摘要：采用以基质配比、吲哚丁酸(IBA)质量浓度、处理时间为因素的3因素3水平正交试验设计,以古毛白杨雄株经组培繁育的5龄子代的当年生枝条为试验材料,研究古雄性毛白杨嫩枝扦插技术,综合不同基质配比床面反射光强及叶面温度等因素影响,得出古雄性毛白杨嫩枝在珍珠岩∶蛭石(体积比1∶1)的基质配比中扦插生根效果明显高于蛭石、珍珠岩;在该基质配比的基础上,采用IBA 500 mg/L或IBA 1 000 mg/L浸泡插穗基部10、30、60 min,均能获得90%以上的生根率,平均每株生根数在7.0~8.7条,其中,以珍珠岩∶蛭石(体积比1∶1)+IBA 1 000 mg/L+浸泡30 min生根效果最佳,扦插生根率可达98.3%,每株平均生根数为8.2条。

摘要：为确定毛白杨(Populus tomentosa)根系是否存在水力再分配现象,并探究其发生特征与影响因子,该研究以四年生毛白杨为研究对象,利用热比率法对3株样树的共计7条侧根(R1–R7)进行长期液流监测,并对土壤水分以及气象因子进行同步测定。结果显示:毛白杨存在两种水力再分配模式,分别为干旱驱动的水力提升和降雨驱动的水力下降,水力再分配的发生模式与特征受侧根分布深度与直径大小的影响。在整个生长季尺度上,毛白杨根系再分配的水量较低;但在极端干旱条件下,部分侧根再分配的水量可达其日总液流量的64.6%,表明水力再分配会为干旱侧根提供大量水分。根系吸水与气象-土壤的耦合因子(太阳辐射(Rs)×土壤含水率(SWC)、水汽压亏缺(VPD)×SWC、参考蒸散发(ET_(o))×SWC)间存在显著相关关系,但水力再分配与所选因子基本不相关。此外,毛白杨浅层根中存在特殊的日间逆向液流现象,其液流量最高可占日液流总量的79.2%(R1)到90.7%(R2),该现象可能对浅层根系抗旱起到重要作用。

摘要：毛白杨‘LM50’具有速生、抗逆、不飞絮等优良特性,是木本植物进行遗传转化的理想材料。长期无性繁殖会导致优良性状衰退,在进行组织培养时,往往出现外植体不定芽分化和生根困难等问题。通过花药培养可以在较短时间内使毛白杨复幼,从而消除因外植体老化带来的负面影响,为转化研究提供理想的材料。与此同时,期望通过花药诱导创制单倍体植株,为基因组学研究和倍性育种提供材料。以山东冠县毛白杨基因库的‘LM50’为试验材料,对其花药发育时期与花芽形态的关系进行鉴定,选择单核靠边期的花药进行试验,探究了生长素和细胞分裂素在花药愈伤组织形成、不定芽分化及不定芽生根中的作用,建立了毛白杨花药离体再生体系,采用流式细胞仪和染色体压片计数法对诱导获得的再生植株进行了倍性鉴定。进一步利用花药培养再生植株的叶片建立了分化率高、生根率高的植物再生体系。小孢子发育时期与花芽外部形态特征对比表明,花芽长度为(1.98±0.06)cm,1/4花序露出芽鳞的花芽,此时小孢子大部分处于单核靠边期;选择处于此时期的花药诱导形成愈伤组织,愈伤组织诱导率最高的培养基为H+1.00 mg/L NAA+1.00 mg/L BA,诱导率约为28.89%;愈伤组织进一步分化为不定芽,最佳分化培养基为MS+0.05 mg/L NAA+0.50 mg/L BA,分化率约为22.23%;不定芽接种至生根培养基,最佳生根培养基为1/2 MS+0.30 mg/L IBA,生根率约为93.30%;利用流式细胞仪和染色体压片法对花药培养的27株再生植株进行倍性鉴定,鉴定植物均为二倍体;再生植株叶片分化成芽的最佳培养基为MS+0.10 mg/L TDZ+0.10 mg/L NAA+0.50 mg/L BA,分化率高达92.23%。该叶片分化产生的不定芽的生根培养基与愈伤组织诱导不定芽生根的培养基相同,生根率一致。研究获得了毛白杨‘LM50’花药诱导再生植株,并建立了再生植株的叶片培养体系,可用于该优良无性系的快速繁育和毛白杨的遗传转化研究,为毛白杨的分子设计育种奠定了基础。

摘要：为了揭示毛白杨锰超氧化物歧化酶基因PtoMnSOD在植物抗逆中的功能。本研究通过RT-PCR方法获取毛白杨PtoMnSOD基因序列,并对该基因及其编码蛋白进行生物信息学分析。结果显示:PtoMnSOD基因开放阅读框(ORF)为699 bp,编码232个氨基酸,具有PF00081和PF02777两个保守结构域,属于MnSOD亚家族。其编码的蛋白含有20个磷酸化位点,是无跨膜结构、无信号肽且定位于线粒体的不稳定亲水性蛋白。同源序列比对显示,不同物种的MnSOD氨基酸序列具有很强的保守性。研究结果为进一步开展毛白杨锰超氧化物歧化酶基因PtoMnSOD的功能研究奠定了理论基础。

摘要：在河北省林业和草原科学研究院院内的试验林内(2019年秋季栽植,每个品种4次重复随机区组设计,每个小区4株,株行距为4 m×4 m),选取败育毛白杨雄株‘1605’(简称‘1605’)无性系、正常可育雄株‘毛白杨1316’(简称‘1316’)无性系的3年生苗木为试验苗木,测定毛白杨无性系花序(花粉)特征、生长形态特征、光合蒸腾特性;采用t检验法、皮尔逊(Pearson)相关性分析法,分析败育毛白杨雄株无性系和可育雄株无性系间生长特性、光合特性的差异,分析性状特征、光合特性与败育特征的相关性。结果表明:‘1605’的花粉萌发率低(0.93%),花粉畸形率较高(25.15%)。‘1605’的比叶质量为89.94 g·m^(-2),萌条数量较少,胸径年生长量为3.42 cm,树高年生长量为3.26 m,落叶较晚,树干颜色偏绿色,皮孔形状近圆形,花序较短(9.86 cm)。‘1605’的叶绿素a质量分数(2.53 mg·g^(-1))、类胡萝卜素质量分数(0.38 mg·g^(-1))均较低。‘1605’的光合速率显著优于‘1316’,且8月份的净光合速率最高(21.54μmol·m^(-2)·s^(-1)),显著大于6月份和7月份。综合试验结果,败育毛白杨雄株‘1605’具有花粉败育特性,且生长特性和光合特性均显著优于可育雄株。

摘要：为探索地表滴灌施氮(DIF)下短轮伐期毛白杨林木生长及水分利用、氮素吸收的规律,以2~4年生(2017—2019年)毛白杨无性系S86为研究对象,设置3个灌溉梯度(W20(-20 kPa)、W33(-33 kPa)、W45(-45 kPa))和4个施氮梯度(N0(不施氮)、NL(施氮量为192 g·株^(-1))、NM(施氮量为318 g·株^(-1))、NH(施氮量为444 g·株^(-1)))组成12个滴灌-施氮处理,并设置无灌溉、施肥措施的对照处理CK,监测连续生长季内毛白杨林木生长、器官生物量及氮含量、灌溉水分利用效率和林分氮吸收量。运用模型对增广因子设计进行方差分析。结果表明:滴灌-施氮促进林木生长的作用随林龄增加而减弱,-20 kPa灌溉处理下(W20NL、W20NM、W20NH、W20N0),2~3年生林木平均胸径增量分别显著高于其他灌溉梯度28.24%和6.42%,林分年蓄积生长量较CK显著提高76.12%和20.84%;增施氮肥及灌溉和施氮的交互效应对林木生长无明显作用。滴灌-施氮处理显著提高2~4年生林木器官生物量;-20 kPa灌溉处理,林木叶、枝、干和根的生物量显著高于其他处理23.66%;不同处理,林木器官的氮质量分数均无明显差异(2017年细根除外);林木吸氮量达97.92~300.02 kg·hm^(-2),不同施氮量下林木生长及器官氮质量分数无明显差异,但高施氮量(NH)能显著提高-20 kPa灌溉处理下的灌溉水分利用效率,平均达到1.58 kg·m^(-3)。因此,针对短轮伐期毛白杨纸浆林培育,滴灌是促进幼林生长的有效措施,提高施氮量仍能有效提高林木灌溉水分利用效率。

摘要：【目的】明确滴灌下林地土壤水分运移规律,以期为林分精准滴灌策略制定提供数据支撑和理论依据。【方法】以砂壤土下进行地表滴灌的2年生毛白杨人工林为研究对象,通过田间试验研究灌水及水分再分布过程中土壤水势(ψ_s)、湿润锋和含水率(θ)的动态变化规律,然后利用田间实测数据评估HYDRUS-2D/3D模拟土壤水分短期运动的精度和可行性,并运用验证后的模型对不同初始土壤含水率(θ_i)下的湿润锋运移进行模拟。【结果】灌溉过程中ψ_s、湿润锋水平和垂直运移距离、土壤湿润体内θ随灌水时长的变化可分别用Logistic函数(R^2=0.99)、对数(R^2=0.99)、幂函数(R^2=0.82)和多项式(R^2=0.99)函数描述;停灌时,湿润锋水平和垂直运移距离分别达到22.9和37.3 cm,湿润体内ψ_s和θ较灌溉开始时分别提高61.6%和30.9%,ψ_s在停灌后约120 h恢复至灌溉起始水平;湿润锋水平和垂直运移距离模拟值与实测值的平均偏差分别为1.3和4.5 cm,停灌时及水分再分布过程中HYDRUS-2D/3D模拟θ的平均RMSE和RMAE分别为0.021 cm^3·cm^(-3)和9.7%;利用HYDRUS-2D/3D模拟,得到试验地不同干旱程度时(土壤水分有效性的40%,60%,73%和80%)θ_i越高,湿润锋的水平和垂直运移均越大,且不同θ_i下的水平运移均略小于其垂直运移。【结论】HYDRUS-2D/3D可用于模拟砂壤土下地表滴灌毛白杨幼林的短期土壤水分动态。不同θ_i下湿润锋水平和垂直运移距离随灌溉时长的变化图,可为砂壤土上毛白杨及相似树种人工林的合理滴灌时长的确定提供参考。

摘要：【目的】研究不同田间持水量和纯氮施用量对毛白杨人工林单位面积上林分蓄积量的影响,确定毛白杨无性系最佳水氮组合方案。【方法】采用裂区试验设计在河北威县林地研究不同水氮耦合处理对不同无性系(BT17,B331,S86,1316)毛白杨林分蓄积量影响。【结果】1)无性系在不同纯氮施用量和田间持水量灌溉条件下单位面积上林分生长量有差异,S86无性系对高水肥处理响应较好,1316无性系响应较差。2)对杨树人工林进行水分灌溉管理措施时,应该设置田间持水量75%以上作为灌溉临界值同时灌溉临界值应考虑造林地区的环境条件、造林密度、林龄等因素。3)杨树人工林单位面积上纯氮施肥量范围是在100~400kg·hm^-2,且施肥量应当根据实验地区肥力等级状况进行酌量加减。【结论】在河北威县S86无性系是在田间持水量75%以上和每株施氮量160g的管理措施下能实现速生丰产的毛白杨无性系,建议在相近地区进行杨树人工林速生丰产林培育时候优先考虑。

摘要：【目的】针对毛白杨优树种质资源形态学差异小、不易区分等问题,利用多态SSR引物构建优树种质资源指纹图谱,为毛白杨种质资源管理、新品种选育、知识产权保护等提供参考。【方法】本研究以山东冠县毛白杨种质资源库469个优树无性系为对象,从毛白杨SSR多态引物筛选入手,通过荧光SSR引物PCR扩增和毛细管电泳仪检测筛选SSR引物,并构建指纹图谱。【结果】在2 317对SSR引物中,共计得到清晰、特异、多态、稳定扩增的SSR引物406对,这些SSR引物在19条染色体上的分布数量介于3~39对之间,利用BLAST比对分析可将其中389对SSR引物定位到毛果杨基因组,构建了毛白杨优树种质资源多态SSR引物库。应用多态性较高的SSR核心引物,以及特异的SSR辅助引物相结合的技术策略,筛选出25对多态性较高的SSR核心引物,以及13对特异的SSR辅助引物,构建了毛白杨种质资源库内469个优良无性系指纹图谱库,并完成了指纹图谱的QR编码。【结论】本研究成功构建了毛白杨种质资源多态SSR引物库和优树无性系指纹图谱库,对与毛白杨类似的林木种质资源遗传变异研究以及品种鉴定、系谱分析等具有重要意义。

摘要：【目的】探究密度和行距配置对毛白杨苗木生长、养分含量和光截获的影响,筛选毛白杨苗木适宜的密度和行距配置,为提高毛白杨苗木质量、节约毛育苗成本提供参考。【方法】以毛白杨新品种“北林雄株1号”苗木为试验材料,采用双因素完全随机区组设计,设置高、中、低3种育苗密度[50000(A1)、41667(A2)和31250(A3)株·hm^(-2)]和3种行距配置[行状配置B_(1)(行距0.8 m)、带状配置B2(2行1带,窄行距0.6 m+宽行距1.0 m)和带状配置B3(2行1带,窄行距0.4 m+宽行距1.2 m],测定毛白杨苗木生长指标、养分含量、光截获和叶面积指数。【结果】1)密度和行距配置对毛白杨苗木生长指标影响显著(P0.05),行距配置对毛白杨苗木光截获和叶面积指数影响极显著(P<0.01),带状配置显著增加毛白杨苗木光截获和叶面积指数,带状配置B3的光截获和叶面积指数最大,分别为0.87和3.59,显著高于行状配置B_(1);4)不同密度和行距配置下,光截获显著影响毛白杨生长指标(P<0.05),光截获与毛白杨苗高、地径、地上生物量、地下生物量和总生物量呈极显著正相关(P<0.01),与茎根比呈显著负相关(P<0.05),其中光截获与生物量的决定系数(R2)最高,达0.408。【结论】在不同密度和行距配置下,光截获是影响苗木苗高、地径、地上生物量、地下生物量和总生物量的关键因素。密度和行距配置不同,苗木生长指标以及养分浓度均表现出相应变化。从苗木质量上考虑,中密度带状配置B3毛白杨的生长指标、养分含量和光截获最佳,苗木质量最佳。从生产经济上考虑,高密度带状配置B2、高密度带状配置B3、中密度带状配置B2、中密度行带状配置B3的密度和行距配置模式均较佳。