在辣椒基因组中全面鉴定WRKY转录因子并筛选出受辣椒疫霉菌诱导的CaWRKY基因,并分析关键CaWRKY基因参与的信号通路。以CM334和NMCA10399为材料,基于辣椒基因组和RNA-seq数据,并在水杨酸(SA)和茉莉酸甲酯(MeJA)处理下通过qRT-PCR技术检测基因表达并分析。全基因组共鉴定出69个CaWRKY基因。接菌后12 h,抗、感材料中分别鉴定出7个和3个差异表达基因;接菌后36 h,分别有13个和22个差异表达基因,表明抗病材料能更快速应答。在筛选出的8个关键CaWRKY基因中,CaWRKY19和CaWRKY65受SA诱导上调表达;CaWRKY50受MeJA诱导上调表达;CaWRKY25受SA诱导上调表达同时受到MeJA抑制下调表达,而CaWRKY49同时受SA和MeJA抑制下调表达,推测CaWRKY19和CaWRKY65通过SA,CaWRKY50通过JA,而CaWRKY25和CaWRKY49则通过SA和JA信号途径参与辣椒抗疫病防御反应。
基于新疆布尔津县2010—2014逐月MODIS-NDVI遥感数据,旨在了解布尔津县四季的归一化植被指数NDVI时空分异规律。采用趋势分析方法,分析了5年来布尔津县NDVI的时间动态特征和空间变化趋势,定量的探讨了5年间研究区NDVI的时空演变。结果表明：(1) 2010—2014年布尔津县NDVI的时序变化呈现下降趋势,反映出不同季节NDVI的大小为：夏季>秋季>春季>冬季。(2) 5年间NDVI 不同年份同季节变化情况大体上变化幅度较小,不同季节 NDVI 的年际变化特征呈现出显著差异,其中春季变化特征显著,而夏季空间分布变化不明显,分布规律相对较为稳定;(3) 5年间布尔津县夏季年均NDVI变化趋势逐渐增加;春季NDVI变化趋势减小,植被指数逐步降低;秋季NDVI变化趋势增加,北部植物分布减少;冬季NDVI变化趋势减小。本研究对布尔津县植被覆盖的时空分布和演变进行分析,为生态环境的区域保护提供一些科学参考。
为进一步优化刺梨叶片愈伤组织诱导条件,本试验以‘贵农1号’、‘贵农2号’、‘贵农5号’、‘贵农7号’4个不同基因型刺梨叶片为试材,采用组织培养法研究预处理、取样时间、植物生长调节剂、抗褐化剂对叶片愈伤组织诱导及降低褐化率的影响。结果表明：100 mg/LVc浸泡12 h后,可显著提高4个基因型叶片愈伤组织诱导率,降低其褐化率,其中‘贵农1号’诱导率最高为97.44 %;春季是不同基因型叶片最佳取材时间,3月份叶片愈伤组织诱导率均达到最高值且褐化率最低;适合‘贵农1号’和‘贵农2号’叶片愈伤组织诱导的植物生长调节剂组合为1.0 mg/L6-BA+0.5 mg/LNAA,而‘贵农5号’和‘贵农7号’叶片愈伤组织诱导最适宜的植物生长调节剂组合为1.0 mg/L6-BA+1.0 mg/LNAA+1.0 mg/LTDZ;3种抗褐化剂对4种基因型刺梨叶片愈伤组织增殖培养的效果大小为AgNO3>柠檬酸>PVP;添加柠檬酸或AgNO3可明显降低刺梨叶片愈伤组织褐化率,其中以2.0 g/L柠檬酸或0.4 g/LAgNO3最为适宜,4个基因型叶片愈伤组织褐化率均达到最低值。该试验获得了4种基因型愈伤组织诱导的最适宜生长调节剂组合,降低了褐化率,为后续离体再生体系的建立奠定了基础。
为筛选适宜菜用的藜麦品种,并探索藜麦苗刈割的可行性,引种甘肃、内蒙、山西等地11份藜麦品种（系）,在日光温室栽培36天采收茎叶,进行植株性状、鲜食产量、适口性、营养物质含量及刈割可行性的比较。结果表明,‘条藜1号’、‘陇藜4号’鲜食产量较高,‘ZK1’、‘陇藜4号’、‘条藜1号’的营养丰富,‘陇藜4号’、‘陇藜5号’、‘陇藜3号’适口性较好。综合产量、营养及口感,‘陇藜4号’可作为菜用品种示范种植,该品种采收期株高36.0 cm、茎粗6.3 cm、叶片数16.7个、单株鲜重7.8 g,直收产量15.10 t/hm2,适宜刈割方式收获,刈割产量接近并略低于直收产量。
为筛选出植物工厂水芹的最佳生长条件,以日本水芹为试材,采用室内LED灯为光源,利用定时器控制光周期,观察不同光周期条件下水芹的生长状况。光周期设置为24 h内4组不同的时间的明/暗交替处理(3.5 h/2.5 h、7 h/5 h、14 h/10 h、10 h/14 h)。试验结束后,检测水芹的生长与生理指标,包括维生素C、总黄酮、可溶蛋白、光合色素以及硝酸盐含量等,以探究光周期对水芹生长与品质的影响。试验结果表明,在其他条件一致的情况下,光照培养时间由10 h（10 h光-14 h暗）延长到14 h（7 h光-5 h暗-7 h光-5 h暗）,有利于水芹株高增加、产量提升和品质改善。
为进一步优化苦瓜的氮钾肥施用方式,提高苦瓜中皂苷含量,选取苦瓜低皂苷含量品种‘206’、高皂苷品种‘优佳4号’为试验材料,以中皂苷品种‘疙瘩绿’为对照,采用根尖无损伤检测法,检测苦瓜根对氮和钾离子的吸收情况。结果表明,在幼果期‘优佳4号’根对氮离子的吸收显著高于‘疙瘩绿’和‘206’,而在幼苗期、幼果期对钾离子的释放比‘206’分别低40%和63.5%。田间栽培时以苦瓜品种、氮、钾元素为变量进行正交设计,并进行施肥验证,‘优佳4号’吸收氮元素和保有钾元素的能力更强,在低氮和低钾的情况下也可以产生高皂苷。中高含量的氮钾元素可以显著提高低皂苷品种的皂苷含量。在栽培生产中,高皂苷品种施肥可适当采用低氮和低钾措施,低皂苷品种要采用高氮和高钾措施。
大尺度范围内研究‘清香’核桃的物候期和叶、果表型可塑性,探讨气候变化对核桃物候期的影响,为核桃跨区域优质栽培和理解核桃种群分化提供参考。以中国暖温带栽培区、北亚热带栽培区和南亚热带栽培区的‘清香’核桃为研究对象,观测不同栽培区‘清香’核桃的物候期和复叶、单枝多果率和坚果果面特征等表型可塑性。不同栽培区‘清香’核桃遗传相似系数总体平均值为0.998,说明其纯度较高;从暖温带栽培区到南亚热带栽培区迁移栽培过程中,各区域‘清香’核桃物候期顺序一致,但果实发育时间从125天延长至150天;复叶小叶数从5~9片渐变为5~11片,侧叶由椭圆形叶尖锐尖渐变为长椭圆形叶尖渐尖;单枝多果率从2.22%增加至7.43%;坚果果面刻纹和刻窝逐渐增多增深。‘清香’核桃从暖温带到北亚热带再到南亚热带迁移栽培过程中,生长期延长,叶片逐渐由圆变长,叶尖变尖,单枝坐果数逐渐增多,坚果表面光滑程度减弱,物候期和叶、果均表型出了较强的表型可塑性。由其表现出的核桃向泡核桃转变的趋势推测,核桃和泡核桃2个种的分化可能是由环境因子所致。
针对设施葡萄生产中光温逆境导致果实品质欠佳（着色差）的问题,对2个葡萄园转色期的‘巨峰’和‘巨玫瑰’葡萄进行每日补光试验处理（4:00—5:00和19:00—22:00）,观察处理前后果实品质的差异。结果表明,每日补光4 h处理后‘巨峰’和‘巨玫瑰’着色更深、更均匀,且补光处理能显著提高葡萄果实的颜色指数,补光处理后葡萄果皮的花色苷含量提高了5.00~19.42 µg/g;葡萄果实的可溶性固形物含量增加了0.5~1.7 °Brix,葡萄糖含量增加了0.42~3.43 mg/g,最终成熟期提早了5~7天。综合试验结果可知,在葡萄转色期进行补光处理,可以明显改善红色系葡萄的着色问题,提高葡萄品质,对优质葡萄生产有良好的应用价值。
为明确收集的龙眼种质资源遗传多样性水平和亲缘关系,以20份龙眼种质资源为研究对象,采用ISSR分子标记进行遗传多样性及亲缘关系分析。11条引物共扩增出113条DNA片段,其中多态性片段90条,占总扩增片段数的79.65%。供试龙眼材料的遗传相似系数介于0.5487~0.8673之间,平均遗传相似系数0.7758。20份龙眼资源材料的ISSR聚类结果表明,供试龙眼材料间的亲缘关系较近,聚类结果受亲本关系影响,一定程度上反映了品种的地理分布情况,与传统分类方法较为一致。研究结果为龙眼种质资源的分类、遗传进化研究及杂交组合选配提供一定的理论和技术支持。
为摸清巴山核桃实生资源特点及分布特征,采用实地踏查的方法,以巴山山脉自西向东17个核桃分布重点县为踏查对象。结果表明：（1）巴山核桃资源量大,树体和果实性状变异丰富,蕴含了珍贵的核桃育种材料;（2）巴山核桃垂直分布范围为250~1800 m,在各区域与山区地形相一致,呈现依山分布的态势;（3）巴山核桃有3种实生栽培类型,其中核桃(J. regia)和泡核桃(J. sigillata)为主要分布种,核桃(J. regia)在巴山广泛分布,而泡核桃(J. sigillata)主要分布在巴山东南段海拔200~600 m区域;介于2个种之间的“中间类型”为其次分布种,集中分布在巴山中段区域。综上,巴山核桃蕴藏着中国核桃重要的基因型,将对研究中国核桃属植物的遗传分化起到重要作用。
为了解香蕉种质资源叶片表型性状的多样性,提高云南香蕉优异种质的保护和利用。对49份香蕉种质的18个叶片表型性状进行观测和描述,并对数据进行变异分析、Shannon-weaver多样性指数分析、相关性分析、主成分分析和聚类分析。香蕉种质叶片表型数量性状的遗传多样性指数高于质量性状;数量性状变异程度高,香蕉种质间差异明显。相关性分析发现31对性状相关性达到极显著水平(P<0.01),18对性状相关性达到显著水平(P<0.05),叶片表型性状间互相影响,关系密切。进一步进行主成分分析,将18个叶片表型性状简化为6个主成分,前6个主成分累计贡献率为78.80%,反映了香蕉种质叶片表型性状的大部分信息。对49份香蕉种质进行聚类分析,在欧式遗传距离为10时香蕉种质分为4个类群,分别为丛生野生蕉、大蕉和粉蕉、野生蕉、香芽蕉,同时发现叶姿、叶柄基部边缘形状、叶柄基部斑块颜色、叶柄槽形状是区分不同类群的主要性状。香蕉种质资源叶片表型多样性丰富,分析筛选得到的11个性状为香蕉种质资源叶片表型性状多样性分析的关键指标。
为解决东西垄向栽培的遮光问题,在辽宁北票地区以南北栽培为对照,研究东西大垄丛栽、大垄双行、大垄单行栽培方式对番茄生长、冠层环境、产量品质的影响。结果表明：4种栽培方式的株高、茎粗、地上部干物质积累量均无显著差异。环境方面,大垄丛栽的冠层光环境最佳,其中大垄丛栽的群体水平方向透光性最好,垄间的辐射量要优于大垄双行和大垄单行。大垄丛栽的冠层空气温度和土壤温度高于南北栽培,冠层空气相对湿度低于南北栽培。大垄丛栽的产量达到了47577 kg/hm2,显著高于其他3种栽培方式;相同栽培密度条件下,大垄丛栽的单产比南北栽培高了12.93%。品质方面,4种栽培方式的可溶性糖、有机酸、糖酸比、维生素C的含量均无显著性差异。综上所述,大垄丛栽的栽培方式在光环境、产量和品质等方面都优于传统栽培方式。由此可见,行距95 cm的东西大垄丛栽的栽培方式可以在高纬度地区进行推广。
旨在为水肥一体化在黄心菜设施栽培中的应用提供理论依据,本研究设置了常规施肥(CK),水肥一体化滴灌条件下常规追肥量(T1)、追肥减施33.4%(T2)和追肥减施66.7%(T3)4个处理,采用盆栽基质栽培法,探讨水肥一体化条件下追肥减量对黄心菜生长、产量、肥料偏生产力(partial factor productivity of fertilizer, PFP)和基质环境的影响。结果表明：相比CK处理,T1、T2和T3处理分别增产51.61%、44.15%和29.28%,增产显著。T3处理组PFP最高,达到139.55 kg/kg,是CK的2.4倍。水肥一体化有利于提高叶片数、开展度和最大叶面积,且在追肥后水肥一体化处理肥料见效更快。高水肥能显著提高基质碱解氮含量,但同时会造成基质中可溶性离子浓度过高。综上所述,采用水肥一体化可有效提高黄心菜产量、生长指标和PFP,建议追肥减施33.4%,不仅可显著提高产量和PFP且不易造成盐害。
为了探究模拟氮沉降条件下杉木幼苗光合及叶绿素荧光特征变化规律,从光合生理的角度探讨不同季节杉木幼苗对氮沉降的短期响应。选取杉木幼苗为实验对象,模拟氮沉降实验,设置4个处理水平对照(N0)、低氮（N30:30 kg/(hm2·a)、中氮（N60:60 kg/(hm2·a)、高氮(N90:90 kg/(hm2·a)。结果表明：添加氮以后,杉木幼苗的净光合速率(Pn),初始荧光产量(F0)、最大荧光产量(Fm)、最大PSII光能转换效率(Fv/Fm)、PSII潜在活性(Fv/F0)显著降低,水分利用率(Wue)显著增高(P<0.05)。随着氮沉降水平的增加,气孔导度(Gs)与蒸腾速率(Tr)呈现先升高后下降趋势,水分利用率呈现先下降后升高趋势。在中氮和高氮处理下,Fv/Fm、Fv/F0值显著降低(P<0.05)。在冬季,净光合速率与气孔导度、蒸腾速率和胞间二氧化碳浓度呈极显著正相关(P<0.01),春季,净光合速率与气孔导度和蒸腾速率呈极显著正相关(P<0.01),与胞间二氧化碳浓度呈负相关。氮沉降累积达一定阈值后,增加蒸腾失水,从而降低植株的水分利用效率。在冬季,净光合速率主要受到气孔限制的影响,热耗散增加,PSII反应中心出现光抑制现象,到春季,过量的氮沉降累积破坏了幼苗的光合结构,导致胞间二氧化碳浓度上升而净光合速率下降,非气孔限制成为影响净光合速率的主要原因。中氮处理可能使叶绿体中PSII潜在活性减弱,光反应中心光合电子的传递能力降低,导致光合效率下降。
水曲柳是中国重要的用材树种,也是中国东北地区重要的造林树种之一。为了对该树种有全面的认识和了解,本文就水曲柳生理学、生态学、遗传改良和繁育技术等作了综述和探讨,并提出今后水曲柳的研究应集中在以下几个方面：水曲柳大径材培育,水曲柳体胚,水曲柳作为园林绿化树种的应用,水曲柳药用价值的开发应用等,对其研究方向进行了展望,以期为后续的相关研究提供参考。
为探明紫椴种子休眠原因并找到休眠解除方法,以紫椴种子为材料,对其透性、萌发特性及休眠解除方法进行了研究。种子透性试验结果表明,紫椴种子经浓硫酸处理后透性增加,吸水率显著提高。种子萌发特性试验显示,紫椴完整种子萌发率为0,去掉种皮后,保留完整胚乳的种子萌发率为4.0%,切除部分胚乳（根尖未露出）的种子萌发率为23.3%,剥除胚乳帽露出根尖的种子萌发率为84.7%,离体胚萌发率为100%,此结果表明紫椴种子存在休眠,但其种胚并不存在休眠,其休眠是由胚外因素导致,胚乳（尤其是胚乳帽）是造成紫椴种子休眠的主要原因。种子休眠解除方法试验结果表明,浓H2SO4处理15 min+500 mg/L GA3溶液浸泡12 h+低温层积30天,可使紫椴种子发芽率达92.0%,可作为快速解除紫椴种子休眠的有效方法。综上,紫椴种子的种皮具有一定的透性障碍,但胚乳帽是造成其休眠的主要原因,使用浓H2SO4处理+GA3浸泡+低温层积的综合处理方法可在30天内解除紫椴种子的休眠。
开展不同品种百合叶绿素荧光参数对自然高温的响应研究,并对反映叶绿素荧光特性的重要指标展开分析,建立适宜百合品种高温响应评价的方法,筛选对自然高温响应敏感与不敏感的百合品种。以66份观赏百合种质资源为试验材料,在上海地区自然高温下分析比较Fv/Fm值,并采用模糊隶属函数法结合有序样本最优分割聚类法分析自然高温下不同品种的Fo、Fm、Fv/Fo、Fv/Fm、PIABS、DIo/CSo、φEo等指标,比较不同品种百合对自然高温逆境响应的敏感程度。结果表明：66份百合种质资源的Fv/Fm值在自然高温逆境下均受影响,采用隶属函数和有序样本最优分割聚类法将66份种质资源分为5个等级,‘Souvenir’、‘Merlet’、‘Conca D'Or’、‘Sunny Martinique’、‘Methone’等25个品种为一级,对高温逆境不敏感,适应性强;‘Zambesi’、‘Triumphator’、‘Nashville’、‘Brindisi’、‘Tresor’等19个品种为五级,对高温逆境较敏感,适应性差。本研究筛选鉴定出高温敏感与不敏感百合品种,为进一步开展耐热相关机理研究和耐热品种选育提供参考。
研究植物光合作用、气孔导度和蒸腾作用对光照强度的响应对于评价植物的光能和水分利用效率以及植物在不同光照条件下的生长具有重要意义。以3种藤本植物蔓长春花、西番莲和凌霄为实验对象,研究其在不同光强下的气体交换和叶绿素含量,并根据非直角双曲线模型估算其光合参数。结果显示,西番莲的光饱和点和最大净光合速率分别为1850 μmol CO2/(m2·s)和10.9 μmolCO2/( m2·s),明显高于其他2种植物。蔓长春花有较强的耐阴性,其光饱和点为580 μmol/( m2·s),明显低于其他2种植物,3种植物的表观量子效率并无明显差异,因此对弱光的利用能力相似。蔓长春花的叶绿素含量明显高于西番莲,但西番莲有相对较高的叶绿素a/b。西番莲有较宽的光适应范围,对弱光和强光的利用能力均较强,比蔓长春花和凌霄具有更强的光合能力。
为研究江苏丘陵地区主要栽培茶树品种的红茶适制性,对比分析了当地主要栽培的10个茶树品种的鲜叶原料和成品红茶的物理性状、加工性能、品质成分及感官品质等指标。结果表明,各品种所制红茶中‘福鼎大毫’、‘福鼎大白’、‘金观音’、‘龙井43’及‘白叶1号’的(TF+TR)/TB值超过1.05,茶汤的香气、滋味及明亮度好,‘浙农113’和‘楮叶齐’外形美观,内质也相对较好,均适制工夫红茶;‘乌牛早’、‘龙井长叶’及‘群体种’则因发酵性能较差和品质成分不协调而不适制工夫红茶。适制红茶的品种中,‘金观音’外形品质较差,但是香气突出;‘白叶1号’发酵性能较差,但是鲜甜度高,两者的品质风格都较为独特,适宜开发特色红茶。
为了解珍稀濒危植物笔筒树(Sphaeropteris lepifera)的种群现状及适宜生境类型,对浙江及福建笔筒树分布区域进行实地调查分析,以期为笔筒树原生境保护及野外回归提供参考。广泛收集有关笔筒树调查研究资料、咨询有关专家学者、实地走访和勘察,分析笔筒树分布区域的植被类型,评价笔筒树分布现状,总结笔筒树生境中存在的问题并提出保护建议。结果表明,生存环境的改变及人为活动破坏是野外笔筒树种群减少的重要原因,目前,多个笔筒树分布点种群呈衰退趋势。应通过增强原生境保护、种苗人工繁育、野外回归、开展濒危机制等相关研究,增加笔筒树种苗数量,构建笔筒树迁地保护种群来促进其野外种群及生境恢复,保护笔筒树种质资源。
