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分子植物育种 2022年

作者：张红娇张双胡志宝常如慧陈嵩曹丽娜刘关君曲春浦许志茹东北林业大学生命科学学院东北林业大学林学院林木遗传育种国家重点实验室东北林业大学林学院贵州大学林学院

蔗糖转运蛋白(SUT)介导植物中蔗糖的吸收和转运，参与植物的生长和发育过程。然而，目前对毛果杨SUTs基因家族的功能研究还不够全面。在本研究中，通过生物信息学方法从毛果杨基因组中鉴定了5个PtSUTs基因，并对该家族成员的理化性质、... 详细信息

蔗糖转运蛋白(SUT)介导植物中蔗糖的吸收和转运，参与植物的生长和发育过程。然而，目前对毛果杨SUTs基因家族的功能研究还不够全面。在本研究中，通过生物信息学方法从毛果杨基因组中鉴定了5个PtSUTs基因，并对该家族成员的理化性质、表达模式、进化等进行分析。系统发育分析表明，5个PtSUTs成员可分为三个进化分枝，每个分枝内的基因具有相似的基因结构。PtSUTs家族成员均含有MFS结构域，具有高度相似的保守基序。PtSUTs含有510～600个氨基酸残基。实时荧光定量PCR(RT-qPCR)分析表明，5个PtSUTs基因在不同组织中的表达模式不同，均受外源氮素的影响。本研究为进一步鉴定毛果杨PtSUT蛋白的生物学功能提供了重要信息。

关键词：毛果杨蔗糖转运蛋白生物信息学分析氮素处理表达模式

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彩叶桦新品种幼龄期生长适应性早期分析

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南京林业大学学报(自然科学版) 2024年第1期48卷 124-130页

作者：张曦文陈旭吴军孙国飞吴力国赵长海代伟昭刘桂丰林木遗传育种国家重点实验室(东北林业大学) 黑龙江省林木良种繁育中心佳木斯市孟家岗林场龙江县错海林场宁安市小北湖母树林林场五常宝龙店种子林场

【目的】通过彩叶桦新品种的多地点试验，研究其在不同立地条件下的生长表现及稳定性，为选择适应性强的优良新品种提供科学依据。【方法】以彩叶桦新品种6个品系及对照为研究对象，在立地条件不同的6个参试点造林。各参试点试验林均按... 详细信息

【目的】通过彩叶桦新品种的多地点试验，研究其在不同立地条件下的生长表现及稳定性，为选择适应性强的优良新品种提供科学依据。【方法】以彩叶桦新品种6个品系及对照为研究对象，在立地条件不同的6个参试点造林。各参试点试验林均按完全随机区组设计，设置5个区组，区组内每小区定植5～15株，株行距2 m×3 m。调查各参试点彩叶桦新品种幼龄期的树高、地径、保存率等性状，利用DPS统计分析软件对其进行多点联合方差分析及稳定性分析。【结果】(1)树高、地径生长量在品种间和地点间的差异以及品种与地点的交互作用均表现极显著(P<0.01),对开展彩叶桦新品选择及稳定性分析具有重要意义。(2)彩叶桦新品种中，‘朝霞’系列RG12、RG11生长表现较好，其中：RG12在帽儿山、宝龙店、孟家岗、鹤岗4个参试点的树高、地径生长量最大，其较各参试点试验群体均值分别提高了22.2%、38.3%、18.0%、9.8%和72.2%、43.2%、21.5%、19.1%;RG11在小北湖参试点的树高、地径生长量最大，较当地试验群体均值提高了23.3%和21.5%;‘紫霞’系列紫2在错海参试点的树高生长表现较好，其较当地参试点群体均值提高了9.8%;其他彩叶桦生长表现一般或较差。(3)在6个彩叶桦新品种中，‘紫霞’系列新品种的保存率较高，平均为90.1%;而‘朝霞’系列新品种保存率较低，平均为78.7%。(4)依据各品种树高、地径的速生性和稳定性参数综合评价认为RG11较好。【结论】彩叶桦的生长性状在品种间和地点间存在显著差异，品种与地点存在显著交互作用。据幼龄期的分析初步确定‘朝霞’系列RG11的速生性较高、稳定性较强，可在全部6个参试点推广。

关键词：彩叶桦新品种生长适应性多地点试验品种稳定性

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‘麦缘锦楸’叶色表型qRT-PCR内参基因筛选及验证

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林业科学研究 2022年第1期35卷 123-131页

作者：杨英英赵林姣杨桂娟张玉付鹏跃胡继文刘莹王楠三峡大学生物技术研究中心湖北宜昌443002 林木遗传育种国家重点实验室中国林业科学研究院林业研究所国家林业和草原局林木培育重点实验室楸树国家创新联盟北京100091 西南林业大学林学院云南昆明650224 东北林业大学林木遗传育种国家重点实验室黑龙江哈尔滨150040

[目的]筛选不同叶色部位稳定表达的内参基因,为后期开展‘麦缘锦楸’叶色形成的分子机制奠定基础。[方法]以‘麦缘锦楸’不同叶色部位及灰楸对应部位叶片为材料,利用实时荧光定量PCR(qRT-PCR)技术检测了7个候选基因(CfUBC、CfActin11、C... 详细信息

[目的]筛选不同叶色部位稳定表达的内参基因,为后期开展‘麦缘锦楸’叶色形成的分子机制奠定基础。[方法]以‘麦缘锦楸’不同叶色部位及灰楸对应部位叶片为材料,利用实时荧光定量PCR(qRT-PCR)技术检测了7个候选基因(CfUBC、CfActin11、CfPP2A、CfMADH、CfGADPH、CfEF-1及CbuActin)的相对表达量,利用GeNorm、NormFinder和BestKeeper等分析软件对内参基因进行了稳定性评价。分析了‘麦缘锦楸’和灰楸不同叶色部位中萜类合成相关基因(CfGES)的表达模式,验证了上述稳定性评价结果的可靠性。[结果]7个候选内参基因在‘麦缘锦楸’和灰楸叶片中均具有作为内参基因的性能,其中,CfMADH和CfEF-1在不同叶色部位的表达量最稳定,CfGADPH和CfActin11次之,CfUBC最差。以萜类合成相关基因CfGES验证内参稳定性发现,单独或组合使用CfEF-1及CfMADH为内参基因时,CfGES的表达差异与转录组数据趋势一致。[结论]单独或组合使用CfMADH和CfEF-1来校准‘麦缘锦楸’不同叶色部位的基因表达量,可显著提高实验结果的可靠性。

关键词： ‘麦缘锦楸’ 叶片内参基因 qRT-PCR

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生物与非生物逆境胁迫下植物脂质调控机制及其研究进展

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中国油料作物学报 2023年第5期45卷 1062-1072页

作者：刘凤娇于耸刘冠黑龙江大学现代农业与生态环境学院黑龙江哈尔滨150080 东北林业大学生命科学学院东北盐碱植被恢复与重建教育部重点实验室黑龙江哈尔滨150040 东北林业大学林学院林木遗传育种国家重点实验室黑龙江哈尔滨150040

病虫害等生物逆境胁迫与温度、水分等非生物胁迫是影响植物生长发育与产量的关键因素。脂质参与到植物响应胁迫的各通路中,形成一套独特的反馈应答机制,如不饱和脂肪酸对生物胁迫中的抗病虫功能等。另外,非生物胁迫中脂肪酸衍生物还能... 详细信息

病虫害等生物逆境胁迫与温度、水分等非生物胁迫是影响植物生长发育与产量的关键因素。脂质参与到植物响应胁迫的各通路中,形成一套独特的反馈应答机制,如不饱和脂肪酸对生物胁迫中的抗病虫功能等。另外,非生物胁迫中脂肪酸衍生物还能够增加细胞内渗透调节,减少膜脂过氧化程度,提高植物的抗逆性。因此,脂质的含量与植物生长发育过程中的生物胁迫与非生物胁迫有密切联系。本文综合了国内外生物与非生物胁迫下植物脂质的调控机制及其研究进展,简要介绍了胁迫类型,重点总结了植物在各胁迫下脂质的变化及调控作用,意在加深对逆境下植物生理活动的了解,为进一步研究植物抗逆过程中脂质的调控提供参考。

关键词：植物生长发育响应胁迫脂质不饱和脂肪酸调控机制

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彩叶杨树新品种‘辉煌1号’

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园艺学报 2021年第S02期48卷 3011-3012页

作者：姜静陈坤李艺迪陈肃刘桂丰东北林业大学林木遗传育种国家重点实验室哈尔滨150040

杨树‘辉煌1号’是由三倍体‘银中杨’雄株通过转PaGLK-RNAi获得的干扰表达株系中选育出的黄叶新品种,其叶片中PaGLK1的表达量降低,光合色素含量减少。茎干通直,皮孔圆形,夏季叶片上表面黄绿色,观赏效果佳,适宜在城市绿化中应用。

关键词：杨树叶色 RNAi 品种

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油茶巢式交配子代油脂相关性状的遗传分析

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江西农业大学学报 2024年第2期46卷 379-388页

作者：王安妮王开良柴静瑜钟慧奇滕建华张磊俞文仙林萍中国林业科学研究院亚热带林业研究所/林木遗传育种全国重点实验室浙江杭州311400 浙江省林木育种技术研究重点实验室浙江杭州311400 东北林业大学林木遗传育种国家重点实验室黑龙江哈尔滨150040 浙江省金华市婺城区东方红林场浙江金华321025 浙江省杭州市富阳区农业农村局浙江杭州311400

【目的】探究油茶种内杂交和种间杂交的亲本选配机制,为油茶高含油率杂交育种选育提供指导。【方法】以油茶巢式交配设计的种内、种间杂交子代为材料,分别测定种仁含油率、木质素、纤维素和半纤维素含量,分析母本的一般配合力(GCA)、杂... 详细信息

【目的】探究油茶种内杂交和种间杂交的亲本选配机制,为油茶高含油率杂交育种选育提供指导。【方法】以油茶巢式交配设计的种内、种间杂交子代为材料,分别测定种仁含油率、木质素、纤维素和半纤维素含量,分析母本的一般配合力(GCA)、杂交组合的特殊配合力(SCA),解析重要性状的遗传效应。【结果】12个家系的种仁含油率为17.83%~53.55%,木质素含量为4.68%~18.12%,纤维素含量为3.66%~13.04%,半纤维素含量0.54%~12.20%。种仁含油率、木质素、纤维素和半纤维素含量的差异在组合间和母本内父本间达到了显著水平。含油率和木质素、半纤维素含量呈显著负相关关系,其相关系数为-0.489和-0.297。长林4号种仁含油率的GCA最高,达到1.57。各组合的SCA分析表明,含油率SCA为-6.38~4.28,其中含油率SCA高且其余3个性状SCA低的种内杂交组合有40×95和4×18。种间杂交组合含油率的SCA普遍较低,仅53×小2较高,为2.77。除木质素外,含油率、纤维素、半纤维素含量主要受显性效应控制,非加性方差大于加性方差,说明以这3个性状为目标的杂交育种中评估亲本的SCA比GCA更重要。4个性状的单株遗传力范围为10.84%~58.35%,家系遗传力为4.23%~.21.35%,均受到较强的环境效应影响。【结论】以配合力为参考指标,结合各组合的表型数据,选出可用于油茶高含油杂交种质创制的优良种内杂交组合40×95和4×18,种间杂交组合53×小2。

关键词：普通油茶小果油茶巢式交配设计油脂性状配合力遗传力

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巨桉EgrWAT1基因克隆和功能初步分析

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植物研究 2023年第4期43卷 601-611页

作者：张昊楠陈珊珊徐建民罗萍王晓萍许志茹范春节东北林业大学生命科学学院哈尔滨150040 国家林业和草原局热带林木培育重点实验室中国林业科学研究院热带林业研究所广州510520 林木遗传育种国家重点实验室东北林业大学/中国林业科学研究院哈尔滨/北京150040/100091

为探究WALLS ARE THIN(WAT1)在木本植物中木材形成以及响应胁迫中的作用,利用生物信息学工具进行分析,并以巨桉(Eucalyptus grandis)为材料克隆EgrWAT1S及其另一转录本EgrWAT1L,通过实时荧光定量PCR(qRT-PCR)探究其在不同组织、节间以... 详细信息

为探究WALLS ARE THIN(WAT1)在木本植物中木材形成以及响应胁迫中的作用,利用生物信息学工具进行分析,并以巨桉(Eucalyptus grandis)为材料克隆EgrWAT1S及其另一转录本EgrWAT1L,通过实时荧光定量PCR(qRT-PCR)探究其在不同组织、节间以及响应胁迫时的表达模式。结果表明:EgrWAT1S在韧皮部表达量较高,而EgrWAT1L主要表达在根部。在茉莉酸甲酯(MeJA)、水杨酸(SA)处理和盐胁迫以及缺磷、缺硼处理时,其表达存在着明显不同的模式,在MeJA、SA处理时甚至存在着相反的表达模式。这些结果表明EgrWAT1L基因可能通过转录调控来影响EgrWAT1S表达和进一步的蛋白翻译来响应激素和胁迫处理。为进一步研究WAT1基因在巨桉生长发育过程中的作用和调控方式提供基础,也为将来桉树的分子育种提供可能。

关键词：巨桉 WAT1 可变剪切基因克隆表达模式

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蓖麻miR396基因家族及其靶基因GRF生物信息学分析及鉴定

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中国油料作物学报 2022年第2期44卷 344-353页

作者：邢海彦唐杰松于耸郑志民东北林业大学生命科学学院东北盐碱植被恢复与重建教育部重点实验室黑龙江哈尔滨150040 东北林业大学林学院林木遗传育种国家重点实验室黑龙江哈尔滨150040

MiR396-GRF在调控植物的生长发育和生物胁迫及非生物胁迫过程中发挥着重要作用,目前关于蓖麻miR396和GRF的研究还很少。本研究中利用BLASTP和Pfam在蓖麻基因组中鉴定到4个miR396和11个GRF成员。分析发现,RcGRFs转录因子蛋白长度在318-61... 详细信息

MiR396-GRF在调控植物的生长发育和生物胁迫及非生物胁迫过程中发挥着重要作用,目前关于蓖麻miR396和GRF的研究还很少。本研究中利用BLASTP和Pfam在蓖麻基因组中鉴定到4个miR396和11个GRF成员。分析发现,RcGRFs转录因子蛋白长度在318-619aa之间,理论等电点在5.54-9.34之间,分子量最小为35179.57 Da,最大值则为67639.97 Da。保守结构域和基序分析发现,所有RcGRFs均包含QLQ和WRC保守结构域。系统进化分析发现,RcGRFs在进化上与同样是双子叶植物的大豆、木薯、毛果杨存在着相似的进化模式,并且通过对RcmiR396与RcGRFs作用位点的分析发现,所有的RcGRFs均包含RcmiR396靶位点,并大部分位于外显子和3'UTR区。一些RcGRF具有组织表达特异性,因此,RcmiR396与RcGRF可能相互作用,调节蓖麻生长发育的不同阶段。

关键词：蓖麻 miR396 GRF 表达分析

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毛果杨CNGC家族全基因组鉴定及胁迫响应分析

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植物研究 2022年第4期42卷 613-625页

作者：王雪莹王瑞琪张洋刘聪夏德安魏志刚林木遗传育种国家重点实验室东北林业大学哈尔滨150040 国家林业与草原局盐碱地研究中心中国林业科学研究院北京100091

植物环核苷酸门控离子通道(cyclic nucleotide-gated channels,CNGC)家族具有多种生物学功能,尤其是在植物的生长发育及逆境胁迫响应中发挥着重要的作用。本研究通过生物信息学方法及qRT-PCR对PtrCNGC家族成员蛋白的基本理化性质与结构... 详细信息

植物环核苷酸门控离子通道(cyclic nucleotide-gated channels,CNGC)家族具有多种生物学功能,尤其是在植物的生长发育及逆境胁迫响应中发挥着重要的作用。本研究通过生物信息学方法及qRT-PCR对PtrCNGC家族成员蛋白的基本理化性质与结构特征、系统发育、基因结构和保守基序、启动子顺式作用元件,以及基因表达模式进行分析。结果表明:在毛果杨(Populus trichocarpa)全基因组中共鉴定出19个PtrCNGC基因,PtrCNGC家族成员可分为4个亚群(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ亚群),其中第Ⅳ亚群分为2个亚组(Ⅳa组和Ⅳb组)。PtrCNGC基因编码的蛋白均为碱性蛋白,此外,该家族仅有1个成员为疏水性蛋白,其余成员全部为亲水性蛋白。19个PtrCNGC不均匀地分布于毛果杨的11条染色体上,剩余8条染色体上没有成员分布。PtrCNGC家族包含7对同源基因且它们之间的Ka/Ks值均远小于1。PtrCNGC家族各亚群成员之间的基因结构、蛋白保守基序分布差异较小。启动子顺式作用元件预测分析发现,PtrCNGC基因序列启动子区域存在响应多种激素以及逆境胁迫相关的作用元件。qRT-PCR结果表明,PtrCNGC家族在不同组织中的表达具有特异性,在茎中的表达量较高,在根和叶中的表达量较低;在盐胁迫和干旱胁迫下,PtrCNGC家族同一分支上的多数成员表现出相似的表达模式。本研究结果为进一步研究毛果杨CNGC家族在非生物胁迫中的功能提供参考。

关键词：毛果杨 CNGC家族生物信息学分析逆境胁迫

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毛果杨WRKY40基因克隆及转基因拟南芥抗旱性分析

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分子植物育种 2022年

作者：黄珊陈雪冰刘关君魏志刚东北林业大学林木遗传育种国家重点实验室黑龙江大学生命科学学院

PtrWRKY40基因从毛果杨(Populus trichocarpa)中克隆得到，其CDS全长957 bp，编码318个氨基酸，分子量为35.13 kDa，理论等电点为8.96。生物信息学分析结果表明：PtrWRKY40蛋白的二级结构主要是由无规卷曲(57.23%)，延伸链(10.69%)，α...

PtrWRKY40基因从毛果杨(Populus trichocarpa)中克隆得到，其CDS全长957 bp，编码318个氨基酸，分子量为35.13 kDa，理论等电点为8.96。生物信息学分析结果表明：PtrWRKY40蛋白的二级结构主要是由无规卷曲(57.23%)，延伸链(10.69%)，α-螺旋(29.87%)，β-折叠(2.20%)组成，是碱性亲水的不稳定蛋白；系统进化树的构建及基序分析发现，毛果杨与白杨的亲缘关系最近；亚细胞定位实验表明PtrWRKY40定位于细胞核。4% PEG6000模拟干旱胁迫结果表明，胁迫后的野生型拟南芥(Arabidopsis thaliana)种子萌发率比转基因型拟南芥种子萌发率高。综上所述，预测该基因可能响应干旱胁迫。

关键词：

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