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温带林业研究 2024年第4期7卷 85-88页

作者：王飞王军辉张耀丹姚程程王少丽夏永秀李艺柔张蔷李少锋林木遗传育种全国重点实验室中国林业科学研究院华北林业实验中心北京九龙山暖温带国家森林长期科研基地北京100091 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国家林木种质资源平台北京100091 林木遗传育种全国重点实验室中国林业科学研究院北京100091 清华大学生命科学学院生物信息学教育部重点实验室北京100084

细胞异质性是生物组织的普遍特征,单细胞测序技术兴起能解决传统测序不能解决的细胞异质性带来的基因组、转录组、蛋白质组水平差异。非编码水平的染色质动态调控对基因转录调节具有重要作用,染色质可及性测序技术为科研人员提供了全基... 详细信息

细胞异质性是生物组织的普遍特征,单细胞测序技术兴起能解决传统测序不能解决的细胞异质性带来的基因组、转录组、蛋白质组水平差异。非编码水平的染色质动态调控对基因转录调节具有重要作用,染色质可及性测序技术为科研人员提供了全基因组范围的染色质开放区域信息。单细胞转录组测序(scRNA-seq)、染色质可及性测序(scATAC-seq)技术首先被应用在动物、人体组织研究,近五年scRNA-seq、scATAC-seq技术开始应用在植物研究中。单细胞水平的高通量测序技术为分析植物细胞异质性图谱提供有力手段。染色质可及性测序是分析染色质开放、关闭区域的重要手段。近年来,上述技术在植物中的应用文献报道呈明显的上升趋势。本文深入探讨了这些新兴技术的原理和方法,以及它们的应用和对植物科学研究的贡献,并对单细胞转录组测序(scRNA-seq)、染色质可及性测序(scATAC-seq)及其联合运用在阐明植物细胞异质性和基因调控复杂机制方面进行全面概述。

关键词：单细胞转录组测序单细胞染色质可及性测序细胞异质性

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云杉属胚性组织超低温保存技术研究进展

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温带林业研究 2019年第1期2卷 7-12页

作者：胡继文凌娟娟朱天擎张一凡欧阳芳群王军辉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国家林木种质资源平台北京100091

云杉属树种是重要经济和用材树种。随体细胞胚胎发生技术的不断发展,多个云杉属树种胚性愈伤组织(ETs)已经可以大量诱导生产,为维持其胚性、防止遗传变异、避免长期增殖,云杉属多数种实现了ETs超低温保存技术。超低温保存细胞时,细胞停... 详细信息

云杉属树种是重要经济和用材树种。随体细胞胚胎发生技术的不断发展,多个云杉属树种胚性愈伤组织(ETs)已经可以大量诱导生产,为维持其胚性、防止遗传变异、避免长期增殖,云杉属多数种实现了ETs超低温保存技术。超低温保存细胞时,细胞停止代谢和生长,不会发生遗传变异,其遗传特性可以长期保存下来。本文首先,简述了超低温保存植物细胞的基本原理;介绍了超低温保存植物材料的一般程序,包括材料选取、预处理、超低温冷冻、解冻复性培养的方法,重点介绍了两种常用超低温冷冻方法——程序降温冻存法和玻璃化法的操作步骤。其次,阐述了影响云杉属超低温保存的主要因素,包括:基因型、细胞年龄及生长状态,冷冻保护剂和各种预处理方法,不同超低温冷冻方法及降温速率。得出:推荐使用年轻、体积小、胞质密度大、含水量低的分生组织或细胞进行低温保存;不同类型保护剂配合使用,效果更佳;较低的降温速率有利于超低温保存,且玻璃化法逐渐成为超低温保存的首选方法。本文还简述了外源添加物(酶促和非酶促抗氧化反应物、新型碳纳米材料)在植物超低温保存中的应用,以期为改良云杉属ETs超低温保存提供参考。最后,总结了云杉属ETs超低温保存技术存在的问题,并提出思考。

关键词：云杉属胚性组织超低温保存

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滇楸种质生长性状遗传变异及表型性状遗传多样性分析

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植物研究 2018年第6期38卷 843-851页

作者：肖遥麻文俊易飞杨桂娟王秋霞王平王军辉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局林木培育重点实验室国家林木种质资源平台北京100091 河南省南阳市林业科学研究院南阳473000

为明确滇楸种质生长和表型性状的遗传变异程度及遗传多样性大小,提出合理的杂交育种策略。本研究对滇楸20个无性系进行了连年的生长性状测定,测量了其叶长、叶宽、皮孔长、皮孔宽、皮孔密度等表型性状。研究结果表明滇楸种质1、3、4和5... 详细信息

为明确滇楸种质生长和表型性状的遗传变异程度及遗传多样性大小,提出合理的杂交育种策略。本研究对滇楸20个无性系进行了连年的生长性状测定,测量了其叶长、叶宽、皮孔长、皮孔宽、皮孔密度等表型性状。研究结果表明滇楸种质1、3、4和5a树高及1～6a胸径在无性系间差异均达显著水平。树高遗传变异系数和重复力随年份变化波动较大,胸径遗传变异系数和重复力年份间较为稳定,且重复力较高。表明滇楸种质胸径受遗传控制程度较大,且稳定性更高。滇楸种质叶长和叶宽遗传多样性指数较高,分别为2. 016和2. 012。皮孔性状遗传变异系数较高,皮孔长、皮孔面积和皮孔密度表型变异系数均超过20%,遗传变异系数均超过15%。说明滇楸种质表型变异较为丰富,具有较好的遗传改良基础。相关分析结果表明皮孔密度与生长呈负相关,皮孔大小与生长呈正相关。聚类分析将滇楸种质划分为4类,第Ⅰ类皮孔面积最大,密度最小;第Ⅱ类生长最慢,叶长最大;第Ⅲ类生长最快,叶形最宽;第Ⅳ类叶柄最长。

关键词：滇楸表型性状遗传变异遗传多样性

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6个灰楸无性系叶片表皮微形态特征比较

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电子显微学报 2017年第4期36卷 414-421页

作者：肖遥麻文俊杨桂娟易飞王智王楠景丹龙王军辉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局林木培育重点实验室国家林木种质资源平台北京100091

为加快灰楸高抗品种选育进程,优化灰楸引种栽培管理方案。本研究采用扫描电镜技术对灰楸6个无性系叶片表皮微形态进行了观察。结果表明:灰楸无性系间表皮蜡质纹饰特征、蜡质纹饰分布量、气孔器类型、气孔器尺寸等微形态特征均有较大差异... 详细信息

为加快灰楸高抗品种选育进程,优化灰楸引种栽培管理方案。本研究采用扫描电镜技术对灰楸6个无性系叶片表皮微形态进行了观察。结果表明:灰楸无性系间表皮蜡质纹饰特征、蜡质纹饰分布量、气孔器类型、气孔器尺寸等微形态特征均有较大差异。07027、07028和07069无性系气孔器长度和宽度均较大,07027和07069无性系蜡质纹饰呈细条状,且分布量明显小于其他系号。07032和07040无性系气孔尺寸和开度较为适中,蜡质纹饰呈皱褶粗条状,大量密集于气孔器周围。此外,07032和07040无性系具有明显的气孔下陷特征。07029无性系气孔尺寸显著最小,蜡质纹饰分布较多,但非腺毛分布较为稀疏。根据与抗性相关的叶片解剖形态特征综合评价了灰楸无性系抗逆性,发现07032和07040无性系叶片微形态表现出优良的抗旱或抗寒能力,初步认为07032和07040无性系为灰楸优良高抗无性系。

关键词：灰楸无性系叶表皮微形态抗性

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补光对欧洲云杉苗木生长的生理影响研究

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北京林业大学学报 2016年第1期38卷 50-58页

作者：欧阳芳群蒋明王军辉贾子瑞张宋智许娜刘林英李悦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林木遗传育种国家重点实验室国家林木种质资源平台北京林业大学生物科学与技术学院林木花卉遗传育种教育部重点实验室甘肃省小陇山林业科学研究所

荧光灯是促进欧洲云杉苗生长的最佳补光光源,而不同种源的处理效果差异显著。阐明这种差异产生的机制,根据不同种源制定最优补光育苗策略具有重要价值。本研究在对欧洲云杉4个种源播种苗用荧光灯连续2个生长期补充光照基础上,分析了不... 详细信息

荧光灯是促进欧洲云杉苗生长的最佳补光光源,而不同种源的处理效果差异显著。阐明这种差异产生的机制,根据不同种源制定最优补光育苗策略具有重要价值。本研究在对欧洲云杉4个种源播种苗用荧光灯连续2个生长期补充光照基础上,分析了不同种源苗期生长与内源激素、多酚类物质的关系,从生理学角度阐明了种源间补光效果的差异机制。结果显示:1)补光苗木高33.48 cm,地径5.12 mm,分别是对照的8.38和3.50倍,达到出圃标准。2)补光苗木的生长素(IAA)、赤霉素(GAs)、玉米素(ZT)、ZT/IAA和ZT/GAs均显著高于对照,而多酚类物质(除对羟基苯甲酸)及比值之间差异不显著。3)补光处理下欧洲云杉4个种源间苗木生长性状差异显著,种源DNS107的苗高(47.50 cm)比最低种源NS03CK10苗高高出14.10 cm。4)种源间在生长素、赤霉素、玉米素及比值、儿茶酸、对羟基苯甲酸及总酚酸差异显著,且生长最高的种源具有显著性高的生长素和赤霉素,第1年补光结束后测定的生长素、赤霉素分别和第2年的苗高、新梢长极显著正相关,表明补光处理下苗木生长素和赤霉素含量是促进欧洲云杉苗生长及种源间差异的主要生理因素,研究提高不同种源生长素和赤霉素水平的补光育苗措施,有助于建立各种源的高效补光育苗技术体系,提高不同种源苗木的培育水平。

关键词：欧洲云杉生长素赤霉素补光多酚类物质

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欧洲云杉扦插生根进程中内源激素和多酚类物质变化

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林业科学 2015年第3期51卷 155-162页

作者：欧阳芳群付国赞王军辉马建伟安三平王美琴李悦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局林业培育重点实验室国家林木种质资源平台北京林业大学林木花卉遗传育种教育部重点实验室北京100083 北京林业大学林木花卉遗传育种教育部重点实验室北京100083 河南林业职业学院洛阳471002 甘肃省小陇山林业科学研究所天水741002

【目的】研究欧洲云杉嫩枝扦插生根过程中的生根性状、插穗内的内源激素和多酚类物质含量的变化情况,探讨插穗内内源激素和多酚类物质对欧洲云杉扦插生根影响,旨在为欧洲云杉扦插繁殖机理研究提供科学理论依据。【方法】以5年生欧洲云... 详细信息

【目的】研究欧洲云杉嫩枝扦插生根过程中的生根性状、插穗内的内源激素和多酚类物质含量的变化情况,探讨插穗内内源激素和多酚类物质对欧洲云杉扦插生根影响,旨在为欧洲云杉扦插繁殖机理研究提供科学理论依据。【方法】以5年生欧洲云杉嫩枝插穗为试验材料,在扦插后30,40,50,55,60,65,70,75和80天分别取20株插穗调查愈伤组织形成和根系发育情况,以及扦插后0,37,45,67和72天取插穗的针叶和45,67和72天取插穗基部或基部愈伤组织分析插穗内源激素和多酚类物质含量。【结果】欧洲云杉扦插30天后已有55%的穗条形成愈伤组织,50天愈伤组织全部形成,50-75天为愈伤组织分化生根的高峰期,生根率达到90%,平均生根数为10.7。之后生根数量不变,根系仍然在生长,且扦插后根系效果指数持续增高。扦插后至37天,IAA和ZT/GA3分别降低28.79%和52.35%;GA3,ZT/IAA和GA3/IAA分别升高55.02%,32.78%和67.97%。扦插后37-45天愈伤组织形成期,IAA和GA3分别降低25.75%和40.91%;ZT/GA3,ZT/IAA和GA3/IAA分别升高39.32%,23.75%和20.41%。不定根诱导期（45-67天）,IAA由61.7 ng·100 g^-1增加至79.8 ng·100 g^-1,ZT/GA3增加13.84%;而GA3,ZT/IAA,GA3/IAA降低,分别降低16.27%,24.86%,35.26%。扦插后至67天,ZT的含量约为80 ng·100 g^-1,67-72天以29.97%速率降低,降低为55.6 ng·100 g^-1。对羟基苯甲酸在愈伤组织形成前（37天前）呈升高的趋势,由2.23 ng·100 g^-1增加至7.19 ng·100 g^-1。当进入不定根形成期,对羟基苯甲酸含量呈逐渐减小的趋势,减少至4.16 ng·100 g^-1。儿茶酸和总酚酸含量在欧洲云杉枝插生根过程中均呈降低的趋势。扦插基部韧皮部的内源激素和多酚类物质的含量及比值的变化趋势基部同针叶内,只是含量及比值远远高于插穗基部韧皮部。植物的内源激素和多酚类物质多在幼嫩的叶和芽内合成,并向茎基部和其他部位运输。因此欧洲云杉扦插生根进程中,针叶的内源激素和多酚类物质含量远远高于插穗基部韧皮部内,尤其是67天针叶内IAA含量（79.8 ng·100 g^-1）是基部韧皮部内（17.4 ng·100 g^-1）是4.58-7.52倍。【结论】在欧洲云杉扦插生根进程中,内源激素和多酚类物质的此消彼长共同影响促进愈伤组织分化和不定根的形成。不定根诱导期IAA含量升高,而GA3,ZT和多酚类物质降低是促进插穗生根的重要原因。因此IAA是促进不定根形成的主要内源激素,GA3和ZT以及多酚类物质是不定根形成的抑制剂。

关键词：欧洲云杉嫩枝扦插内源激素酚类物质生根进程

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