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2020全国杜仲产业发展高峰论坛

作者：李赟张淑雯宋连君康向阳北京林业大学林木分子设计育种高精尖创新中心北京100083 北京林业大学林木育种国家工程实验室北京100083 北京林业大学林木分子设计育种高精尖创新中心北京100083 北京林业大学林木育种国家工程实验室北京100083

多倍体综合利用杂合效应和倍性效应，常表现为营养生长优势加强、叶片等器官形态变大、次生代谢产物含量增加等特性，是植物遗传改良的有效方法。本研究以'京仲1号'等杜仲三倍体新品种，以及良种'秦仲1号'的二根一干平... 详细信息

多倍体综合利用杂合效应和倍性效应，常表现为营养生长优势加强、叶片等器官形态变大、次生代谢产物含量增加等特性，是植物遗传改良的有效方法。本研究以'京仲1号'等杜仲三倍体新品种，以及良种'秦仲1号'的二根一干平茬苗以及4年生大树为对象，开展杜仲三倍体新品种生长、叶产量、叶片或树皮含胶量及次生代谢物含量等测定分析，结果表明，多倍体育种可以大幅度地提高杜仲生长速度以及叶片和树皮内次生代谢产物含量，选育出的8个三倍体新品种不仅生长速度快，叶片巨大，而且叶片及树皮内的杜仲胶、药效成分、营养成分的含量均有较大幅度提高。与高胶、高药型良种'秦仲1号'相比，'京仲1号'等杜仲三倍体新品种一年生苗的单叶重、单株叶片重以及叶片内桃叶珊瑚苷、绿原酸和杜仲胶含量等甚至提高一倍以上，显示了巨大的开发潜力。而产业化开发宜采取条林密植化栽培、机械化平茬采收、分部位综合利用的生产模式，充分发挥三倍体新品种的优势，做到"一份原料，多重收益"，为杜仲产业突破奠定坚实的原料生产基础。

关键词：杜仲三倍体新品种营养生长次生代谢产物

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毛果杨OSCA基因家族的鉴定及其在盐胁迫下的表达分析

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分子植物育种 2022年第13期20卷 4323-4330页

作者：张杰陈兴浩庞丁玮段安安李昕蔓孙宇涵杨敏生北京林业大学生物科学与技术学院北京林木分子设计育种高精尖创新中心林木育种国家工程实验室林木、花卉遗传育种教育部重点实验室北京100083 河北农业大学林学院河北省林木种质资源与森林保护重点实验室保定071000 西南林业大学林学院云南省高校林木遗传改良与繁育重点实验室昆明650224

OSCA(Hyperosmdality-gate calcium-permeable channels)是钙通透性阳离子通道蛋白,通过参与感知细胞外渗透势的变化,诱导Ca^(2+)浓度增加,调节渗透势,在高渗胁迫感应中发挥重要的作用。本研究从毛果杨基因组中鉴定得到16条OSCA基因序... 详细信息

OSCA(Hyperosmdality-gate calcium-permeable channels)是钙通透性阳离子通道蛋白,通过参与感知细胞外渗透势的变化,诱导Ca^(2+)浓度增加,调节渗透势,在高渗胁迫感应中发挥重要的作用。本研究从毛果杨基因组中鉴定得到16条OSCA基因序列并根据其在染色体上的分布将它们重新命名。基于系统发育树分析,将PtOSCAs基因分为4组,每一组中的OSCA基因都具有相似的基因结构。从杨树OSCA家族基因间鉴定到2个重复事件,分别为涉及3个基因的一个串联重复事件和涉及2个基因的一个片段重复事件,并且每一对基因的Ka/Ks值均在1以下,由此可见,进化中杨树OSCA家族基因存在纯化作用。通过分析PtOSCAs基因在低浓度以及高浓度盐胁迫下的表达情况,发现存在以下三类:第Ⅰ类,在低浓度及高浓度盐胁迫下表达量均出现上升;第Ⅱ类,在低浓度和高浓度盐胁迫下表达量均下降;第Ⅲ,在低浓度盐胁迫下表达量呈上升趋势,但是在高浓度盐胁迫下表达量呈下降趋势。此研究为PtOSCAs基因的功能分析和杨树的遗传改良提供了参考。

关键词：杨树 OSCA 盐胁迫表达分析

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杨树派间远缘杂种小胡杨(Populus simonii × P. euphratica)组培快繁体系的构建

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分子植物育种 2021年

作者：崔晓彤刘婉婷张恒月段乌拉王君北京林业大学生物科学与技术学院北京市林木分子设计育种高精尖创新中心林木育种国家工程实验室林木花卉遗传育种教育部重点实验室北京市黄垡苗圃中国林业科学研究院沙漠林业实验中心

小胡杨是小叶杨和胡杨远缘杂交选育出的抗旱、耐盐碱优良品种，但是其硬枝扦插生根率低，限制了其大面积推广种植。构建小胡杨组培快繁体系既可实现良种快繁，又可为其持续遗传改良奠定基础。本研究以小胡杨无菌苗为材料，分别利用完全... 详细信息

小胡杨是小叶杨和胡杨远缘杂交选育出的抗旱、耐盐碱优良品种，但是其硬枝扦插生根率低，限制了其大面积推广种植。构建小胡杨组培快繁体系既可实现良种快繁，又可为其持续遗传改良奠定基础。本研究以小胡杨无菌苗为材料，分别利用完全随机区组和单因素试验设计筛选出叶片不定芽再生及生根的适合培养基，并初步探索了再生植株的移栽条件。结果显示，小胡杨叶片不定芽再生的最佳培养基为MS+0.4 mg/L 6-BA+0.4 mg/L KT+30 g/L蔗糖+6 g/L琼脂(pH 5.8～6.0)，叶片分化率可达(97.61±4.12)%，平均每个外植体产生(1.80±0.66)个不定芽；最佳生根培养基为1/2 MS+0.3 mg/L IBA+30 g/L蔗糖+6 g/L琼脂(pH 5.8～6.0)，生根率可达(98.67±0.13)%，接种9 d就可生根，接种30 d后，平均根长达(7.27±0.41) cm，平均苗高为(6.44±0.07) cm，单株叶片数达(10.47±0.35)片；将生根培养30 d的再生植株移栽到草炭土：珍珠岩：蛭石=3：1：1混合的基质中，15 d后成活率可达83.33%。小胡杨组培快繁体系的建立，为实现其无性系大规模繁殖提供了技术支持，同时也为继续开展小胡杨双二倍体诱导奠定了基础。

关键词：小胡杨组织培养叶片不定芽再生生根

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无患子RT-qPCR内参基因的筛选与验证

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生物技术通报 2022年第10期38卷 80-89页

作者：徐圆圆赵国春郝颖颖翁学煌陈仲贾黎明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 北京林业大学国家能源非粮生物质原料研发中心北京100083 北京林业大学无患子产业国家创新联盟北京100083 福建源华林业生物科技有限公司三明354500 北京林业大学林木分子设计育种高精尖创新中心北京100083

无患子根、茎、叶、花和果皮均含有生物活性物质三萜皂苷,为了解三萜皂苷生物合成途径中相关基因的表达水平,需要筛选稳定表达的内参基因。以无患子根、茎、叶、芽、雄花、雌花和不同发育时期的果皮为材料,根据无患子转录组数据,选择Sm1... 详细信息

无患子根、茎、叶、花和果皮均含有生物活性物质三萜皂苷,为了解三萜皂苷生物合成途径中相关基因的表达水平,需要筛选稳定表达的内参基因。以无患子根、茎、叶、芽、雄花、雌花和不同发育时期的果皮为材料,根据无患子转录组数据,选择Sm18S,SmACT,SmTBCC,SmEF-1α,SmRPL1,SmRPS26,SmUBC12,SmUBP等8个基因作为候选内参基因。通过实时荧光定量PCR(RT-qPCR)检测这些候选内参基因的表达量,并利用geNorm、NormFider和BestKeeper三个软件及RefFinder在线分析工具评价候选内参基因的稳定性。结果表明,8个候选内参基因的表达量在所有样本间的变化幅度存在差异;geNorm、NormFinder和BestKeeper 3个软件筛选出的最佳内参基因略有不同;综合分析结果表明SmACT、SmRPL1和SmUBP表达较为稳定,SmEF-1α稳定性最差;以SmACT、SmACT+SmRPL1组合和SmACT+SmRPL1+SmUBP组合为内参对三萜皂苷生物合成途径中的8个候选基因进行校准所得的表达量基本上保持一致,且相对表达量结果与转录组数据基本保持一致,表明SmACT、SmACT+SmRPL1组合和SmACT+SmRPL1+SmUBP组合可作为无患子三萜皂苷生物合成途径相关基因表达研究的内参基因,同时也可以为无患子及近缘植物的其他生物学过程中的基因表达研究提供参考。

关键词：无患子内参基因实时荧光定量PCR 三萜皂苷生物合成表达分析

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杉木体细胞胚胎发生胚性愈伤组织诱导条件的优化

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北京林业大学学报 2020年第2期42卷 79-86页

作者：吴夏雷韩超孙宇涵曹森胡瑞阳徐金良郑会全李云林木分子设计育种高精尖创新中心树木花卉育种生物工程国家林业和草愿局重点实验室林木育种国家工程实验室北京林业大学生物科学与技术学院北京100083 中国林业科学研究院华北林业实验中心北京102300 浙江省开化县林场浙江开化324300 广东省林业科学研究院广东广州510520

【目的】优化杉木体细胞胚胎发生过程中胚性愈伤组织的诱导条件,探究基本培养基、供体母株基因型和外源添加剂对杉木体胚诱导的影响。【方法】以3个供体母株基因型(Z1、Z2、Z3)的杉木雌配子体(其未成熟合子胚处于裂生多胚期)为外植体,采... 详细信息

【目的】优化杉木体细胞胚胎发生过程中胚性愈伤组织的诱导条件,探究基本培养基、供体母株基因型和外源添加剂对杉木体胚诱导的影响。【方法】以3个供体母株基因型(Z1、Z2、Z3)的杉木雌配子体(其未成熟合子胚处于裂生多胚期)为外植体,采用6种基本培养基及不同浓度的外源添加剂塞苯隆(TDZ)和茉莉酸甲酯(MeJA)处理,并对诱导培养过程中的愈伤组织进行细胞学观察。【结果】以DCR为基本培养基,诱导培养效果最好,愈伤组织诱导率达70.74%,胚性愈伤组织的诱导率达17.36%;供体母株基因型对胚性愈伤组织诱导有较大影响,Z1基因型供体母株的雌配子体最适合用于诱导产生胚性愈伤组织,诱导率为14.73%;诱导培养时以DCR为基本培养基,添加蔗糖30 g/L、活性炭1 g/L、倍力凝5 g/L并附加植物生长调节剂2,4-D 1.5 mg/L、KT 0.4 mg/L、MeJA 1.2μmol/L和TDZ 0.004 mg/L,杉木胚性愈伤组织的诱导率最高,达19.83%;仅需4 d就可诱导产生胚性愈伤组织,不同阶段原胚团的结构和极性特征有明显差异。【结论】基本培养基、供体母株基因型和外源添加剂都会明显影响杉木体胚诱导培养,以Z1供体母株基因型的杉木雌配子体为外植体、DCR为培养基并组合添加MeJA和TDZ可明显提高杉木体胚诱导率。

关键词：杉木体细胞胚胎发生胚性愈伤组织优化

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植物原生质体的细胞壁再生

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中国细胞生物学学报 2021年第1期43卷 134-143页

作者：何其邹洪鄂一岚王广超张贵芳林金星李瑞丽北京林业大学林木分子设计育种高精尖创新中心北京100083 北京林业大学生物科学与技术学院林木育种国家工程实验室北京100083

细胞壁作为植物细胞重要的组成部分,在决定细胞形状、维持机械支撑、吸收养分等方面发挥重要功能。因此,揭示植物细胞壁合成的调控机制具有重大的生物学意义。基于植物组织水平研究细胞壁的生物合成具有难以控制时间尺度、观察空间狭小... 详细信息

细胞壁作为植物细胞重要的组成部分,在决定细胞形状、维持机械支撑、吸收养分等方面发挥重要功能。因此,揭示植物细胞壁合成的调控机制具有重大的生物学意义。基于植物组织水平研究细胞壁的生物合成具有难以控制时间尺度、观察空间狭小等局限性。原生质体作为去除细胞壁的单个细胞是研究细胞壁再生的理想系统。在过去的几十年里报道了大量关于植物原生质体再生细胞壁的研究,但是关于细胞壁再生的机制尚不清楚。该综述介绍了目前应用于植物原生质体再生细胞壁研究的主要技术和取得的研究进展,并且对该领域的后续发展进行了展望,为进一步阐明植物细胞壁生物合成的机制提供理论参考。

关键词：植物细胞壁再生原生质体细胞壁成像原生质体培养

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伤口信号调节植物再生的研究进展

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植物生理学报 2020年第8期56卷 1719-1728页

作者：温绍廷顾泽玮喻杰张贵芳中国科学院分子植物科学卓越创新中心植物分子遗传国家重点实验室上海200032 上海师范大学生命科学学院上海200234 中国科学院大学北京100049 北京林业大学林木分子设计育种高精尖创新中心北京100083

植物强大的再生能力使其在复杂的自然环境中得以生存。植物再生是植物对受损结构自我修复或替代的过程。例如,离体的枝条或叶片掉落在湿润的土壤表面后,能够在伤口处快速再生不定根,从而顽强地生存下去。伤口信号是启动植物再生的第一... 详细信息

植物强大的再生能力使其在复杂的自然环境中得以生存。植物再生是植物对受损结构自我修复或替代的过程。例如,离体的枝条或叶片掉落在湿润的土壤表面后,能够在伤口处快速再生不定根,从而顽强地生存下去。伤口信号是启动植物再生的第一项生物学事件。近年来,有关伤口信号及其在植物再生过程中信号转导的研究取得了重要进展。本文综述了伤口信号参与植物再生的分子机制,并对未来的研究方向进行了展望。

关键词：伤口信号植物再生信号转导不定根不定芽组织修复

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中国传统大菊叶片形态的数量化定义与分类

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植物学报 2021年第1期56卷 10-24页

作者：宋雪彬高康黄河刘芷兰戴思兰嵇彧北京市林木分子设计育种高精尖创新中心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北京100083 青岛农业大学园林与林学院青岛266109

中国传统大菊品种叶片形态变异丰富,然而至今仍未对其进行科学的定义和分类,无法有效利用这些形态性状进行品种鉴定和叶形遗传解析。利用数量化分析方法对植物形态进行定义和分类,是植物性状遗传解析的前提。对436个中国传统大菊品种的2... 详细信息

中国传统大菊品种叶片形态变异丰富,然而至今仍未对其进行科学的定义和分类,无法有效利用这些形态性状进行品种鉴定和叶形遗传解析。利用数量化分析方法对植物形态进行定义和分类,是植物性状遗传解析的前提。对436个中国传统大菊品种的24个叶形性状进行重新定义及观测,通过相关性分析确定了8个相对独立的性状,用变异系数及主成分分析等数量化分析方法筛选出叶长/叶宽、叶片最宽处所在位置/叶长、右下裂片长/右下叶脉长、右下裂片长/右下裂片宽及叶柄长/全叶长5个相对独立且关键的叶部性状。利用这5个性状,通过Q聚类分析,最终将菊花(Chrysanthemum×morifolium)叶片分为16种叶型。研究结果为菊花品种鉴定提供了有效的叶部评价标准,并建立了中国传统菊花品种叶片数量化定义和分类体系,也为观赏植物复杂性状的解析提供了新方法。

关键词：中国传统大菊叶片形态形态特征数量化定义分类

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山东大青山刺槐无性系叶性状的表型变异分析与饲用优良无性系选择

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北京林业大学学报 2021年第11期43卷 62-70页

作者：郭琪孙宇涵张元帅陈晓阳李云河南科技大学农学院/牡丹学院河南洛阳471023 林木分子设计育种高精尖创新中心国家林草局刺槐工程技术研究中心林木育种国家工程实验室北京林业大学生物科学与技术学院北京100083 费县国有大青山林场山东费县273400 华南农业大学林学与风景园林学院广东广州510642

【目的】为系统了解山东大青山林场刺槐的无性系变异规律,并初步筛选饲用型刺槐优良无性系。【方法】对332个刺槐无性系的13个叶表型性状进行多样性、隶属函数、相关性和聚类分析,并在聚类分析的基础上,针对不同性状进行各组间差异分析... 详细信息

【目的】为系统了解山东大青山林场刺槐的无性系变异规律,并初步筛选饲用型刺槐优良无性系。【方法】对332个刺槐无性系的13个叶表型性状进行多样性、隶属函数、相关性和聚类分析,并在聚类分析的基础上,针对不同性状进行各组间差异分析。【结果】13个性状的总变异系数为14.883%,其中,4个复叶和9个小叶性状的变异系数分别为16.062%和14.360%。该刺槐资源的隶属函数值介于0.196~0.717之间,其中无性系SD328拥有最大值(0.717),其在复叶宽、小叶面积和小叶柄角3个性状上具有明显优势。表型和遗传相关性表明,小叶对数与小叶数量有最大的正相关性系数,小叶长/宽与小叶圆度的负相关性系数最大。主成分分析表明,4个主成分因子可以代表刺槐无性系86.447%的原始数据信息。当平方欧式距离为8时进行聚类分析,332份刺槐无性系被分为5类。【结论】通过系统分析刺槐无性系种质的表型多样性,初步筛选出饲用性刺槐无性系72份,为山东大青山饲用刺槐的选育和种质保存等研究奠定基础。

关键词：刺槐无性系群体叶性状表型变异饲用优良无性系选择

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杨树派间远缘杂种小胡杨(Populus simonii×***)组培快繁体系的构建

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分子植物育种 2023年第7期21卷 2337-2343页

作者：崔晓彤刘婉婷张恒月段乌拉王君北京林业大学生物科学与技术学院北京市林木分子设计育种高精尖创新中心林木育种国家工程实验室林木花卉遗传育种教育部重点实验室北京100083 北京市黄垡苗圃北京102601 中国林业科学研究院沙漠林业实验中心巴彦淖尔015200

小胡杨是小叶杨和胡杨远缘杂交选育出的抗旱、耐盐碱优良品种,但是其硬枝扦插生根率低,限制了其大面积推广种植。构建小胡杨组培快繁体系既可实现良种快繁,又可为其持续遗传改良奠定基础。本研究以小胡杨无菌苗为材料,分别利用完全随机... 详细信息

小胡杨是小叶杨和胡杨远缘杂交选育出的抗旱、耐盐碱优良品种,但是其硬枝扦插生根率低,限制了其大面积推广种植。构建小胡杨组培快繁体系既可实现良种快繁,又可为其持续遗传改良奠定基础。本研究以小胡杨无菌苗为材料,分别利用完全随机区组和单因素试验设计筛选出叶片不定芽再生及生根的适合培养基,并初步探索了再生植株的移栽条件。结果显示,小胡杨叶片不定芽再生的最佳培养基为MS+0.4 mg/L6-BA+0.4 mg/L KT+30 g/L蔗糖+6 g/L琼脂(pH=5.8~6.0),叶片分化率可达(97.61±4.12)%,平均每个外植体产生(1.80±0.66)个不定芽;最佳生根培养基为1/2MS+0.3 mg/L IBA+30 g/L蔗糖+6 g/L琼脂(pH=5.8~6.0),生根率可达(98.67±0.13)%,接种9 d就可生根,接种30 d后,平均根长达(7.27±0.41)cm,平均苗高为(6.44±0.07)cm,单株叶片数达(10.47±0.35)片;将生根培养30 d的再生植株移栽到草炭土∶珍珠岩∶蛭石=3∶1∶1混合的基质中,15 d后成活率可达83.33%。小胡杨组培快繁体系的建立,为实现其无性系大规模繁殖提供了技术支持,同时也为继续开展小胡杨双二倍体诱导奠定了基础。

关键词：小胡杨组织培养叶片不定芽再生生根

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