本文關(guān)鍵詞：楨楠種質(zhì)資源遺傳多樣性和水肥管理技術(shù)對幼樹生長與生理特性的影響，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：楨楠(Phoebe zhennan)為樟科(Lauraceae)楠屬(Phoebe)大喬木,多見于海拔1500 m以下的闊葉林中,屬亞熱帶常綠闊葉高大喬木,為國家二級重點(diǎn)保護(hù)樹種,素有“木中金子”之稱。在我國,楨楠主要分布在湖北省西部、貴州省西北部、四川省及重慶市。其名貴的原因主要是長期以來的人為砍伐、楨楠樹自身生長發(fā)育緩慢以及楨楠林的人工營造技術(shù)不成熟等,造成了目前楨楠資源稀缺的現(xiàn)狀,珍稀木材的市場需求和珍貴樹種資源保護(hù)的矛盾日益突出�；谶@一社會經(jīng)濟(jì)背景,近年來,楨楠種質(zhì)資源的調(diào)查研究、苗木培育技術(shù)的改進(jìn)以及人工林的保護(hù)與發(fā)展受到了林業(yè)生產(chǎn)單位和學(xué)術(shù)界高度關(guān)注,研究工作隨之加強(qiáng)。過去的研究涉及到了楨楠的生長規(guī)律、資源保護(hù)、開發(fā)利用以及苗木培育等方面,但研究的廣度和深度都很欠缺,而從種質(zhì)資源特征、種苗生長特性、營養(yǎng)調(diào)控及生理機(jī)能動態(tài)、環(huán)境脅迫與苗木生理響應(yīng)等方面的研究則幾乎仍屬空白。本課題主要在以下幾個(gè)方面進(jìn)行了研究：①在中國主要楨楠分布區(qū)進(jìn)行了時(shí)楨楠資源調(diào)查,選擇部分楨楠母樹的種子進(jìn)行育苗研究,包括四川(35株),云南(3株),重慶(13株),貴州(10株),湖北(14株)和湖南(17株)6個(gè)省49個(gè)縣市,使用AFLP分子標(biāo)記技術(shù)對這92個(gè)母樹的樣品進(jìn)行全基因組掃描；②于雅安市雨城區(qū)與都江堰市4個(gè)齡級3個(gè)林分,共采集8組(單株或多株構(gòu)成1組),對楨楠多胚現(xiàn)象進(jìn)行了研究,同時(shí)觀測了其中生長旺盛、健康的6號母樹,對其子代的生長狀況和光合生理特征進(jìn)行了觀測分析；③對1年生楨楠幼苗進(jìn)行盆栽施肥試驗(yàn),選用氮肥(NF)、復(fù)合肥(CF)、有機(jī)肥(OF)和混合肥(MF)4種肥料,設(shè)置對照(CK)、低、中、高4個(gè)施肥水平,于2013、2014年3、5、7月共施肥6次,多次測定各處理生理及生長指標(biāo)；④選取形態(tài)生長指標(biāo)基本一致的楨楠幼樹,進(jìn)行了干旱脅迫和復(fù)水試驗(yàn),主要研究結(jié)果如下：(1)貝葉斯分配測試、聚類分析和主成分分析三種遺傳結(jié)構(gòu)分析方法表明,本研究的楨楠種質(zhì)可以被劃分為3個(gè)遺傳群體,即SCZ(四川中部)群體、CQH(四川東部、重慶、湖北和湖南)群體和YG(云南和貴州)群體,而CQH群體可以進(jìn)一步劃分為CD-CQ(四川東部和重慶)和HB-HN(湖北和湖南)兩個(gè)亞群體。12對AFLP引物組合掃描92個(gè)楨楠種質(zhì)共擴(kuò)出422個(gè)位點(diǎn),其中多態(tài)位點(diǎn)有177個(gè),占總位點(diǎn)的40.4%,CD-CQ群體的多態(tài)位點(diǎn)比例最高為31.8%,而SCZ群體和YG群體的多態(tài)位點(diǎn)比例相差不大,分別為16.2%和16.1%。四個(gè)楨楠遺傳種群的平均遺傳多樣性為0.1163,其中CD-CQ種群的遺傳多樣性水平最高為0.1676,SCZ種群遺傳多樣性水平最低為0.0745。SCZ和YG群體間的遺傳距離最大,而CD-CQ和HB-HN群體間的遺傳距離最小。四個(gè)遺傳群體間的遺傳分化指數(shù)均比較顯著,其中SCZ和YG群體之間的遺傳分化指數(shù)最大(0.678),而CD-CQ和HB-HN群體之間的遺傳分化指數(shù)最小(0.257)。此外,Mantel檢驗(yàn)發(fā)現(xiàn)種群間的遺傳分化與地理距離之間呈正相關(guān)。(2)8株(組)不同母樹的楠木種子均存在多胚現(xiàn)象,多胚率最高達(dá)56.3%(7號,150年生),最低為4.3%(8號,80年生),其中雙胚率最高,三胚率次之,四胚率最低。不同粒級種子之間多胚率無明顯差異,多胚率亦未隨母樹年齡增加而有規(guī)律的變化。對多胚率最高的母樹子代的觀測表明：雙胚大苗(SD)的苗高和地徑的平均值分別為12.71 cm和2.13 mm,與單胚苗(D)相比差異不大,而雙胚小苗(SX)的苗高和地徑分別約為D的1/2。對處于盛果期、生長健康的母樹子代多胚苗(1年生)觀測表明：移栽初期(2個(gè)月后),SD的凈光合速率(^)及氣體交換參數(shù)值、光響應(yīng)和CO2響應(yīng)曲線與D水平相當(dāng),而SX的^及氣體交換速率受到抑制,兩個(gè)響應(yīng)曲線隨著光強(qiáng)、CO2濃度增加的上升幅度亦不大；移栽后期(4個(gè)月后),SX的光合能力有所改善。但7個(gè)月后,SX的株高、地徑生長狀況仍遠(yuǎn)不如SD。(3)有機(jī)肥(OF)和混合肥(MF)處理的楨楠樹高和地徑生長量大于氮肥(NF)和復(fù)合肥(CF),且NF、CF和MF各施肥水平之間差異均不大,其中OF處理下的生長量隨施肥量的增加呈先升后降的趨勢,中氮水平有機(jī)肥(MOF)處理的生長量可達(dá)CK的2倍。其次,四種肥料均可不同程度的促進(jìn)楨楠葉片葉綠素(Ch1)合成,降低類胡蘿卜素(Car)含量,并增大植株的凈光合速率(Pn)及氣體交換參數(shù),但OF和MF的效果更好,其中MOF的肥效最為顯著。楨楠葉片光響應(yīng)和C02響應(yīng)曲線也均上升(OF和MF上升幅度更大),其中,MoF處理下的楨楠葉片光飽和點(diǎn)(LSP)、CO2飽和點(diǎn)(CSP)升高并伴隨著光補(bǔ)償點(diǎn)(LCP)、C02補(bǔ)償點(diǎn)(CCP)降低。此外,MOF對土壤肥力的提高最顯著,土壤有效磷含量是CK的2倍多,土壤微生物生物量相對于CK增大了將近2倍,土壤蔗糖酶活性已達(dá)CK的8倍。(4)干旱脅迫導(dǎo)致楨楠樹高和地徑生長均受到嚴(yán)重的抑制作用,且重度干旱引起莖桿干縮,葉片卷縮。隨著干旱時(shí)間的延長,土壤體積含水量(SWC)顯著下降,正常供水(DO)的SWC在20%左右,停水5 d后降至9%。隨著干旱程度的加重,楨楠幼樹葉片相對含水量(LRWC)逐漸降低,重度干旱下降至DO的一半；Chl總量先升后降,Car含量在D30處理下明顯降低；Pn下降幅度逐漸增大；水分利用效率(WUE)驟降至DO的7%左右(重度干旱)；光響應(yīng)和C02響應(yīng)曲線逐漸平緩。楨楠光合日變化呈“單峰”曲線,干旱脅迫導(dǎo)致Pn最高峰出現(xiàn)的時(shí)間從12：00提前到10：00,且隨著干旱程度的加劇,最高峰逐漸消失。此外,楨楠體內(nèi)的SS、SP含量和SOD、POD、CAT活性在輕、中度干旱脅迫下明顯升高,重度干旱下Pro和MDA含量顯著增加,表明細(xì)胞膜系統(tǒng)受到嚴(yán)重傷害。復(fù)水后各處理Pn及氣體交換參數(shù)均有不同程度的上升,且隨著復(fù)水時(shí)間的延長(10d),水分利用效率WUE逐漸增大,其中D30處理猛升至10.0。綜上,從構(gòu)建楨楠種質(zhì)基因庫的角度來考慮,應(yīng)該加強(qiáng)CD-CQ和HB-HN兩個(gè)群體間的基因交流。在實(shí)際的苗木培育與生產(chǎn)中,種子多胚率太高可能對苗木生長不利,但雙胚苗中大苗經(jīng)過一年的培育,基本能趕上單胚苗的生長水平,而雙胚小苗需通過高度的集約培養(yǎng),才有部分幼苗可能達(dá)到出圃要求,但這無疑會增大育苗成本,因此生產(chǎn)實(shí)踐中可選擇淘汰雙胚小苗。施OF可為幼樹持續(xù)有效地提供營養(yǎng)物質(zhì),在施氮肥的基礎(chǔ)上增施有機(jī)肥可作為一種及時(shí)有效的改進(jìn)措施。此外,應(yīng)該制定合理的水分管理措施,及時(shí)補(bǔ)充水分,較長時(shí)間的重度干旱(即SWC低于6%)會對楨楠造成不可逆轉(zhuǎn)的損壞。
【關(guān)鍵詞】：楨楠 種質(zhì)資源 AFLP分子標(biāo)記 多胚苗 施肥 光合特性 土壤肥力 干旱脅迫 抗性生理 滲透調(diào)節(jié)
【學(xué)位授予單位】：四川農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：S792.24
【目錄】：

• 摘要6-9
• ABSTRACT9-15
• 第一章 前言15-38
• 1 引言15-16
• 1.1 楨楠簡介15
• 1.2 楨楠資源現(xiàn)狀15-16
• 2 文獻(xiàn)綜述16-35
• 2.1 植物種質(zhì)資源遺傳多樣性16-25
• 2.2 植物多胚現(xiàn)象研究25-27
• 2.3 水肥管理技術(shù)對植物生長和生理特性的影響27-35
• 3 選題依據(jù)及研究意義35-36
• 3.1 選題依據(jù)35
• 3.2 研究意義35-36
• 4 技術(shù)路線36-38
• 第二章 楨楠種質(zhì)資源遺傳多樣性研究38-60
• 1 引言38-39
• 2 材料和方法39-47
• 2.1 材料39-40
• 2.2 主要的試劑和藥品40
• 2.3 主要儀器40-41
• 2.4 模板DNA的制備41-42
• 2.5 AFLP分析42-47
• 3 結(jié)果與分析47-56
• 3.1 基因組DNA提取結(jié)果47
• 3.2 基因組DNA酶切結(jié)果47-48
• 3.3 預(yù)擴(kuò)增結(jié)果48-49
• 3.4 選擴(kuò)引物優(yōu)化49
• 3.5 位點(diǎn)遺傳多樣性49-50
• 3.6 種群結(jié)構(gòu)50-55
• 3.7 群體遺傳多樣性55
• 3.8 群體間遺傳分化55-56
• 4 討論56-60
• 4.1 楨楠遺傳多樣性56-57
• 4.2 貝葉斯分配測試、聚類分析和主成分分析在楨楠遺傳多樣性研究中的優(yōu)勢57-58
• 4.3 楨楠種群分化和遺傳結(jié)構(gòu)58
• 4.4 楨楠的種質(zhì)資源和遺傳多樣性保護(hù)58-60
• 第三章 楨楠種子多胚率及多胚苗苗期生長特性研究60-74
• 1 引言60
• 2 研究方案60-65
• 2.1 研究區(qū)域概況60-61
• 2.2 試驗(yàn)材料61-62
• 2.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)62-63
• 2.4 指標(biāo)測定方法63-64
• 2.5 數(shù)據(jù)處理64-65
• 3 結(jié)果與分析65-72
• 3.1 楨楠種子多胚率及多胚苗生長狀況65-68
• 3.2 楨楠多胚苗的光合特性及生長狀況68-72
• 4 討論72-74
• 4.1 楨楠種子多胚率及多胚苗生長研究72-73
• 4.2 楨楠多胚現(xiàn)象對幼苗光合特性及生長的影響73-74
• 第四章 施肥對楨楠幼樹生長、光合特性及土壤肥力的影響74-91
• 1 引言74
• 2 研究方案74-78
• 2.1 研究區(qū)域概況74-75
• 2.2 試驗(yàn)材料75
• 2.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)75-77
• 2.4 指標(biāo)測定及方法77-78
• 2.5 數(shù)據(jù)處理78
• 3 結(jié)果與分析78-87
• 3.1 兩年連續(xù)施肥對楨楠形態(tài)指標(biāo)的影響78-80
• 3.2 兩年連續(xù)施肥對楨楠光合特性的影響80-85
• 3.3 兩年連續(xù)施肥對楨楠栽植土土壤肥力的影響85-87
• 4 討論87-91
• 4.1 兩年連續(xù)施肥對楨楠生長的影響87-88
• 4.2 兩年連續(xù)施肥對楨楠光合特性的影響88-89
• 4.3 兩年連續(xù)施肥對楨楠栽植土土壤肥力的影響89-91
• 第五章 干旱對楨楠幼樹生長、光合特性及抗性生理的影響91-108
• 1 引言91-92
• 2 研究方案92-94
• 2.1 研究區(qū)域概況92
• 2.2 試驗(yàn)材料92
• 2.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)92-93
• 2.4 指標(biāo)測定及方法93-94
• 2.5 數(shù)據(jù)處理94
• 3 結(jié)果與分析94-103
• 3.1 干旱脅迫對楨楠土壤含水量的影響94-95
• 3.2 干旱脅迫對楨楠形態(tài)指標(biāo)的影響95-96
• 3.3 干旱脅迫對楨楠光合特性的影響96-100
• 3.4 干旱脅迫對楨楠抗性生理的影響100-102
• 3.5 干旱脅迫后復(fù)水對楨楠?dú)怏w交換參數(shù)的影響102-103
• 4 討論103-108
• 4.1 干旱脅迫對楨楠生長的影響103-104
• 4.2 干旱脅迫對楨楠光合特性的影響104-108
• 第六章 結(jié)論與創(chuàng)新性108-111
• 1 結(jié)論108-110
• 2 本論文的創(chuàng)新性110
• 3 存在的問題與展望110-111
• 參考文獻(xiàn)111-123
• 攻讀博士學(xué)位期間文章完成情況123-124
• 致謝124

【參考文獻(xiàn)】

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  本文關(guān)鍵詞：楨楠種質(zhì)資源遺傳多樣性和水肥管理技術(shù)對幼樹生長與生理特性的影響，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：374031