亞熱帶木蘭科、樟科10個樹種細根形態(tài)與功能特性研究及其親緣關系分析.pdf

1、細根是森林生態(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，細根具有復雜的分枝系統(tǒng)，其形態(tài)特征對細根吸收以及周轉(zhuǎn)的功能具有重要影響。本研究試圖通過對江西奉新林區(qū)10個木蘭科、樟科樹種的形態(tài)特征、養(yǎng)分特征分析及其分子遺傳學親緣關系分析，以期豐富不同樹種的細根特征數(shù)據(jù)庫，探究各樹種形態(tài)結(jié)構(gòu)、化學成分和生理生態(tài)功能之間的關系，探尋細根特征參數(shù)與遺傳特性的關系。
　　本研究主要從以下兩個方面展開:
　　(1)分子手段

2、已成為植物根系研究的一個重要方法，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。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個樹種，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樂昌含笑M.chapensis、含笑M.figo）、擬單性木蘭屬（樂東擬單性木蘭P.lotungen

3、sis）、樟屬（樟C.camphora）、檫木屬（檫木S.tzumu）。提取細根DNA后，采用兩種通用引物對trnL(UAA)基因內(nèi)區(qū)片段進行擴增和純化，自動測序儀進行序列測定，并對測定結(jié)果進行人工校對。
　　結(jié)果表明，trnL基因序列的樹種親緣關系分析結(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)分出來成為單支結(jié)構(gòu)，但由于序列片段短，變異位點少，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。
　　(2)不同根序級別的細根在生理功能上有明顯差別，對細根的形態(tài)結(jié)構(gòu)、養(yǎng)分組成的研究對探究樹種地下生態(tài)位特征和生物地球化學循環(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個樹種的完整細根根系，按照Pregitzer細根分級方法進行分級，用Win-RHIZO系統(tǒng)對細根的形態(tài)參數(shù)進行測定，同時對各根序細根的生物量以及C、N含量進行測量，以探討不同樹種細根形態(tài)

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