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生物技术通报 2023年第7期39卷 113-122页

作者：张曼张叶卓何其邹洪鄂一岚李晔北京林业大学生物科学与技术学院林木遗传育种全国重点实验室北京100083 北京林业大学生物科学与技术学院林木育种与生态修复国家工程研究中心北京100083 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 北京林业大学生物科学与技术学院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

植物细胞壁作为细胞外复杂交联网络,为植物细胞生长、发育以及适应环境变化提供机械支撑,具有调节植物形态、抵抗胁迫、运输水分等功能。除此之外,植物光合作用积累的生物质大部分贮藏在细胞壁中,因此,研究细胞壁的成分和纳微结构对更... 详细信息

植物细胞壁作为细胞外复杂交联网络,为植物细胞生长、发育以及适应环境变化提供机械支撑,具有调节植物形态、抵抗胁迫、运输水分等功能。除此之外,植物光合作用积累的生物质大部分贮藏在细胞壁中,因此,研究细胞壁的成分和纳微结构对更好的利用植物能源具有重要意义。植物细胞壁的结构研究是当今植物界研究的前沿热点之一。随着新型成像技术的发展,近年来关于细胞壁成分和纳微结构的研究取得了阶段性的进展。本文就植物细胞壁的成分、结构、成像技术和力学性质进行了总结与展望,以期为植物细胞壁的相关研究提供新思路。

关键词：植物细胞壁成分与结构成像技术力学性质

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长江滩地不同土地利用类型土壤微生物与理化性质及其对钉螺分布的影响

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中国血吸虫病防治杂志 2024年第2期36卷 148-153,200页

作者：何欢周金星高梓欣陆子淳代仁龙胡兴宜庞宏东北京林业大学林木资源高效生产全国重点实验室北京100083 北京林业大学云南建水荒漠生态系统国家定位观测研究站北京100083 林业生态工程教育部工程研究中心、北京林业大学水土保持学院北京100083 湖北省林业科学研究院

目的调查长江滩地不同土地利用类型土壤微生物群落、理化性质及钉螺分布特征,探索土壤微生物与理化性质对钉螺分布的影响,从而为长江滩地抑螺防病提供科学依据。方法 2021年4月选取杨农复合、芦苇地、农业耕地、沟渠4种土地利用类型长... 详细信息

目的调查长江滩地不同土地利用类型土壤微生物群落、理化性质及钉螺分布特征,探索土壤微生物与理化性质对钉螺分布的影响,从而为长江滩地抑螺防病提供科学依据。方法 2021年4月选取杨农复合、芦苇地、农业耕地、沟渠4种土地利用类型长江滩地为研究对象,调查不同土地利用类型滩地钉螺分布、土壤理化性质,对土壤中细菌16S核糖体RNA(16S ribosomal RNA,16S r RNA)基因V3~V4区、土壤中真菌内转录间隔区1(internal transcribed spacer-1,ITS1)基因、土壤中藻类核酮糖二磷酸羧化酶(ribulose-bisphosphate carboxylase,rbc L)基因进行高通量测序。比较不同土地利用类型滩地活螺框出现率和活螺密度,采用Pearson相关性分析探究土壤微生物、理化性质与活螺密度间的关系,采用方差分解分析估算土壤微生物、理化性质对活螺密度的贡献率。结果不同土地利用类型滩地中,沟渠活螺框出现率[(4.94±2.14)%]和活螺密度[(0.070±0.026)只/0.1 m^(2)]最高,农业耕地活螺框出现率[(1.23±1.23)%]和活螺密度[(0.016±0.019)只/0.1 m^(2)]最低。在不同土地利用类型土壤中共检测到2个门、5个纲、8个目、9个科、11个属藻类,其中绿藻门为优势藻门、拟新绿藻属为优势藻属;在不同土地利用类型土壤中共检测到44个门、134个纲、281个目、338个科、516个属细菌,其中变形菌门、酸杆菌门为主要优势菌门,未培养的酸杆菌属、MND1属、硝化螺旋菌属、赭黄嗜盐囊菌属、鞘氨醇单胞菌属为优势菌属;在不同土地利用类型土壤中共检测到11个门、41个纲、108个目、223个科、408个属真菌,其中子囊菌门、担子菌门、被孢霉门相对丰度较高,枝鼻菌属、被孢霉属、腐质霉属相对丰度较高。Pearson相关性分析显示,活螺密度与变形菌门相对丰度(r=-0.965,P <0.05)及土壤电导率(r=-0.962,P <0.05)呈显著负相关、与土壤含水量呈显著正相关(r=0.951,P <0.05)。方差分解分析结果表明,土壤理化性质、微生物对活螺密度贡献率分别为69%和10%。结论长江滩地不同土地利用类型土壤中微生物群落多样性存在差异,土壤微生物与理化性质可影响钉螺分布。

关键词：钉螺土壤微生物群落理化性质土地利用长江高通量测序

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红松不同无性系自交和异交授粉种实性状分析

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种子 2025年第4期 17-25+53页

作者：徐添添吴蕴洋王玲吴江涛孙素芹杨玲林木遗传育种全国重点实验室(东北林业大学) 长白山森工集团有限公司汪清林业分公司北京林业大学林学院

为了评估红松不同无性系内自交和异交授粉后的种实性状差异，探讨红松自交产生后代的可能性，采用“3×3”双列交配设计，对3个红松无性系进行控制授粉，通过测定授粉后的坐果率、种实外部形态、营养物质及播种情况，对比分析自交... 详细信息

为了评估红松不同无性系内自交和异交授粉后的种实性状差异，探讨红松自交产生后代的可能性，采用“3×3”双列交配设计，对3个红松无性系进行控制授粉，通过测定授粉后的坐果率、种实外部形态、营养物质及播种情况，对比分析自交与异交授粉后的种实性状差异。结果表明，无性系20和无性系11自交授粉的坐果率高于其异交组合。3个无性系内自交与异交授粉后的球果和种子表型性状总体上无显著差异。无性系11中自交授粉后代的球果种鳞碳氮比(YC/N)值高于异交组合，反映出更高的固碳能力。自交授粉得到的种子在无性系20和无性系37中表现出较高的营养物质积累和萌发率。种实性状变异系数和隶属函数值表明，自交组合37×37和11×11优于其组内异交。因此，红松自交能够产生后代，3个无性系内自交授粉后种实性状与异交种实无显著差异，初步认为自交组合37×37和11×11种实性状优于组内异交，在之后的育种工作中可以进一步研究利用。

关键词：红松自交授粉坐果率种实性状变异分析

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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,分别设置... 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30 d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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植物细胞外囊泡及其分析技术的进展

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生物技术通报 2023年第5期39卷 32-43页

作者：张雪萍鲁雨晴张月倩李晓娟北京林业大学生物科学与技术学院、林木育种与生态修复国家工程技术中心、林木花卉遗传育种教育部重点实验室北京100083 北京林业大学树木发育与基因编辑研究院北京100083

细胞外囊泡是细胞在生理和病理条件下通过胞吐作用释放的具有磷脂双分子层结构的纳米级囊泡。细胞外囊泡作为蛋白质、核酸、脂质和代谢物等物质的载体,能够在细胞与细胞之间穿梭,行使物质传递、信息交流的功能,是细胞间通讯的重要媒介... 详细信息

细胞外囊泡是细胞在生理和病理条件下通过胞吐作用释放的具有磷脂双分子层结构的纳米级囊泡。细胞外囊泡作为蛋白质、核酸、脂质和代谢物等物质的载体,能够在细胞与细胞之间穿梭,行使物质传递、信息交流的功能,是细胞间通讯的重要媒介。近年来,植物中细胞外囊泡的研究也不断深入,其研究和分析技术也取得了很大进展。本文介绍了细胞外囊泡的组成,综述了植物中细胞外囊泡的生物学功能,分析了细胞外囊泡分离与富集方法的优缺点,以及原位成像技术的应用,最后对植物细胞外囊泡研究技术发展的重点进行了展望。

关键词：细胞外囊泡功能分离方法原位检测

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哨兵树预警潜在外来林业有害生物研究进展

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世界林业研究 2023年第1期36卷 52-58页

作者：徐钦望任利利骆有庆北京林业大学林木有害生物防治北京市重点实验室/北京林业大学与法国国家农业食品与环境研究院中法欧亚森林入侵生物联合实验室北京100083

外来林业有害生物在全球范围内严重发生,难以早期预防。近年来,多国开展了哨兵树的研究以提前了解和预警潜在的林业有害生物,取得了一定进展。哨兵树是指在高风险地区被用于调查与监测有害生物的发生从而提供预警信息的一类树木。哨兵... 详细信息

外来林业有害生物在全球范围内严重发生,难以早期预防。近年来,多国开展了哨兵树的研究以提前了解和预警潜在的林业有害生物,取得了一定进展。哨兵树是指在高风险地区被用于调查与监测有害生物的发生从而提供预警信息的一类树木。哨兵树研究主要是通过植物园现有的引种树木和人为引种种植树木2种方式开展。根据研究目的与方法,哨兵树研究可分为国外种植哨兵树、哨兵树苗圃和哨兵植物园。哨兵树代表性的研究有欧洲在全球高风险地区种植欧洲树种与进口树种、新西兰监测全球海外植物园引种的新西兰树木和国际植物园保护联盟成立的国际植物哨兵网络。文中介绍哨兵树的概念,总结其研究现状,展望研究前景,以期为构建我国外来林业有害生物的早期预防与预警体系提供参考。

关键词：早期预警哨兵树外来林业有害生物生物入侵植物检疫植物园

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植物维管形成层发育及其调控的研究进展

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生物技术通报 2023年第3期39卷 13-25页

作者：葛颜锐赵冉徐静李若凡胡云涛李瑞丽北京林业大学生物科学与技术学院林木育种与生态修复国家工程研究中心林木、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京100083

维管形成层是植物的次生分生组织,它的活动促进植物侧向生长。近年来,大量研究成果加深了对维管形成层的了解,但与顶端分生组织相比,对维管形成层还是知之甚少。遗传与分子生物学研究发现,形成层的增殖与分化受多因素调控,包括长距离激... 详细信息

维管形成层是植物的次生分生组织,它的活动促进植物侧向生长。近年来,大量研究成果加深了对维管形成层的了解,但与顶端分生组织相比,对维管形成层还是知之甚少。遗传与分子生物学研究发现,形成层的增殖与分化受多因素调控,包括长距离激素信号、短距离肽信号及两者之间的相互作用。除此之外,各种转录因子和microRNAs在维管形成层活动的调控过程中也发挥着关键作用。本文主要阐述了维管形成层发育及调控其增殖分化的新发现,并且对该领域目前的研究现状以及未来研究的重点方向进行了总结与展望。

关键词：维管形成层长距离激素信号短距离肽信号转录因子 microRNAs

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赤霉素喷洒处理诱导新疆杨2n花粉产生及其对微管骨架的影响

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北京林业大学学报 2023年第1期45卷 40-50页

作者：赵一帆孔博程雪桐李亮凌傲宇李智群康向阳张平冬林木育种与生态修复国家工程研究中心林木、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北京100083

【目的】探究赤霉素喷洒处理诱导新疆杨产生2n花粉的可行性及其对花粉母细胞微管骨架的影响,旨在开发诱导效果好且价格低廉的新型化学诱变剂,构建高效的林木多倍体育种技术体系。【方法】以新疆杨雄花枝为试验材料,利用醋酸洋红染色法... 详细信息

【目的】探究赤霉素喷洒处理诱导新疆杨产生2n花粉的可行性及其对花粉母细胞微管骨架的影响,旨在开发诱导效果好且价格低廉的新型化学诱变剂,构建高效的林木多倍体育种技术体系。【方法】以新疆杨雄花枝为试验材料,利用醋酸洋红染色法、免疫荧光法等方法,在观察新疆杨花粉母细胞减数分裂进程的基础上,开展了赤霉素喷洒处理诱导新疆杨2n花粉产生及其对花粉母细胞减数分裂微管骨架动态变化的影响研究。【结果】新疆杨花粉母细胞减数分裂历时约4 d,且存在明显的不同步性。减数分裂时期、喷洒次数、减数分裂时期和喷洒次数的交互作用、以及喷洒次数和赤霉素浓度的交互作用均对2n花粉诱导率具有显著影响。利用50μmol/L的赤霉素溶液于第二次减数分裂时期对新疆杨花粉母细胞进行7次喷洒处理是诱导新疆杨花粉染色体加倍的最佳处理组合,2n花粉诱导率达到(8.83±3.10)%。与对照组相比,在最佳处理条件下,新疆杨花粉母细胞末期Ⅱ相邻子核之间的辐射状微管部分缺失,导致2个相邻子核间胞质分裂失败,从而产生核复原现象,形成三分体,进而发育成一个单倍性配子和一个2n配子。【结论】赤霉素喷洒处理可诱导新疆杨花粉染色体加倍,获得一定比例的2n花粉。赤霉素喷洒处理后,花粉母细胞第二次减数分裂末期相邻子核之间的辐射状微管部分缺失可能是赤霉素处理诱导新疆杨产生2n花粉的原因。

关键词：新疆杨赤霉素减数分裂 2n花粉微管骨架

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胡杨PeREM6.5调控拟南芥水分胁迫耐受机制

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北京林业大学学报 2022年第9期44卷 40-51页

作者：侯思源张会龙尧俊张莹赵楠赵瑞周晓阳陈少良北京林业大学林木、花卉遗传育种教育部重点实验室生物科学与技术学院北京100083 北京林业大学实验室与设备管理处北京100083

【目的】Remorin蛋白是广泛存在于苔藓、裸子和被子植物中的蛋白家族,在调控植物生长发育及生物胁迫反应方面具有重要作用,但有关remorin抵御非生物胁迫作用机制的研究较少。前期研究发现抗逆树种胡杨的remorin 6.5(REM6.5)可通过增强... 详细信息

【目的】Remorin蛋白是广泛存在于苔藓、裸子和被子植物中的蛋白家族,在调控植物生长发育及生物胁迫反应方面具有重要作用,但有关remorin抵御非生物胁迫作用机制的研究较少。前期研究发现抗逆树种胡杨的remorin 6.5(REM6.5)可通过增强质膜质子泵活性提高植物耐盐性,在此基础上,本文研究了胡杨PeREM6.5在植物耐受水分胁迫中的作用,旨在进一步揭示植物抗旱的生理与分子机制。【方法】以过表达PeREM6.5拟南芥(OE1和OE2)、野生型(WT)和转空载体对照(VC)拟南芥为试验材料,对各基因型拟南芥进行水分胁迫处理(包括渗透胁迫和土壤干旱)以及复水处理,从生理生化及分子生物学角度研究了胡杨PeREM6.5在拟南芥干旱胁迫中的响应机制。【结果】甘露醇处理后,过表达PeREM6.5拟南芥的存活率、根长显著高于WT和VC,并且在渗透胁迫下细胞膜受损程度较小,这些表型差异主要与转基因拟南芥水分吸收、抗氧化防御能力增强有关。甘露醇处理后,过表达PeREM6.5拟南芥水通道基因AtPIP1;2和AtPIP2;1的表达量提高。甘露醇处理诱导WT和VC根细胞积累H2O2,对细胞膜造成氧化伤害。转基因株系在甘露醇处理后过氧化物酶基因POD和过氧化氢酶基因CAT表达量显著上调,能维持较高的POD和CAT酶活性,清除H2O2及其对细胞膜造成的损伤。在土壤干旱处理9 d后,转基因株系的叶绿素含量下降幅度低于WT和VC,复水后叶绿素含量恢复程度较高。另外,PeREM6.5转基因株系在干旱胁迫下维持PSⅡ实际光合量子产量的能力增强。【结论】过表达胡杨PeREM6.5基因提高了拟南芥对水分胁迫的耐受性。

关键词：胡杨 PeREM6.5 拟南芥渗透胁迫干旱胁迫耐受机制

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高温诱导银灰杨花粉败育的细胞学机理研究

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北京林业大学学报 2023年第5期45卷 25-34页

作者：李智群孔博程雪桐李亮张平冬林木资源高效生产全国重点实验室林木、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北京100083

【目的】研究高温处理对银灰杨小孢子发生的影响,揭示高温处理导致杨树花粉败育的细胞学机理,旨在完善高温处理诱导配子染色体加倍、选育林木三倍体的技术。【方法】本研究以银灰杨为试验材料,利用38℃和41℃的高温,对不同减数分裂时期... 详细信息

【目的】研究高温处理对银灰杨小孢子发生的影响,揭示高温处理导致杨树花粉败育的细胞学机理,旨在完善高温处理诱导配子染色体加倍、选育林木三倍体的技术。【方法】本研究以银灰杨为试验材料,利用38℃和41℃的高温,对不同减数分裂时期的银灰杨花粉母细胞进行3、6 h处理,研究处理温度、减数分裂时期以及持续处理时间对败育花粉比率的影响。在此基础上,通过比较未经高温处理和高温处理后银灰杨花粉母细胞减数分裂染色体行为、微管骨架动态变化以及减数后绒毡层细胞发育的差异,揭示高温处理诱导银灰杨花粉败育的细胞学机理。【结果】(1)减数分裂时期、处理温度、持续处理时间以及减数分裂时期与处理温度、减数分裂时期与持续处理时间的交互作用均对败育花粉比率具有极显著的影响。41℃高温于中期Ⅰ持续处理3 h的败育花粉比率最高,为(25.11±4.28)%。(2)与对照组相比,银灰杨雄花芽经高温处理后,花粉母细胞减数分裂微管骨架表现出不同程度的解聚,中期Ⅰ和中期Ⅱ的部分纺锤体微管缺失,致使后期Ⅰ和后期Ⅱ的同源染色体或姊妹染色单体分离异常,产生大量的落后染色体。这些落后染色体被遗弃在细胞质中,引起微核的产生,四分体时期形成多分体而导致花粉败育。(3)高温处理可导致银灰杨花药绒毡层退化延迟,但仍能正常开裂,释放出花粉粒,因此绒毡层延迟退化不是高温处理诱导银灰杨花粉败育的原因。【结论】高温处理诱导银灰杨花粉母细胞中期Ⅰ和中期Ⅱ的部分纺锤体微管缺失,致使后期Ⅰ和后期Ⅱ产生大量的落后染色体,引起大量多分体的产生,是高温处理诱导银灰杨花粉败育的细胞学机理。

关键词：银灰杨高温败育花粉减数分裂微管骨架绒毡层

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