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南京林业大学学报(自然科学版) 2022年第2期46卷 119-126页

作者：黄小辉吴焦焦王玉书冯大兰孙向阳北京林业大学林学院三峡库区森林生态保护与恢复重庆市市级重点实验室四川农业大学林学院

【目的】探讨核桃对缺氮胁迫的适应性及其机制。【方法】以核桃幼苗为研究对象，设置不同程度的缺氮处理：对照（CK）、中度缺氮（MN）和重度缺氮（SN）,分析缺氮胁迫对核桃幼苗外部形态特征、生长情况及叶绿素荧光参数的影响。【结果... 详细信息

【目的】探讨核桃对缺氮胁迫的适应性及其机制。【方法】以核桃幼苗为研究对象，设置不同程度的缺氮处理：对照（CK）、中度缺氮（MN）和重度缺氮（SN）,分析缺氮胁迫对核桃幼苗外部形态特征、生长情况及叶绿素荧光参数的影响。【结果】缺氮会使核桃幼苗失绿黄化，长势下降，地上部分和地下部分生物量、叶绿素a、叶绿素b和类胡萝卜素含量均显著低于对照，且总体随着缺氮程度加深和时间延长显著下降，尤其是处理后期（60～75 d）表现更明显；MN和SN处理下，核桃幼苗的光系统Ⅱ（PSⅡ）最大光化学效率（Fv/Fm）和光条件下PSⅡ天线转化效率（F′v/F′m）在前期（0～30 d）和后期（60～75 d）受影响较大，实际光化学效率(ΦPSII)、电子传递速率（ETR）和光化学猝灭系数（qP）随胁迫程度加深明显下降，反之非光化学猝灭系数（NPQ）随胁迫程度加深而上升，且同样在处理后期（60～75 d）受影响较大；地上部分生物量与地下部分生物量、叶面积、根表面积、叶绿素a含量、Fv/Fm和ETR呈显著正相关，叶绿素a含量与叶面积、叶片厚度、Fv/Fm和F′v/F′m显著正相关。【结论】缺氮会抑制核桃幼苗对氮素的吸收和同化，阻碍根系生长，影响核桃幼苗对营养物质的吸收利用，导致植株矮小瘦弱、叶片变小、叶色变淡。在缺氮胁迫下，核桃光合色素含量下降也会造成叶绿体吸收光照的能力减弱，降低光合电子传递速率及对光能的利用效率，进而限制光合速率，影响植株生长。

关键词：缺氮核桃形态特征叶绿素荧光参数

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成年雄性毛白杨组培幼化技术研究

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中南林业科技大学学报 2024年第8期44卷 9-15,26页

作者：张劲王永格彭玉信李国雷王茂良张恒月常笑超郦金今刘勇北京林业大学林学院省部共建森林培育与保护教育部重点实验室北京100083 北京市园林绿化科学研究院北京100102

【目的】毛白杨以无性繁殖为主,而无性繁殖材料往往存在老化现象,严重影响苗木质量,研究繁殖材料的幼化技术对于改善苗木质量,促进无性林业发展有重要意义。【方法】以北京大兴区站上村的200年生雄性毛白杨为对象,取其根萌条为繁殖材料... 详细信息

【目的】毛白杨以无性繁殖为主,而无性繁殖材料往往存在老化现象,严重影响苗木质量,研究繁殖材料的幼化技术对于改善苗木质量,促进无性林业发展有重要意义。【方法】以北京大兴区站上村的200年生雄性毛白杨为对象,取其根萌条为繁殖材料,探索2种灭菌试剂处理条件下,不同灭菌时间对外植体成活与生长的影响,同时在MS培养基中设置不同激素组合研究其增殖的最佳效果,筛选出适合其生长的最佳增殖培养基,通过继代培养研究此200年生成年雄性毛白杨的组培幼化技术。【结果】结果表明,0.1%氯化汞溶液的灭菌效果比10%次氯酸钠溶液效果好,最佳灭菌处理为0.1%氯化汞7 min,成活率为57%;最佳增殖培养基为MS+0.7 mg/L 6-BA+0.01 mg/L NAA,最高丛生芽分化系数为2.23,茎高生长量≥1 cm苗的数量比例为53.33%,显著高于其他处理;随着继代次数的增加,生长周期由63 d(1代)降至44 d(4代),继代培养增殖系数由0.93(1代)提升至4.85(4代),茎高生长量≥3 cm苗的数量比也从2.23%(1代)显著增至62.34%(4代)。【结论】此200年生毛白杨繁殖材料存在一定程度的老化现象,母株的年龄可能影响其根萌条的幼化程度,但随着继代次数的增加,生长势有了显著的提高,说明多次继代培养有较明显的幼化作用,且随着继代次数的增加,幼化效果也越好。

关键词：组织培养成熟树木生理衰弱幼化雄性毛白杨

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乡村生态景观生物多样性维护与预警技术研究

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中国生态农业学报（中英文） 2023年第12期31卷 1873-1882页

作者：谢宗强张玉钧王义强葛结林徐文婷熊高明徐凯毛江涛陈思淇冯致中国科学院植物研究所植被与环境变化国家重点实验室北京100093 中国科学院大学北京101408 北京林业大学园林学院北京100083 中南林业科技大学林业生物技术湖南省重点实验室长沙410004

针对乡村生态景观中生物多样性维护的保护管理需求,本研究以物种、基因和生态系统为基础,采用分子遗传标记、无人机航拍等现代高新技术与传统地面调查相结合的研究方法,构建了乡土景观生物多样性检测、筛选、分类和空间制图的方法,解析... 详细信息

针对乡村生态景观中生物多样性维护的保护管理需求,本研究以物种、基因和生态系统为基础,采用分子遗传标记、无人机航拍等现代高新技术与传统地面调查相结合的研究方法,构建了乡土景观生物多样性检测、筛选、分类和空间制图的方法,解析了生物多样性变化规律和驱动因素,研发出面向乡村三生空间的基因、物种和生态系统3个层次生物多样性维护技术,建立了基于“驱动力-压力-状态-影响-响应”的生物多样性监控预警机制和可视化平台,形成了乡村生态景观生物多样性多尺度全链条“识别-维护-预警”技术体系。研究成果突破了单一学科研究手段的局限性,为乡土植物的遴选、配置和景观营造提供了“师法自然”的成套技术方案,解决了乡村生态景观营造中生物多样性的维护技术缺失问题,为动态管理乡村生物资源和美丽中国建设提供了关键技术支撑。

关键词：三生空间村域尺度种质资源生态系统分类监测预警景观营造

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芍药属组间杂种花香成分分析

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园艺学报 2023年第4期50卷 842-852页

作者：侯异璇张玲吕梦雯武耀星王亮生张秀卿李珊珊内蒙古农业大学林学院呼和浩特010019 中国科学院北方资源植物重点实验室北京100093 国家植物园北京100093 中国科学院大学北京100049 北京林业大学园林学院北京100083

采用顶空—固相微萃取结合气相色谱—质谱联用技术,对芍药属19个组间杂种花瓣的挥发性成分进行了分析。共检测到84种挥发性成分,包括萜类25种,苯环型/苯丙素类14种,脂肪酸衍生物29种,杂环类12种和含氮类4种。定量分析结果表明,不同杂种... 详细信息

采用顶空—固相微萃取结合气相色谱—质谱联用技术,对芍药属19个组间杂种花瓣的挥发性成分进行了分析。共检测到84种挥发性成分,包括萜类25种,苯环型/苯丙素类14种,脂肪酸衍生物29种,杂环类12种和含氮类4种。定量分析结果表明,不同杂种的挥发性物质含量存在显著差异,‘史密斯黄’和‘凯丽的记忆’中总挥发性物质含量显著高于其他杂种,分别为97.47和97.43μg·g^(-1)·h^(-1);而‘红天堂’中含量最低,仅有8.43μg·g^(-1)·h^(-1)。萜类化合物是19个杂种的主要挥发性物质,其中β–石竹烯和芳樟醇是其主要香气成分,根据其构成特点,可分为以芳樟醇为主,以β–石竹烯为主,同时具有较高含量的芳樟醇和β–石竹烯,以香叶醇为主和挥发性物质含量均较低这5类,不同杂种中香气物质的构成特点对其花香的形成具有重要作用。

关键词：芍药属组间杂种顶空固相微萃取气质联用挥发性成分萜类

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瓜叶菊花色性状形成机理的研究进展

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植物遗传资源学报 2024年第5期25卷 695-703页

作者：崔宇萌黄河戴思兰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北京100083

瓜叶菊是拥有多种花色品种资源的观赏植物,同时具有蓝色、斑色等观赏植物中稀缺的花色表型,不同花色品种具有多种花青素代谢途径,解析其花色性状形成的分子机制能够为观赏植物的分子育种提供理论依据,其中鉴定的关键基因能够为蓝色花新... 详细信息

瓜叶菊是拥有多种花色品种资源的观赏植物,同时具有蓝色、斑色等观赏植物中稀缺的花色表型,不同花色品种具有多种花青素代谢途径,解析其花色性状形成的分子机制能够为观赏植物的分子育种提供理论依据,其中鉴定的关键基因能够为蓝色花新品种培育提供宝贵的基因资源。在对瓜叶菊多年研究的基础上,本文从瓜叶菊特殊的花青素结构、花青素生物合成调控途径及其花色研究的主要技术手段方面,综述了近20年来瓜叶菊花色研究的进展,具体内容包括:(1)瓜叶菊不同色系呈色的色素基础,尤其是蓝色花品种中特殊的多聚酰化色素结构;(2)多聚酰化修饰相关糖基化、酰基化修饰的瓜叶菊花青素代谢途径的基因,以及调控花色、花斑形成的MYB、MADS-box等转录因子的功能;(3)瓜叶菊中进行花色研究相关的高效遗传转化体系和病毒介导的基因沉默(VIGS,virus-induced gene silencing)体系,及其在花色研究中的研究进展。本文旨在为后续瓜叶菊及其他花卉花色研究和分子育种提供参考。

关键词：瓜叶菊花色花青素生物合成及调控

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紫薇WOX家族基因鉴定及其对愈伤诱导的影响

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农业生物技术学报 2024年第10期32卷 2255-2264页

作者：康佳音池秀凤申萍王鑫万志庭蔡明程堂仁王佳张启翔潘会堂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

作为植物特有的转录因子，WUSCHEL同源异型盒(WUSCHEL-related homeobox, WOX)基因家族对植物的生长发育、组织器官发生和形成具有重要的调节作用。本研究利用生物信息学方法，在紫薇(Lagerstroemia indica)全基因组中鉴定出15个WOX基... 详细信息

作为植物特有的转录因子，WUSCHEL同源异型盒(WUSCHEL-related homeobox, WOX)基因家族对植物的生长发育、组织器官发生和形成具有重要的调节作用。本研究利用生物信息学方法，在紫薇(Lagerstroemia indica)全基因组中鉴定出15个WOX基因家族成员，命名为LfiWOX1～LfiWOX15，分布在14条染色体上，家族成员间分子量和等电点有较大差异，亚细胞预测15个基因均定位于细胞核上。系统进化分析表明，15个基因共聚为3类，紫薇WOX家族成员中存在5个与拟南芥(Arabidopsis thaliana)、水稻(Oryza sativa)紧密相关的直系同源WOX成员，多个含有特定保守基序的WOX蛋白在进化树的同一分支上，所有家族成员都含有motif 1、motif 2和motif 5。WOX家族基因包含9种与植物生长发育、激素调控和逆境胁迫相关的顺式作用元件，不同成员含有不同的元件。qRT-PCR分析表明，与叶片相比，LfiWOX12、LfiWOX13、LfiWOX15在愈伤组织中表达量升高，是叶片中的1.5～1.9倍，其他基因在愈伤组织中表达量降低，是叶片中的0.1%～90%，说明LfiWOX12、LfiWOX13、LfiWOX15与愈伤形成相关。本研究为进一步研究紫薇WOX基因对愈伤诱导的调控提供了依据，为紫薇高效再生及遗传转化体系的建立提供参考。

关键词：紫薇 WUSCHEL同源异型盒基因家族(WOX) 愈伤诱导基因表达生物信息学分析

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4种乔木幼树的光合性状对氮添加的响应

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森林与环境学报 2023年第5期43卷 457-464页

作者：张翼叶尔江·拜克吐尔汉王宣璎程艳霞北京林业大学理学院北京100083 新疆农业大学林学与风景园林学院新疆乌鲁木齐830052 新疆干旱区林业生态与产业技术重点实验室新疆乌鲁木齐830052

为探讨不同氮添加水平对4种乔木树种光合性状的影响以及不同树种间的差异,以红松、胡桃楸、水曲柳和黄檗的幼树为试验材料,在吉林省舒兰市开原林场开展氮添加试验。设置无氮(0 kg·hm^(-2)·a^(-1))、低氮(50 kg·hm^(-2)&#... 详细信息

为探讨不同氮添加水平对4种乔木树种光合性状的影响以及不同树种间的差异,以红松、胡桃楸、水曲柳和黄檗的幼树为试验材料,在吉林省舒兰市开原林场开展氮添加试验。设置无氮(0 kg·hm^(-2)·a^(-1))、低氮(50 kg·hm^(-2)·a^(-1))和高氮(100 kg·hm^(-2)·a^(-1))3种水平的氮处理,测定了4种树种的光合参数、气孔行为参数和光谱反射指数,并进行多重比较,分析不同树种间光合能力的差异以及在不同氮处理下光合生理的变化。结果表明,在无氮处理下,红松和黄檗的净光合速率显著高于胡桃楸和水曲柳(P<0.05),表现出一定的相对竞争优势。氮处理抑制了红松的光合能力,高氮处理下胡桃楸和水曲柳的相对叶绿素含量(SPAD值)、气孔导度和蒸腾速率显著提高(P<0.05)。此外,氮处理下胡桃楸和黄檗的光化学反射指数显著降低(P<0.05),表明氮处理促进了植物光保护机制的触发。4种树种中,黄檗为强阳性树种,最适合在无林地上进行人工更新,水曲柳具有一定的耐阴性,在全光环境下处于相对劣势。施用氮肥可以提升胡桃楸和水曲柳的光合能力。红松对氮素的耐受能力相对较差,施用氮肥将抑制红松的光合能力。

关键词：氮处理光合作用气孔行为光谱反射指数人工更新

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观赏植物花斑形成调控机制的研究进展

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生物技术通报 2023年第10期39卷 17-28页

作者：齐方婷黄河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北京100083

花瓣上出现的独特色彩图案又称花瓣彩斑(花斑),花斑不仅是植物重要的观赏性状,还能起到吸引昆虫、抵御天敌和适应环境变化等多种作用,在生物进化上具有重要的意义。本文综述了近年来观赏植物花斑形成的相关进展,总结了花斑形成的遗传规... 详细信息

花瓣上出现的独特色彩图案又称花瓣彩斑(花斑),花斑不仅是植物重要的观赏性状,还能起到吸引昆虫、抵御天敌和适应环境变化等多种作用,在生物进化上具有重要的意义。本文综述了近年来观赏植物花斑形成的相关进展,总结了花斑形成的遗传规律和影响因素。重点描述了色素合成途径结构基因和转录因子在花斑形成中的重要作用,即结构基因的时空特异性表达和竞争机制,促进了不同种类的色素在花瓣中差异积累;而转录因子通过直接或间接调控结构基因的定位表达参与花斑的形成。此外,本文还归纳了观赏植物花斑形成中的其他调控机制,如转录后调控、翻译后调控和甲基化等,汇总了花斑形成的分子调控网络,以期为观赏植物花斑形成的分子机理研究提供新视角。

关键词：花斑形成类黄酮分子机制观赏植物

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RcAGL61基因调控雄蕊和花瓣之间转变影响月季花瓣数量

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西北植物学报 2024年第6期44卷 904-911页

作者：戚雨岑杨淑敏苏琳杨艺张启翔潘会堂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林业大学园林学院北京100083

[目的]为探究月季重瓣性状的调控机制,研究克隆了前期筛选到的1个与花发育相关的AG同源基因RcAGL61,并对其功能进行分析。[方法]用荧光定量对该基因在‘窄叶藤本月季花’×‘月月粉’杂交群体中重瓣株系和单瓣株系花芽5个发育时期... 详细信息

[目的]为探究月季重瓣性状的调控机制,研究克隆了前期筛选到的1个与花发育相关的AG同源基因RcAGL61,并对其功能进行分析。[方法]用荧光定量对该基因在‘窄叶藤本月季花’×‘月月粉’杂交群体中重瓣株系和单瓣株系花芽5个发育时期的表达模式进行分析,以重瓣株系和单瓣株系为材料,克隆RcAGL61,并进行生物信息学分析、亚细胞定位及VIGS实验。[结果](1)该基因表达水平在单瓣株系的5个发育时期均显著高于重瓣株系,在单瓣株系花发育的S4-S5期比S1-S3期表达量明显升高。(2)RcAGL61编码区序列在单瓣株系和重瓣株系中一致,长度为495 bp,与RcAG基因序列相似度为30.75%,编码164个氨基酸,含有1个MADS-box保守结构域,属于MADS-Box基因家族。(3)RcAGL61蛋白定位于烟草表皮细胞的细胞核。(4)沉默该基因后,瓣化雄蕊数量增加,雄蕊数量减少,花瓣数量增加,萼片数量和雌蕊数量无显著变化。[结论]RcAGL61参与调控雄蕊原基和花瓣原基间的转变,影响月季的花瓣数量。

关键词：月季 RcAGL61 重瓣性雄蕊瓣化

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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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