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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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基因组精准编辑技术及其在林木育种中的应用

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南京林业大学学报(自然科学版) 2025年第1期49卷 11-20页

作者：姜波安新民林木遗传育种全国重点实验室林木育种与生态修复国家工程中心林木分子设计育种高精尖创新中心林木花卉遗传育种教育部重点实验室树木花卉育种生物工程国家林业和草原局重点实验室北京林业大学生物科学与技术学院

基因组精准编辑技术正在重新定义对生命奥秘的理解，其核心在于能够在特定的基因组位点精确地插入、删除或替换DNA序列，从而实现对生物体内遗传信息的定向精准编辑。这些技术已经成为现代生物领域研究的基石，从早期的探索到CRISPR系... 详细信息

基因组精准编辑技术正在重新定义对生命奥秘的理解，其核心在于能够在特定的基因组位点精确地插入、删除或替换DNA序列，从而实现对生物体内遗传信息的定向精准编辑。这些技术已经成为现代生物领域研究的基石，从早期的探索到CRISPR系统的开创性应用，每一步都展示了科学探索的深远影响。CRISPR系统的应用带来了基因组编辑的巨大飞跃，它催化了更精准的编辑工具出现，如碱基编辑器和先导编辑器等，它们显著增强了精准编辑基因组的能力。这一历史性转变已经在农业改良、疾病治疗等领域展现出巨大的潜力。基因编辑技术的应用前景广阔，CRISPR/Cas系统能敲除多个基因，具有高靶向效率、易于设计和操作，且成本较低等优点，因此在作物、林木遗传改良中被广泛应用；但它也有不少不足之处，而每一款新编辑工具的出现都使这一技术得以不断完善。随着技术的不断进步，基因编辑技术有望在未来解决更多复杂的生物学问题，为人类健康和农林业发展带来更多的创新和突破力。

关键词： CRISPR Cas9 胞嘧啶碱基编辑器腺嘌呤碱基编辑器糖基化酶碱基编辑器双碱基编辑器先导编辑器

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黄土高原不同密度刺槐林地土壤-微生物-胞外酶生态化学计量特征

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生态学报 2025年第3期45卷 1351-1361页

作者：黄浩博毕华兴赵丹阳郭艳杰林丹丹韩金丹北京林业大学水土保持学院北京100083 林木资源高效生产全国重点实验室北京100083 山西吉县森林生态系统国家野外科学观测研究站北京100083 水土保持国家林业和草原局重点实验室、北京市水土保持工程技术研究中心、林业生态工程教育部工程研究中心北京100083

明确不同密度人工林地生态系统土壤-微生物的养分循环过程,对林业建设过程中阐明生态系统养分循环规律及人工林经营有重要意义。以黄土高原6种林分密度(1000、1500、1800、2400、3000、3500株/hm^(2))的刺槐林(Robinia pseudoacacia)为... 详细信息

明确不同密度人工林地生态系统土壤-微生物的养分循环过程,对林业建设过程中阐明生态系统养分循环规律及人工林经营有重要意义。以黄土高原6种林分密度(1000、1500、1800、2400、3000、3500株/hm^(2))的刺槐林(Robinia pseudoacacia)为研究对象,测定林地土壤和微生物C、N、P含量及胞外酶活性,明晰其生态化学计量特征。结果表明:随着刺槐密度增大,(1)林地土壤C、N含量及C∶P、N∶P先增大后减小,中等密度(1800-2400株/hm^(2))显著高于其他密度,而C:N呈相反趋势,P含量无显著差异;(2)土壤微生物C、N、P含量呈现波动变化,C∶N显著下降,C∶P、N∶P先增大后减小;(3)土壤4种胞外酶活性及其表征的C∶N均先增大后减小,C∶P、N∶P呈增大趋势;(4)元素比率阈值(TER)显示除在1800株/hm^(2)外,其他密度刺槐林地土壤微生物均受到N限制。刺槐林地土壤胞外酶及微生物对土壤养分变化具有自我调节作用,且呈现较好的内稳性,且中等密度刺槐林地更能促进养分积累,尤其是1800株/hm^(2)的刺槐林地更利于微生物的生长繁殖。研究结果可为该区刺槐人工林的合理经营提供科学依据。

关键词：林分密度微生物生态化学计量内稳性元素比率阈值刺槐黄土高原

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早实核桃坚果表型和内在品质的关联分析及模型构建

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南京林业大学学报(自然科学版) 2025年第1期49卷 119-127页

作者：李洋张赟齐温玥张绥林陈永浩齐建勋张俊佩侯智霞林木资源高效生产国家重点实验室省部共建森林培育与保护教育部重点实验室北京林业大学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市农林科学院林业果树研究所农业农村部华北地区园艺作物生物学与种质创制重点实验室北京市落叶果树工程技术研究中心新疆农业大学园艺学院

【目的】果实表型性状和内在品质间存在关联性。明确早实胡桃(核桃，Juglans regia)内、外在品质关系并构建关联模型，为通过表型性状初步判别果实内在品质提供依据。【方法】以北京市农林科学院核桃选种圃的早实核桃优株为研究对象，... 详细信息

【目的】果实表型性状和内在品质间存在关联性。明确早实胡桃(核桃，Juglans regia)内、外在品质关系并构建关联模型，为通过表型性状初步判别果实内在品质提供依据。【方法】以北京市农林科学院核桃选种圃的早实核桃优株为研究对象，在成熟期对坚果的9个表型性状和4个内在品质指标分别进行了测定，分析各性状的变异系数，并进行方差和相关性分析，最终通过拟合验证得到适宜的关联模型。【结果】(1)坚果13个指标的变异均达到极显著水平(P<0.01),变异系数为5.43%～28.63%,除球形度、几何平均直径、出仁率、含油率和蛋白质外，其余指标的变异系数均达到10%;(2)坚果品质指标间存在相关性。含油率与出仁率的关系最密切，与可溶性糖含量也呈极显著正相关，与淀粉、蛋白质含量关系均不显著；蛋白质、可溶性糖含量与坚果表型性状的关系类似，表现为与坚果大小、干质量及体积出仁率密切相关，与前两者呈极显著负相关，与后者呈极显著正相关，蛋白质、可溶性糖含量均与淀粉含量呈极显著负相关；淀粉含量和坚果大小、干质量呈极显著正相关，而与体积出仁率呈极显著负相关；(3)基于坚果表型性状和内在品质的相关性构建了回归模型，含油率与出仁率呈线性模型关系，可溶性糖含量与体积出仁率呈抛物线关系，淀粉含量与坚果体积呈线性模型关系，蛋白质含量与几何平均直径呈线性模型关系。通过拟合验证，模型预测值与实际值差值位于95%一致性界限(95%LOA)内的点均占总体的95%以上，模型表现出较好的拟合性。【结论】基于坚果表型与内在品质的密切关系构建了较为可靠的回归模型，通过坚果表型可初步判别内在品质优劣，用于适宜品种(系)的初步筛选。

关键词：胡桃(核桃) 表型性状内在品质品种(系)筛选模型拟合

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生长素对芍药花茎表型和解剖结构的影响

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浙江农业学报 2025年第3期37卷 591-602页

作者：任安琪黄依然万映伶刘燕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北京100083

为明确生长素对芍药花茎直立性的影响,选取芍药直立品种‘大富贵’‘杨妃出浴’和弯茎品种‘垂头红’‘奇花露霜’为研究对象,使用4个质量浓度生长素(IAA)在芍药生长发育的5个时期进行持续处理,并观测其茎形态和解剖结构的变化。结果表... 详细信息

为明确生长素对芍药花茎直立性的影响,选取芍药直立品种‘大富贵’‘杨妃出浴’和弯茎品种‘垂头红’‘奇花露霜’为研究对象,使用4个质量浓度生长素(IAA)在芍药生长发育的5个时期进行持续处理,并观测其茎形态和解剖结构的变化。结果表明:IAA处理能使芍药花枝夹角减小,有效改善除‘垂头红’外的花茎直立性;同时,IAA处理在一定程度上降低了‘大富贵’‘杨妃出浴’和‘垂头红’的花茎长,并显著增加‘杨妃出浴’和‘奇花露霜’的花茎粗;总的来看,100 mg·L^(-1)和150 mg·L^(-1)是IAA对芍药花茎直立性进行调控的适宜质量浓度,质量浓度过高会影响花发育。观测茎解剖结构发现,IAA处理使4个芍药品种的维管组织发育提前,促进木质化,使除‘垂头红’外3个芍药品种花茎的维管数量、维管束宽在茎发育前中期增加,而皮层细胞层数、厚度和髓部面积占比减小,不同品种表现略有差异。以上结果表明,IAA处理可以促进芍药品种花茎维管组织的提前发育,促进茎成熟,降低花茎长或增加花茎粗从而增强花茎直立性,‘奇花露霜’可能是比‘垂头红’更具备直立性潜力的品种,这为芍药切花品种的选取和花茎性状的改良提供了参考依据。

关键词：芍药生长素茎直立性解剖结构

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观赏植物修复城市铅污染土壤技术分析与展望

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植物资源与环境学报 2025年第1期34卷 82-93页

作者：陈国熙周惠民陈慧杰陈双双冯景刘欣童邓琳邓衍明东南大学土木工程学院江苏南京211189 江苏省农业科学院休闲农业研究所江苏省高效园艺作物遗传改良重点实验室江苏南京210014 北京林业大学林木资源高效生产全国重点实验室北京100083

重金属铅(Pb)污染土壤问题威胁着城市土壤生态功能的发挥和人体健康,开展城市铅污染土壤治理具有重要意义。相较于物理和化学修复法的局限性,利用观赏植物修复城市铅污染土壤可在实现土壤铅减量化、恢复土壤生态功能的同时具备较好的景... 详细信息

重金属铅(Pb)污染土壤问题威胁着城市土壤生态功能的发挥和人体健康,开展城市铅污染土壤治理具有重要意义。相较于物理和化学修复法的局限性,利用观赏植物修复城市铅污染土壤可在实现土壤铅减量化、恢复土壤生态功能的同时具备较好的景观效果,更适用于城市铅污染土壤的修复治理。本文论述了植物修复铅污染土壤的机制以及影响因子,并分析了观赏植物作为铅富集植物的优势及其应用于城市铅污染土壤修复可能存在的生长势弱、铅提取效率低等问题。为进一步强化植物修复效果,分别从植物-纳米材料、植物-化学药剂、植物-微生物和植物-基因工程4个方面比较了观赏植物联合修复铅污染土壤技术的主要优缺点及应用方式。本文展望了观赏植物修复城市铅污染土壤技术面临的挑战和未来研究方向,提出利用分子育种技术筛选与改良超富集观赏植物、研发联合修复技术并探索协同修复机制以实现可持续修复城市铅污染土壤的建议;此外,还应加大实地修复力度,打造修复成功案例,为城市铅污染土壤的修复提供科学依据。

关键词：城市土壤重金属铅污染观赏植物植物修复

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黄河中游多沙粗沙区土壤侵蚀敏感性变化

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中国水土保持科学 2025年第2期23卷 55-65页

作者：王淼牛健植杨涛王迪苗禹博贾梦柔北京林业大学水土保持学院北京100083 林木资源高效生产全国重点实验室北京100083 水土保持与荒漠化防治国家林业局重点实验室北京100083 林业生态工程教育部工程研究中心北京100083 国家林业和草原局林草调查规划院北京100714

黄河中游多沙粗沙区土壤侵蚀十分严重。为明晰区域土壤侵蚀发生的潜在几率,笔者应用修正通用土壤流失方程(RUSLE)与ArcGIS,综合评价土壤侵蚀敏感性(2010、2015和2020年),并识别敏感性关键因子。结果如下:1)研究区土壤侵蚀敏感性整体由... 详细信息

黄河中游多沙粗沙区土壤侵蚀十分严重。为明晰区域土壤侵蚀发生的潜在几率,笔者应用修正通用土壤流失方程(RUSLE)与ArcGIS,综合评价土壤侵蚀敏感性(2010、2015和2020年),并识别敏感性关键因子。结果如下:1)研究区土壤侵蚀敏感性整体由东南至西北呈现降低趋势,中部、东部地区为极敏感和高度敏感主要分布区。2)2010—2020年土壤侵蚀敏感性整体上表现为先增后减。研究区西侧敏感性等级较低,研究区南部、北部以及东部偏南区域表现出较为明显的等级降低,约占研究区面积的21%;东南部与东部偏北区域敏感性等级有所增加,约占研究区面积的15.8%。3)植被覆盖度C因子主要在不敏感具有较大影响;土壤可蚀性K因子控制着研究区中部与东部绝大部分区域,主要为轻度及以上敏感等级,在各影响因子排序中均>90%;降雨侵蚀力R因子在研究区东部与西部对植被覆盖不足与土壤破坏严重地区具有较大影响;地形起伏度LS因子对整个研究区土壤侵蚀的影响较小。此结果可为未来区域防治、水土保持治理规划提供理论支撑。

关键词：修正通用土壤流失方程(RUSLE) 土壤侵蚀敏感性时空变化关键因子识别黄河中游多沙粗沙区

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利用微藻去除污水中药品和个人护理品的研究进展

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环境污染与防治 2025年第3期47卷 15-21,29页

作者：胡干琳洪喻苏鸿洋北京林业大学环境科学与工程学院水体污染源控制技术北京市重点实验室北京100083 北京林业大学环境科学与工程学院污染水体源控制与生态修复技术北京市高等学校工程研究中心北京100083 上海莲立环境有限公司上海200092

详细分析了影响微藻技术去除污水中药品和个人护理品(PPCPs)的主要影响因素,系统概括了近年关于微藻去除PPCPs的可能机理,总结了利用微藻去除PPCPs的应用前景,旨在“双碳”背景下为高效去除污水中的PPCPs提供新的思考,为未来研究指明方向。

关键词：微藻药品和个人护理品影响因素去除机理

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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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油茶皂素化学修饰与溶血性的构效关系研究

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林产化学与工业 2025年第1期45卷 81-88页

作者：李胜男程贤李盼盼陈玉湘蒋建新毕良武中国林业科学研究院林产化学工业研究所江苏省生物质能源与材料重点实验室国家林业和草原局林产化学工程重点实验室林木生物质低碳高效利用国家工程研究中心江苏南京210042 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 北京林业大学材料科学与技术学院北京100083

为阐明油茶皂素及其衍生物与溶血活性的构效关系,为油茶皂素结构修饰提供理论指导,从而为油茶皂素药物开发提供理论基础。以油茶皂素为原料,通过酸水解、碱水解和还原反应合成油茶皂素化学修饰产物,基于红外光谱(FT-IR)、电喷雾-质谱(ES... 详细信息

为阐明油茶皂素及其衍生物与溶血活性的构效关系,为油茶皂素结构修饰提供理论指导,从而为油茶皂素药物开发提供理论基础。以油茶皂素为原料,通过酸水解、碱水解和还原反应合成油茶皂素化学修饰产物,基于红外光谱(FT-IR)、电喷雾-质谱(ESI-MS)和核磁共振氢谱(1H NMR)对目标产物进行结构表征,并测试了油茶皂素及其修饰产物的溶血活性。采用密度泛函理论方法(DFT)在B3LYP/6-311++G**水平上对油茶皂素代表性化合物山茶皂素B2(camellia saponin B2)进行量子化学计算,基于化合物的几何结构、自然布居分析(NPA)电荷、前线分子轨道等参数深入研究油茶皂素结构与溶血活性之间的关系。产物的结构表征结果发现:红外光谱中碱水解产物的羟基峰强度增加,而酯基官能团的羰基峰强度减弱,表明在碱水解过程中酯基被还原为羟基。溶血活性测试结果表明:油茶皂素及其修饰产物的溶血率具有浓度依赖性,随着化合物质量浓度的增加,溶血率逐渐增加;相同质量浓度时,油茶皂素碱水解产物的溶血率明显低于原料、酸水解产物和还原产物,推测油茶皂素的酯基官能团对其溶血活性起着重要作用;0.25 g/L时,碱水解产物的溶血率为41.81%。此外DFT计算结果表明:camellia saponin B2的溶血活性位点位于苷元上的酯基部位,因此碱水解能够通过消除酯基基团而降低油茶皂素的溶血活性。

关键词：油茶皂素化学修饰结构表征溶血活性构效关系

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