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中国农业气象 2021年第11期42卷 895-904页

作者：李梦洁李占彪周思含国辉何湘伟耿兵朱昌雄北京林业大学生物科学与技术学院北京100083 林木育种国家工程实验室北京100083 林木花卉遗传育种教育部重点实验室北京100083 树木花卉育种生物工程国家林业和草原局重点实验室北京100083 中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所北京100081

植物根系构型即根系在其生长介质中的生长与分布,包括根系长度、根系分支和根系生物量等,能够将植物固定在土壤中并有效吸收水分和矿质养分,直接影响植物的生长和发育。根系构型受多种因素的影响,包括土壤水分、养分和根际微生物,传统... 详细信息

植物根系构型即根系在其生长介质中的生长与分布,包括根系长度、根系分支和根系生物量等,能够将植物固定在土壤中并有效吸收水分和矿质养分,直接影响植物的生长和发育。根系构型受多种因素的影响,包括土壤水分、养分和根际微生物,传统方式主要依靠化学肥料增加土壤养分进而改善根系生长,但是化学肥料会对环境造成危害,根际微生物作为植物的“第二基因组”,能够改善初生根、侧根和根毛的发育,促进植物的生长和根际养分吸收,近年来基因组学−代谢组学、基因组学−转录组学等多组学关联技术的应用揭示了微生物的促生机制,为微生物菌剂的开发提供了新思路。基于该领域的研究现状,本文阐述了根际微生物(AMF、PGPR、根瘤菌)对根构型的调控机制包括激素调控、固氮、溶磷、释放挥发性有机化合物四个方面,并描述它们通过这四种机制增加植物根系长度、根系分支,促进根毛发育的调控效应,基于上述结论,植物根际微生物可以有效改善根系生长,但实际应用效果还有待研究,量化不同机制的相对贡献率以及提高微生物菌剂在实际应用中的稳定性是后续研究的重点。

关键词：根系构型丛枝菌根真菌根瘤菌植物根际促生菌微生物菌剂

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DNA甲基化研究进展及其在木本植物中的发展趋势

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中国科学：生命科学 2020年第2期50卷 154-166页

作者：房媛媛肖亮卢文杰姚良臣李连政杜庆章张德强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北京100083

DNA甲基化是真核生物中分布最广也是最重要的表观遗传修饰类型.近年来,DNA甲基化调控动植物生长发育过程的研究引起了人们的广泛关注,关于DNA甲基化在动植物遗传育种领域的研究进展也逐渐被报道.本文通过综述DNA甲基化基本概况、主要检... 详细信息

DNA甲基化是真核生物中分布最广也是最重要的表观遗传修饰类型.近年来,DNA甲基化调控动植物生长发育过程的研究引起了人们的广泛关注,关于DNA甲基化在动植物遗传育种领域的研究进展也逐渐被报道.本文通过综述DNA甲基化基本概况、主要检测技术及其在木本植物中的研究进展,进一步探讨了林木DNA甲基化研究的未来发展趋势及主要应对策略,提出了全基因组水平的表观关联分析(epigenome-wide association study,EWAS)、CRISPR/dCas9(deactivated CRISPR-associated protein 9)系统与表观基因组等系统生物学研究方案,为解析林木复杂性状的遗传调控机制及制定分子育种策略提供了新思路.

关键词：林木数量性状 DNA甲基化分子育种 EWAS

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梅花HD-Zip Ⅲ转录因子Pm HB5克隆与表达模式分析

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河北农业大学学报 2022年第5期45卷 77-85,F0003页

作者：郑唐春李璐璐王佳程堂仁张启翔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林木花卉遗传育种教育部重点实验室北京林业大学园林学院北京100083

梅花(Prunus mume)是我国特有早春木本观赏植物,因其花香清新、花型多样、树姿隽秀深受人们喜爱。梅花品种以直枝类为主,垂枝类和龙游类品种极少,因此株型是梅花育种的一个重要方向。植物HD-Zip III转录因子作为调控分生组织形成和维持... 详细信息

梅花(Prunus mume)是我国特有早春木本观赏植物,因其花香清新、花型多样、树姿隽秀深受人们喜爱。梅花品种以直枝类为主,垂枝类和龙游类品种极少,因此株型是梅花育种的一个重要方向。植物HD-Zip III转录因子作为调控分生组织形成和维持的重要转录因子,对枝条发育和株型建成具有重要调控作用。为揭示梅花株型性状形成的分子机理,本研究克隆了梅花PmHB5基因和启动子序列并进行了基因时空表达模式、启动子功能、激素应答和亚细胞定位分析。测序结果表明梅花PmHB5基因编码区长2523 bp,编码840 aa,存在miR165/166的靶位点;PmHB5启动子存在大量的光响应元件、植物激素响应元件以及芽和分生组织特异性表达元件。qRT-PCR结果表明PmHB5基因在茎和叶芽中表达量较高,尤其是形成层和分化木质部组织中最高,且受赤霉素(GA3)、生长素(IAA)、玉米素(ZA)、激动素(KT)和油菜素内酯(BR)等诱导表达。梅花miR165和miR166在木质部、形成层和韧皮部中的表达量和PmHB5基因呈相反趋势。PmHB5启动子驱动GUS活性显示主要在转基因拟南芥花序分生组织、侧芽分生组织、茎和幼嫩叶片的维管组织等细胞分裂与分化活跃的部位表达较高。亚细胞定位表明PmHB5是在细胞核上形式功能的转录因子。本研究明确了梅花PmHB5基因的时空表达及激素应答模式,为深入研究PmHB5参与茎发育的分子机理提供了参考。

关键词：梅花 PmHB5 株型激素响应表达模式

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火焰卫矛微型快繁关键技术的建立

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中南林业科技大学学报 2020年第10期40卷 79-86页

作者：卜祥潘黎俊伶窦玉洁王华芳北京林业大学生物科学与技术学院北京100083 北京林业大学林木育种国家工程实验室北京100083

【目的】火焰卫矛因其秋季叶色变红、树形优美而成为一种极具经济价值的园艺观赏植物。本文探究了培养基类型、植物生长调节剂及蔗糖浓度对火焰卫矛不定芽增殖及不定根诱导的影响,以获得火焰卫矛外植体的最佳培养条件。【方法】采用正... 详细信息

【目的】火焰卫矛因其秋季叶色变红、树形优美而成为一种极具经济价值的园艺观赏植物。本文探究了培养基类型、植物生长调节剂及蔗糖浓度对火焰卫矛不定芽增殖及不定根诱导的影响,以获得火焰卫矛外植体的最佳培养条件。【方法】采用正交实验及单因素多水平实验方式,观察培养基类型、植物生长调节剂及蔗糖浓度对火焰卫矛组织培养不同阶段的影响;通过方差分析及Duncan多重比较等方法,分析各因素的显著性,并确定不同阶段的最佳培养条件。【结果】培养基类型、6-苄基腺嘌呤(6-BA)及蔗糖浓度对火焰卫矛不定芽增殖影响显著,最佳增殖培养基为DKW+6-BA 4.0 mg·L^(-1)+吲哚丁酸(IBA)0.05 mg·L^(-1)+蔗糖30 g·L^(-1),繁殖系数为3.73;蔗糖浓度、IBA浓度及培养基类型对生根诱导有显著影响,最佳生根培养基Ⅰ为1/4 WPM+IBA2.0 mg·L^(-1);最佳生根培养基Ⅱ为1/4 WPM+蔗糖10 g·L^(-1)+活性炭2.0 g·L^(-1),生根率可达98.89%。芽休眠小植株4℃处理3个月,芽休眠解除率为93.3%。【结论】火焰卫矛适宜培养于低无机盐培养基(DKW及WPM培养基);在增殖阶段宜加入高浓度蔗糖,而在生根阶段Ⅰ不宜加入蔗糖,阶段Ⅱ宜加入低浓度蔗糖。本研究获得了火焰卫矛组织培养的最佳条件,并建立了较为完整的微型快繁技术,可为卫矛的近缘物种组织培养提供借鉴。

关键词：火焰卫矛培养基类型植物生长调节剂蔗糖浓度

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OT百合杂交育种历程中的花色演变分析

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园艺学报 2021年第10期48卷 1885-1894页

作者：余鹏程谭平宇高丽贾桂霞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林木花卉遗传育种教育部重点实验室北京100083 北京花乡花木集团有限公司北京100067

OT百合杂种系(Oriental×Trumpet)花色种类丰富,花部呈色模式新颖,是目前国际上百合育种的主要方向。对世界范围内培育和登录的OT百合品种(1958—2018年)的花色和育种信息进行整理和分类,分析了OT百合杂交育种的历史,计算参与OT百... 详细信息

OT百合杂种系(Oriental×Trumpet)花色种类丰富,花部呈色模式新颖,是目前国际上百合育种的主要方向。对世界范围内培育和登录的OT百合品种(1958—2018年)的花色和育种信息进行整理和分类,分析了OT百合杂交育种的历史,计算参与OT百合起源的重要亲本的核遗传贡献值;系统研究了OT百合色系和类型。OT百合品种共有8个色系和5种着色模式;不同色系主要起源于湖北百合(Lilium henryi)、鹿子百合(***)、乙女百合(***)和天香百合(***)等,这4个亲本的总核遗传贡献值分别为10.3035、6.7955、4.1250和2.5255;在杂交育种中出现花朵色块嵌合现象,色素合成途径的互作和染色体变异的演变模式是形成OT百合丰富花色的原因。

关键词：百合 OT杂种系花色遗传育种历程

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茉莉酸信号及其在木本植物中的研究进展

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中国科学：生命科学 2020年第2期50卷 215-226页

作者：陈金焕田玉如李艾佳夏新莉尹伟伦北京林业大学生物科学与技术学院北京100083 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

茉莉酸作为一种重要的植物内源激素,广泛参与植物生长发育调控、防御反应、开花时间调节及花发育进程等生物学过程.此外,茉莉酸可以介导果实品质和调节植物体内代谢物含量,在农林经济生产中具有重要作用.针对近年来茉莉酸信号领域取得... 详细信息

茉莉酸作为一种重要的植物内源激素,广泛参与植物生长发育调控、防御反应、开花时间调节及花发育进程等生物学过程.此外,茉莉酸可以介导果实品质和调节植物体内代谢物含量,在农林经济生产中具有重要作用.针对近年来茉莉酸信号领域取得的研究进展,本文总结了茉莉酸信号在植物胁迫响应、防御反应、开花时间调控、花器官发育、色泽品质和代谢成分变化中的作用及信号转导机制,并阐述了茉莉酸信号在木本植物生长发育中的功能及机制.提出在木本植物中研究茉莉酸信号途径,应扩大茉莉酸通路中关键因子的互作蛋白筛选,同时兼顾茉莉酸与其他激素信号转导途径间的交叉关系,考虑不同品种、不同基因型之间的差异,以充分揭示茉莉酸信号调控途径的多样性和转导机制的复杂性,挖掘其在林木中的潜在功能.

关键词：茉莉酸信号木本植物生长发育胁迫响应开花结实

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油料树种千年桐的SSR标记开发、遗传多样性与群体结构分析

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北京林业大学学报 2021年第11期43卷 50-61页

作者：赵盼栗丹阳马锦林梁文汇庞晓明龙萃马婧怡郭惠红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 广西壮族自治区林业科学研究院广西南宁530002

【目的】千年桐是大戟科油桐属的一种重要的工业油料树种,较同属的油桐具有更强的抗枯萎病能力,近年来受到了广泛关注。然而,因千年桐栽培历史短及种质管理的不足,目前对其分子遗传方面的研究还非常有限。本研究旨在开发千年桐的基因组... 详细信息

【目的】千年桐是大戟科油桐属的一种重要的工业油料树种,较同属的油桐具有更强的抗枯萎病能力,近年来受到了广泛关注。然而,因千年桐栽培历史短及种质管理的不足,目前对其分子遗传方面的研究还非常有限。本研究旨在开发千年桐的基因组SSR标记,进而开展其种质的鉴定、遗传多样性与群体结构分析。【方法】采用RAD测序技术获得千年桐简化基因组以开发SSR标记,基于SSR标记利用分子变异分析(AMOVA)、非加权组平均法(UPGMA)聚类、主坐标(PCoA)与群体结构分析等方法对来自3个不同地理分布的共105份千年桐种质资源进行研究。【结果】17个多态性的三核苷酸基因组SSR标记被开发,并能够很好地鉴别所有收集的105份千年桐种质。在其中62份种质中检测到85个私有等位基因,涉及15个SSR位点。AMOVA分析发现,千年桐群体间呈现出中等程度的遗传分化,但群体内的遗传变异远高于群体间的遗传变异。群体结构分析显示,3个来自不同地理分布的千年桐群体中存在4个不同的基因库,群体间既有进化独立性,又有较高程度的遗传混合,这一结果与UPGMA和PCoA分析的结果基本一致。【结论】新开发的17个SSR标记有效鉴定了105份千年桐种质,揭示了其遗传多样性和群体遗传结构,对千年桐种质保存和育种计划具有非常重要的参考价值。

关键词：千年桐 SSR标记种质鉴定遗传多样性群体结构

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木材形成过程中次生壁沉积和细胞程序性死亡的分子调控机制

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中国科学：生命科学 2020年第2期50卷 123-135页

作者：李慧郭晓蕊刘雅琳陆海北京林业大学生物科学与技术学院北京100083 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

木材的形成经历了维管形成层细胞的增殖,木质部细胞的分化和扩张,次生细胞壁的沉积和细胞程序性死亡(programmed cell death,PCD)的过程.近年来,基于遗传学和组学分析,人们已经从模式植物拟南芥和杨树中鉴定出许多调控次生壁沉积的的关... 详细信息

木材的形成经历了维管形成层细胞的增殖,木质部细胞的分化和扩张,次生细胞壁的沉积和细胞程序性死亡(programmed cell death,PCD)的过程.近年来,基于遗传学和组学分析,人们已经从模式植物拟南芥和杨树中鉴定出许多调控次生壁沉积的的关键转录因子和转录抑制因子.这些转录因子调控层次分明,共同构成次生壁沉积的转录调控网络,不仅在次生壁组分木质素、纤维素、木聚糖等物质的生物合成过程中起重要作用,而且可激活下游调控细胞程序性死亡相关的水解酶,启动木质部细胞的程序化死亡过程.对这些基因的生物学功能和调控网络进行解析,为阐明木材形成的分子生物学机制奠定了理论基础.本文综述了木材形成过程中次生壁沉积的转录调控网络和细胞程序性死亡相关的酶学机制及其最新研究进展.

关键词：木材次生壁转录因子程序性死亡蛋白酶

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土壤含水量对玫瑰茄花青素含量及DFR基因表达水平的影响

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福建农林大学学报（自然科学版） 2025年第1期54卷 1-9页

作者：汪桦燕李静陈浩楠林荔辉方平平徐建堂张立武陶爱芬福建农林大学教育部作物遗传育种与综合利用重点实验室/福建省作物设计育种重点实验室福建福州 350002 北京林业大学林木遗传育种全国重点实验室北京 100083

[目的]分析土壤含水量对玫瑰茄萼片花青素含量以及二氢黄酮醇-4-还原酶(DFR)基因表达水平的影响,为玫瑰茄栽培时的水分管理以及进一步明确DFR基因在花青素合成中的功能提供参考.[方法]以玫瑰茄品种'广东早熟'为试验材料,分别设... 详细信息

[目的]分析土壤含水量对玫瑰茄萼片花青素含量以及二氢黄酮醇-4-还原酶(DFR)基因表达水平的影响,为玫瑰茄栽培时的水分管理以及进一步明确DFR基因在花青素合成中的功能提供参考.[方法]以玫瑰茄品种'广东早熟'为试验材料,分别设置了 33%(极度干旱)、55%(轻度干旱)、80%(渍涝)3 个土壤含水量处理,分别测定各处理下开花后 10(前期)、20(中期)、30 d(后期)玫瑰茄萼片中花青素的含量以及 5 个DFR基因的表达量,并对花青素含量与DFR基因表达量的相关性进行了分析.[结果](1)不同土壤含水量下,随着开花时间的推移,玫瑰茄萼片花青素含量均呈下降趋势,且开花前期与开花后期的差异显著;含水量为 80%时,花青素含量下降幅度最大;开花前、中期,土壤含水量为 33%的花青素含量明显低于土壤含水量为 55%、80%的含量;开花后期,3 个土壤含水量处理的花青素含量差异不显著.(2)不同土壤含水量下,DFR基因的表达量随着开花时间的推移呈现不同的变化趋势.土壤含水量为 33%时,5 个DFR基因的表达量高于其他两个含水量处理,且在开花后 30d显著上调,达到最高值,其中,DFR4 表达量最高,DFR5 表达量最低;土壤含水量为55%、80%时,5 个DFR基因的表达量均较低.(3)土壤含水量为 55%时,DFR4、DFR5 表达量与花青素含量显著相关,表明其为调控花青素合成的关键基因.[结论]严重的干旱和渍涝都不利于玫瑰茄萼片花青素的合成;干旱胁迫促进了DFR基因的表达,而渍涝情况下DFR基因的表达受到了抑制;DFR4、DFR5 基因为调控玫瑰茄花青素合成的关键基因.

关键词：玫瑰茄土壤含水量花青素二氢黄酮醇-4-还原酶基因表达

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植物防御反应早期信号事件研究进展

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植物生理学报 2023年第5期59卷 829-838页

作者：陈迎迎蓝金宣王姝瑶梁圣华梁文汇李宝财赖登产许勇李开祥沈应柏广西壮族自治区林业科学研究院广西特色经济林培育与利用重点实验室国家林业和草原局八角肉桂工程技术研究中心广西木本香料工程技术研究中心南宁530002 北京林业大学林木育种国家工程实验室北京100083 广西大容山自治区级自然保护区管理处广西北流537400 北流市大里镇乡村建设综合服务中心广西北流537400

植食性昆虫是威胁植物生长和发育的重要生物胁迫。植物的固着特性决定了其无法像动物一样逃避外界不良环境因子。在与昆虫长期的协同进化过程中,植物形成了精细、复杂的防御反应机制以应对昆虫取食。快速信号识别并产生有效的信号转导... 详细信息

植食性昆虫是威胁植物生长和发育的重要生物胁迫。植物的固着特性决定了其无法像动物一样逃避外界不良环境因子。在与昆虫长期的协同进化过程中,植物形成了精细、复杂的防御反应机制以应对昆虫取食。快速信号识别并产生有效的信号转导是植物成功启动防御反应(防御基因表达、促进防御物质积累)的关键。本文对昆虫取食诱导的早期信号事件进行了综述,包括膜电位(V_(m))、Ca^(2+)、ROS、K^(+)、H^(+)信号,系统阐述了早期信号事件在植物防御反应中的作用机理,对现有研究中存在的问题进行了讨论,旨在为未来植物虫害防御反应研究提供新思路。

关键词：昆虫取食防御反应早期信号事件膜电位第二信使

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