亞熱帶木蘭科、樟科10個(gè)樹(shù)種細(xì)根形態(tài)與功能特性研究及其親緣關(guān)系分析.pdf

1、細(xì)根是森林生態(tài)系統(tǒng)中植物吸收水分和養(yǎng)料的主要器官，是元素循環(huán)的重要組成部分，細(xì)根具有復(fù)雜的分枝系統(tǒng)，其形態(tài)特征對(duì)細(xì)根吸收以及周轉(zhuǎn)的功能具有重要影響。本研究試圖通過(guò)對(duì)江西奉新林區(qū)10個(gè)木蘭科、樟科樹(shù)種的形態(tài)特征、養(yǎng)分特征分析及其分子遺傳學(xué)親緣關(guān)系分析，以期豐富不同樹(shù)種的細(xì)根特征數(shù)據(jù)庫(kù)，探究各樹(shù)種形態(tài)結(jié)構(gòu)、化學(xué)成分和生理生態(tài)功能之間的關(guān)系，探尋細(xì)根特征參數(shù)與遺傳特性的關(guān)系。
　　本研究主要從以下兩個(gè)方面展開(kāi):
　　(1)分子手段

2、已成為植物根系研究的一個(gè)重要方法，具有信息含量高、穩(wěn)定性高、受環(huán)境條件的影響較小等優(yōu)點(diǎn)。本研究在江西奉新林區(qū)選擇亞熱帶古老被子植物木蘭科、樟科的10個(gè)樹(shù)種，分別是鵝掌楸屬（鵝掌楸L.chinense）、木蘭屬（白玉蘭M.denudate）、木蓮屬（紅花木蓮M.insignis、南方木蓮M.chingii、含笑屬（深山含笑M.maudiae樂(lè)昌含笑M.chapensis、含笑M.figo）、擬單性木蘭屬（樂(lè)東擬單性木蘭P.lotungen

3、sis）、樟屬（樟C.camphora）、檫木屬（檫木S.tzumu）。提取細(xì)根DNA后，采用兩種通用引物對(duì)trnL(UAA)基因內(nèi)區(qū)片段進(jìn)行擴(kuò)增和純化，自動(dòng)測(cè)序儀進(jìn)行序列測(cè)定，并對(duì)測(cè)定結(jié)果進(jìn)行人工校對(duì)。
　　結(jié)果表明，trnL基因序列的樹(shù)種親緣關(guān)系分析結(jié)果與此前研究的其他序列分析結(jié)果基本吻合，較好的區(qū)分了木蘭科和樟科植物，在木蘭科內(nèi)也將鵝掌楸屬的鵝掌楸、木蘭屬的白玉蘭有效區(qū)分出來(lái)成為單支結(jié)構(gòu)，但由于序列片段短，變異位點(diǎn)少，各屬之

4、間分辨率不高，含笑屬、木蓮屬、擬單性木蘭屬均未被完全分開(kāi)。
　　(2)不同根序級(jí)別的細(xì)根在生理功能上有明顯差別，對(duì)細(xì)根的形態(tài)結(jié)構(gòu)、養(yǎng)分組成的研究對(duì)探究樹(shù)種地下生態(tài)位特征和生物地球化學(xué)循環(huán)都具有重要影響。本研究采用追蹤挖掘法采集亞熱帶木蘭科、樟科10個(gè)樹(shù)種的完整細(xì)根根系，按照Pregitzer細(xì)根分級(jí)方法進(jìn)行分級(jí)，用Win-RHIZO系統(tǒng)對(duì)細(xì)根的形態(tài)參數(shù)進(jìn)行測(cè)定，同時(shí)對(duì)各根序細(xì)根的生物量以及C、N含量進(jìn)行測(cè)量，以探討不同樹(shù)種細(xì)根形態(tài)

5、特征、養(yǎng)分策略以及生理功能之間的關(guān)系。
　　結(jié)果表明，隨著根序的增加，10個(gè)樹(shù)種細(xì)根的比根長(zhǎng)、比表面積呈減小趨勢(shì)，直徑、根組織密度呈上升趨勢(shì)。除個(gè)別樹(shù)種外，各形態(tài)參數(shù)在同一樹(shù)種的不同根序級(jí)別以及不同樹(shù)種在同一根序級(jí)別上都有顯著差異。
　　經(jīng)比較，除樟科植物各級(jí)組織密度大于木蘭科植物外，未發(fā)現(xiàn)兩個(gè)科植物的各形態(tài)參數(shù)有其他的規(guī)律性差異。
　　10個(gè)樹(shù)種細(xì)根C含量均呈現(xiàn)出隨著根序上升而增加的趨勢(shì)，C/N比也隨根序的上升而增加