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分子植物育种 2022年

作者：袁笑微周俊琴卢梦琪刘懿瑶姚亚轩谭晓风中南林业科技大学经济林培育与保护教育部重点实验室经济林育种与栽培国家林业局重点实验室经济林培育与利用湖南省2011协同创新中心

为进一步解析油茶自交不亲和分子机制，本研究以油茶(Camellia oleifera)品种‘华硕’为材料，通过RT-PCR获得赤霉素(gibberellins， GAs)信号转导正向调控因子GID2基因，命名为CoGID2。CoGID2长度为552 bp，编码183个氨基酸。GID2蛋白... 详细信息

为进一步解析油茶自交不亲和分子机制，本研究以油茶(Camellia oleifera)品种‘华硕’为材料，通过RT-PCR获得赤霉素(gibberellins， GAs)信号转导正向调控因子GID2基因，命名为CoGID2。CoGID2长度为552 bp，编码183个氨基酸。GID2蛋白分子质量为20.48 kD，无跨膜结构和信号肽，属于F-box蛋白家族。进化树分析表明，该蛋白与茶树(Camellia sinensis)的GID2亲缘关系最近。实时荧光定量PCR结果显示：在异交授粉中，CoGID2的相对表达量在授粉后66 h的花柱中达到峰值，在授粉后78 h的子房中达到峰值，且都显著高于自交授粉。推测CoGID2基因通过调控赤霉素的信号转导影响油茶自交不亲和花粉管的生长。本研究为挖掘CoGID2在油茶自交不亲和过程中的作用提供参考。

关键词：油茶自交不亲和 CoGID2 基因克隆表达模式

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湖南低山丘陵区薄壳山核桃的开花物候期观测及品种配置

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南京林业大学学报(自然科学版) 2021年第1期45卷 53-62页

作者：蒋瑶魏海林高昌虎王大故冯楠可李睿刘榕榕吕芳德中南林业科技大学经济林培育与保护省部共建教育部重点实验室经济林育种与栽培国家林业局重点实验室经济林培育与利用湖南省协同创新中心湖南省林业科学院怀化市鹤城区林业局怀化市中方县农业局

【目的】观察湖南地区14个薄壳山核桃品种的花发育特征和开花物候期,确定适宜的品种配置。【方法】以湖南省怀化市树龄为7 a的薄壳山核桃14个品种为材料,观察群体及单花(雌、雄花)开花时间、花发育形态以及散粉期和可授期,记录并分析花... 详细信息

【目的】观察湖南地区14个薄壳山核桃品种的花发育特征和开花物候期,确定适宜的品种配置。【方法】以湖南省怀化市树龄为7 a的薄壳山核桃14个品种为材料,观察群体及单花(雌、雄花)开花时间、花发育形态以及散粉期和可授期,记录并分析花发育时期气候条件。【结果】14个品种的薄壳山核桃中有4个品种为雌先型,5个品种为雄先型,5个品种为同熟型。雌花一般在4月下旬进入现蕾期,5月中旬进入可授期,雄花在4月下旬和5月上旬进入萌芽伸长期,5月中上旬进入散粉盛期,由此得出该地区‘密西西比’、‘亚林100’、‘威奇塔’、‘斯图尔特’和‘卡多’4个品种具有一定的自花授粉能力,适宜的授粉组合为‘湘林1号’×‘福克特’,‘密西西比’×‘卡多’,‘金奥瓦’×‘特贾斯’、‘金奥瓦’×‘斯图尔特’或‘金奥瓦’×‘马汉’,‘佩鲁奎’×‘特贾斯’、‘佩鲁奎’×‘马汉’或‘佩鲁奎’×‘斯图尔特’,‘波尼’×‘特贾斯’或‘波尼’×‘马汉’,‘普兹内’×‘特贾斯’或‘普兹内’×‘马汉’。【结论】不同品种薄壳山核桃的开花物候期是建立果园的重要依据之一,本试验结果可为湖南及中南低山丘陵区薄壳山核桃的品种配置提供参考。

关键词：薄壳山核桃花发育特征开花物候期品种配置湖南省

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油茶CoSAUR32和CoSAUR50基因的克隆及表达分析

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分子植物育种 2021年第10期19卷 3208-3215页

作者：刘懿瑶周俊琴卢梦琪余姝姝杨进谭晓风中南林业科技大学经济林培育与保护教育部重点实验室经济林育种与栽培国家林业局重点实验室经济林培育与利用湖南省2011协同创新中心长沙410004

本研究以油茶‘华硕’为试验材料,通过PCR克隆获得两个生长素响应SAUR(Small auxin upregulated RNA)基因家族的基因,命名为CoSAUR32和CoSAUR50。CoSAUR32基因开放阅读框(ORF)为372 bp,编码123个氨基酸;CoSAUR50基因开放阅读框(ORF)为318 bp,编码105个氨基酸。序列分析发现CoSAUR32和CoSAUR50蛋白均无信号肽与跨膜结构,在叶绿体和细胞核中均可表达。对其进行同源性比对及进化树分析发现,油茶两个SAUR与茶树SAUR亲缘关系最近。实时荧光定量PCR结果表明,CoSAUR32和CoSAUR50基因在自交授粉子房中36 h时的表达量显著高于异交子房,在自交授粉花柱中24 h时的表达量显著高于异交花柱。推测CoSAUR32和CoSAUR50可能参与油茶自交不亲和过程。本研究为挖掘SAUR基因的功能及解析油茶自交不亲和分子机制提供参考依据。

关键词：油茶(Camellia oleifera) CoSAUR32 CoSAUR50 基因克隆基因表达

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油茶3个ARF基因的克隆及表达分析

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植物生理学报 2021年第5期57卷 1151-1162页

作者：余姝姝周俊琴卢梦琪刘懿瑶杨进谭晓风中南林业科技大学林学院长沙410004 重庆市梁平区湿地保护中心重庆405200 经济林培育与保护教育部重点实验室长沙410004 经济林育种与栽培国家林业局重点实验室长沙410004 经济林培育与利用湖南省2011协同创新中心长沙410004

ARF (auxin response factor)又称生长素响应因子,是生长素信号转导途径中调控生长素响应基因表达的转录因子,参与植物的生长发育。本文采用PCR技术从油茶中克隆得到3条ARF基因并将其分别命名为CoARF5、CoARF9和CoARF19,其全长编码序列(... 详细信息

ARF (auxin response factor)又称生长素响应因子,是生长素信号转导途径中调控生长素响应基因表达的转录因子,参与植物的生长发育。本文采用PCR技术从油茶中克隆得到3条ARF基因并将其分别命名为CoARF5、CoARF9和CoARF19,其全长编码序列(CDS)分别为2 835、2 076和3 234 bp,分别编码944、691和1 077个氨基酸。将油茶ARF蛋白与拟南芥ARF家族基因蛋白构建系统进化树,分析发现CoARF5与AtARF5、CoARF9与AtARF9、CoARF19与AtARF19亲缘关系最近。多序列比对结果显示, CoARF5、CoARF9和CoARF19蛋白均具有ARF家族特有的3个结构域:B3 DNA结合结构域、Auxinresp结构域和AUX/IAA结构域。实时荧光定量PCR结果显示,不同组织表达差异明显, CoARF19基因在老茎和芽中表达较多;CoARF5和CoARF9基因在芽中特异性表达。自交、异交和未授粉的子房及花柱表达分析发现,CoARF5、CoARF9、CoARF19在授粉24 h时,自交花柱的表达量均明显高于同期异交及未授粉的表达量;在授粉78-84 h时,异交子房的表达量均明显高于同期自交及未授粉的表达量,由此推测CoARF5、CoARF9和CoARF19基因可能参与油茶自交不亲和反应。亚细胞定位结果显示3条ARF基因均定位于细胞核,符合转录因子的特点。以上研究结果表明3条CoARF基因可能通过植物激素调控参与油茶的自交不亲和反应。

关键词：油茶 ARF 基因克隆表达亚细胞定位

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油茶SnRK2基因家族的克隆及表达分析

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分子植物育种 2021年第9期19卷 2863-2869页

作者：杨进周俊琴卢梦琪余姝姝刘懿瑶谭晓风中南林业科技大学经济林培育与保护教育部重点实验室经济林育种与栽培国家林业局重点实验室经济林培育与利用湖南省2011协同创新中心长沙410004

以油茶(Camellia oleifera)主栽品种‘华硕’为试验材料,通过RT-RCR的方法克隆出油茶蔗糖非酵解相关蛋白激酶(sucrose non-fermenting-1-related protein kinase 2,SnRK2)基因家族,命名为CoSnRK2.5,CoSnRK2.8。利用不同的在线网站对CoSnRK2基因家族进行生物信息学分析,通过实时荧光定量PCR对CoSnRK2基因家族的表达模式进行研究分析。结果表明,CoSnRK2基因家族的CDS长度为1035~1092 bp,编码344~363个氨基酸,具有SnRK2基因家族2个特有的结构域:相对保守的N端结构域和特异性明显的C端结构域。实时荧光定量PCR结果表明,CoSnRK2.5基因在异交(‘华硕’×‘华鑫’)72 h花柱中的表达量明显高于自交,自交12 h子房中的表达量远高于异交;CoSnRK2.8基因在自交24 h花柱中的表达量远高于异交,异交72 h花柱中的表达量远高于自交;异交84 h子房中的表达量远高于自交。本研究对进一步挖掘该基因家族在油茶后期自交不亲和过程中发挥的作用提供研究依据,对油茶自交不亲和分子机制解析具有重要的意义。

关键词：油茶(Camellia oleifera) 自交不亲和 SnRK2基因家族生物信息学分析表达模式

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油茶ABI5基因的克隆及其表达分析

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植物生理学报 2020年第7期56卷 1583-1592页

以油茶(Camellia oleifera)主栽品种‘华硕’为试验材料,通过RT-RCR的方法克隆出油茶脱落酸不敏感蛋白5(abscisic acid-insensitive 5,ABI5)全长cDNA序列,命名为CoABI5,利用不同的在线网站对CoABI5基因进行生物信息学分析,通过原核表达... 详细信息

以油茶(Camellia oleifera)主栽品种‘华硕’为试验材料,通过RT-RCR的方法克隆出油茶脱落酸不敏感蛋白5(abscisic acid-insensitive 5,ABI5)全长cDNA序列,命名为CoABI5,利用不同的在线网站对CoABI5基因进行生物信息学分析,通过原核表达、亚细胞定位和实时荧光定量PCR分别对该基因的表达情况、表达部位和表达模式进行研究分析。结果表明:该序列CDS长度为795 bp,编码264个氨基酸,其中与茶树(Camellia sinensis)的ABI5相似性最高,达到97.73%。原核表达实验发现融合蛋白pCold-CoABI5-TF在37℃诱导4 h后,在85 kDa处出现一条蛋白条带,与理论融合蛋白的分子量一致。亚细胞定位显示该基因定位于细胞核。实时荧光定量PCR结果表明,CoABI5基因在油茶花粉中的表达量最高,自交24 h花柱中的表达量大于‘华硕’×‘华鑫’异交,异交48 h子房中的表达量大于自交。本研究对进一步挖掘该基因在油茶后期自交不亲和过程中发挥的作用提供研究基础,对油茶自交不亲和分子机制解析具有重要的意义。

关键词：油茶自交不亲和 ABI5基因原核表达亚细胞定位表达模式

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自动传感监测系统在经济林木水分管理上的应用

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安徽农业科学 2021年第1期49卷 102-105页

作者：吴梅陈铭渠心静李俊国家林业和草原局中南调查规划设计院湖南长沙410014 中南林业科技大学经济林培育与保护省部共建教育部重点实验室经济林培育与利用湖南省高校“2011”协同创新中心湖南长沙410004

自动传感监测系统与常见的灌溉系统(喷灌系统、喷雾系统、地表滴灌系统及地下滴灌系统)结合不仅能节省能源和人力成本、节约水资源、控制非点源污染,而且具有精确控制浇灌、零渗漏、零污染等特点,广泛应用于经济林木水分的研究和应用中... 详细信息

自动传感监测系统与常见的灌溉系统(喷灌系统、喷雾系统、地表滴灌系统及地下滴灌系统)结合不仅能节省能源和人力成本、节约水资源、控制非点源污染,而且具有精确控制浇灌、零渗漏、零污染等特点,广泛应用于经济林木水分的研究和应用中。概述了经济林木干旱研究现状及相关的抗旱品种筛选方法和干旱胁迫生理研究,并以Em-5型水分传感器和Em-50/G型数据采集器为例详细介绍了传感器的组成。在此基础上概述了自动传感监测系统在林木水分研究与管理中的应用,从合理灌溉、精准林业和智慧林业3个方面探讨了其在经济林木应用中需注意的重点,并提出了其今后研究和应用的方向。

关键词：自动传感监测系统林木干旱水分管理

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修剪冠形对油茶穗条生长和质量的影响

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经济林研究 2020年第2期38卷 77-83页

作者：曹丽仙曾建亮刘书彤喻雄古龙李建安中南林业科技大学湖南省南方丘陵山地生态经济林产业工程技术研究中心湖南长沙41000 中南林业科技大学经济林培育与保护省部共建教育部重点实验室湖南长沙41000 经济林培育与利用湖南省2011协同创新中心湖南长沙41000 中南林业科技大学经济林育种与栽培国家林业局重点实验室湖南长沙410004

【目的】研究不同冠形对油茶穗条生长的影响,筛选出油茶采穗圃的最适修剪冠形,为提高穗条产量和质量、营建优质高效油茶采穗圃提供参考依据。【方法】以8年生油茶品种’铁城一号’为试验材料,以不修剪的树体为对照,研究平头形、圆头形... 详细信息

【目的】研究不同冠形对油茶穗条生长的影响,筛选出油茶采穗圃的最适修剪冠形,为提高穗条产量和质量、营建优质高效油茶采穗圃提供参考依据。【方法】以8年生油茶品种’铁城一号’为试验材料,以不修剪的树体为对照,研究平头形、圆头形、圆锥形3种冠形的修剪处理对油茶穗条生长及质量的影响。【结果】与对照相比,圆锥形树冠可以显著提高油茶穗条产量,平均单株穗条数和单位冠幅面积穗条产量分别提高了25.6%和37.3%,圆头形树冠穗条产量较对照有一定提高,但效果不显著,平头形树冠对提高穗条产量没有作用。与对照相比,圆头形树冠可以显著提高油茶穗条质量,其穗条长度和单穗条有效芽数分别提高了31.4%和22.6%,穗条直径、单穗条总芽数和单株有效芽数出现不同幅度增加,节间距更为合理,穗芽利用率更高。平头形树冠对提高油茶穗条质量有一定的作用,但效果并不显著。圆锥形冠形对提高穗条质量没有作用。不同冠形的油茶树冠不同位置穗条的生长状况存在差异。圆头形和平头形树冠外围穗条数量显著多于内围,与对照一致,且外围穗条数量比对照显著提高63.7%和58.7%。圆锥形树冠内围穗条数量多于外围,与对照相反,内围的穗条数量比对照显著增加77.2%,外围穗条数量较对照有所减少。油茶穗条长度、穗条直径、单穗条总芽数和单穗条有效芽数各指标间互为极显著正相关关系,节间距与穗条长度存在极显著正相关关系。【结论】在平头形、圆头形、圆锥形3种油茶修剪冠形中,圆头形是’铁城一号’油茶采穗圃较为理想的采穗冠形。

关键词：油茶采穗圃修剪穗条嫁接

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黄菊对油茶林2种杂草萌发和幼苗生长的化感作用

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经济林研究 2020年第2期38卷 34-45页

作者：古龙夏翩翩李建安中南林业科技大学经济林育种与栽培国家林业局重点实验室湖南长沙410004 中南林业科技大学经济林培育与保护省部共建教育部重点实验室湖南长沙410004 中南林业科技大学经济林培育与利用湖南省2011协同创新中心湖南长沙410004 中南林业科技大学南方丘陵山地生态经济林产业工程技术研究中心湖南长沙410004

【目的】探究黄菊对杂草的化感作用,为降低油茶林除草成本、增加效益提供参考。【方法】选取白茅和狗尾草作为受体,采用培养皿滤纸法进行种子萌发试验,以黄菊茎叶和根际土不同质量浓度浸提液处理受体种子,测定各处理下种子萌发指标和幼... 详细信息

【目的】探究黄菊对杂草的化感作用,为降低油茶林除草成本、增加效益提供参考。【方法】选取白茅和狗尾草作为受体,采用培养皿滤纸法进行种子萌发试验,以黄菊茎叶和根际土不同质量浓度浸提液处理受体种子,测定各处理下种子萌发指标和幼苗生长指标。【结果】黄菊根际土浸提液对白茅种子萌发表现为低质量浓度(≤0.02 g/mL)促进、高质量浓度(≥0.06 g/mL)抑制,而对狗尾草种子萌发均表现为抑制作用。0.02、0.06、0.10 g/mL根际土浸提液对白茅幼苗鲜质量、干质量、苗高和根长4个指标均表现为促进作用,但对其鲜质量和苗高的影响表现出随质量浓度升高促进作用减弱的趋势,而对其干质量和根长的影响表现为随质量浓度升高促进作用增强,在0.1 g/mL处理组中干质量和根长达到最大,分别显著高出对照29.94%和53.74%(P <0.05)。根际土浸提液对狗尾草干质量和根长的影响规律与对白茅的影响相同,在0.1 g/mL处理组中分别高出对照47.67%(P <0.05)和6.59%,但其对狗尾草鲜质量和苗高的影响表现为"低抑高促"。0.02、0.06、0.10 g/mL黄菊茎叶浸提液对2种受体种子的萌发均表现为随质量浓度升高抑制作用增强,且处理间差异达到显著水平(P <0.05),并在0.10 g/mL处理中完全抑制白茅种子萌发,狗尾草发芽率较对照降低了78.33百分点。黄菊茎叶浸提液对白茅的鲜质量、干质量和苗高均表现为低质量浓度(≤0.02 g/mL)促进、高质量浓度(≥0.06 g/mL)抑制,在0.02 g/mL处理组中鲜质量、干质量和苗高分别高出对照78.23%(P <0.05)、9.55%和26.27%(P <0.05)。黄菊茎叶浸提液对狗尾草的干质量和鲜质量同样表现为"低促高抑",但临界点不同,其对狗尾草苗高的影响表现为浓度越高抑制作用越强,在0.10 g/mL处理组中低于对照78.78%。随黄菊茎叶浸提液质量浓度升高,白茅和狗尾草的根长受到强烈的抑制作用,在0.06 g/mL处理组显著低于对照96.43%和79.81%(P <0.05)。黄菊茎叶浸提液对2种杂草的综合化感效应均表现为抑制作用。【结论】黄菊能对白茅和狗尾草产生抑制作用,在油茶林下间作黄菊可降低除草成本,增加效益。

关键词：化感黄菊杂草间作油茶

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油茶转运蛋白基因ABCB26的克隆及表达分析

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植物生理学报 2019年第11期55卷 1664-1672页

作者：余姝姝周俊琴卢梦琪刘懿瑶杨进谭晓风中南林业科技大学经济林培育与保护教育部重点实验室经济林育种与栽培国家林业局重点实验室经济林培育与利用湖南省2011协同创新中心长沙410004

以油茶(Camellia oleifera)‘华硕’品种为研究对象,通过RT-PCR克隆得到腺苷三磷酸结合盒转运蛋白ABCB基因家族的一个成员,命名为CoABCB26。该基因的开放阅读框(ORF)为1491 bp,共编码496个氨基酸。序列比对发现,油茶CoABCB26基因与茶树(... 详细信息

以油茶(Camellia oleifera)‘华硕’品种为研究对象,通过RT-PCR克隆得到腺苷三磷酸结合盒转运蛋白ABCB基因家族的一个成员,命名为CoABCB26。该基因的开放阅读框(ORF)为1491 bp,共编码496个氨基酸。序列比对发现,油茶CoABCB26基因与茶树(Camellia sinensis)的CsABCB26基因亲缘关系最近,相似性达99%,且具有ABC转运蛋白3个特殊结构域:Walker A结构域、ABC标签序列和Walker B结构域。CoABCB26转运蛋白为稳定的疏水性蛋白,相对分子质量为55.88 kDa,理论等电点为8.69,具有2个跨膜结构域,但不具有信号肽;其二级结构主要由α螺旋和无规卷曲两种元件构成。实时定量PCR结果表明,CoABCB26基因在芽和花粉中的表达量较高,且在授粉78 h时,‘华硕’×‘华金’异交组合的花柱中表达量最高,表明CoABCB26基因在油茶后期自交不亲和过程中发挥了重要作用。亚细胞定位发现油茶CoABCB26蛋白主要分布在细胞膜上,可能参与物质的跨膜运输。

关键词：油茶 CoABCB26 基因克隆表达亚细胞定位

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