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南京林业大学学报(自然科学版) 2024年第1期48卷 18-28页

作者：杨蕴力曹俐王阳顾宸瑞陈坤刘桂丰林木遗传育种全国重点实验室(东北林业大学)

【目的】为培育更多的彩叶树种，以满足人们对城市园林绿化美景的追求，采用分子设计育种手段创制黄叶裂叶桦（Betula pendula‘Dalecarlica’）。【方法】以裂叶桦茎段为材料，通过农杆菌介导法将前期构建的35S::BpGLK1-RNAi载体导入... 详细信息

【目的】为培育更多的彩叶树种，以满足人们对城市园林绿化美景的追求，采用分子设计育种手段创制黄叶裂叶桦（Betula pendula‘Dalecarlica’）。【方法】以裂叶桦茎段为材料，通过农杆菌介导法将前期构建的35S::BpGLK1-RNAi载体导入其基因组中，进而对获得的抗性转基因株系进行DNA水平及mRNA的检测，同时测定裂叶桦BpGLK1干扰表达株系的叶色、光合色素及光合参数、株高生长、基因表达特性。【结果】实验共获得8个抗除草剂再生转化株系，分子检测表明，BpGLK1干扰序列分别整合于8个转基因株系基因组中，且这些转基因株系中的BpGLK1相对表达量均呈下调表达。对移栽田间的1年生转基因株系叶色、叶色参数和叶绿素相对含量调查发现，8个转基因株系中RE1—RE5为黄叶株系，RE6—RE8为绿叶株系；相对于WT及绿叶株系，黄叶株系叶色参数L*及b*显著升高，叶绿素a及叶绿素b含量降低，但叶绿素a与b的比值呈上升趋势。转基因株系与野生型（WT）株系相比净光合速率（P_n）没有显著差异。株高分析显示，4个转基因株系显著高于WT株系；3个株系与WT株系差异不显著。基于RNA-Seq找到的显著下调的差异基因BpCOL、BpLCHⅡ、BpPDS和BpFKBP的qRT-PCR分析显示，上述4个基因在RE1—RE3中均呈显著下调表达趋势。【结论】导入的GLK1干扰靶序列能够降低转基因裂叶桦BpGLK1基因表达量，并获得了在园林绿化中具有潜在应用价值的黄叶裂叶桦。

关键词：裂叶桦 BpGLK1 转基因叶色

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红松天然种群遗传多样性分析及核心种质构建

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南京林业大学学报(自然科学版) 2024年第5期48卷 69-80页

作者：闫平玉张磊王佳兴冯可乐王浩浩张含国东北林业大学林木遗传育种全国重点实验室

【目的】红松（Pinus koraiensis）是分布在中国东北地区的珍贵树种，由于近百年的人类干扰，其自然种群分布数量及范围逐渐减少。探究红松的遗传多样性和构建天然红松的核心种质，可为有效保存、管理和利用红松种质资源提供科学依据。... 详细信息

【目的】红松（Pinus koraiensis）是分布在中国东北地区的珍贵树种，由于近百年的人类干扰，其自然种群分布数量及范围逐渐减少。探究红松的遗传多样性和构建天然红松的核心种质，可为有效保存、管理和利用红松种质资源提供科学依据。【方法】以东北地区黑龙江省鹤北、五营、小北湖和鸡西，以及吉林省露水河5个保存现状良好的红松种群为研究对象，采用表型数据和分子标记相结合的方法，进行其核心种质构建。【结果】分子和表型方差分析结果均表明：红松天然种群的遗传变异主要来源于个体间，分别占总变异的96%和72.84%。鸡西种群与其他种群有着较远的遗传距离，平均遗传分化指数(Fst)为0.026 8,同时具有较高的遗传多样性，Shannon指数和表型多样性指数分别为1.111和2.00。结构分析表明5个红松天然种群没有明显亚群结构。不同林龄红松种群的遗传多样性没有明显变化，且较小林龄的种群不存在杂合缺失和近亲繁殖的现象，针叶性状与地理因素存在广泛的相关性，造成不同红松种群的表型分化。【结论】以分子和表型标记共同构建30%取样比例的红松核心种质，Shannon指数与表型多样性指数分别为1.076、2.018,能够较好地代表红松天然种群的遗传现状，也能更好地促进红松种质资源管理、保护和利用；根据红松遗传结构特征，建议重点从原地保护方面开展对红松天然种质的保护，以促进红松天然种群的生态恢复、种质保护及利用。

关键词：红松天然种群遗传多样性遗传结构核心种质林木育种乡土树种

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长白落叶松自由授粉家系生长变异及优良家系早期选择

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南京林业大学学报(自然科学版) 2024年第5期48卷 81-89页

作者：王佳兴闫平玉孙佰飞刘劲宏冯可乐张含国东北林业大学林木遗传育种全国重点实验室

【目的】通过对4个长白落叶松种子园的40个自由授粉家系在4个地点建立子代测定林，对其生长性状进行遗传变异和稳定性分析，初步选出长白落叶松优良家系。【方法】对来自鹤岗、林口、永吉、大孤家4个地点的长白落叶松家系6～8年生子代... 详细信息

【目的】通过对4个长白落叶松种子园的40个自由授粉家系在4个地点建立子代测定林，对其生长性状进行遗传变异和稳定性分析，初步选出长白落叶松优良家系。【方法】对来自鹤岗、林口、永吉、大孤家4个地点的长白落叶松家系6～8年生子代林树高、胸径进行单点方差分析、多年多点联合方差分析、遗传参数分析、稳定性分析及育种值估算，进行长白落叶松优良家系早期选择。【结果】单点方差分析表明，长白落叶松家系生长性状在家系间差异极显著；多年多点联合方差分析表明，长白落叶松家系树高性状在家系、地点、年份及互作间均差异极显著；遗传参数分析发现，不同地点不同年度树高家系遗传力均大于单株遗传力，各地点家系遗传力为0.611～0.852,4个地点联合家系遗传力为0.646,受到较强遗传控制。4个地点联合家系表型变异系数和遗传变异系数分别为41.36%和3.87%。20%入选率时8年生各地点树高性状遗传增益为23.35%～38.89%。以育种值估算结果为主，结合树高平均值和稳定性参数，选出CH309、CH349、HG5、BS349和HG13为高产稳产家系，平均育种值为0.528,平均树高为4.00 m,高出对照25.78%,平均稳定性参数为0.085,适宜在4个地点进行推广。【结论】长白落叶松家系生长性状在家系间、不同年度及不同地点间具有丰富的遗传变异，筛选出的优良家系适合在东北三省及立地条件相似的地区进行推广。

关键词：长白落叶松生长性状遗传变异稳定性分析优良家系早期选择

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CRISPR/Cas9核糖核蛋白介导的无T-DNA插入的白桦BpGLK1精准突变

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南京林业大学学报(自然科学版) 2024年第1期48卷 11-17页

作者：王伟邱志楠李爽白向东刘桂丰姜静林木遗传育种全国重点实验室(东北林业大学)

【目的】CRISPR/Cas9 RNP系统是一种高效的基因编辑技术，具有简单、精准等特点，已被广泛应用于动、植物的基因编辑研究中。目前，通过微粒轰击技术将Cas9蛋白和gRNA核糖核蛋白复合体(RNP)导入受体细胞，获得无选择标记的基因编辑植物... 详细信息

【目的】CRISPR/Cas9 RNP系统是一种高效的基因编辑技术，具有简单、精准等特点，已被广泛应用于动、植物的基因编辑研究中。目前，通过微粒轰击技术将Cas9蛋白和gRNA核糖核蛋白复合体(RNP)导入受体细胞，获得无选择标记的基因编辑植物，该技术的提出为快速创制植物突变体提供了崭新思路。【方法】本研究以白桦(Betula platyphylla×***)BpGLK1基因为编辑的靶基因，采用CRISPR/Cas9 RNP技术开展无T-DNA插入的BpGLK1基因编辑。在白桦BpGLK1基因的第1外显子处设计靶位点，采用PCR扩增技术获得BpGLK1-E1靶位点片段；采用酶切及连接技术构建pAbAi-BpGLK1-E1重组质粒，将该质粒线性化后与Cas9蛋白作用，体外检测CRISPR/Cas9 RNP活性及gRNA的精准性。以白桦合子胚诱导的愈伤组织为受体，采用微粒轰击技术进行BpGLK1定向诱变。【结果】CRISPR/Cas9 RNP体外活性检测显示：Cas9蛋白及gRNA复合体具有裂解活性，可在BpGLK1靶位点的特定位点进行有效切割。以白桦成熟胚为材料，在无光照条件下培养25 d左右可获得幼嫩愈伤组织，以其为受体在轰击距离为12 cm、7 584.5 kPa条件下，用包被Cas9蛋白与gRNA(RNP)金粒进行轰击，随后经过分化培养及继代培养可获得叶色呈现黄绿色的glkc突变株，测序结果显示，该突变株的BpGLK1基因产生18 bp的纯合缺失突变。【结论】利用CRISPR/Cas9编辑技术可实现无T-DNA插入的白桦BpGLK1精准突变。

关键词： CRISPR/Cas9系统无T-DNA插入基因编辑白桦

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转BpmiR156基因白桦株系的耐盐性分析

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南京林业大学学报(自然科学版) 2020年第6期44卷 147-151页

作者：叶查龙颜斌申婷婷宁坤李慧玉东北林业大学林木遗传育种国家重点实验室

【目的】探究植物年龄响应因子miR156的耐盐功能。【方法】以BpmiR156过表达白桦株系和非转基因对照株系为材料,通过PCR及qPCR分析各转基因株系中外源BpmiR156的稳定性及表达情况;同时对转基因及对照株系进行NaCl胁迫处理,调查胁迫后盐... 详细信息

【目的】探究植物年龄响应因子miR156的耐盐功能。【方法】以BpmiR156过表达白桦株系和非转基因对照株系为材料,通过PCR及qPCR分析各转基因株系中外源BpmiR156的稳定性及表达情况;同时对转基因及对照株系进行NaCl胁迫处理,调查胁迫后盐害指数、生理指标及生长速度。【结果】各转基因株系中外源BpmiR156已整合到白桦基因组中,且表达量显著高于非转基因对照株系;NaCl胁迫后,转基因株系的HO、丙二醛(MDA)含量及盐害指数高于对照株系,生长速度变慢。【结论】BpmiR156基因在白桦中稳定表达,BpmiR156基因过表达白桦株系与对照株系相比,在盐胁迫后盐害指数增加,生长速度变慢,膜系统损伤更严重,说明转入miR156基因在一定程度上降低了白桦的耐盐性。

关键词：白桦 miR156 转基因盐胁迫丙二醛 H2O2

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白桦最佳施肥配方的筛选及其各元素的作用分析

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北京林业大学学报 2012年第2期34卷 57-60页

作者：刘福妹李天芳姜静刘桂丰东北林业大学林木遗传育种国家重点实验室

选一个半同胞家系的1、2和3年生白桦实生苗,进行3种(T1、T2、T3)配方施肥,比较各配方肥对不同年龄白桦开花结实的影响,筛选获得最佳施肥配方。在此基础上,进一步开展最佳配方中氮、磷、钾各元素对白桦生长发育的影响,为白桦强化种子园... 详细信息

选一个半同胞家系的1、2和3年生白桦实生苗,进行3种(T1、T2、T3)配方施肥,比较各配方肥对不同年龄白桦开花结实的影响,筛选获得最佳施肥配方。在此基础上,进一步开展最佳配方中氮、磷、钾各元素对白桦生长发育的影响,为白桦强化种子园和培育速生丰产林等不同用途的人工林提供施肥依据。结果表明:1)T3显著促进并提高白桦开花结实量,是白桦强化种子园施肥的最佳选择。2)在最佳施肥配方中,氮肥对白桦营养生长的作用最突出,使3年生树高和地径达3.08m和25.76mm,分别较对照提高了19.38%和39.17%。3)氮肥也显著促进白桦开花结实,使3年生白桦的开花率达到了49%,而单独施用磷、钾肥的仅为4%和1%,对照没有开花;但是,氮肥处理与最佳施肥配方相比在开花率上存在显著差异,最佳施肥配方处理的白桦开花率达到了90%。4)白桦由营养生长期进入生殖生长期,部分营养被用于开花结实,影响了当年高生长,而地径的当年生长量没有受到影响。

关键词：白桦配方施肥营养生长开花结实

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白桦不同杂交组合三倍体子代当年生苗木生长性状分析

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北京林业大学学报 2012年第5期34卷 1-5页

作者：林琳穆怀志姚启超刘桂丰李慧玉姜静东北林业大学林木遗传育种国家重点实验室

为了选择白桦三倍体杂种子代的优良杂交双亲和杂交组合,以4株中国白桦四倍体(Q14、Q19、Q33和Q34)为母本,5株杂种二倍体(M1、M2、M3、M4和M5)为父本,按测交系交配设计获得了20个杂交组合的白桦三倍体苗木,对各杂交组合三倍体子代的苗高... 详细信息

为了选择白桦三倍体杂种子代的优良杂交双亲和杂交组合,以4株中国白桦四倍体(Q14、Q19、Q33和Q34)为母本,5株杂种二倍体(M1、M2、M3、M4和M5)为父本,按测交系交配设计获得了20个杂交组合的白桦三倍体苗木,对各杂交组合三倍体子代的苗高和地径进行方差分析和配合力分析。结果表明,白桦三倍体家系间的苗高和地径均存在着极显著的差异,苗高和地径的一般配合力和特殊配合力的差异也达到了极显著水平。根据白桦各三倍体家系的生长量、一般配合力和特殊配合力,初步选择Q19和Q34为优良四倍体母本,M1和M2为优良二倍体父本,Q34×M2和Q34×M1为优良杂交组合。

关键词：白桦三倍体测交配合力

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不同产地五味子果实中甲素和乙素的差异性

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生态学杂志 2006年第11期25卷 1421-1424页

作者：刘桂丰牛遇达杨传平于影侯英杰王洋东北林业大学林木遗传育种省重点实验室哈尔滨150040

研究五味子果实中的甲素和乙素含量是否存在产地间差异,分析其影响因素,为中草药生产、加工企业选择五味子果实药效显著、品质优良的产地提供依据。收集了16个产地的五味子果实,采用高效液相色谱仪分别测定五味子甲素、乙素含量。结果表... 详细信息

研究五味子果实中的甲素和乙素含量是否存在产地间差异,分析其影响因素,为中草药生产、加工企业选择五味子果实药效显著、品质优良的产地提供依据。收集了16个产地的五味子果实,采用高效液相色谱仪分别测定五味子甲素、乙素含量。结果表明,五味子甲素、乙素含量在产地间差异显著,二者含量最高的产地分别是最低产地的2.14倍和3.3倍。将各产地的五味子甲素、乙素含量与原产地的地理气候因子进行相关分析表明,甲素含量与主要气候因子中的温度、湿度呈显著正相关关系;乙素与温湿度相关不显著。根据主要药效成分含量,初步选择黑龙江省的苇河、吉林省的柳河为五味子品质优良产地。

关键词：五味子甲素五味子乙素高效液相色谱分析优良产地

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2个柽柳Prx基因的克隆及表达分析

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北京林业大学学报 2012年第3期34卷 48-52页

作者：李慧玉董京祥姜静刘桂丰东北林业大学林木遗传育种国家重点实验室

过氧化还原蛋白(Prxs)是植物体内重要的抗氧化酶。为深入研究Prx基因在柽柳非生物胁迫中的作用,从柽柳cDNA文库中获得了2条Prx的单一序列ThPrx1与ThPrx2,其中ThPrx1为部分序列,ThPrx2为全长序列。生物信息学分析表明,2条ThPrx与植物Prx... 详细信息

过氧化还原蛋白(Prxs)是植物体内重要的抗氧化酶。为深入研究Prx基因在柽柳非生物胁迫中的作用,从柽柳cDNA文库中获得了2条Prx的单一序列ThPrx1与ThPrx2,其中ThPrx1为部分序列,ThPrx2为全长序列。生物信息学分析表明,2条ThPrx与植物Prx同源基因的氨基酸序列具有较高的同源性,并且ThPrx1和ThPrx2分别属于Prx的PrxⅡ和2-CysPrxs亚家族。通过实时定量PCR对这2个ThPrx基因在不同非生物胁迫(NaCl、PEG、CdCl2、低温及ABA)处理的柽柳根和叶中的表达模式分析显示,2个ThPrx基因在胁迫下的表达模式不同:NaCl、PEG和ABA均能够诱导ThPrx1基因在根中的表达,而CdCl2和低温胁迫则抑制了该基因在根和叶中的表达;ThPrx2基因在低温处理的柽柳中的表达量下降,其他胁迫处理不同程度上影响了ThPrx2基因的表达。结果表明,ThPrx1与ThPrx2是2个新的Prx基因,推测其可能参与植物的逆境胁迫过程。

关键词：过氧化还原蛋白刚毛柽柳非生物胁迫基因表达

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毛白杨种内杂交无性系苗期生长模型构建

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北京林业大学学报 2013年第5期35卷 15-21页

作者：赵曦阳张志毅东北林业大学林木遗传育种国家重点实验室北京林业大学林木育种国家工程实验室

以50个毛白杨种内杂交无性系为材料,对无性系苗期苗高生长进行Logistic模型构建,探讨不同无性系苗期生长过程的变异情况。结果表明,毛白杨种内杂交无性系苗高生长呈"S"型曲线,利用Logistic方程进行拟合,拟合系数超过0.887。... 详细信息

以50个毛白杨种内杂交无性系为材料,对无性系苗期苗高生长进行Logistic模型构建,探讨不同无性系苗期生长过程的变异情况。结果表明,毛白杨种内杂交无性系苗高生长呈"S"型曲线,利用Logistic方程进行拟合,拟合系数超过0.887。方差分析结果表明,不同变异来源毛白杨种内杂交无性系苗高差异均达到显著水平(P<0.01)。毛白杨种内杂交无性系平均速生点为第176天,平均速生期持续时间为44 d,速生期平均苗高总生长量为31.43cm,速生期内苗高日生长平均值为0.72 cm。极值k与苗高年生长实测值呈极显著正相关,k值可以作为苗期苗高生长的评价指标。苗高最终生长量与速生期内平均生长量达极显著正相关,表明毛白杨苗期苗高生长与速生期平均生长量关系密切。

关键词：毛白杨 Logistic模型变异

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