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生物工程学报 2025年第2期41卷 845-856页

作者：李琪彭义方董琪婧杨芊刘笑雨韩瑜北京林业大学园林学院国家花卉工程技术研究中心北京100083

漆酶(laccase,LAC)属于铜蓝蛋白氧化酶家族,与植物木质素合成及响应生物与非生物胁迫等生物学功能密切相关,但目前关于月季漆酶基因的研究尚未见报道。皮刺对月季的管理和采摘造成极大的不便,已成为月季育种关注的重点。为了探究漆酶基... 详细信息

漆酶(laccase,LAC)属于铜蓝蛋白氧化酶家族,与植物木质素合成及响应生物与非生物胁迫等生物学功能密切相关,但目前关于月季漆酶基因的研究尚未见报道。皮刺对月季的管理和采摘造成极大的不便,已成为月季育种关注的重点。为了探究漆酶基因在月季中的表达模式,本研究以古老月季品种‘月月粉’(Rosa chinensis‘Old Blush’)为材料,克隆了1个漆酶基因并将其命名为RcLAC15。基因表达分析结果表明,RcLAC15在月季皮刺中的表达量显著高于在根、茎、叶等器官中的表达量。在月季基因组中鉴定了58个漆酶基因,生物信息学分析发现RcLAC15是AtLAC15的同源基因,预测RcLAC15为稳定的亲水蛋白,不具备跨膜结构。将重组表达载体pBI121-proRcLAC15::GUS转化拟南芥,GUS染色结果表明RcLAC15启动子在拟南芥叶片边缘特异性驱动了GUS基因表达。本研究发现RcLAC15在月季皮刺特异性表达,为探索漆酶基因在月季皮刺中的生物学功能提供了参考。

关键词：月季 RcLAC15 皮刺特异性表达 GUS染色

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2种野生芍药茎段愈伤组织诱导研究

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浙江大学学报(农业与生命科学版) 2025年第1期51卷 128-136页

作者：崔雅琦陈曦王梅婷刘晓菲董刚强于晓南北京林业大学园林学院北京100083 国家花卉工程技术研究中心北京100083 安利(中国)植物研发中心江苏无锡214115

本研究以窄叶芍药(Paeonia anomala,又名新疆芍药)和块根芍药(Paeonia intermedia)2个芍药野生种的茎段为主要试验材料,在1/2 MS(Murashige&Skoog)培养基中添加6-苄基腺嘌呤(6-benzylaminopurine, 6-BA)、萘乙酸(naphthalene acetic acid, NAA)、噻苯隆(thidiazuron, TDZ)、2,4-二氯苯氧乙酸(2, 4-dichlorophenoxyacetic acid,2,4-D)等植物生长调节剂,研究影响芍药茎段愈伤组织诱导和增殖的主要因素。结果表明:不同芍药品种的愈伤组织诱导效果存在差异,其中窄叶芍药的诱导效果最好,其愈伤组织诱导率最高。窄叶芍药愈伤组织诱导的最佳培养基为1/2 MS+6-BA 1.0 mg/L+NAA 0.5 mg/L,块根芍药愈伤组织诱导的最佳培养基为1/2 MS+TDZ 0.5 mg/L+2,4-D 0.5 mg/L。窄叶芍药愈伤组织增殖的最佳培养基为1/2 MS+2,4-D 0.5 mg/L+NAA 0.2 mg/L,块根芍药愈伤组织增殖的最佳培养基为1/2 MS+TDZ 1.0 mg/L+2,4-D 0.5 mg/L+NAA 0.2 mg/L。本研究不仅为今后的研究提供了理论参考,而且为寻找野生芍药繁殖保护的新途径提供了可能。

关键词：芍药野生种茎段愈伤组织诱导植物组织培养

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木聚糖水解酶基因RcXYNC调控月季黑斑病抗性的研究

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生物技术通报 2025年第04期41卷 211-226页

作者：苏琳戚雨岑杨艺程和丰纪思雨刘婷程堂仁王佳张启翔潘会堂北京林业大学园林学院林木资源高效生产全国重点实验室花卉种质创新与分子育种北京市重点实验室国家花卉工程技术研究中心

【目的】由蔷薇盘二孢(Marssonina rosae)侵染引起的黑斑病是庭院栽培月季最常见的真菌性病害，严重影响了月季的观赏价值和经济价值。前期发现木聚糖水解酶RcXYNC在易感和高抗月季株系中差异表达，但其调控机制尚不清晰。拟探究该基因... 详细信息

【目的】由蔷薇盘二孢(Marssonina rosae)侵染引起的黑斑病是庭院栽培月季最常见的真菌性病害，严重影响了月季的观赏价值和经济价值。前期发现木聚糖水解酶RcXYNC在易感和高抗月季株系中差异表达，但其调控机制尚不清晰。拟探究该基因功能，为月季黑斑病抗性机制解析提供依据。【方法】以月季易感株系R12-26和高抗株系R13-54为材料，克隆RcXYNC的编码序列及启动子序列；利用荧光定量PCR技术检测该基因在蔷薇盘二孢侵染月季不同时期的相对表达量；采用瞬时过表达和VIGS技术对RcXYNC进行功能分析；测定过表达/沉默处理后叶片过氧化氢累积，水杨酸、茉莉酸/乙烯通路抗性标志基因的表达水平；利用酵母双杂交技术挖掘与RcXYNC互作的目标蛋白。【结果】RcXYNC的编码序列及启动子序列在高抗/易感株系中一致，均含有1个Glyco-10保守结构域，存在胁迫响应元件。瞬时过表达RcXYNC后，月季叶片的黑斑面积均显著增大；沉默RcXYNC后，黑斑面积均显著减小。瞬时过表达或沉默RcXYNC后，月季叶片中水杨酸、茉莉酸/乙烯通路的大部分抗性标志基因的表达显著上升，其他基因无显著变化。挖掘到20个与RcXYNC互作的蛋白，大多参与植物细胞代谢过程。【结论】RcXYNC是月季黑斑病抗性的负调控因子，可能通过影响水杨酸、茉莉酸/乙烯信号通路降低月季的黑斑病抗性。

关键词：月季黑斑病蔷薇盘二孢细胞壁生物胁迫 RcXYNC

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菊属植物PIN基因家族的鉴定及生物信息学分析

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浙江大学学报(农业与生命科学版) 2025年第1期51卷 39-53页

作者：刘波刘欣宇李骏倬武晓云卢敏王佳颖戴思兰北京林业大学园林学院城乡生态环境北京实验室/花卉种质创新与分子育种北京市重点实验室/国家花卉工程技术研究中心北京100083

PIN蛋白家族是生长素外排载体,负责将生长素从细胞内向细胞外运输,这一过程对于植物体内生长素的分布和浓度梯度的建立至关重要。本研究采用生物信息学手段,在5个菊属植物中鉴定出113个PIN基因家族成员,并深入分析了它们的蛋白理化性质... 详细信息

PIN蛋白家族是生长素外排载体,负责将生长素从细胞内向细胞外运输,这一过程对于植物体内生长素的分布和浓度梯度的建立至关重要。本研究采用生物信息学手段,在5个菊属植物中鉴定出113个PIN基因家族成员,并深入分析了它们的蛋白理化性质,揭示了这些成员在物理和化学特性上的多样性。通过构建系统进化树发现,PIN基因被分为6个不同的分支,且亲缘关系相近的成员在保守基序和保守结构域上具有相似性,暗示它们可能具有相似或相关的功能。染色体定位和共线性分析进一步展示了PIN基因在菊属植物中的分布模式,以及它们在基因组中的复制和重排事件。此外,启动子顺式作用元件分析显示,PIN基因的启动子区域富含与生长发育、激素信号传导和逆境响应相关的调控元件,表明PIN基因可能在植物生长发育和环境适应过程中受到多种信号的调控。基因表达分析发现,PIN基因在菊花不同器官中具有特异性表达模式。本研究结果为后续探究菊属植物中PIN基因的功能奠定了理论基础。

关键词： PIN基因家族菊属植物生物信息学分析

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基岩岩性对植被特征及其恢复的影响机制综述

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生态科学 2025年第1期44卷 260-268页

作者：张瑜董丽范舒欣北京林业大学园林学院北京100083 城乡生态环境北京实验室北京100083 国家花卉工程技术研究中心北京100083

植被恢复与重建是生态环境建设最重要的议题之一,“地球关键带”科学的提出与确立为植被恢复环境驱动机制研究提供了革命性的视角。作为地球关键带的两个重要组分,植被与基岩之间的相互作用关系在未来的研究中应受足够的重视,基岩岩性... 详细信息

植被恢复与重建是生态环境建设最重要的议题之一,“地球关键带”科学的提出与确立为植被恢复环境驱动机制研究提供了革命性的视角。作为地球关键带的两个重要组分,植被与基岩之间的相互作用关系在未来的研究中应受足够的重视,基岩岩性也应成为植被恢复动态研究中的重要考虑因素。因此综述基岩对植物生长、物种组成、植物多样性、植被覆盖度等植被特征的影响;并从基岩矿物成分、基岩营养元素丰度、基岩潜在有毒金属含量、基岩裂隙特征等几方面阐述了基岩影响植被的潜在机制;最后从生态环境敏感性、植被恢复限制性因子、植被恢复方式等角度论证了基岩可能成为植被恢复过程中的重要考虑因素。在未来研究中,建议分区域研究岩性对植被的影响;并在“地球关键带”科学的研究框架下,完善岩性对植被影响的理论机制;同时充分与全球变化结合,研究基岩在植被恢复动态中发挥的作用。

关键词：基岩岩性植被特征植被恢复地球关键带

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北京城市绿地蜜粉源植物特征及其对传粉网络结构的影响

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生态学杂志 2025年

作者：唐令张梦园胡昭岩周璟范舒欣董丽北京林业大学园林学院城乡生态环境北京实验室国家花卉工程技术研究中心烟台黄渤海新区自然资源和规划局

在城市化导致的生物多样性丧失背景下，全球传粉昆虫也面临严峻的生存危机。城市绿地因其多样化的生境及植物种类，对维持传粉昆虫生物多样性具有重要作用。蜜粉源植物作为传粉昆虫的主要食物资源，是传粉网络的重要组成部分。但目前对... 详细信息

在城市化导致的生物多样性丧失背景下，全球传粉昆虫也面临严峻的生存危机。城市绿地因其多样化的生境及植物种类，对维持传粉昆虫生物多样性具有重要作用。蜜粉源植物作为传粉昆虫的主要食物资源，是传粉网络的重要组成部分。但目前对城市生态系统中传粉网络的结构还缺乏深入了解。本研究以城市绿地植物和传粉昆虫为基础构建定量的传粉网络，通过分析蜜粉源植物和传粉昆虫及其功能群组成、物种和网络层级上传粉网络结构特征，重点描述蜜粉源植物的来源、生活型、栽培状况、入侵性和园艺性5个特征，并探讨不同特征的蜜粉源植物对网络结构的影响。研究共记录到北京城市绿地中204种蜜粉源植物和141种传粉昆虫的814种4698次互作，成功识别出10种关键蜜粉源植物。蜜粉源植物的特征对传粉网络的结构具有显著影响，其中乡土植物、多年生草本或灌木、自生或低管理强度植物、非园艺种植物对网络的稳定作用更强。本研究证实了利用网络分析进行城市生物多样性保护科学决策的有效性，研究结果对优化蜜粉源植物的配置和管理，提升城市绿地的生态效益，促进城市生物多样性保护和可持续发展具有重要的理论和实践意义。

关键词：蜜粉源植物传粉昆虫生态网络城市生物多样性传粉功能群

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原产地与引种地大花黄牡丹根系和根际土壤的AMF群落差异

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园艺学报 2025年第2期52卷 467-480页

作者：李超楠李璐高丹蕾乔红雍袁涛北京林业大学园林学院花卉种质创新与分子育种北京市重点实验室国家花卉工程技术研究中心城乡生态环境北京实验室园林环境教育部工程研究中心北京100083 洛阳天囿园林发展有限公司河南洛阳471000

以大花黄牡丹(Paeonia ludlowii)原产地西藏自治区林芝市及其引种地河南省栾川县的大花黄牡丹根系和根际土壤为研究对象,在其生长发育的3个关键时期——花期、果期和秋色叶期,利用高通量测序技术,探究丛枝菌根真菌(arbuscular mycorrhiz... 详细信息

以大花黄牡丹(Paeonia ludlowii)原产地西藏自治区林芝市及其引种地河南省栾川县的大花黄牡丹根系和根际土壤为研究对象,在其生长发育的3个关键时期——花期、果期和秋色叶期,利用高通量测序技术,探究丛枝菌根真菌(arbuscular mycorrhiza fungi,AMF)群落结构及多样性差异。结果表明,在3个生长期原产地大花黄牡丹根系AMF群落ObservedOTU均高于引种地,花期根际土壤AMF群落Observed OTU和Chao1指数显著高于引种地,但秋色叶期,引种地Observed OTU显著高于原产地;主成分分析结果显示,两地大花黄牡丹根系AMF群落在花期存在显著差异,根际土壤AMF群落结构在3个生长期均有显著差异,LEfSe分析进一步说明了两地大花黄牡丹根系和根际土壤AMF类群具有显著差异。根孢囊霉属(Rhizophagus)、球囊霉属(Glomus)和多样孢囊霉属(Diversispora)是大花黄牡丹根际AMF群落中的优势种群,在两地大花黄牡丹根系及根际土壤中均有分布,但相对丰度存在明显差异。引种栽培地的土壤环境使大花黄牡丹根系中根孢囊霉属和球囊霉属的相对丰度降低,但多样孢囊霉属和近明球囊霉属(Claroideoglomus)的相对丰度增加。巨孢囊霉属(Gigaspora)仅存在于原产地土壤中,和平囊霉属(Pacispora)仅存在于引种地土壤中。土壤理化性质与AMF群落Mantel分析结果表明,全氮含量是影响引种地大花黄牡丹根系AMF群落的主要因子,土壤速效钾含量与原产地大花黄牡丹根系AMF群落、引种地土壤AMF群落显著相关,有效磷含量与原产地土壤AMF群落极显著相关。

关键词：大花黄牡丹丛枝菌根真菌高通量测序群落结构

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梅花肉桂醇脱氢酶基因的鉴定和功能分析

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植物遗传资源学报 2025年第2期26卷 356-368页

作者：刘巳塬罗瑜杭邓思航陈赟包菲北京林业大学园林学院/花卉种质资源创新与分子育种北京市重点实验室/国家花卉工程技术研究中心/城乡生态环境北京实验室北京100083

梅花(Prunus mume Siebold&Zucc.)品种丰富,花香香型多样,其中肉桂醇和乙酸肉桂酯是梅花粉色花品种特有的花香成分。在植物体内,肉桂醛在肉桂醇脱氢酶(CAD)的催化下还原生成肉桂醇,肉桂醇又在乙酰转移酶的催化下生成乙酸肉桂酯。因... 详细信息

梅花(Prunus mume Siebold&Zucc.)品种丰富,花香香型多样,其中肉桂醇和乙酸肉桂酯是梅花粉色花品种特有的花香成分。在植物体内,肉桂醛在肉桂醇脱氢酶(CAD)的催化下还原生成肉桂醇,肉桂醇又在乙酰转移酶的催化下生成乙酸肉桂酯。因此,肉桂醇不仅是梅花重要的特征花香成分,还是合成乙酸肉桂酯的重要前体。本研究基于梅花二代基因组数据鉴定了56个PmCAD同源基因,发现梅花PmCAD家族成员可分为5个亚组,第Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ亚组的蛋白保守基序组成较相似,与第Ⅳ和Ⅴ亚组的差别较大,推测它们之间可能存在功能分化。染色体片段复制和串联复制是PmCAD在基因组中复制进化的两种形式。梅花PmCAD基因启动子区域广泛存在脱落酸、茉莉酸甲酯、水杨酸响应元件和分生组织表达相关元件,推测PmCAD基因主要参与梅花的生长发育和抗逆响应。分析与多物种来源CAD蛋白共建树,结果表明位于第Ⅲ亚组的3个PmCAD可能参与梅花花香合成过程。不同组织器官热图分析表明这3个PmCAD基因都在花器官中表达。基因相对表达量分析发现它们在花开放不同阶段的表达规律不同,在花开放后表达水平较高。体外酶活试验验证了这3个PmCAD都具有肉桂醇脱氢酶活性,因此认为它们共同参与梅花重要花香成分肉桂醇的合成。亚细胞定位分析发现它们在细胞内的分布存在差异,推测它们可能在细胞的不同部位发挥作用。本研究揭示了梅花PmCAD基因的进化和功能分化,为梅花重要花香成分的合成研究奠定了理论基础和为花香分子育种提供了理论依据。

关键词：梅花花香肉桂醇 CAD 基因家族表达模式酶活性

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城市公园树木安全风险评估-以北京动物园为例

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北京林业大学学报 2025年第3期47卷 128-138页

作者：国健乔红雍袁涛王树标牟宁宁贾建飞席帆夏炜北京林业大学园林学院国家花卉工程技术研究中心花卉种质创新与分子育种北京市重点实验室城乡生态环境北京实验室林木花卉遗传育种教育部重点实验室北京100083 北京动物园北京100044

【目的】城市公园绿地内种植大量树木,其安全隐患常被忽视。准确掌握树木健康状况,进行树木安全风险评估,旨在为树木安全管理提供依据。【方法】以北京动物园内胸径10 cm以上乔木为研究对象,通过目测和简易工具调查树体健康状况,运用层... 详细信息

【目的】城市公园绿地内种植大量树木,其安全隐患常被忽视。准确掌握树木健康状况,进行树木安全风险评估,旨在为树木安全管理提供依据。【方法】以北京动物园内胸径10 cm以上乔木为研究对象,通过目测和简易工具调查树体健康状况,运用层次分析法评估树木安全风险等级,采用因子分析法分析北京动物园内树木安全风险潜在影响因子。通过PiCUS-3弹性波树木断层诊断仪检测树干中空状况。【结果】(1)北京动物园内胸径10 cm以上乔木有6361株,包括103株极高风险树、229株高风险树、363株中风险树和5666株低风险树。风险等级极高和高的树种为毛白杨、槐树、刺槐、泡桐和绦柳,具有树干破损、树干异常音、严重偏冠、有病虫害、树基松动等总体特征。(2)树干(树干>0.3 m部分)破损、树干基部(树干≤0.3 m部分)破损、根系异常是北京动物园排名前3的树木安全风险潜在影响因子。(3)PiCUS-3弹性波树木断层诊断仪与简易工具对绦柳树干中空状况的检测差异性极大,而对毛白杨、泡桐等树种检测未见明显差异。【结论】城市动物园中,树种、树龄和树体体量等内在因素以及树木立地条件、异常天气、游人或动物破坏等外部因素共同决定树木健康状况。树木健康状况和栽植位置综合决定树木安全风险等级的高低。弹性波树木断层诊断仪有助于提高评估准确度,调查评估时可针对性地使用。本文首次在城市动物园开展树木安全风险评估,对城市公园树木安全风险管理、建立树木安全监测机制有参考和借鉴意义。

关键词：动物园树木安全风险评估树木监测城市林业

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乙烯响应因子LlERF12调控卷丹珠芽发生机制的初步解析

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中国农业大学学报 2025年第2期30卷 80-93页

作者：王梦迪梁佳惠潘文强马艳芳金梦竹张铭芳杨凤萍张秀海于晓南杜运鹏北京林业大学园林学院/花卉种质创新与分子育种北京市重点实验室北京100083 北京市农林科学院草业花卉与景观生态研究所/国家林业草原赏食百合工程技术研究中心北京100097

为探究乙烯(Ethylene)对卷丹珠芽发生的作用,以卷丹(Lilium lancifolium)为试验材料,利用不同浓度的乙烯利(Ethephon,ETH)和乙烯信号转导抑制剂1-甲基环丙烯(1-Methylcyclopropene,1-MCP)处理卷丹茎段,对其进行表型统计、生理指标测定... 详细信息

为探究乙烯(Ethylene)对卷丹珠芽发生的作用,以卷丹(Lilium lancifolium)为试验材料,利用不同浓度的乙烯利(Ethephon,ETH)和乙烯信号转导抑制剂1-甲基环丙烯(1-Methylcyclopropene,1-MCP)处理卷丹茎段,对其进行表型统计、生理指标测定和下游基因表达情况分析;通过卷丹珠芽形成过程的转录组数据筛选到可能参与调控珠芽发生的乙烯响应转录因子——LlERF12(Ethylene responsive factor 12),利用生物信息学软件对其生化特性分析预测;利用实时荧光定量法检测LlERF12基因在不同时期、不同组织、不同百合品种以及不同浓度ETH和1-MCP处理下的表达;最终通过基因沉默技术验证LlERF12在卷丹珠芽发生过程中的作用。结果表明:1)卷丹珠芽的发生发育过程共划分为4个时期:S0~S3;2)1-MCP处理导致叶腋处葡萄糖含量增加,通过促进腋芽发生标志基因LlSTM(SHOOTMERISTEMLESS)的表达量而促进卷丹珠芽的发生数量,而ETH处理则通过抑制LlSTM表达而抑制了珠芽发生数量;3)LlERF12在珠芽准备发生时期表达量较高,并且在自然能发生珠芽的百合品种中的表达量显著高于其他百合品种;4)ETH处理显著抑制LlERF12的表达,1-MCP处理则相反;5)沉默LlERF12基因导致LlSTM表达下降,进一步抑制了卷丹珠芽的发生数量,证明了LlERF12在珠芽发生过程中的正调控作用。综上,LlERF12通过响应乙烯信号转导,促进叶腋处葡萄糖积累,影响下游腋芽发生标志基因LlSTM的表达,从而调控卷丹珠芽的形成。

关键词：卷丹珠芽 LlERF12 乙烯基因沉默

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