检索结果-内蒙古大学图书馆

林业科学研究 2022年第2期35卷 37-44页

作者：雷夏烁常英英张普宋晓波白永超裴东林木遗传育种国家重点实验室国家林业和草原局林木培育重点实验室中国林业科学研究院林业研究所北京100091 河南师范大学生命科学学院河南新乡453007

[目的]为探索WOX4b基因在核桃不定根发生过程中的调控作用提供理论支撑。[方法]以核桃品种‘林早香’(Juglans regia‘Linzaoxiang’)的cDNA为模板克隆该基因CDS全长序列;利用生物信息学技术对其进行多重序列比对和系统进化分析;构建该... 详细信息

[目的]为探索WOX4b基因在核桃不定根发生过程中的调控作用提供理论支撑。[方法]以核桃品种‘林早香’(Juglans regia‘Linzaoxiang’)的cDNA为模板克隆该基因CDS全长序列;利用生物信息学技术对其进行多重序列比对和系统进化分析;构建该基因与黄色荧光蛋白(Yellow Fluorescent Protein,YFP)标签的融合表达载体进行亚细胞定位分析;通过对银腺杨‘84K’的遗传转化,分析其功能。[结果]JrWOX4b基因的编码序列(Coding sequence,CDS)长度为678 bp,编码226个氨基酸,分子量为25.42 KDa。所编码氨基酸序列的多重比对及系统进化分析结果显示:核桃JrWOX4b与山核桃属的长山核桃同源蛋白遗传关系最近,与壳斗科栎属白栎次之,而与禾本科的黍稷和二穗短柄草的亲缘关系最远。JrWOX4b基因过表达植株的表型分析结果显示:JrWOX4b的过表达和对照植株生长发育均正常,但在相同培养条件下,JrWOX4b基因的过表达能够显著增加杨树的不定根数量,2周龄过表达植株不定根数量为对照植株的3~4倍,不定根长度是对照植株的1/2。[结论]从核桃中成功克隆了WOX基因家族成员JrWOX4b基因,其过表达可显著增加转基因植株的不定根数量。研究结果不仅能够为不定根发生调控机制的研究提供理论支撑,同时也为其他难生根木本植物的快速繁殖提供优良基因资源。

关键词：核桃 JrWOX4b 不定根功能分析

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褪黑素对镉胁迫下蒿柳抗氧化系统及叶肉细胞超微结构的影响

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西北林学院学报 2024年第4期39卷 1-14页

作者：殷佳慧宁崴李奥李霞刘俊祥孙振元中国林业科学研究院林业研究所国家林业局林木培育重点实验室北京100091 吉林农业大学林学与草学学院吉林省林草遗传育种重点实验室吉林长春130118 菏泽学院农业与生物工程学院(牡丹学院) 山东菏泽274000

短轮伐期木本植物蒿柳(Salix viminalis)具有镉(Cd)污染修复潜力,但对高浓度Cd耐性低,改善其生长状态是提高Cd污染植物修复效率的关键。研究褪黑素(MEL)对高浓度Cd条件下蒿柳抗氧化系统的调控机制,有助于揭示MEL对木本植物抗氧化系统响... 详细信息

短轮伐期木本植物蒿柳(Salix viminalis)具有镉(Cd)污染修复潜力,但对高浓度Cd耐性低,改善其生长状态是提高Cd污染植物修复效率的关键。研究褪黑素(MEL)对高浓度Cd条件下蒿柳抗氧化系统的调控机制,有助于揭示MEL对木本植物抗氧化系统响应Cd胁迫的生理调控模式,为MEL在植物修复技术中的应用提供实践指导。以同一无性系蒿柳扦插苗为试验材料,设定4个处理,空白对照(BT)、叶施MEL(MT)、Cd胁迫(CT)及叶施MEL后Cd胁迫(MCT)。研究MEL对Cd胁迫下蒿柳活性氧水平、脂质过氧化程度及抗氧化系统的调控模式,探讨MEL对叶肉细胞超微结构的保护作用。在处理后第7天,Cd胁迫下蒿柳根过氧化氢及丙二醛(MDA)含量提高69%和28%,过氧化氢酶(CAT)活性降低49%。叶施MEL后叶CAT、谷胱甘肽还原酶(GR)和单脱氢抗坏血酸还原酶(MDHAR)活性分别提高120%、33%和23%,根超氧化物歧化酶(SOD)和GR活性提高60%和36%。在处理后第21天,Cd胁迫下蒿柳叶超氧阴离子和MDA含量提高70%和81%,MDHAR活性降低47%,叶肉细胞器消失;根过氧化氢和MDA含量提高124%和69%,MDHAR活性降低36%。叶施MEL后叶超氧阴离子和MDA含量降低25%和36%,SOD、过氧化物酶(POD)、CAT、GR和MDHAR活性分别提高26%、34%、22%、27%和141%,叶肉细胞结构完整;根过氧化氢和MDA含量降低35%和40%,POD、GR和谷胱甘肽S-转移酶(GST)活性提高25%、33%和10%。MEL通过提高过氧化物酶、根超氧化物歧化酶及叶过氧化氢酶活性提升镉胁迫下蒿柳的抗氧化能力,通过提高单脱氢抗坏血酸还原酶活性增加抗坏血酸含量,通过提高谷胱甘肽还原酶和根谷胱甘肽S-转移酶活性增加谷胱甘肽含量,以促进其抗坏血酸谷胱甘肽循环。这些过程稳定了镉胁迫下蒿柳地上及地下部的活性氧水平,减轻脂质过氧化程度并降低膜透性。从而保护镉胁迫下蒿柳叶肉细胞及叶绿体结构完整。

关键词：褪黑素镉蒿柳抗氧化系统

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板栗坚果营养物质和抗氧化成分综合评价

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林业科学研究 2022年第6期35卷 12-22页

作者：武妍妍史文石石新如陈荣荣赵悦赵佳冰江泽平王志伟史胜青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林木遗传育种国家重点实验室北京100091 中国林业科学研究院成果转化与产业开发处北京100091 中国林业科学研究院森林生态环境与自然保护研究所林木遗传育种国家重点实验室北京100091 河北省秦皇岛市青龙满族自治县娄杖子镇小鹿沟村河北秦皇岛066508

[目的]探讨抗氧化酶作为种质评价指标的可行性,完善板栗优良种质资源评价体系。[方法]在河北省燕山地区收集18份板栗(Castanea mollissima)种质,测定外观特征、营养物质及抗氧化成分(4种酶指标:超氧化物歧化酶(SOD)、多酚氧化酶(PPO)、... 详细信息

[目的]探讨抗氧化酶作为种质评价指标的可行性,完善板栗优良种质资源评价体系。[方法]在河北省燕山地区收集18份板栗(Castanea mollissima)种质,测定外观特征、营养物质及抗氧化成分(4种酶指标:超氧化物歧化酶(SOD)、多酚氧化酶(PPO)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)和3种非酶指标:总多酚、总黄酮和维生素C),并在有或无抗氧化酶时进行基于隶属函数-因子分析相结合的综合评价,筛选优良种质资源。[结果]18份板栗种质单果鲜质量TPZ的最大(12.51 g),QTC的最小(7.88 g),平均为9.65 g;含水量TPZ的最高(51.59%),LJT的最低(45.95%),平均为48.85%;淀粉含量LJT的最高(53.69%),JCY-1最低(38.28%),平均为46.81%;可溶性糖含量ZQ1的最高(11.62%),YHZ的最低(4.51%),平均为7.96%;SOD活性TPZ的最高(1310.42 U·g^(−1)),ZQ1的最低(717.40 U·g^(−1)),平均为1012.37 U·g^(−1);POD活性JIH的最高(5965.33 U·g^(−1)),JCY-3的最低(3009.33 U·g^(−1)),平均为4168.67 U·g^(−1)。[结论]根据有或无4种抗氧化酶,现有4份栽培品种综合得分排名都是:QX107>QL3113>QX3113>HHZ20。除3个良种外,ZJ2和ZQ1可作为候选优良种质深入挖掘;抗氧化指标SOD、POD、CAT和PPO可考虑作为板栗种质评价的指标。

关键词：板栗营养物质抗氧化酶因子分析综合评价

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PEG和NaCl胁迫下毛竹萌发种子的MicroRNAs表达谱分析

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林业科学研究 2023年第2期36卷 107-118页

作者：王晓静王涛杨凯李潞滨林木遗传育种国家重点实验室国家林业和草原局林木培育重点实验室中国林业科学研究院林业研究所北京100091 北京市花卉园艺工程技术研究中心/城乡生态环境北京实验室北京植物园北京100093 北京农学院植物科学与技术学院北京100096 运城学院生命科学系山西运城044011

[目的]鉴定和分析不同干旱和盐胁迫下毛竹种子在露白时期的microRNAs(miRNAs)及其表达模式。[方法 ]分别使用聚乙二醇(PEG6000)和氯化钠(NaCl)模拟干旱和盐胁迫,构建H2O、10%PEG、15%PEG、50 mmol·L^(-1)NaCl和100 mmol·L^(-1... 详细信息

[目的]鉴定和分析不同干旱和盐胁迫下毛竹种子在露白时期的microRNAs(miRNAs)及其表达模式。[方法 ]分别使用聚乙二醇(PEG6000)和氯化钠(NaCl)模拟干旱和盐胁迫,构建H2O、10%PEG、15%PEG、50 mmol·L^(-1)NaCl和100 mmol·L^(-1)NaCl处理下毛竹露白时期种子的small RNA文库,通过高通量测序和生物信息学分析揭示样本中的miRNA及其表达谱。[结果 ]通过small RNA测序共鉴定了246条已知miRNAs的成熟体序列,并预测得到262条novel miRNAs的成熟体序列;在毛竹种皮破裂阶段的种子中,丰度最高的已知miRNA为miR166,其次是miR159、miR6478、miR319等;根据miRNA靶基因预测结果,靶基因数量最多的已知miRNA属于MIR396家族,PH02Gene13935(GAMYB)被预测受到MIR159、MIR319、MIR396家族共28个miRNAs的调控;在6个比较组中共鉴定了181个差异表达miRNA,与对照组相比,10%PEG、15%PEG、50 mmol·L^(-1)NaCl和100 mmol·L^(-1)NaCl胁迫下表达水平最高且显著差异表达的已知miRNA分别为phe-miR171e-5p、phe-miR3630-3p、phe-miR171e-5p和phe-miR159a.1;差异表达miRNA靶基因能够显著富集在不同的GO和KEGG途径中;对10个差异表达miRNAs进行qRT-PCR验证,荧光定量结果的整体趋势和测序数据一致。[结论 ]毛竹种皮破裂阶段种子中积累了大量的miR159、miR6478、miR319等已知miRNA,且在对照和胁迫处理组中均具有高表达水平,可能在毛竹种子萌发中具有保守调控作用;与对照组相比,phe-miR171e-5p、phe-miR3630-3p、phe-miR171e-5p和phe-miR159a.1在10%PEG、15%PEG、50 mmol·L^(-1)NaCl、100 mmol·L^(-1)NaCl胁迫下分别显著差异表达,能够在毛竹种子露白阶段响应PEG或NaCl胁迫。

关键词：毛竹种子萌发 PEG NaCl miRNA

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北亚热带日本落叶松不同改良水平群体的遗传多样性

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林业科学 2021年第5期57卷 68-76页

作者：杜超群孙晓梅谢允慧侯义梅林木遗传育种国家重点实验室国家林业和草原局林木培育重点实验室中国林业科学研究院林业研究所北京100091 湖北省林业科学研究院武汉430075 建始县林业科学研究所建始445300

【目的】利用EST-SSR标记比较和评价北亚热带亚高山区日本落叶松引种种源群体、一代育种群体和二代育种群体的遗传多样性及其变化趋势,为该区域日本落叶松高轮次遗传改良和持续利用提供依据。【方法】利用16个SSR标记分析日本落叶松3个... 详细信息

【目的】利用EST-SSR标记比较和评价北亚热带亚高山区日本落叶松引种种源群体、一代育种群体和二代育种群体的遗传多样性及其变化趋势,为该区域日本落叶松高轮次遗传改良和持续利用提供依据。【方法】利用16个SSR标记分析日本落叶松3个群体共873份个体的遗传多样性,应用GenAlex 6.41软件进行遗传参数估算、遗传变异分析和主坐标分析。【结果】16对引物在全部样品中共检测到106个等位基因,平均等位基因数为6.7个,不同位点的多态性差异较大,其中中高度多态性位点有14个,说明这些标记能够较好地反映该群体的遗传多样性水平;3个群体的平均有效等位基因数(N e)为2.543,Shannon多样性指数(I)为0.979,多态性信息含量PIC值为0.480,具有较高的遗传多样性;引种种源群体、一代育种群体和二代育种群体的多样性指数I值分别为0.911、1.017和1.009,PIC值分别为0.432、0.484和0.488,说明一代和二代育种群体的遗传多样性参数略高于种源群体,但方差分析结果显示3个群体之间差异不显著;总体来说3个群体间的遗传距离较小,在0.006~0.075之间,其中,一代和二代育种群体间的距离最小,种源群体与一代和二代育种群体间的遗传距离逐渐增大;AMOVA分析结果也表明3个群体间分化较小,变异主要来源于群体内;等位基因频率比较及主坐标分析(PCoA)结果显示种源群体与一代和二代群体的遗传基础存在着明显的差异,将少量种源群体中差异较大的基因型引入二代育种群体中,可有效提高二代育种群体的遗传多样性水平。【结论】北亚热带日本落叶松育种群体的遗传多样性较高,改良代群体遗传变异水平并没有降低,说明目前该区域的育种策略对于维持遗传多样性是合适的。3个群体的材料来源差异、栽培与育种中的花粉污染以及高强度的定向选择,是造成种源群体与一代、二代群体遗传多样性参数及遗传组成上的差异的主要因素,适时地将原产地资源补充到育种群体中,这对日本落叶松这样的外来树种的高轮次育种群体构建尤为重要。

关键词：北亚热带日本落叶松育种群体 SSR标记遗传多样性

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以玉米为例探究单子叶植物重力响应及维管结构的变化

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林业科学 2021年第2期57卷 93-102页

作者：贺学娇楚立威文爽爽卢孟柱唐芳中国林业科学研究院林业研究所林木遗传育种国家重点实验室国家林业和草原局林木培育重点实验室北京100091 中国林业科学研究院林业研究所林木遗传育种国家重点实验室国家林业和草原局林木培育重点实验室北京100091 浙江农林大学省部共建亚热带森林培育国家重点实验室杭州311300 南京林业大学南方现代林业协同创新中心南京210037 中国林业科学研究院林业研究所林木遗传育种国家重点实验室国家林业和草原局林木培育重点实验室北京100091 南京林业大学南方现代林业协同创新中心南京210037

[目的]重力对植物生长发育、形态建成、生理代谢等生物学过程发挥着重大作用,重力条件改变会诱导植物发生一系列生长与定向的变化.大部分木本植物在响应重力条件改变时,形成层活动会不均衡增加从而形成偏心生长的应力木,木质部结构和细... 详细信息

[目的]重力对植物生长发育、形态建成、生理代谢等生物学过程发挥着重大作用,重力条件改变会诱导植物发生一系列生长与定向的变化.大部分木本植物在响应重力条件改变时,形成层活动会不均衡增加从而形成偏心生长的应力木,木质部结构和细胞壁成分发生明显变化.单子叶植物一般没有形成层,不能进行径向次生生长,且维管束多为散生.为了探究单子叶植物对重力的响应过程和结构变化,本文以玉米为研究对象,分析其响应重力的动态过程和形态结构变化;并通过与木本植物进行比较,揭示它们重力响应的差异.为进一步研究单子叶植物(如竹子等)及其他林木的重力反应提供一定借鉴.[方法]以玉米B73自交系为试验材料,待幼苗发育至10叶期,将试验植株水平放倒,对照植株保持直立.利用延时拍摄记录玉米重力响应过程的动态变化及变化的时间节点.通过组织切片观察和特异染色,分析发生重力响应的茎节产生的结构及细胞壁成分的变化.[结果]以第1片旗叶着生的节作为第1茎节,从下往上依次标记茎节.重力改变后玉米的响应过程及变化如下:1)响应过程:玉米从顶端向下依次感应重力作用.植株放倒10 h后开始响应重力,在之后的20 h内,植株从顶端到第4茎节先后向上弯起,直至植株与水平面呈90°角到达终止状态.2)形态变化:多次重复试验显示只有第4、5、6茎节发生明显的形态变化,在靠近节的近地侧部位出现不同程度的组织膨大.通过纵切观察,3个茎节膨大部位的组织和内部导管呈向上弯曲的状态.对照植株相应茎节并未发生改变.3)维管束结构变化:与对照相比,近地侧维管束的细胞数量增多并呈纺锤形,细胞壁极显著变薄且没有明显的导管组织;远地侧维管束的细胞数量和细胞壁厚度因生长状态不同而变化不一.第4茎节变化最显著.4)维管束细胞壁成分变化:分别用木质素特异染料间苯三酚和纤维素染料卡尔科弗卢尔荧光增白剂(calcofluor white)对试验组和对照组的横切切片进行染色,结果显示:近地侧维管束细胞壁的木质素含量较少,而纤维素含量比对照增多;远地侧维管束细胞壁成分与对照相比没有明显变化.[结论]玉米在重力条件改变后迅速调整茎节延伸方向,与对照相比茎节近地侧维管束细胞数量显著增多、细胞壁变薄、木质素减少而纤维素增多.由此推测玉米受重力影响后,通过调整居间分生组织活动,产生类似应拉木、压缩木的组织,但又与二者有所区别.这可为研究重力响应下木本植物维管组织分化(木材形成)的调控提供一定基础.

关键词：单子叶植物玉米重力响应细胞壁木质素纤维素

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‘84K’杨组氨酸激酶基因PaHK3a的表达及功能分析

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北京林业大学学报 2021年第2期43卷 46-53页

作者：鲁俊倩武舒钟姗辰张伟溪苏晓华张冰玉林木遗传育种国家重点实验室国家林业和草原局林木培育重点实验室中国林业科学研究院林业研究所北京100091

【目的】干旱、高盐等逆境胁迫严重影响了植物的生长发育。研究表明,组氨酸激酶在植物逆境响应中起重要作用。本研究对银腺杨‘84K’组氨酸激酶基因PaHK3a在不同组织的表达模式分析,检测了其对生长素、细胞分裂素等植物激素处理下及人... 详细信息

【目的】干旱、高盐等逆境胁迫严重影响了植物的生长发育。研究表明,组氨酸激酶在植物逆境响应中起重要作用。本研究对银腺杨‘84K’组氨酸激酶基因PaHK3a在不同组织的表达模式分析,检测了其对生长素、细胞分裂素等植物激素处理下及人工干旱、盐碱等非生物胁迫下的表达,结合干旱、盐碱条件下丙二醛(MDA)及保护酶活性等生化指标,对该基因的功能进行了初步鉴定,为杨树抗逆分子育种研究奠定基础。【方法】以‘84K’杨无菌苗为材料,通过实时定量PCR(qRT-PCR)技术分析PaHK3a基因在不同组织的表达模式。对‘84K’杨无菌苗进行浓度为10 mmol/L植物激素处理(ABA、6-BA、IBA、GA3及水杨酸(SA))及非生物胁迫处理(42℃高温、0℃低温、200 mmol/L NaCl和5%PEG6000),采用qRT-PCR技术分析PaHK3a基因对不同植物激素及非生物胁迫的表达响应;进一步对温室‘84K’杨进行自然干旱处理(6、8、10 d)、200 mmol/L NaCl(2、4、6 d)处理,测定不同胁迫时间点叶片PaHK3a基因的表达,以及超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)活性及MDA含量,并分析PaHK3a基因表达与生理指标的相关性,初步鉴定杨树PaHK3a基因的功能。【结果】qRT-PCR结果显示,PaHK3a基因在叶片中表达量最高,根部中等,茎段最低。与正常条件下相比,在高温、低温、NaCl及PEG模拟干旱处理时,PaHK3a基因表达量与对照相比明显增高,分别为对照的2.63、1.49、1.54、1.58倍。用IBA诱导处理时,基因表达量与对照相比差异不大,而在6-BA、ABA、GA3及SA处理时,基因表达量与对照相比均呈现显著下调。在温室干旱、盐碱胁迫处理过程中,PaHK3a基因表达均显著高于对照,呈现先上升后下降的表达模式,MDA含量也呈现类似的趋势,而SOD活性则随处理时间的延长而持续升高,POD活性在干旱胁迫时先上升后下降,而高盐胁迫时呈上升趋势。生理指标与PaHK3a基因表达量相关系分析发现,在干旱和盐胁迫下,PaHK3a基因表达量与叶片MDA含量、SOD活性和POD活性均呈正相关。【结论】PaHK3a基因在‘84K’杨根茎叶中均有表达,且叶中表达量最高;PaHK3a基因表达受细胞分裂素6-BA、GA3及ABA及SA等植物激素的负调控,同时,受温度胁迫、盐胁迫、水分胁迫等非生物胁迫正调控;温室人工干旱盐碱胁迫过程中,PaHK3a基因表达量升高,且与叶片MDA含量、SOD活性、POD活性均具有正相关性。研究结果初步显示,杨树PaHK3a基因参与杨树植物激素激素信号响应,并在抗逆境胁迫过程中发挥重要调控作用。

关键词：银腺杨‘84K’ 组氨酸激酶基因表达非生物胁迫

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‘84K’杨组氨酸激酶基因PaHK3b的克隆及功能分析

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林业科学研究 2021年第1期34卷 26-34页

[目的]本研究克隆了银腺杨‘84K’(Populus alba×***‘84K’)组氨酸激酶基因PaHK3b启动子及编码区,并对其表达进行检测及功能鉴定,为深入研究PaHK3b基因在杨树生长发育的调控作用提供线索,为杨树分子育种及品种改良奠定基础。[方法... 详细信息

[目的]本研究克隆了银腺杨‘84K’(Populus alba×***‘84K’)组氨酸激酶基因PaHK3b启动子及编码区,并对其表达进行检测及功能鉴定,为深入研究PaHK3b基因在杨树生长发育的调控作用提供线索,为杨树分子育种及品种改良奠定基础。[方法]根据毛果杨(*** Torr.&Gray)基因组信息,设计引物克隆‘84K’杨组氨酸激酶基因PaHK3b启动子及CDS序列,并对其保守结构域和启动子顺式作用元件进行分析;同时,对‘84K’杨进行植物激素处理(10μmol·L^(−1)ABA、10μmol·L^(−1)6-BA、10μmol·L^(−1) IBA、10μmol·L^(−1) GA3及10μmol·L^(−1)水杨酸(SA))及非生物胁迫处理(42℃高温、0℃低温、200 mmol·L^(−1) NaCl和5%PEG6000),利用实时定量PCR(qRT-PCR)方法检测PaHK3b基因表达情况与表达响应差异,并采用原核表达方法初步确定PaHK3b基因的生物学功能。[结果]PaHK3b基因编码框区长度为3060 bp,编码1019个氨基酸,PaHK3b蛋白具有CHASE、HisKA和REC等典型的细胞分裂素受体结构域。PaHK3b基因启动子序列中不仅含有大量TATA框和CAAT框常见核心元件,还包含低温响应元件LTR、防御与胁迫响应元件TC-rich repeats、赤霉素响应元件GARE-motif、水杨酸响应元件TCA-element等顺式作用元件,这些元件与杨树的激素响应和逆境胁迫响应密切相关。qRT-PCR分析表明:PaHK3b基因在叶片中表达最高,根部中等,茎中最少;另外,与正常条件下相比,在高温、低温、NaCl及PEG处理时,PaHK3b基因表达量与对照明显增高,分别为对照的2.67、2.61、2.28、1.87倍;用IBA诱导处理时,基因表达量与对照相比差异不大,而在6-BA、ABA、GA3及SA处理时,基因表达量与对照相比均呈下调表达;在添加5%PEG6000的LB液体培养基中,转入PaHK3b基因原核表达载体的大肠杆菌菌株生长速度显著高于对照,在添加50~150 mmol·L^(−1)NaCl的LB固体培养基上,转入PaHK3b基因原核表达载体的大肠杆菌菌株单克隆生长均好于对照。[结论]‘84K’杨PaHK3b基因启动子含有逆境和激素响应元件,表明PaHK3b基因与杨树植物激素信号及非生物胁迫信号响应密切相关。经非生物胁迫处理、激素处理及原核表达证实,杨树PaHK3b基因参与杨树植物激素信号响应,并在其抗逆境胁迫过程中发挥重要调控作用。

关键词：银腺杨‘84K’ 组氨酸激酶表达模式原核表达

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银腺杨PagAG2基因的时空表达分析

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林业科学研究 2021年第6期34卷 73-80页

作者：钟姗辰武舒王黎苏晓华张冰玉林木遗传育种国家重点实验室国家林业和草原局林木培育重点实验室中国林业科学研究院林业研究所北京100091

[目的]研究杨树AG类基因(PtAG1及PtAG2)在杨树雄花发育过程中的作用,为杨树分子育种提供基础。[方法]以‘84K’杨(Populus alba×***‘84K’)花芽为材料,对花芽发育过程连续采样,观察表型发育状况与测定PagAG2基因部位与表达量,通... 详细信息

[目的]研究杨树AG类基因(PtAG1及PtAG2)在杨树雄花发育过程中的作用,为杨树分子育种提供基础。[方法]以‘84K’杨(Populus alba×***‘84K’)花芽为材料,对花芽发育过程连续采样,观察表型发育状况与测定PagAG2基因部位与表达量,通过石蜡切片、实时定量PCR、原位杂交等技术手段,对银腺杨‘84K’(Populus alba×***‘84K’)PagAG2基因时空特异性进行研究,分析PagAG2基因表达模式。[结果]在‘84K’杨雄花发育过程中,花药逐渐成熟,在此过程中,PagAG2的表达量先增加后降低,并且在‘84K’杨组培苗根、茎、叶中也能够检测到该转录物。原位杂交结果显示:PagAG2在‘84K’杨雄花花药中表达,但在包围花药的周围组织中不表达。[结论]‘84K’PagAG2基因与‘84K’杨雄花花发育密切相关,有望作为基因工程改良杨树花粉的目标基因用于研究。但PagAG2是否参与杨树其他组织的生长发育调控,在相关育种工作中需要对其做进一步的基因功能分析。

关键词：银腺杨‘84K’ 花粉 PagAG2

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美洲黑杨表型和生理性状多样性及群体结构分析

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北京林业大学学报 2021年第6期43卷 1-12页

作者：陈存丁昌俊黄秦军张静刘宁李波李政宏苏晓华林木遗传育种国家重点实验室国家林业和草原局林木培育重点实验室中国林业科学研究院林业研究所北京100091

【目的】基于表型和生理性状对美洲黑杨种质资源的多样性和群体结构进行研究,为美洲黑杨种质资源的科学管理、高效利用和有效保护提供理论依据。【方法】对6个种源群体27个采样点的258个美洲黑杨无性系的1年生植株的22个表型和生理性状... 详细信息

【目的】基于表型和生理性状对美洲黑杨种质资源的多样性和群体结构进行研究,为美洲黑杨种质资源的科学管理、高效利用和有效保护提供理论依据。【方法】对6个种源群体27个采样点的258个美洲黑杨无性系的1年生植株的22个表型和生理性状进行测定,通过方差分析、多重比较、相关性分析、主成分分析和聚类分析等方法研究美洲黑杨种质资源表型和生理性状的多样性和相关性、种源群体间的差异及分化水平、群体的遗传结构,采用模糊数学隶属函数的方法对无性系的表型和生理性状进行综合评价。【结果】美洲黑杨种质资源22个表型和生理性状的变异系数在0.56%~53.48%之间,茎段和根系生物量性状的变异较大,叶绿素荧光参数(Fv/Fm)的变异最小;Shannon-Wiener指数在1.844~2.097之间;方差分析结果表明,除叶绿素荧光参数外,其他21个性状在种源群体内无性系间和种源群体间均存在极显著的差异(P<0.01),表型分化系数(Vst)在1.37%~31.40%之间。与生理性状相比,种源群体间表型性状表现出更大的遗传变异。相关性分析结果表明美洲黑杨植株的株高、地径、根系生物量、茎生物量、叶片生物量、净光合速率(Pn)、叶片形状和叶片碳、氮含量之间均存在较强的正相关关系,胞间CO2浓度(Ci)和蒸腾速率(Tr)与植株生长量相关性状指标之间表现为负相关关系。通过主成分分析提取了5个主成分因子,累计贡献率达到80.51%。构建了表型生理性状评价模型,将美洲黑杨无性系分为优、良、中和差4个等级。基于种源群体间的平方欧式距离将6个种源群体划分为3类:位于南方密西西比河中下游流域的密苏里州(Mis)、田纳西州(Ten)与路易斯安那州(Lou)种源群体的无性系为一类;分布在密西西比河上游流域的艾奥瓦州(Iow)种源群体的无性系和圣劳伦斯河流域的魁北克省(Que)种源群体的无性系为一类;位于西北方向的哥伦比亚河流域的华盛顿州(Was)种源群体无性系单独分为一类。【结论】美洲黑杨表型和生理性状具有丰富的多样性,种源群体间和种源群体内无性系间植株的表型和生理性状发生了变异,同时其表型和生理性状的特征与种源群体的分布和气候类型有一定的关联。本研究的结果为美洲黑杨种质资源的保护、管理和利用及优良种质的选育和评价提供了科学依据。

关键词：美洲黑杨表型多样性群体结构

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