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北京林业大学学报 2019年第4期41卷 1-7页

作者：姜晶李晓媛王楚王芳姜静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】查耳酮合成酶(CHS)是黄酮类化合物生物合成途径中的关键酶,其高表达可以促进黄酮类化合物积累,增强植物抵抗盐碱、干旱等非生物胁迫的能力,开展转BpCHS3白桦耐盐性分析,为阐明该基因的功能提供参考。【方法】以前期获得的转BpC... 详细信息

【目的】查耳酮合成酶(CHS)是黄酮类化合物生物合成途径中的关键酶,其高表达可以促进黄酮类化合物积累,增强植物抵抗盐碱、干旱等非生物胁迫的能力,开展转BpCHS3白桦耐盐性分析,为阐明该基因的功能提供参考。【方法】以前期获得的转BpCHS3白桦为试材,进行转基因白桦qRT-PCR及Northern Blot检测,同时测定了叶片中花青素质量分数。NaCl胁迫处理下,分别测定转BpCHS3白桦的盐害指数、叶绿素荧光参数及光合参数。采用qRT-PCR技术,测定转基因株系的类黄酮代谢途径中CHS下游5个关键酶基因以及BpCHS家族成员相对表达量。【结果】qRT-PCR及Northern Blot检测显示,导入的目标基因BpCHS3在mRNA水平能够表达。转基因白桦组培生根苗在0.3%NaCl胁迫第25天,对照(WT)株系盐害指数高达83%,而转基因白桦平均盐害指数仅为39%;白桦转基因盆栽苗在0.4%NaCl胁迫后,叶绿素荧光参数及光合参数测定显示,NaCl胁迫第9天多数转基因株系最大光化学效率(F_v/F_m)仍为正常值,而WT株系降至0.66,胁迫第9天时实际光化学效率(Φ_(PSII))和光化学猝灭系数(qP)呈下降趋势,但WT株系的降幅高于转基因株系;NaCl胁迫6 d时,5个转基因株系的净光合速率(P_n)平均值仍高于WT的43.47%。认为盐胁迫下BpCHS3基因在白桦中的过量表达能够维持其较高的光电子传递活性,提高PSⅡ反应中心原初光能转换效率,同时也能维持较高的净光合效率。分别以转BpCHS3白桦cDNA为模板qRT-PCR分析显示,相对WT株系CHS下游的5个关键酶基因在转基因株系中均呈不同程度的上调表达,BpCHS家族成员中只有BpCHS3表达量显著上调,而BpCHS1和BpCHS2均呈下调表达或与WT株系差异不显著。BpCHS3过表达株系花青素质量分数分析发现,转基因白桦叶片中花青素质量分数均显著低于WT株系,推测BpCHS3的过量表达,对另外2个CHS家族成员产生共抑制,且影响花青素的合成。【结论】转BpCHS3白桦的耐盐性提高,与花青素质量分数多少无关,BpCHS3的过表达可能促进其他黄酮类化合物的积累,从而增强白桦的耐盐能力。

关键词：白桦 BpCHS3 遗传转化耐盐性

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3种抗褐化剂影响水曲柳体胚发生的生理分析

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植物研究 2019年第2期39卷 252-258页

作者：彭春雪崔雪梅刘春苹杨玲王秋水沈海龙东北林业大学林学院林木遗传育种国家重点实验室哈尔滨150040

水曲柳体胚发生过程中往往伴随褐化现象的产生,并且大多体胚生长在褐化的外植体上,为解析外植体褐化和体胚发生之间的联系,本研究通过在培养基中添加PVP(聚乙烯毗咯烷酮)、L-Glu(L-谷氨酸)和AgNO_3(硝酸银),探究其对外植体褐化、体胚发... 详细信息

水曲柳体胚发生过程中往往伴随褐化现象的产生,并且大多体胚生长在褐化的外植体上,为解析外植体褐化和体胚发生之间的联系,本研究通过在培养基中添加PVP(聚乙烯毗咯烷酮)、L-Glu(L-谷氨酸)和AgNO_3(硝酸银),探究其对外植体褐化、体胚发生和生理生化的影响。研究结果表明:(1)低浓度(0. 1、0. 5 g·L^(-1)) PVP和100 mg·L^(-1)L-Glu处理加剧了外植体褐化,但显著促进了体胚发生,并且体胚发生率高达60%以上(分别比对照组提高了6. 59%、24. 08%和22. 88%);(2) 200 mg·L^(-1)L-Glu处理有效降低了外植体褐化,褐化率为68. 11%(相比对照组降低了5. 83%),但是体胚发生率降低,其发生率为46. 32%(相较于对照组降低了22. 8%);(3) 3种抗褐化剂处理后外植体细胞内的多酚氧化酶活性(PPO)和超氧化物歧化酶(SOD)活性均低于对照组,过氧化物酶(POD)活性和丙二醛(MDA)含量均高于对照组。因此,研究表明低浓度的抗褐化剂可以促进体胚发生,在这个过程中涉及到POD活性升高和MDA含量增加。本研究为解析水曲柳体胚发生伴随外植体褐化的生物学机理以及水曲柳体胚高频发生提供理论依据。

关键词：水曲柳体胚发生外植体褐化抗氧化酶活性

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东北黑土旱田改稻田对土壤团聚体微生物群落功能多样性的影响

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核农学报 2020年第12期34卷 2831-2838页

作者：赵美纯李鑫王月赵汉丞赵冬雪王盼盼孙广玉东北林业大学生命科学学院黑龙江哈尔滨150000 东北农业大学资源与环境学院黑龙江哈尔滨150000 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150000

为了解东北黑土旱田改种稻田后土壤团聚体中微生物群落功能多样性的变化,将东北黑土旱田(种植玉米为主)改种为稻田(简称"旱改稻"),采用Biolog-Eco微平板技术,研究了"旱改稻"后不同粒径土壤团聚体微生物的多样性指... 详细信息

为了解东北黑土旱田改种稻田后土壤团聚体中微生物群落功能多样性的变化,将东北黑土旱田(种植玉米为主)改种为稻田(简称"旱改稻"),采用Biolog-Eco微平板技术,研究了"旱改稻"后不同粒径土壤团聚体微生物的多样性指数以及其对碳源利用能力的变化。结果表明,"旱改稻"显著增加了黑土土壤水稳性微团聚体数量,增加了不同粒径土壤团聚体内有机碳(SOC)的含量。旱田和稻田不同粒径土壤团聚体内的土壤微生物群落平均颜色变化率(AWCD)表现为旱田淤泥+粘土>旱田大团聚体>旱田微团聚体>稻田大团聚体>稻田淤泥+粘土>稻田微团聚体。"旱改稻"明显降低了各粒径土壤团聚体微生物的多样性指数以及碳源利用能力,尤其对氨基酸与碳水化合物最为明显。主成分分析结果表明,旱田和稻田不同粒径土壤团聚体微生物群落功能多样性差异显著。综上,"旱改稻"明显改变了黑土土壤团聚体微生物群落功能多样性,降低了以碳源为底物的土壤微生物代谢活性。本研究结果为东北黑土区土壤可持续利用提供了理论参考。

关键词：黑土土壤团聚体微生物多样性旱田稻田

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东北东部樟子松幼林生长与立地因子关系研究

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森林工程 2020年第3期36卷 12-20,68页

作者：沈海龙崔晓坤孙海龙赵德海东北林业大学林学院哈尔滨150040 林木遗传育种国家重点实验室(东北林业大学) 哈尔滨150040 乔治亚大学瓦内尔林学与自然资源学院阿森斯GA 30602 USA

为了解东北东部山地引种区樟子松人工幼林生长与立地因子的关系,采用样地调查和平均木与优势木解析方法,调查和收集样地与解析木资料,利用数量化理论I计算各立地因子得分值,并检测生长指标与立地因子的相关性。研究结果表明,研究区域内... 详细信息

为了解东北东部山地引种区樟子松人工幼林生长与立地因子的关系,采用样地调查和平均木与优势木解析方法,调查和收集样地与解析木资料,利用数量化理论I计算各立地因子得分值,并检测生长指标与立地因子的相关性。研究结果表明,研究区域内不同地区的主导立地因子有所不同,影响小兴安岭南部引种区樟子松生长的主导立地因子是坡位、坡度和土层厚度,而张广才岭西坡的主导立地因子是土层厚度;张广才岭东坡的是坡度和黑土层厚度;长白山地以土层厚度和坡度为主导因子,大黑山南部以坡度为主导因子,大黑山北部以坡位为主导因子。综合本研究和相关研究结果可推出结论:土层厚度是影响东北东部山地引种区樟子松人工幼林生长发育的主导因子,凡能增加土层厚度的坡度、坡向和坡位都有利于樟子松林的生长发育。

关键词：樟子松人工幼林生长指标立地因子

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核桃楸无性系叶片性状变异分析

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分子植物育种 2021年第6期19卷 2030-2036页

作者：裴晓娜张秦徽张世凯王德孔令远曹森林孟刚赵曦阳国家林业和草原局哈尔滨林业机械研究所哈尔滨150086 中国林业科学研究院寒温带林业研究中心哈尔滨150086 东北林业大学林木遗传育种国家重点实验室哈尔滨150040 吉林省临江林业局临江134600

核桃楸(Juglans mandshurica Mamix.)是东北重要的用材及用药树种,其树皮、果实以及叶片均是重要的药材,对其种质评估和选择具有重要意义。为评价核桃楸优良种质资源,本研究以吉林省临江林业局核桃楸种子园中的31个核桃楸无性系为材料,... 详细信息

核桃楸(Juglans mandshurica Mamix.)是东北重要的用材及用药树种,其树皮、果实以及叶片均是重要的药材,对其种质评估和选择具有重要意义。为评价核桃楸优良种质资源,本研究以吉林省临江林业局核桃楸种子园中的31个核桃楸无性系为材料,对各无性系的叶长、叶宽、叶厚、叶面积、叶形指数、叶鲜重、叶干重、叶片含水量、比叶面积和叶干物质含量等性状进行了分析。结果表明:不同无性系间各测定指标差异极显著(P<0.001);各指标表型和遗传变异系数变化范围分别为4.77%~30.31%和3.49%~26.12%,各指标重复力变化范围为0.82~0.96,重复力较高,表明核桃楸叶片性状的高变异受较强的遗传因素控制;相关性分析结果表明,核桃楸叶片长度、叶片宽度、叶片厚度与叶面积等指标之间均达极显著相关水平;对31个核桃楸无性系进行聚类分析,可将无性系分为3类,第1类包括20个无性系,第2类包括10个无性系,第3类包括1个无性系,说明大部分无性系亲缘关系较近。这些分析结果为下一步优良无性系的选育提供了重要的信息和依据。

关键词：核桃楸无性系叶片性状变异系数聚类分析

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干旱胁迫下杨树无性系苗期光合与气孔形态变异研究

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植物研究 2020年第2期40卷 177-188页

作者：乔滨杰王德秋高海燕李召珉葛丽丽丁文雅赵曦阳黑龙江省林业和草原局种苗总站哈尔滨150040 临江林业局大西林场临江134600 吉林省临江林业局临江134600 东北林业大学林木遗传育种国家重点实验室哈尔滨150040

为了解不同干旱胁迫处理下,杨树叶片光合特性和气孔形态的变化规律,本研究以4个杨树无性系为材料,对其干旱胁迫下光合指标与气孔形态指标进行测定分析,方差分析结果表明:除气孔器长在处理间差异不显著外,其他性状在无性系间、处理间和... 详细信息

为了解不同干旱胁迫处理下,杨树叶片光合特性和气孔形态的变化规律,本研究以4个杨树无性系为材料,对其干旱胁迫下光合指标与气孔形态指标进行测定分析,方差分析结果表明:除气孔器长在处理间差异不显著外,其他性状在无性系间、处理间和无性系与处理交互作用间均达极显著差异水平。随着土壤相对含水量的逐渐降低,无性系净光合速率、蒸腾速率和气孔导度都呈现出不同程度的下降;而胞间二氧化碳浓度呈现为先降后升趋势,表明当土壤相对含水量大于40%时,光合作用的主要限制因子是气孔因素,当土壤相对含水量低于40%时,光合作用的主要限制因子转换为非气孔因素。气孔形态研究结果表明,各指标均随土壤相对含水量的持续降低呈现出持续下降趋势。利用隶属函数法对不同干旱胁迫下4个杨树无性系的抗旱性进行综合评价,结果表明:白城小青黑杨的抗旱性优于其他三个无性系。

关键词：杨树干旱光合特性气孔形态特征隶属函数

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白桦BpJMJ18基因启动子克隆及表达分析

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植物研究 2020年第5期40卷 751-759页

作者：王万奇齐婉竹赵秋爽曾栋刘轶付鹏跃曲冠证赵曦阳东北林业大学林木遗传育种国家重点实验室哈尔滨150040 吉林师范大学生命科学学院四平136000 北华大学林学院吉林132013

为探究BpJMJ18基因在植物生长发育过程中的功能,本研究利用PCR技术克隆白桦(Betula platyphylla)BpJMJ18基因的启动子,通过生物信息学分析发现,该启动子序列中除了包含TATA-box和CAAT-box等基本顺式作用元件外,还具有光响应元件和多种... 详细信息

为探究BpJMJ18基因在植物生长发育过程中的功能,本研究利用PCR技术克隆白桦(Betula platyphylla)BpJMJ18基因的启动子,通过生物信息学分析发现,该启动子序列中除了包含TATA-box和CAAT-box等基本顺式作用元件外,还具有光响应元件和多种激素应答相关的元件;进而构建植物表达载体pBI101-BpJMJ18 pro::GUS,并用农杆菌介导的瞬时转化法侵染白桦,对转基因株系进行GUS染色分析,结果发现BpJMJ18基因启动子能够驱动GUS基因在白桦的主根、侧根、根尖、叶片的维管束和嫩茎中均检测到表达。上述结果说明白桦BpJMJ18启动子具有启动活性,可能影响植物的生长发育。

关键词：白桦 BpJMJ18启动子瞬时转化表达分析

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小黑杨PsnHB22基因在烟草中的遗传转化研究

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植物研究 2020年第5期40卷 760-767页

作者：李潺张翔郑兰常成龙刘彩霞郑密由香玲东北林业大学生命科学学院哈尔滨150040 四平市国有林总场石岭子落叶松国家良种基地四平136000 东北林业大学林木遗传育种国家重点实验室哈尔滨150040

HD-Zip转录因子在光信号转导、非生物胁迫、叶片发育等方面发挥重要的作用,HB22转录因子是HD-ZipⅠ亚家族的成员之一。为研究PsnHB22基因的功能,从小黑杨(Populus simonii×***)cDNA中克隆PsnHB22基因并构建植物表达载体进行烟草(Ni... 详细信息

HD-Zip转录因子在光信号转导、非生物胁迫、叶片发育等方面发挥重要的作用,HB22转录因子是HD-ZipⅠ亚家族的成员之一。为研究PsnHB22基因的功能,从小黑杨(Populus simonii×***)cDNA中克隆PsnHB22基因并构建植物表达载体进行烟草(Nicotiana tabacum)的遗传转化,以获得该基因过量表达的转基因株系。对转基因株系进行PCR、qRT-PCR分子检测后观察表型,结果显示在营养生长时期,转基因烟草叶片窄小并且株高显著低于野生型对照。测定转基因烟草及野生型叶片的叶绿素含量,发现转基因烟草叶绿素含量显著高于野生型。由此推测PsnHB22基因在植株高生长、光合作用及叶片的形态建成等过程中起着重要的作用。

关键词：小黑杨 PsnHB22基因 HD-Zip转录因子烟草叶绿素含量

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植物Trihelix转录因子响应非生物胁迫的研究进展

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分子植物育种 2019年第10期17卷 3241-3246页

作者：卢惠君李子义贺子航王玉成及晓宇东北林业大学林木遗传育种国家重点实验室

Trihelix转录因子家族因其特有的三螺旋结构域(螺旋-环-螺旋-环-螺旋)而命名,该结构域高度保守,能与GT元件特异性地结合,因此该家族又被称为GT因子家族。Trihelix转录因子家族分为GT-1、GT-2、GTγ、SH4和SIP1等5个亚家族。前期研究表明... 详细信息

Trihelix转录因子家族因其特有的三螺旋结构域(螺旋-环-螺旋-环-螺旋)而命名,该结构域高度保守,能与GT元件特异性地结合,因此该家族又被称为GT因子家族。Trihelix转录因子家族分为GT-1、GT-2、GTγ、SH4和SIP1等5个亚家族。前期研究表明Trihelix转录因子不仅调控光应答基因的表达,还参与植物生长发育的各个过程,同时受高盐、干旱、冷害和病害的强烈诱导,广泛参与植物对生物和非生物胁迫的应答反应。Trihelix转录因子通过与其他基因互作等方式调控下游靶基因的表达,从而响应生物和非生物胁迫。本综述对植物Trihelix转录因子的结构特征及生物学功能进行介绍,详细阐述Trihelix转录因子在草本和木本植物中响应非生物胁迫的最新研究进展,为深入探究Trihelix转录因子响应非生物胁迫的分子机制提供理论基础。

关键词： Trihelix 转录因子非生物胁迫结构特征生物学功能

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MYC2转录因子参与植物发育调控的研究进展

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植物生理学报 2019年第2期55卷 125-132页

作者：李罡李文龙许雪梅李成浩东北林业大学林学院林木遗传育种国家重点实验室哈尔滨150040 东北林业大学图书馆哈尔滨150040

MYC转录因子是bHLH家族中的重要成员,近几年研究表明MYC2转录因子是以茉莉酸为核心的激素调控网络中的关键组分,参与调控大量植物发育过程与多种抗逆过程,例如:花青素、酚酸等次生代谢产物合成;氧化、虫害等胁迫响应;植物器官发育调控;... 详细信息

MYC转录因子是bHLH家族中的重要成员,近几年研究表明MYC2转录因子是以茉莉酸为核心的激素调控网络中的关键组分,参与调控大量植物发育过程与多种抗逆过程,例如:花青素、酚酸等次生代谢产物合成;氧化、虫害等胁迫响应;植物器官发育调控;激素互作过程,包括茉莉酸-水杨酸、茉莉酸-乙烯、茉莉酸-脱落酸等。本文对MYC2转录因子的结构、与激素的互作关系以及在植物器官发育中的调控功能的最新研究进展进行了简要综述。

关键词： MYC2转录因子器官激素互作发育

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