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南京林业大学学报(自然科学版) 2020年第5期44卷 67-77页

作者：陈炜成铁龙纪敬武妍妍谢田田江泽平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南京林业大学中国林业科学研究院森林生态环境与保护研究所

【目的】γ-氨基丁酸(GABA)与植物的生长发育有着密切的联系。结合前期对GABA抑制杨树不定根发育的研究,对GABA支路基因家族的特征和表达模式进行研究,为进一步解释其在不定根发育中的作用奠定基础。【方法】从银白杨(Populus alba)... 详细信息

【目的】γ-氨基丁酸(GABA)与植物的生长发育有着密切的联系。结合前期对GABA抑制杨树不定根发育的研究,对GABA支路基因家族的特征和表达模式进行研究,为进一步解释其在不定根发育中的作用奠定基础。【方法】从银白杨(Populus alba)×P. glandulosa ‘84K’(‘84K’杨)基因组中鉴定出GABA支路的PopGAD、PopGABA-T和PopSSADH3个基因家族成员,并利用生物信息学方法分析其特征,以及与其他物种相关基因家族的亲缘关系;利用qRT-PCR研究外源GABA及其降解抑制剂vigabatrin(VGB)对各基因表达的影响。【结果】①PopGAD、PopGABA-T和PopSSADH3个基因家族成员数量依次为6、2和2个,启动子序列中主要包含与光、激素和环境等响应相关元件。②系统进化分析表明,PopGAD家族中PopGAD6与家族其他成员亲缘关系较远;PopGABA-T和PopSSADH家族中的两个基因成员亲缘关系较近。③基因表达分析表明,不定根生长过程中GABA支路基因总体上在根中表达量高于茎和叶。外源GABA或VGB处理对PopGAD和PopGABA-T两个基因家族成员在根、茎和叶中的表达量影响程度不同,但对PopSSADH基因家族的表达则无明显影响。【结论】GABA支路3个基因家族在‘84K’杨树响应光、激素和环境胁迫等方面具有重要作用。外源GABA和VGB处理对PopGAD和PopGABA-T家族成员的影响较大,并且均在根中表达量最高,表明这两个基因家族在不定根生长过程中发挥着重要调控功能。这为深入解析GABA在树木不定根发生中的作用机制奠定了基础。

关键词：基因家族 GABA支路 γ-氨基丁酸(GABA) 进化分析组织特异性表达杨树

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小叶杨与欧洲黑杨杂交子代苗期叶形变异分析

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林业科学研究 2020年第3期33卷 132-138页

作者：王长海张晓艳李金花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]对以小叶杨(Populus simonii Carr.)无性系‘1-XY’为母本、欧洲黑杨(*** L.)无性系‘N139’为父本杂交F1代及其亲本无性系进行叶片形态性状变异分析和主成分分析,探讨LeafAnalyser和MorphoJ软件在杨树叶片形态性状研究中的应用。... 详细信息

[目的]对以小叶杨(Populus simonii Carr.)无性系‘1-XY’为母本、欧洲黑杨(*** L.)无性系‘N139’为父本杂交F1代及其亲本无性系进行叶片形态性状变异分析和主成分分析,探讨LeafAnalyser和MorphoJ软件在杨树叶片形态性状研究中的应用。[方法]1年生苗木叶片采集后扫描成像,使用Digimizer软件对4个叶片形态性状(叶片面积、叶片周长、叶长和叶宽)进行测量,计算性状统计参数;使用LeafAnalyser软件通过200个标志点分析生成叶片形态轮廓点位标记,构建叶片形态轮廓模型,对叶片形态特征识别并进行主成分分析(PCA);使用MorphoJ软件通过普氏叠印法(GPA)构建叶片形态轮廓模型,并进行主成分分析,生成可视化叶形变化图像。[结果]杂交子代4个叶片形态性状变异系数均大于10%,其中叶面积变异系数最大(31.74%),且性状频率分布相对偏向于父本。基于LeafAnalyser软件叶形变异主成分分析结果显示,第一主成分(PC1)和第二主成分(PC2)共占总变量的91.79%,PC1的叶形轮廓显示,叶面积是对叶形变异PC1影响最大的因子。MophoJ软件叶形变异主成分分析结果显示,PC1、PC2、PC3和PC4共占总变量的85%,标志点数据生成了4个主成分分析叶形轮廓图,直观地显示了叶形特征变化趋势。[结论]基于LeafAnalyser和MorphoJ软件的测量对叶片形态性状精确量化,通过标志法和轮廓法,以可视化图的形式直观地阐明叶片形态变异,为叶片形态性状变异研究提供了方便准确的应用方法。

关键词：小叶杨×欧洲黑杨 F1代叶形变异 LeafAnalyser软件 MophoJ软件主成分分析

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转AtDME1基因‘84K’杨的获得及目的基因诱导表达分析

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北京林业大学学报 2020年第6期42卷 26-32页

作者：吴晓娟鲁俊倩常英英钟姗辰苏晓华张冰玉林木遗传育种国家重点实验室国家林业与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】DNA甲基化是一种重要的表观遗传标记,在植物生长发育、环境响应等过程中发挥重要作用。本研究将拟南芥去甲基化基因AtDME1导‘84K’杨基因组中,通过化学诱导表达实验,研究AtDME1基因在转基因杨树中的诱导表达特性,为建立杨树甲... 详细信息

【目的】DNA甲基化是一种重要的表观遗传标记,在植物生长发育、环境响应等过程中发挥重要作用。本研究将拟南芥去甲基化基因AtDME1导‘84K’杨基因组中,通过化学诱导表达实验,研究AtDME1基因在转基因杨树中的诱导表达特性,为建立杨树甲基化诱导变异体系,进而实现杨树品种改良等奠定良好基础。【方法】以白杨派优良品种84K杨无菌苗叶片为受体材料,采用农杆菌介导法将化学诱导启动子与AtDME1基因导入‘84K’杨;经过潮霉素筛选、常规PCR检测及DNA测序等方法对抗性植株进行鉴定。通过化学诱导剂17-β-雌二醇对随机挑选的1个转基因株系离体叶片进行诱导处理,处理时间为0、3、6、12、24、48、96、144 h,采用qRT-PCR检测处理叶片中外源基因AtDME1的表达量变化。【结果】本研究中,潮霉素分化筛选共获得了抗性芽224个,经生根筛选获得6株抗性植株,经分子检测证实这6株抗性植株均为转AtDME1基因植株,扩繁后分别标号为转基因AD-1~6。qRT-PCR检测结果显示,化学诱导剂17-β-雌二醇处理3 h时,目的基因AtDME1的表达量基本达到最大值,效果持续至12 h后逐渐减弱。【结论】化学诱导剂17-β-雌二醇能迅速有效地调控转基因杨树中AtDME1基因的表达,为进一步研究DME1基因在杨树基因组甲基化调控方面的作用机制奠定基础,也为杨树化学诱导表达特性的研究做好了铺垫。

关键词： 84K杨转基因植株去甲基化基因化学诱导表达

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基于三苯胺的D-A- π -A-D型化合物的合成及光物理性能

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化学试剂 2022年第3期44卷 415-421页

作者：窦立薇高亚楠高宏翟兆兰中国林业科学研究院林产化学工业研究所生物质化学利用国家工程实验室国家林业和草原局林产化学工程重点实验室江苏省生物质能源与材料重点实验室江苏南京210042 南京林业大学江苏省林业资源高效加工利用协同创新中心江苏南京210037 中国林业科学研究院林业新技术研究所北京100091

以甲氧基三苯胺为电子供体,苯并噻二唑为电子受体,咔唑为共轭π桥,通过三步Suzuki偶联反应合成了D-A-π-A-D型荧光化合物4,4′-[(7,7′-9 H-咔唑-2,7-)-二(苯并噻二唑-7,4-)]-二(N,N-二(4-甲氧基苯基))苯胺(DTB-CZ),并用^(1)HNMR、^(13)... 详细信息

以甲氧基三苯胺为电子供体,苯并噻二唑为电子受体,咔唑为共轭π桥,通过三步Suzuki偶联反应合成了D-A-π-A-D型荧光化合物4,4′-[(7,7′-9 H-咔唑-2,7-)-二(苯并噻二唑-7,4-)]-二(N,N-二(4-甲氧基苯基))苯胺(DTB-CZ),并用^(1)HNMR、^(13)CNMR、MALDI-TOF等手段对其结构进行表征。研究了它的光谱性能、电化学性能、轨道能级和热性能,并与D-π-D型化合物2TPA-CZ1的性能进行了比较。初步探索了DTB-CZ作为空穴传输材料在PSC中的应用。研究结果表明,DTB-CZ在甲苯溶液中的最大吸收波长为479 nm,最大发射波长为608 nm,在薄膜状态下最大吸收波长为495 nm,HOMO/LUMO能级为-4.91/-2.82 eV,带隙值为2.09 eV,热分解温度(T_(5d))为449.6℃,玻璃化转变温度(T_(g))为143.1℃。相比2TPA-CZ1,在甲苯溶液中吸收和发射波长分别红移了104、182 nm,在薄膜状态下吸收波长红移109 nm;带隙值降低0.84 eV;T_(5d)和T_(g)分别提高了9.6、24.7℃。结果表明,苯并噻二唑的引入,使化合物的共轭程度增大,带隙值降低,使得吸收和发射波长红移,使其具有更好的热稳定性和形态稳定性。

关键词：甲氧基三苯胺苯并噻二唑咔唑 D-A-π-A-D 光物理性能

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香椿种子人工老化过程中生理生化的变化

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林业科学研究 2020年第6期33卷 163-169页

作者：方娇阳祝燕王彩云叶可可高卫东张子晗闫晶晶李庆梅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

[目的]通过测定不同老化程度香椿种子的发芽指标、幼苗形态指标和生理生化指标,探究香椿种子人工老化过程中种子活力及其生理生化的变化,为香椿种子老化机制及种子活力修复研究奠定基础。[方法]采用高温高湿(40℃、相对湿度95%)的人工... 详细信息

[目的]通过测定不同老化程度香椿种子的发芽指标、幼苗形态指标和生理生化指标,探究香椿种子人工老化过程中种子活力及其生理生化的变化,为香椿种子老化机制及种子活力修复研究奠定基础。[方法]采用高温高湿(40℃、相对湿度95%)的人工老化方法对供试种子处理1、2、3、4、5、6、7、8 d,测定各处理种子发芽指标、幼苗形态指标、相对电导率、MDA含量和抗氧化酶活性等指标。[结果]香椿种子经老化处理后,种子活力显著下降,相对电导率和MDA含量显著上升。在种子老化过程中,发芽率、发芽指数和活力指数逐渐降低,相对电导率和MDA含量总体呈上升趋势,SOD活性和POD活性表现为先升高后降低的趋势,且SOD对于香椿种子的老化更敏感。相关分析表明:相对电导率、MDA含量与种子发芽指标呈极显著负相关,POD活性与种子发芽指标呈极显著正相关,SOD活性与发芽率呈显著负相关,与发芽指数和活力指数呈极显著负相关。[结论]膜脂过氧化作用和抗氧化酶系统功能失调是香椿种子老化的主要原因,相对电导率、MDA含量和POD活性可用于衡量香椿种子的活力水平。

关键词：香椿人工老化种子活力抗氧化酶

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基于地面激光点云数据的单木三维重建方法

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南京林业大学学报(自然科学版) 2021年第6期45卷 193-199页

作者：卢军刘宪钊孟维亮李红军中国林业科学研究院资源信息研究所国家林业和草原局森林经营与生长模拟重点实验室中国科学院自动化研究所北京林业大学理学院

【目的】使用地面三维点云数据,提出一种单株树木三维网格模型重建方法,为精准获取测树因子提供技术支撑。【方法】对获取的点云进行预处理,使用k-d树构建近邻关系图,用Dijkstra算法求算出子图的根。检测出有效路径后,使用探测半径计算... 详细信息

【目的】使用地面三维点云数据,提出一种单株树木三维网格模型重建方法,为精准获取测树因子提供技术支撑。【方法】对获取的点云进行预处理,使用k-d树构建近邻关系图,用Dijkstra算法求算出子图的根。检测出有效路径后,使用探测半径计算关键路径。计算树枝骨架,然后对初始骨架进行Bezier曲线半径平滑,得到平滑的骨架,再将骨架连接,使用半径平滑和圆柱拟合减少点云密度小造成的拟合不足的情况,能够最大限度保留树枝的细节。【结果】使用3株落叶松点云数据构建了树枝树干表面网格模型,重建了树木三维结构。将树干、树枝的三维网格模型与点云匹配后,效果较好;所构建的模型能够进行细小枝条的重建,而不是模拟细枝,通过观察重建结果,一级枝的重建效果非常好,大的二级枝也能得到很好的展示;整套算法计算快速,计算时间与枝条的复杂程度、连接关系有关。【结论】基于关键路径探测的方法能够很好地构建树木的三维网格模型,可以用于单株树木测树因子的精确提取。

关键词：单木三维结构地面三维激光扫描点云数据测树因子落叶松

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基于无人机激光雷达的人工林碳储量线性与非线性估测模型比较

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北京林业大学学报 2021年第12期43卷 9-16页

作者：陈中超刘清旺李春干李梅周相贝余铸苏凯广西大学林学院广西南宁530004 中国林业科学研究院资源信息研究所北京100091 国家林业和草原局林业遥感与信息技术重点实验室北京100091

【目的】森林碳储量是生态系统结构与功能的重要指标,掌握森林碳储量现状有利于森林资源管理。激光雷达能够用于监测森林资源,但是存在森林参数估测的模型多、变量不确定和缺乏林分三维结构解析意义的变量等问题,因此,需要选择合适的林... 详细信息

【目的】森林碳储量是生态系统结构与功能的重要指标,掌握森林碳储量现状有利于森林资源管理。激光雷达能够用于监测森林资源,但是存在森林参数估测的模型多、变量不确定和缺乏林分三维结构解析意义的变量等问题,因此,需要选择合适的林分解析变量和模型。【方法】借助无人机激光雷达点云数据与样地调查数据,以内蒙古自治区赤峰市喀喇沁旗旺业甸人工林为研究对象,分别使用多元线性模型与多元乘幂模型以不同变量对林分碳储量进行估测,选出最优模型并进行精度评价。【结果】研究表明:(1)模型方法而言,非线性模型的检验效果优于线性模型的检验效果:非线性模型(R2为0.66~0.86,rRMSE为23.51%~9.91%),线性模型(R2为0.52~0.85,rRMSE为27.70%~12.38%)。(2)模型使用平均高、郁闭度为基础变量,以穷举法筛选出来的变量组合,估算森林参数得出最佳模型,其中非线性模型以激光点云平均高、郁闭度、高度变动系数和叶面积变动系数的估算精度最高(R2=0.86,rRMSE=9.91%)。【结论】通过激光雷达估测人工林碳储量时,加入垂直结构变量可以提高模型拟合效果,非线性模型比线性模型更适合人工林碳储量的估测。

关键词：碳储量激光雷达垂直结构参数回归模型

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灰楸外整流钾离子通道CfSKOR基因的克隆及表达分析

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分子植物育种 2021年第13期19卷 4350-4361页

作者：费越张玉胡继文李平英王楠马建伟王军辉麻文俊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楸树国家创新联盟北京100091 甘肃省小陇山林业实验局林业科学研究所甘肃省次生林培育重点实验室天水741022

灰楸(Catalpa fargesii)是中国重要的珍贵用材树种,为了探讨外整流钾离子通道SKOR同源基因在灰楸发育中的可能作用,本研究从灰楸中分离得到CfSKOR基因,该cDNA序列全长2459 bp,开放阅读框(ORF)为1899 bp,编码632个氨基酸和1个终止密码子... 详细信息

灰楸(Catalpa fargesii)是中国重要的珍贵用材树种,为了探讨外整流钾离子通道SKOR同源基因在灰楸发育中的可能作用,本研究从灰楸中分离得到CfSKOR基因,该cDNA序列全长2459 bp,开放阅读框(ORF)为1899 bp,编码632个氨基酸和1个终止密码子,推测蛋白相对分子质量为72.81 kD,理论等电点(pI)为6.49。CfSKOR编码蛋白具有较强的亲水性并含有6个跨膜区(S1-S6),且包含SKOR亚家族蛋白独特的保守结构域和一个位于C末端缺失部分氨基酸的锚蛋白区。此外,该蛋白亚细胞定位预测定位于细胞质膜。CfSKOR基因在不同处理下的表达水平分析表明,在单一外源225 g/L PEG、100μg/L ABA胁迫1 d后,CfSKOR基因在灰楸根部皆呈上调表达,在ABA处理组中的表达量最高,显著高于其他处理;但在PEG、ABA和PEG+ABA胁迫7 d后,该基因在所有处理组中皆呈下调表达。以上研究结果表明,灰楸CfSKOR基因可能在灰楸非生物应答过程中发挥功能。研究结果有助于解析灰楸Shaker家族基因调控灰楸钾离子吸收转运的分子机制和灰楸钾离子通道与耐盐性的关系,并为利用基因工程手段改良灰楸积累研究资料和基因资源。

关键词：灰楸(Catalpa fargesii) CfSKOR 钾通道基因表达

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生物质改性纤维素水凝胶的研究进展

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现代化工 2023年第10期43卷 24-29,35页

作者：冯雪贞王超张海波宋湛谦商士斌中国林业科学研究院林产化学工业研究所生物质化学利用国家工程实验室国家林业和草原局林产化学工程重点实验室江苏省生物质能源与材料重点实验室江苏省林业资源高效加工利用协同创新中心江苏南京210042 北京林业大学材料科学与技术学院北京100083

综述了由环糊精、海藻酸盐、木质素、甲壳素和明胶改性的纤维素水凝胶;介绍了其在医药、工业(包括吸附和传感)和农业领域中的应用;同时,对其发展趋势进行了总结与展望。

关键词：纤维素水凝胶材料生物质改性

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侧柏古树扦插试验及插穗营养物质变化

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南京林业大学学报(自然科学版) 2020年第1期44卷 63-71页

作者：魏黔春江泽平刘建锋史胜青赵秀莲常二梅中国林业科学研究院林业研究所中国林业科学研究院森林生态环境与保护研究所国家林业局林木培育重点实验室

【目的】提高侧柏古树的嫩枝扦插生根率,建立侧柏古树扦插繁殖技术体系。【方法】采用3种植物生长调节剂[ABT1,NAA和IBA+NAA(等质量比)]的3组质量浓度(200～600,1 000～3 000和4 000～10 000 mg/L)处理采自5、100、300、700 a侧柏的插穗... 详细信息

【目的】提高侧柏古树的嫩枝扦插生根率,建立侧柏古树扦插繁殖技术体系。【方法】采用3种植物生长调节剂[ABT1,NAA和IBA+NAA(等质量比)]的3组质量浓度(200～600,1 000～3 000和4 000～10 000 mg/L)处理采自5、100、300、700 a侧柏的插穗,对插穗生根进程、生根性状(生根率、生根数量、最长根长)、生根进程中营养物质(可溶性淀粉、可溶性糖)含量进行动态测定。【结果】通过观察发现:0～35 d为愈伤组织形成期; 35～65d为不定根形成期; 65～95 d为不定根伸长期。50 a侧柏以南面上部的插穗生根效果较好,生根率为40. 8%。100 a侧柏6月扦插的生根率为20.1%。5 a用质量浓度600 mg/L的ABT1处理4 h时的生根效果最好,而100、300、700 a侧柏插穗用中浓度的IBA+NAA (1∶1)处理时扦插生根率较高。进一步筛选发现质量浓度为1 000mg/L的IBA+NAA (等质量比)处理1 min的插穗生根效果最好。全部年龄段侧柏插穗在愈伤组织形成期,可溶性糖、淀粉含量都上升,而5 a侧柏插穗上升的幅度最大。【结论】选择侧柏古树幼嫩枝条夏季扦插有利于促进插穗不定根的形成。

关键词：侧柏古树扦插时间枝条部位生长调节剂处理营养物质

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