录组(RNA-seq)测序,分析其转录组信息及差异表达基因,探讨与银杏垂乳发生相关的基因,并利用 qRT-PCR技术对随机挑选的差异表达基因进行验证,研究结果为理解银杏垂乳的发生机制提供了理论基础,丰富了银杏的遗传信息。本研究的主要结果如下:
  (1)调查了348株中国垂乳银杏,分布在中东部的19个省份,以西南地区的贵州、云南、四川和重庆为集中分布区,共236株,占总株数的67.82%,其中雌株271株,占80.18%。树高集中在10-40 m,胸径1.0-3.0 m,年龄100-2000 a,平均冠幅10-30 m。垂乳一般呈圆柱或圆锥状,着生于树枝、树干或根茎交界处,分别被称为枝生垂乳、干生垂乳和根生垂乳,垂直向下生长,其被切割后,可以再生大量的垂乳;在年均温14-16℃、年均日照时数1000-2500h和年降水量1100-1400mm的气候类型下垂乳银杏发生较多。
  (2)利用银杏根生垂乳组织样品(ch1和 ch2)及对照样品(ck)建立了9个cDNA文库,并利用 Illumina Hiseq4000测序平台首次对其进行转录组测序,共获得57.74G Clean Bases,ch1样本140,017,690条clean reads,ch2样本137,880,834条clean reads,ck样本135,427,810条 clean reads,GC含量大于41%,Q30值都在96.9%以上。用Trinity软件对所有的clean reads进行从头组装,共组装了68,277条unigene,平均长度844bp。为了评估组装的有效性,利用 Bowtie2软件将文库的 reads与组装转录组序列比对,有390,849,371条reads(94.56%)能比对上,说明组装的可靠性较高。
  (3)将组装得到的 Unigene序列与 NR, NT, UniProt, eggNOG, COG, GO,和 KEGG等数据库进行比对,有35,139条 unigenes(51.47%)至少在一个数据库中得到注释。23,258条 unigenes注释到 GO数据库中的生物学进程、细胞组分和分子功能3个大类中的67个小类,大部分的unigenes被注释到细胞部分、细胞进程、代谢过程、蛋白结合和催化活性。有12,949条 unigenes被注释到 COG数据库中的25个分类中,其中注释到一般功能预测的 unigenes数量最多,共有1727条 unigenes,占13.34%,其次是复制、重组和修复,有1102条 unigenes,占8.51%,翻译、核糖体结构和生物合成,有1087条 unigenes,占8.39%,翻译后修饰、蛋白质周转和分子伴侣,有1008条 unigenes,占7.78%。在转录组中发现939个 SSR位点,发生频率为1.38%,二核苷酸和三核苷酸重复类型是垂乳银杏SSR的优势重复基元类型。
  (4)对差异表达基因进行GO富集分析,较多的基因富集在细胞部分、细胞进程和蛋白结合,其中有接近200条 unigenes与生长素活动相关,有超过600条 unigenes与细胞周期相关。在KEGG数据库中,ch1 vs. ck的差异基因注释到198个代谢或信号通路,ch2 vs.ck的差异表达基因注释到254个代谢或信号通路,其中最富集的通路是核糖体、肌动蛋白骨架调节和细胞周期。在ch1比对ck的差异表达基因中,预测出50个转录因子家族。在ch2比对ck的差异表达基因中,预测出55个转录因子家族。
  (5)通过对银杏垂乳发生过程的差异表达基因进行分析,我们发现参与生长素活动、淀粉、脂类合成和细胞周期等相关基因及部分转录因子家族如 bHLH、B3、MYB和ERF等可能参与银杏垂乳发生,利用qRT-PCR技术对随机挑选差异表达基因进行检测,表明了转录组测序的准确性和有效性。本次研究获得的这些数据也为银杏分子和遗传的进一步研究提供了丰富的资源。
[硕士论文] 赵建国
园艺 扬州大学 2017(学位年度)
摘要:古树的寿命可长达上百年甚至上千年,是不可再生的重要自然资源,是活的化石,在科学研究中具有极其重要的地位。目前古树寿命分子调控机理的研究极少,这是由于古树的分布区域差异大、受环境的破坏以及实验材料不容易获得等原因。树木的维管形成层(vascular cambium)具有不断分裂分化的能力,又被称为“形成层干细胞”,在古树的生长过程中,通过不断的分裂分化维持树木的继续生长与增粗,不仅能准确反应古树的树龄,且因其位置及材质的稳定性使得取材方便。银杏(Ginkgo bilobaL.)是现存最古老的裸子植物之一,在中国分布许多百年以上甚至千年的古银杏。本研究利用第二代高通量测序技术对雌株银杏不同树龄维管形成层进行转录组测序分析,并结合细胞学、分子生物学和生物信息学等实验技术对银杏主干维管形成层进行研究,其主要研究结果如下:
  1.对不同树龄银杏树生长情况、叶片、结实以及种子萌发情况进行了评估和测定工作。发现树龄分别为20年,200年和600年左右的银杏树上没有明显的机械损伤,病虫害等现象。三组树龄银杏树结实正常,并且种子萌发率正常。
  2.利用半薄切片技术,对包含有韧皮部、形成层和木质部的包埋样品进行切片观察,发现树龄为20年的银杏形成层细胞层数有7至9层,而古树组200年和600年的银杏维管形成层细胞层数明显减少。
  3.通过Illumina HiSeqTM2500测序平台对三组不同树龄银杏形成层进行转录组测序,共获得三组样品Clean read分别为54,580,856(52,070,908),55,414,956(53,212,132),54,600,518(52,615,596)条,Q20%在98%之上。之后,通过Trinity软件组装,共获得97,303条unigenes,平均长度为1500bp,N50为2,476bp。
  4.将97,303条序列通过BLASTx比对,发现共有63,912条unigenes被注释在6大数据库。其中,在NR数据库中注释到62,266条,占到总unigenes数量的63.99%。此外,COG功能注释发现有25类群,其中转录本、信号传导机制、细胞周期调控和细胞分裂功能类群较多。
  5.经差异基因表达筛选,我们发现20年与200年间差异基因有2,572条,20年与600年间差异基因有1,312条,以及200年与600年间差异基因有891条。通过与20年相比,古树组差异基因都明显GO富集在细胞成分的胞外区,分子功能下的氧化还原酶活性,以及生物学过程中的次生细胞壁生物合成和木质素代谢过程。此外,通过KEGG富集发现,20年与200年,20年与600年以及200年与600年之间的差异基因KO富集的前两个通路都是代谢通路和次生代谢合成。
  6.在形成层区域其自身细胞分裂能力对于维管组织的生长是非常重要。因而,我们对被注释为细胞分裂以及扩增相关基因进行分析,发现有21个候选基因,在20年中高表达,而在古树200年和600年中低表达。此外,我们也发现与细胞壁生物合成相关的基因在20年中高表达,而在古树中表达量下降。
  7.我们对被注释在植物激素信号转导中基因分析,发现有大量基因是响应生长素,赤霉素,细胞分裂素,脱落酸,乙烯和油菜素内酉旨,并且它们在不同树龄间有着不同的表达模式。其中被注释与生长素和细胞分裂素相关的基因高表在20年树龄中,而低表达在古树组中。而脱落酸受体PYR/PYL基因以及乙烯生物合成相关基因在古树组高表达而低表达在20年银杏形成层中。
  8.在银杏维管形成层中预测到2,814个转录因子,分属于59个转录因子家族。其中MYB(12.40%),AP2-EREBP(8.02%)和MYB-related(7.74%)转录因子家族成员最多。此外,通过RPKM>0.3值筛选转录因子,发现每个转录因子家族基因分布在20年、200年和600年都在30%左右。此外,我们进一步研究了差异转录因子在三组不同树龄银杏维管形成层中表达情况,如注释为GAMYB,MADS,bHLH,TCP和zinc transporter2-1ike等转录因子。其中与20年对比,总体上古树组200年和600年更多是呈下降趋势。
  9.应用实时荧光定量PCR方法验证与细胞分裂分化、细胞壁生物合成以及植物激素等差异基因。结果发现RNA-Seq和qRT-PCR表达趋势上一致并且其差异倍数一致性也较好,表明高通量测序结果是可靠的。这些结果进一步阐明与细胞分裂分化,细胞壁生物合成以及植物激素相关基因在不同树龄的银杏维管形成层中的表达量是不同的。
  综上所述,本研究通过RNA-Seq结合细胞学,分子生物学和生物信息学等技术研究银杏不同树龄维管形成层,这为阐释不同树龄的维管形成层活动的分子机制提供科学理论依据。
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