课题来源与背景： 本课题来源于黑龙江省财政厅。 黄菠萝（Phellodendron amurense Rupr.）是东北三大珍贵硬阔叶用材树种之一，雌雄异株植物，是我国名贵中药关黄柏的药源植物，为我国特有种、黑龙江省三大硬阔叶树种之一，由于其具有药用和木材双重价值而被大量砍伐，导致资源量锐减，现已被列为国家一级珍贵树种、国家2级保护树种和易危物种。黄菠萝在东北林区黄菠萝主要零散分布于河谷两侧及山地中下腹的阔叶林或红松阔叶混交林中，其生长缓慢，成材年限长，因此资源恢复难度极大。 研究目的与意义： 自然界中雌雄异株的植物仅占6%，不同性别的植物具有不同的经济价值，研究雌雄异株植物性别及其鉴定在理论与实践中都具有重要意义。例如以种子和果实为收获对象，则需大量的雌株，而以营养器官生长为主的绿化林木时雄株具更高的经济价值。在建立种子园时，则需要雌株所占比例则相对较高；而营建经济林或是特种用途林中性别不同经济价值也不同。然而雌雄幼苗需要生长多年才能开花显现性别，给育苗和造林带来极大不便。所以，研究植物的性别在理论与实践中都具有重要的意义，而性别的早期鉴定对于实际生产中性别的调控更具意义。因此，研究雌雄异株植物性别及其鉴定在理论与实践中都具有重要意义。 由于不同性别的植株在形态学、生物学特性以及经济价值等方面存在一定的差异，林业生产中常常希望根据经营目的与利用方向选择特定性别的植株进行利用，尤其在种子园营建及杂交育种中，必须明确区分雌雄株。而目前黄波萝的性别鉴定工作主要在开花期间进行，性成熟前将无法鉴别植株性别，即使性成熟后，非花期也很难区分雌雄株。因此有必要应用现代生物学研究方法建立一套准确、简便的黄菠萝成年树性别鉴定方法技术，进而为苗木性别早期鉴定奠定基础。 主要论点与论据： （1）天然黄菠萝优树选择标准研究 在符合条件的林分内，用树高和胸径性状的数量指标与形质指标的综合值对林木进行分级，筛选表现特别优良的个体。 （2）黄菠萝不同种源种子性状变异研究 对收集到的不同种源的种子，开展种子性状测定，探讨种子性状变异规律。 （3）黄菠萝实生苗繁育 开展黄菠萝实生苗繁殖技术研究，进行苗木初步分级。 （4）黄菠萝雌雄植株形态学研究 对比研究黄菠萝雌雄植株树高，胸径，叶长、叶宽等形态学指标。 （5）黄菠萝雌雄株化学鉴定技术研究 采用甲基红法、BTB、TTC等化学方法，研究黄菠萝雌雄株对化学试剂反应，分析黄菠萝叶片提取液颜色和光谱吸收值与其性别之间的关系，鉴别雌雄株。 （6）黄菠萝雌雄株生理学鉴别研究； 提取黄菠萝雌雄株叶片内保护酶（CAT 酶、SOD 酶和 POD 酶），测定酶活性，比较雌雄植株之间的区别。 创新点： 国内对黄菠萝的研究多集中在其价值利用、化学成分分析、提取、环境胁迫与次生代谢以及药效学等方面，也有部分工作涉及到人工栽培繁殖、组织培养、种群生态、病虫害等方面。有关黄菠萝雌雄异株性别有关的研究未见报道，本研究采用形态学方法、化学方法( 甲基红法、BTB 法、TTC 法和斐林试剂法) 及生理学方法(保护酶活性)等，通过分析成熟黄菠萝叶片提取液颜色和光谱吸收值与其性别之间的关系，探索黄菠萝早期性别鉴定技术，填补黄菠萝雌雄性别研究领域的空白，为黄菠萝人工林恢复和营林生产提供理论参考。 社会经济效益： 本课题将完成后可以揭示黄菠萝雌雄株间差异，筛选出可用于黄菠萝雌雄株早期鉴别的指标，确定适于黄菠萝雌雄株鉴别的有效方法并提出雌雄株鉴别技术，为探究该物种濒危机制、制定及时有效的保护措施提供参考，同时有助于黄菠萝早期性别鉴定，为育种、制种和栽培生产提供技术支持，具有现实意义。 存在问题：目前，黄檗雌雄株在开花之前并没有好的方法对其性别鉴定，通过我们前期的研究表明，采用化学显色反应方法可以鉴别黄菠萝成熟植株的性别，但不同方法有待进一步筛选，并且产生显色反应差异的成分也不清楚，本研究通过深入开展雌雄植株化学显色反应差异研究并对产生差异的成分进行解析，从而为黄菠萝早期性别精准鉴定及有效活性成分提取奠定基础，同时，为育种、制种和栽培生产提供技术支持，具有重要理论和现实意义。 历年获奖情况：无

黑龙江省林业科学院

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