检索结果-内蒙古大学图书馆

林业科学研究 2025年第2期38卷 1-11页

作者：张雅琳吴春燕谢允慧孙晓梅中国林业科学研究院林业研究所林木遗传育种全国重点实验室国家林业和草原局林木培育重点实验室北京100091

[目的]气候因子是影响树木连年生长量的重要因素,本研究旨在揭示日本落叶松生长性状的种源变异及对气候因子的响应,确定影响树木生长动态的关键气候因子,为日本落叶松引种及培育提供科学依据。[方法]基于1998年营建于湖北长岭岗林场和... 详细信息

[目的]气候因子是影响树木连年生长量的重要因素,本研究旨在揭示日本落叶松生长性状的种源变异及对气候因子的响应,确定影响树木生长动态的关键气候因子,为日本落叶松引种及培育提供科学依据。[方法]基于1998年营建于湖北长岭岗林场和辽宁大孤家林场的种源试验林,基于6个种源4500株日本落叶松连年树高和胸径连年生长量观测数据及当地气候数据,通过Logistic生长方程拟合1~17年树高及胸径连年生长量作为表型性状,利用混合线性模型计算性状的种源效应及遗传、表型变异系数,同时,基于Pearson相关分析模型扩展关键气候因子的识别时间范围,分析种源变异及不同气候区对种源生长影响的动态变化。以月高温、月低温、月均温、月温差和降水5个关键气候因子为自变量,对上一年生长季前期(6月)至当年生长季末期(9月)的16个关键月份进行组合,分别计算各地点及种源在不同时期气候变量与相应年份连年生长量之间的相关系数。[结果]湖北地区,日本落叶松胸径连年生长量存在显著的种源变异,胸径表型变异系数高于树高。前一年12月份(P12)至当年1月份(C1)的降水对树高连年生长量存在显著负效应(r_(p)=-0.70;p<0.01),当年8月份(C8)的最高温及当年7月份(C7)至C8的平均月温差对胸径连年生长量存在显著负效应(r_(p)=-0.68,-0.67;p<0.01)。辽宁地区,日本落叶松胸径和树高连年生长量均存在显著的种源变异。C7的最高温对树高及胸径连年生长量存在显著负效应(r_(p)=-0.71,-0.84;p<0.01),当年4月份(C4)的降水对胸径连年生长量有显著正效应(r_(p)=0.40;p<0.1)。[结论]两个气候区的种源试验结果表明,日本落叶松胸径连年生长量的种源效应比树高更为显著。尽管夏季高温是限制日本落叶松胸径生长的关键气候因子,但春季高温和夏季降水对胸径生长有利。在相对干旱的辽宁地区,生长萌动时期的降水更有利于胸径生长;而在湿润的湖北地区,冬季高降水量不利于下一年树高生长。种植在辽宁地区的日本落叶松种源对气候因子的敏感性高于种植在湖北地区;伊那种源及松本种源分别为湖北地区和辽宁地区的优势种源,二者对当地夏季高温有着更高的响应,均能适应当地气候,适宜在相应地区推广种植。

关键词：气候因子落叶松种源变异连年生长量相关关系

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丛枝菌根真菌对盐胁迫下核桃幼苗生长及生理的影响

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园艺学报 2025年第2期52卷 423-438页

作者：李敖郑旭吴承勖聂瑞宁姬新颖唐佳莉张俊佩林木遗传育种全国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

为探究丛枝菌根真菌(AMF)对核桃幼苗耐盐性的影响和调控机理,以分别接种摩西斗管囊霉(Funneliformis mosseae)和异形根孢囊霉(Rhizophagus irregularis)的温室盆栽‘温185’核桃(Juglans regia‘Wen 185’)种子实生苗为试验材料,分析不... 详细信息

为探究丛枝菌根真菌(AMF)对核桃幼苗耐盐性的影响和调控机理,以分别接种摩西斗管囊霉(Funneliformis mosseae)和异形根孢囊霉(Rhizophagus irregularis)的温室盆栽‘温185’核桃(Juglans regia‘Wen 185’)种子实生苗为试验材料,分析不同浓度NaCl胁迫下两种AMF对幼苗光合作用、叶绿素荧光参数、气孔特性、抗氧化酶活性、内源激素含量的影响。NaCl胁迫下,幼苗的生长发育受到抑制,光合性能下降,抗氧化酶(SOD、POD、APX)活性和脯氨酸(Pro)含量增加。总体上,接种AMF的幼苗表现出叶绿素含量、光合参数及内源激素(IAA、ABA、GA3、ZR)水平提升,但对OJIP曲线的荧光强度(I-P)和电子传递效率(ABS/RC、TR_o/RC、ET_o/RC)的影响不显著。AMF接种降低了过氧化氢(H_(2)O_(2))和丙二醛(MDA)的积累,减轻了氧化应激,并增加了100 mmol·L^(-1)NaCl胁迫下的气孔宽度。接种***增强了300 mmol·L^(-1)NaCl胁迫时的抗氧化酶活性和Pro含量。主成分分析显示,AMF主要通过促进叶绿素合成,提高光合性能及增强POD活性和Pro含量来提高‘温185’核桃幼苗的耐盐性,其中接种***的效果更好。

关键词：核桃丛枝菌根真菌光合特性生理生化耐盐性

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盐胁迫对核桃幼苗解剖结构和营养元素的影响

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生态学报 2024年第15期44卷 6795-6810页

作者：唐佳莉姬新颖李敖郑旭张俊佩林木遗传育种全国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

为揭示盐胁迫下不同核桃基因型的适应机制及耐盐性差异,筛选耐盐性较强的种资资源,研究了盐胁迫下3种不同基因型核桃幼苗叶、根解剖结构和营养元素的变化。以北加州黑核桃(J1)、杂种核桃‘中宁异’(J2)、‘新新2号’核桃(J3)一年生实生... 详细信息

为揭示盐胁迫下不同核桃基因型的适应机制及耐盐性差异,筛选耐盐性较强的种资资源,研究了盐胁迫下3种不同基因型核桃幼苗叶、根解剖结构和营养元素的变化。以北加州黑核桃(J1)、杂种核桃‘中宁异’(J2)、‘新新2号’核桃(J3)一年生实生幼苗为材料,在盆栽条件下进行NaCl胁迫(0、50、100、200 mmol/L),研究幼苗叶、根解剖结构和Na、K、Ca、Mg、Fe、Cu、Zn含量的变化及其吸收、运输和分配特征。结果表明:盐胁迫下,J1的叶片、上表皮、下表皮、栅栏组织和海绵组织的厚度、根维管束直径下降;J2的叶片、上表皮、下表皮、栅栏组织、海绵组织和皮层的厚度、栅海比、组织紧密度、维管束和导管的直径、皮层厚度占径比随盐浓度的增加呈先增加后降低趋势;盐处理下,J3的叶片、下表皮、栅栏组织的厚度、栅海比、皮层厚度占径比下降。随盐浓度的增加,Na含量呈上升趋势,在200 mmol/L下大幅度增加,J1、J2、J3叶中Na增幅为412.00%、130.05%、577.08%;K、Ca、Mg、Fe、Cu、Zn的吸收受到盐胁迫影响,K/Na、Ca/Na、Mg/Na降低,其中J2叶的K/Na、Mg/Na降幅最小,营养元素转运能力高于J1和J3。核桃幼苗通过加强根输导组织对K、Ca、Mg的选择性吸收和运输能力,维持叶片的基本结构与功能,从而抵御盐胁迫。主成分分析与隶属函数相结合得出耐盐强弱依次为杂种核桃‘中宁异’>‘新新2号’核桃>北加州黑核桃。

关键词：盐胁迫核桃解剖结构营养元素 K/Na

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小叶杨×欧洲黑杨杂交F1代生长及叶片解剖结构杂种优势分析与抗旱性评价

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南京林业大学学报(自然科学版) 2025年第1期49卷 46-58页

作者：张伟溪丁密苏晓华李爱平王小江余金金李政宏黄秦军丁昌俊林木遗传育种全国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内蒙古自治区林业科学研究院

【目的】以内蒙古通辽天然小叶杨（Populus simonii）与荷兰北部欧洲黑杨（***）杂交F1代的30个无性系为试验材料，对其自然半干旱条件下的F1代生长性状及叶片解剖结构性状进行综合评价研究，为选育抗旱适应性强的杨树品种及亲本资源利... 详细信息

【目的】以内蒙古通辽天然小叶杨（Populus simonii）与荷兰北部欧洲黑杨（***）杂交F1代的30个无性系为试验材料，对其自然半干旱条件下的F1代生长性状及叶片解剖结构性状进行综合评价研究，为选育抗旱适应性强的杨树品种及亲本资源利用提供依据。【方法】对F1代30个无性系的不同林龄（4、5、6 a）生长性状及9个叶片解剖结构性状（6年生）进行差异比较、遗传变异分析和杂种优势研究，采用相关性分析评判各指标的关联程度，采用主成分分析筛选典型叶片解剖结构性状，最后采用隶属函数法对30个杨树无性系6年生典型叶片解剖结构与生长性状进行抗旱性综合评价。【结果】不同无性系间9个叶片解剖结构及生长性状均存在极显著差异；树高和胸径生长性状变异系数变化范围分别为17.28%～19.24%和28.22%～29.87%,不同树龄树高和胸径均明显高于双亲，高亲优势率为29.27%～36.83%,部分杂交无性系的树高和胸径生长性状已经形成明显的超亲优势；各叶片解剖结构性状变异系数范围为5.78%～18.82%,重复力变化范围为0.91～0.97;F1代的下表皮厚度、栅海比和叶片组织紧密度、栅栏组织厚度的正向超中亲优势明显，且角质层厚度、下表皮厚度、叶片组织紧密度出现明显正向超高亲优势，超高亲优势率为1.34%～1.77%。相关性分析结果表明，各指标之间具有较高的相关性，最终筛选出角质层厚度、叶片组织疏松度、叶片组织紧密度、栅海比和海绵组织厚度5个指标为小叶杨×欧洲黑杨杂交子代抗旱性评价的叶片解剖结构指标。通过隶属函数分析，最终筛选出02-06、02-01、02-05、02-24、02-03、02-13等6个最具有生长潜力和抗旱能力的无性系。【结论】小叶杨×欧洲黑杨杂交F1代的生长和叶片解剖结构性状变异丰富，具有较大的选择潜力和杂种优势，初步筛选出6个最具有生长和抗旱潜力的无性系，为干旱地区选育高产高抗杨树新品种及育种亲本选配提供重要依据。

关键词：小叶杨×欧洲黑杨生长叶片解剖结构遗传变异杂种优势

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NaCl胁迫下‘心文41号’核桃的生理响应及耐盐基因表达

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林业科学研究 2024年第5期37卷 105-115页

作者：郑旭李敖姬新颖聂瑞宁吴承勖唐佳莉张俊佩林木遗传育种全国重点实验室、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]旨在研究不同NaCl胁迫条件下‘心文41号’(Juglans cordiformis‘Xinwen No.41’)核桃幼苗的生理特性及离子转运、丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)级联信号基因表达的响应差异。[方法]采取盆栽控盐的方法,选择长势一致的‘心文41号’核... 详细信息

[目的]旨在研究不同NaCl胁迫条件下‘心文41号’(Juglans cordiformis‘Xinwen No.41’)核桃幼苗的生理特性及离子转运、丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)级联信号基因表达的响应差异。[方法]采取盆栽控盐的方法,选择长势一致的‘心文41号’核桃幼苗作为试验对象,设置100、150、200 mmol·L^(-1)3个NaCl浓度进行处理,同时以清水作为对照组(CK)。经过20 d的胁迫处理,对幼苗的表型、光合等指标进行了测定,通过非损伤微测技术(NMT)评估了根系Na^(+)、K^(+)、H^(+)通量。提取叶片和根部的RNA测定MAPK级联信号传导和离子转运相关基因的表达。通过冗余分析(RDA)探究了生理指标与基因表达之间的相关性,旨在揭示心形核桃幼苗对盐胁迫调节机制的反应特征。[结果]随着NaCl浓度增加,心形核桃幼苗的根系体积和总生物量显著减少,叶片出现枯黄和萎蔫现象。光合生理参数(净光合速率、蒸腾速率和气孔导度)呈下降趋势,胞间CO_(2)浓度逐渐增加。叶片和根系中超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性,脯氨酸(Pro),丙二醛(MDA)和过氧化氢(Hydrogen peroxide,H_(2)O_(2))含量均出现不同程度的增加,根系中Na^(+)含量显著积累,随盐浓度增加其外排趋势明显,叶片中K^(+)外排和H^(+)内流以维持胞内渗透势的稳态。耐盐相关基因质膜Na^(+)/H^(+)逆向转运体(Salt Overly Sensitive,SOS1)在叶片表达量高于根系,液泡膜Na^(+)/H^(+)逆向转运体1(NHX1)呈先上调后下调的趋势,且液泡H^(+)-ATPase c亚基(VHA-C1)在根系中显著上调。在100 mmol·L^(-1)NaCl浓度胁迫下,WRKY65(WRKY transcription factor 65)、MKK9(Mitogen-activated protein kinase kinase 9)和MPK3(Mitogen-activated protein kinase 3)基因的表达呈上升趋势,且叶片中的表达量显著高于根系。[结论]NaCl胁迫条件下,心形核桃根系受胁迫影响大于叶片,JrSOS1、JrNHX1、JrNHX2与抗盐能力密切相关,是作为抵御盐胁迫的关键基因。

关键词：心形核桃 NaCl胁迫基因表达非损伤微测技术冗余分析

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盐胁迫下东部黑核桃生理生化与营养器官结构的动态响应

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果树学报 2024年第2期41卷 294-313页

作者：唐佳莉姬新颖郑旭李敖张俊佩林木遗传育种全国重点实验室·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】研究盐胁迫下东部黑核桃生理生化与解剖结构的动态响应,探索适应盐胁迫的变化机制。【方法】以东部黑核桃实生幼苗为材料进行42 d的盆栽试验,对4个盐分梯度(0、50、100、200 mmol·L^(-1))下的生理生化与营养器官解剖结构... 详细信息

【目的】研究盐胁迫下东部黑核桃生理生化与解剖结构的动态响应,探索适应盐胁迫的变化机制。【方法】以东部黑核桃实生幼苗为材料进行42 d的盆栽试验,对4个盐分梯度(0、50、100、200 mmol·L^(-1))下的生理生化与营养器官解剖结构的动态变化特征进行比较,通过相关性和主成分分析明确幼苗的耐盐评价指标。【结果】盐胁迫下,相对含水量呈下降趋势,丙二醛、脯氨酸、可溶性蛋白、可溶性糖、总黄酮、总多酚的含量以及超氧化物歧化酶、抗坏血酸过氧化物酶的活性总体上呈上升趋势;随着盐浓度和胁迫时间的增加,栅栏组织、根皮层、茎周皮、海绵组织、叶片的厚度呈先增加后降低的趋势;叶表皮、茎韧皮部、茎木质部、根周皮、根皮层的厚度,维管束、叶主脉、根的直径,组织结构疏松度,组织结构紧密度,栅海比,叶脉凸起度在不同的胁迫浓度和时间下呈不同的变化模式。盐胁迫下的解剖特征的主成分有差异,生理生化指标与解剖特征之间具有一定的相关性。【结论】东部黑核桃在盐胁迫下通过改变营养器官结构特征、提升渗透调节物质含量和抗活性氧物质活性等方式应对盐胁迫;栅海比、茎周皮、茎木质部、根粗可作为幼苗耐盐品种筛选的参考指标。

关键词：东部黑核桃盐胁迫营养器官解剖结构生理生化综合分析

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丛枝菌根真菌对NaCl胁迫下核桃幼苗根系生理及矿质元素吸收的影响

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植物资源与环境学报 2024年第6期33卷 22-33页

作者：李敖郑旭聂瑞宁吴承勖唐佳莉姬新颖张俊佩中国林业科学研究院林业研究所林木遗传育种全国重点实验室、国家林业和草原局林木培育重点实验室北京100091

为评估丛枝菌根真菌(AMF)对核桃(Juglans regia Linn.)幼苗耐盐性的促进效果,以核桃品种‘温185’(‘Wen 185’)的盆栽苗为材料,分别接种摩西斗管囊霉〔Funneliformis mosseae(*** et Gerd.)*** et ***üler〕和异形根孢囊霉〔Rhizo... 详细信息

为评估丛枝菌根真菌(AMF)对核桃(Juglans regia Linn.)幼苗耐盐性的促进效果,以核桃品种‘温185’(‘Wen 185’)的盆栽苗为材料,分别接种摩西斗管囊霉〔Funneliformis mosseae(*** et Gerd.)*** et ***üler〕和异形根孢囊霉〔Rhizophagus irregularis(Blaszk.,Wubet,Renker et Buscot)*** et ***üler〕,测定了0、100、200、300 mmol·L^(-1) NaCl处理下根系的生长指标、抗氧化酶活性、渗透调节物质含量、内源激素含量及叶片和根系中矿质元素含量。结果表明:NaCl胁迫下,核桃幼苗的根系生长受到抑制,在300 mmol·L^(-1) NaCl处理下接种2种AMF均显著(P<0.05)提高了根系体积。随着NaCl浓度升高,根系抗氧化酶活性及过氧化氢(H_(2)O_(2))和丙二醛(MDA)含量整体上显著升高;在300 mmol·L^(-1) NaCl处理下,接种摩西斗管囊霉显著提高了根系超氧化物歧化酶(SOD)和抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性,接种异形根孢囊霉显著提高了根系APX活性,接种2种AMF均显著降低了根系H_(2)O_(2)和MDA含量。在300 mmol·L^(-1) NaCl处理下,接种2种AMF均显著提高了根系可溶性糖含量。各浓度NaCl处理下,接种2种AMF均显著提高了根系吲哚乙酸、脱落酸、赤霉素3和玉米素核苷含量。随着NaCl浓度升高,叶片P、K、Ca、Mg含量整体呈上升趋势;在300 mmol·L^(-1) NaCl处理下,接种2种AMF均降低了叶片和根系中P含量,整体显著提高了根系K和Ca含量,接种异形根孢囊霉还显著提高了叶片和根系中Mg含量。在300 mmol·L^(-1) NaCl处理下,接种异形根孢囊霉显著提高了根系Fe含量和叶片Zn含量,接种摩西斗管囊霉显著提高了根系Fe含量。随着NaCl浓度升高,未接菌幼苗叶片和根系中Na含量整体呈上升趋势,而K/Na比、Ca/Na比和Mg/Na比则相反;在300 mmol·L^(-1) NaCl处理下,接种2种AMF均显著降低了根系Na含量,且接种摩西斗管囊霉还显著降低了叶片Na含量并显著提高了叶片和根系中K/Na比、Ca/Na比和Mg/Na比。综上所述,摩西斗管囊霉和异形根孢囊霉对核桃幼苗的耐盐性提高具有明显促进作用,且这2种AMF的作用机制可能存在差异。

关键词：核桃 NaCl胁迫丛枝菌根真菌根系生理矿质元素

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杨树抗虫分子育种与转基因生物安全评价研究进展

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林业科学 2025年第2期61卷 190-203页

作者：张磊周星鲁王丽娟胡建军林木遗传育种全国重点实验室、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 南方现代林业协同创新中心、南京林业大学南京210037

杨树因速生、适应范围广等特点作为经济林、生态防护林和国家储备林建设树种,是实现“碳达峰、碳中和”双碳目标的重要固碳载体,但食叶害虫和蛀干害虫危害严重影响了杨树人工林生产力。因此,解析杨树抗虫分子机制、培育抗虫高产杨树新... 详细信息

杨树因速生、适应范围广等特点作为经济林、生态防护林和国家储备林建设树种,是实现“碳达峰、碳中和”双碳目标的重要固碳载体,但食叶害虫和蛀干害虫危害严重影响了杨树人工林生产力。因此,解析杨树抗虫分子机制、培育抗虫高产杨树新品种是杨树人工林发展的紧迫任务。本文首先概述了杨树通过形成叶片毛状体、提升木材硬度等物理防御以及内在酚苷、挥发性物质等次生代谢物和蛋白酶抑制剂等大分子物质快速响应以降低生物胁迫的分子机制研究进展;然后归纳了杨树杂交育种技术、转基因育种技术和多组学联合分析在杨树抗虫新品种培育和关键抗性位点和基因挖掘上的主要应用,并分析了抗虫转基因杨树生物安全评价方法和进展;最后提出未来应着重解析抗蛀干害虫分子机制,并围绕育种目标进一步融合传统杂交育种和转基因、基因编辑、全基因组选择等现代生物育种技术,实现抗虫、优质、高产多性状聚合育种。同时建立健全转基因和基因编辑杨树生物安全评价方法、法规,为杨树抗虫遗传改良和分子设计育种提供理论依据和实践基础。

关键词：杨树食叶害虫蛀干害虫生物安全评价生物育种

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末次间冰期以来及未来气候情景下红皮云杉适生分布区模拟

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林业科学 2023年第12期59卷 1-12页

作者：王亚王军辉王福德刘逸夫谭灿灿袁艳超聂稳刘建锋常二梅贾子瑞林木遗传育种国家重点实验室中国林业科学研究院林业研究所北京100091 中国林业科学研究院森林生态环境与自然保护研究所北京100091 黑龙江省林业科学研究所哈尔滨150081

【目的】探究红皮云杉地理分布格局与气候变化的关系,模拟红皮云杉在不同时期气候变化下的潜在适生分布区,为红皮云杉的资源管理和多样性保护提供科学依据。【方法】基于我国红皮云杉59个现有分布点数据和Worldclim网站下载的19个气候变... 详细信息

【目的】探究红皮云杉地理分布格局与气候变化的关系,模拟红皮云杉在不同时期气候变化下的潜在适生分布区,为红皮云杉的资源管理和多样性保护提供科学依据。【方法】基于我国红皮云杉59个现有分布点数据和Worldclim网站下载的19个气候变量,采用最大熵模型(MaxEnt),模拟红皮云杉在现代、末次间冰期(LIG)、末次盛冰期(LGM)、全新世中期(MH)以及未来2个时期(2050s和2070s)2种排放气候场景(RCP4.5和RCP8.5)下的适生分布区,分析限制红皮云杉地理分布的主要环境因子,推测其生物避难所,预测其在未来气候变化情景下的变化趋势。【结果】MaxEnt预测结果可靠,训练数据集和测试数据集的平均AUC均大于0.99,具有极高可信度。最暖季度降水量(Bio18)、气温季节性变动系数(Bio4)和降水量季节性变化(Bio15)是限制红皮云杉地理分布的主要变量,贡献率分别为40.6%、28.9%和24.6%。红皮云杉当前适生区包括中国的大兴安岭、小兴安岭、长白山地区;红皮云杉在LIG、LGM和MH时期的适生区面积分别为当前的102.59%,105.20%和100.53%;从末次盛冰期到现代,其分布中心具有向东南、再向东北、再向西南的迁移趋势。未来气候情景下红皮云杉的适生区面积呈减少趋势,RCP4.5-2050s、RCP4.5-2070s、RCP8.5-2050s和RCP8.5-2070s情景下的适生区面积分别为当前时期的99.06%、96.88%、98.05%和95.08%,高适生区边缘呈片段化分布,小兴安岭腹地和长白山腹地的种群较为稳定。【结论】相对于温度,降水对红皮云杉地理分布的影响更重要。红皮云杉在末次盛冰期发生种群扩张,从全新世中期到现代其种群持续收缩。通过种群遗传多样性、适生区预测和孢粉化石等推测长白山腹地和小兴安岭腹地是红皮云杉的间冰期避难所。未来气候情景下,红皮云杉适生区面积缩小,其分布中心有向高海拔和高纬度地区迁移的趋势,应考虑优先保护大兴安岭北部到中部、长白山西部和张广才岭北部等高适生区的边缘种群。

关键词：红皮云杉最大熵模型气候变化适生区

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镉胁迫诱导的杞柳组织离子组变异及其对镉运输的影响

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林业科学 2023年第6期59卷 36-47页

作者：舒婉钦陈光才曹基武王树凤中国林业科学研究院亚热带林业研究所杭州311400 中国林业科学研究院林木遗传育种国家重点实验室北京100091 中南林业科技大学林学院长沙410004

【目的】探究杞柳4个栽培品种在重金属镉(Cd)胁迫下的离子组响应特征,为选育高Cd富集型杞柳、提高杞柳对重金属污染土壤的修复效率提供理论依据。【方法】采用水培试验,分析杞柳4个品种‘大红头’、‘大青皮’、‘黄皮柳’、‘庄坞柳’... 详细信息

【目的】探究杞柳4个栽培品种在重金属镉(Cd)胁迫下的离子组响应特征,为选育高Cd富集型杞柳、提高杞柳对重金属污染土壤的修复效率提供理论依据。【方法】采用水培试验,分析杞柳4个品种‘大红头’、‘大青皮’、‘黄皮柳’、‘庄坞柳’在0、10、50μmol·L-1的Cd(NO3)2处理下根、插条、新枝和叶组织Cd、大量元素(N、P、K、Ca、Mg)、微量元素(Fe、Zn、Cu、Mn、Mo、Se)含量变化,结合主成分分析、相关性分析以及偏最小二乘回归分析,明确Cd胁迫下杞柳不同组织离子组变异的元素贡献以及影响杞柳Cd积累和转运的主要元素。【结果】1)大量元素特别是N的变异系数明显小于其他元素,叶片Cd变异系数明显高于其他组织;Mn、Zn和Fe等二价阳离子在Cd胁迫下的变异系数均较高。2)杞柳离子组总变异的78.3%由组织类型的差异导致,其中Zn、Fe、Cu、Mn和Mo是杞柳离子组变异的重要组成部分。3)Cd胁迫对不同组织离子组干扰程度为:根>叶>新枝>插条。4)相关性分析发现,叶片Cd含量与Fe和Mg呈显著正相关;新枝和插条Cd含量与N和Se呈显著正相关;根部Cd含量与Ca、Cu和Se呈显著正相关。聚类分析和偏最小二乘回归确定N、P、Ca、K、Mn、Fe、Mg和Mo等元素在杞柳转运Cd的过程中起重要作用。【结论】Cd胁迫导致的杞柳离子组变异,主要来源于组织类型的差异;同一组织中,离子组的变异主要来源于Cd胁迫,不同组织中引起离子组变异的主要元素各不相同。Cd在杞柳体内的转运受离子组变异影响,其中的大量元素N、P、K、Ca、Mg,微量元素Mn、Fe和Mo在杞柳转运Cd的过程中起重要作用。

关键词：镉胁迫杞柳离子组矿质元素镉转运

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