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1、紅櫸(Zelkova schneideriana Hand-Mazz.)材質(zhì)優(yōu)良,花紋美麗,抗壓能力、耐水濕性和耐腐朽性強(qiáng),是室內(nèi)裝飾和高檔家具的首選材料,也是船艦、橋梁、建筑、車輛等的高檔用材,深受國(guó)際國(guó)內(nèi)歡迎,市場(chǎng)價(jià)格昂貴。本文研究了紅櫸不同種源的種子、葉片形態(tài)變異、苗期生長(zhǎng)節(jié)律、木材材性差異及其光合特性和抗旱性,并用ITS序列比較分析了紅櫸種源的起源與分化。主要研究結(jié)果如下:
(1)紅櫸種源間(單株間)種子長(zhǎng)、寬、長(zhǎng)
2、寬比和千粒重等性狀的差異均達(dá)極顯著水平,且種源水平上各性狀的遺傳力分別為0.9018、0.9210、0.9221和0.9008,單株水平上的遺傳力分別為0.9260、0.9792、0.9326和0.9925,表明紅櫸種子形態(tài)性狀存在著豐富的遺傳變異,且受到中等程度以上的遺傳控制;相關(guān)分析表明,紅櫸種子長(zhǎng)、寬及千粒重之間存在著極顯著相關(guān)關(guān)系,且紅櫸種子性狀無明顯的經(jīng)向和緯向變異,種子長(zhǎng)主要受年均溫和無霜期影響,種子寬主要受1月均溫影響,而
3、千粒重主要受年均溫的影響;聚類分析表明,紅櫸種子形態(tài)特征地理變異呈現(xiàn)區(qū)域板塊變異模式和隨機(jī)變異模式等。
(2)紅櫸種源間各葉片形態(tài)性狀的環(huán)境方差、表型方差均大于或等于其遺傳方差,遺傳方差分量所占百分比少,說明紅櫸葉片形態(tài)性狀受環(huán)境的影響很大;紅櫸葉片葉面積與葉長(zhǎng)、葉寬呈極顯著正相關(guān),與周長(zhǎng)呈顯著相關(guān),且各種源的葉面積擬合方程相關(guān)系數(shù)均在0.98以上,擬合效果良好;紅櫸種源間葉片長(zhǎng)寬比、形狀因子和葉厚的廣義遺傳力分別為0.7
4、101、0.7064和0.7595,且遺傳變異系數(shù)小,說明這些性狀受到中等程度以上的遺傳控制,能夠比較穩(wěn)定地遺傳給后代。
(3)紅櫸不同種源苗期苗高和地徑生長(zhǎng)均為全期生長(zhǎng)類型,且符合“S”型曲線,并能用Logistic生長(zhǎng)方程對(duì)其生長(zhǎng)節(jié)律動(dòng)態(tài)很好的擬合;紅櫸種源幼苗苗高、地徑的物候期參數(shù)和生長(zhǎng)參數(shù)均存在比較明顯的差異,各種源間線性生長(zhǎng)量占總生長(zhǎng)量百分率為54.60%~66.55%。
(4)紅櫸不同種源間木材基
5、本密度的差異達(dá)到極顯著水平,而種源內(nèi)木材基本密度比較穩(wěn)定,變異較小;不同種源間木材徑向全干縮率不存在顯著差異,但種源內(nèi)不同個(gè)體間的差異顯著;紅櫸木材基本密度與徑向全干縮率相關(guān)關(guān)系不顯著,表明基本上相互獨(dú)立遺傳,且兩者與各地理氣候因子相關(guān)關(guān)系也不顯著。
(5)紅櫸的凈光合速率(Pn)日變化呈雙峰型,呈輕微的光合“午休”現(xiàn)象,其峰值分別出現(xiàn)在上午8:00和下午14:00。根據(jù)日變化參數(shù)Pn、胞間CO2濃度(Ci)和氣孔限制值(
6、Ls)的變化方向,推斷紅櫸光合“午休”主要受非氣孔因素限制。相關(guān)分析和多元逐步回歸分析表明,影響紅櫸光合速率日變化的主要生理生態(tài)因子為Tr、Vpdl、Ca和Ci等。
(6)當(dāng)大氣CO2濃度為400μmol·mol-1時(shí),紅櫸葉片凈光合速率(Pn)與光合有效輻射(PAR)之間回歸方程為Pn=-9×10-6pAR2+0.0212PAR+0.592,光飽和點(diǎn)、補(bǔ)償點(diǎn)及表觀量子效率分別為1177.8μmol·m-2·s-1、20.
7、0μmol·m-2·s-1、0.0345;葉片蒸騰速率(Tr)與PAR間回歸方程:Tr=0.025PAR+4.535(R2=0.8169,n=48);葉片水分利用效率(WUE)和PAR之間的回歸方程:WUE=-2×10-6 PAR2+0.0033 PAR+0.1939,相關(guān)系數(shù)為0.8222(n=48);在1200μmol·m-2·s-1 PAR條件下,Pn與CCO2之間回歸方程為pn=-2×10-5CCO22+0.0621 CCO2-
8、5.5018,R2=0.936(n=45),CO2飽和點(diǎn)、補(bǔ)償點(diǎn)、羧化速率分別為1552.5μmol·mol-1、84.8μmol·mo1-1、0.0403; Tr隨CCO2增強(qiáng)基本保持穩(wěn)定不變。WUE與CCO2之間回歸方程為:WUE=-3×10-6 CCO22+0.0105 CCO2-0.9442, R2=0.8945(n=45)。
(7)紅櫸不同種源葉片凈光合速率日變化趨勢(shì)并不一致,其中懷化種源表現(xiàn)為單峰曲線,而湖州等
9、其他3個(gè)種源則表現(xiàn)為雙峰曲線,且湖州種源的光合日均值顯著高于其他種源;相關(guān)分析和逐步回歸分析表明,不同紅櫸種源凈光合速率日變化的影響因子大體相似,其中蒸騰速率和光合有效輻射為最穩(wěn)定的影響因子;紅櫸不同種源的凈光合速率的光響應(yīng)曲線和CO2響應(yīng)曲線的總體趨勢(shì)相同,但不同種源間光補(bǔ)償點(diǎn)、光飽和點(diǎn)、CO2補(bǔ)償點(diǎn)及CO2飽和點(diǎn)差異較大。
(8)紅櫸葉片中脯氨酸、丙二醛、可溶性蛋白質(zhì)、可溶性糖和葉綠素含量等生理指標(biāo)在不同種源間存在著極
10、顯著差異;隸屬函數(shù)法綜合評(píng)價(jià)表明,5個(gè)紅櫸種源的抗旱性順序?yàn)橼M州種源>懷化種源>滁州種源>湖州種源>南京種源。這說明紅櫸不同種源間存在著較大的抗旱性能力差異,具有較大的種源選擇潛力。
(9)紅櫸5個(gè)種源的ITS序列、ITS1和ITS2長(zhǎng)度變異范圍分別為561~623 bp、157~210 bp和215~222bp;軟件DNAMAN、遺傳距離和UPGMA法系統(tǒng)發(fā)育樹表明,南京種源與贛州種源的親緣關(guān)系較近,湖州種源與懷化種源的
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