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中国科学：生命科学 2020年第2期50卷 144-153页

作者：李鹏卢文杰肖亮权明洋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

随着新一代基因组测序技术的快速发展,全基因组关联分析(genome wide association study,GWAS)在揭示林木复杂性状的数量遗传变异规律、解析关键基因的遗传调控机制及推动林木分子辅助育种等方面展示出前所未有的应用前景.本文首先综述... 详细信息

随着新一代基因组测序技术的快速发展,全基因组关联分析(genome wide association study,GWAS)在揭示林木复杂性状的数量遗传变异规律、解析关键基因的遗传调控机制及推动林木分子辅助育种等方面展示出前所未有的应用前景.本文首先综述了GWAS的核心理论、研究方法及其在木材性状和适应性遗传基础研究中的研究进展.随后,针对林木数量性状遗传研究中普遍存在的"丢失遗传力"(missing heritability)问题,本文从高通量表型组学平台的组建,多种遗传标记的联合利用,多组学数据的系统剖析以及加性、显性与上位性关联模型的开发等方面提出了未来GWAS的发展对策.最后,结合当前林木遗传改良的实践需求,展望了GWAS策略在林木分子育种领域的广阔应用前景.

关键词：全基因组关联分析系统遗传学遗传结构丢失遗传力分子育种

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GC-MS内标法定量分析植物组织中的JA、IAA和ABA

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北京林业大学学报 2010年第5期32卷 143-148页

作者：李金克陈华君陈少良北京林业大学实验室与设备管理处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国家林业局树木花卉育种与生物工程重点开放实验室北京林业大学生物科学与技术学院湖北民族学院生物资源保护与利用湖北省重点实验室

提出了利用气相色谱-质谱联用仪同时定量测定植物组织中茉莉酸(JA)、吲哚-3-乙酸(IAA)和脱落酸(ABA)的方法。实验以欧洲灰杨叶片为材料,在用80%冷甲醇提取激素时,一并加入ABA、IAA和JA的内标(D3-ABA300ng,13C6-IAA60ng和DHJA80ng),激素... 详细信息

提出了利用气相色谱-质谱联用仪同时定量测定植物组织中茉莉酸(JA)、吲哚-3-乙酸(IAA)和脱落酸(ABA)的方法。实验以欧洲灰杨叶片为材料,在用80%冷甲醇提取激素时,一并加入ABA、IAA和JA的内标(D3-ABA300ng,13C6-IAA60ng和DHJA80ng),激素提取液浓缩至水相,调pH2.5～3.0后经乙酸乙酯萃取、Sep-PakC18小柱纯化,甲酯化后,GC-MS定量测定ABA、JA。IAA经甲酯化后再经TMS化(三甲基硅烷化),用GC-MS定量测定。经检测:盆栽欧洲灰杨叶组织中脱落酸含量为120.170～128.771ng/g(鲜质量),茉莉酸含量为1.697～6.974ng/g(鲜质量),吲哚乙酸含量为4.990～14.776ng/g(鲜质量);脱落酸含量最高,其次是吲哚乙酸,茉莉酸含量最低。

关键词：气相色谱-质谱联用仪内标法茉莉酸吲哚乙酸脱落酸欧洲灰杨

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林木三倍体育种研究进展及展望

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中国科学：生命科学 2020年第2期50卷 136-143页

作者：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

植物三倍体具有生长迅速、叶片或花、果实硕大、新陈代谢旺盛、适应性强以及不孕等特点,尤其适用于无性繁殖林木的遗传改良.利用配子染色体加倍或四倍体与二倍体杂交等有性多倍化技术手段,增加目标树种一套基因组的全部同源基因,可以仅... 详细信息

植物三倍体具有生长迅速、叶片或花、果实硕大、新陈代谢旺盛、适应性强以及不孕等特点,尤其适用于无性繁殖林木的遗传改良.利用配子染色体加倍或四倍体与二倍体杂交等有性多倍化技术手段,增加目标树种一套基因组的全部同源基因,可以仅通过一轮次的育种过程实现多目标性状综合改良,培育出生长快、纤维长、木素低、纤维含量高以及抗逆性增强的用材林新品种,或者是生长迅速、叶片和果实等器官巨大、含胶量及药物成分含量显著提高的胶用、漆用、药用、叶用、果用新品种.在人工诱导配子染色体加倍选育三倍体时,实现有效处理时期的即时判别是提高三倍体育种效率的关键,而选配高配合力亲本则是提高三倍体育种效果的保障.随着林木三倍体育种理论和技术方法的突破及其不断向其他树种拓展,三倍体育种必将在提高林产品产量、改善品质以及增强抗逆性等方面发挥更大的作用.

关键词：林木三倍体性状变异育种技术新品种

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沙棘微扦插快繁技术的应用研究

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西北林学院学报 2013年第2期28卷 109-113页

作者：姚景瀚李伟北京林业大学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生物科学与技术学院北京100083

试验利用微枝扦插技术,解决现在生产中沙棘育苗效率低下和优良新品种的扩繁速度低的问题。试验选用杂雄优一号沙棘,使用不同种类植物生根试剂处理不同长度插穗后,进行微枝扦插试验。结果表明:插穗长度对沙棘微扦插60d成活率影响显著(p&l... 详细信息

试验利用微枝扦插技术,解决现在生产中沙棘育苗效率低下和优良新品种的扩繁速度低的问题。试验选用杂雄优一号沙棘,使用不同种类植物生根试剂处理不同长度插穗后,进行微枝扦插试验。结果表明:插穗长度对沙棘微扦插60d成活率影响显著(p<0.05),对其过冬成活率影响极显著(p<0.01);生根试剂处理对沙棘微扦插60d成活率影响极显著(p<0.01),对其过冬成活率影响显著(p<0.05)。其中IBA处理的沙棘插穗,扦插后60d,一叶一芽、二叶二芽、三叶三芽成活率分别为96%、87%、99%,过冬后三叶三芽存活率达到82%;GGR处理的沙棘插穗,扦插后60d,一叶一芽、二叶二芽、三叶三芽成活率分别为82%、92%、96%,过冬后三叶三芽存活率可以达到83%。本试验为微枝扦插技术应用于沙棘生产提供了充分的理论依据以及实践指导,也证明了利用微枝扦插技术解决生产中育苗效率和新品种快繁问题的可行性。

关键词：沙棘微扦插植物生根试剂成活率

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应用15N示踪研究毛白杨苗木对不同形态氮素的吸收及分配

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北京林业大学学报 2009年第4期31卷 97-101页

作者：董雯怡聂立水李吉跃沈应柏张志毅北京林业大学水土保持与荒漠化防治教育部重点实验室北京林业大学省部共建森林培育与保护教育部重点实验室华南农业大学林学院北京林业大学生物科学与技术学院北京林业大学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

为探讨毛白杨苗木对不同形态氮素的吸收、分配及利用特性,以毛白杨新无性系83号插条苗为试材,于2007年3—9月在北京林业大学苗圃,应用15N示踪技术测定在相同施氮量下毛白杨苗木对硝态氮(NO3-15N)和铵态氮(NH4-15N)的吸收率、利用率及分... 详细信息

为探讨毛白杨苗木对不同形态氮素的吸收、分配及利用特性,以毛白杨新无性系83号插条苗为试材,于2007年3—9月在北京林业大学苗圃,应用15N示踪技术测定在相同施氮量下毛白杨苗木对硝态氮(NO3-15N)和铵态氮(NH4-15N)的吸收率、利用率及分配率等指标。结果表明:①施肥后28 d,苗木对两种氮肥的吸收利用达到最大值,其中,标记NO3-15N肥吸收率为0.36 g/株,利用率达35.98%;标记NH4-15N肥吸收率为0.15 g/株,利用率为14.53%。②苗木NO3-15N肥平均利用率(19.75%)约为NH4-15N肥(7.95%)的2.5倍。③施肥后各个时期,全株的NO3-15N肥Ndff值均显著大于NH4-15N肥。各器官对NO3-15N肥的征调能力明显高于NH4-15N肥,茎对肥料征调的竞争能力最强,其次为叶和根。④氮素分配率在各器官中差异显著(P<0.05),总体趋势为叶>根>茎。叶中NO3-15N的分配率均高于NH4-15N,根中储存的氮素主要供地上部分生长所需,总体呈逐渐下降的趋势,茎是氮素贮藏的"临时库",苗木主要通过茎将吸收的氮素输送到叶等生长旺盛的部位。

关键词：毛白杨硝态氮铵态氮吸收率氮肥利用率来自肥料氮的百分率(Ndff) 分配率

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木质素单体跨膜转运的技术研究进展

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生物技术通报 2024年第10期40卷 198-207页

作者：毛馨艺兰芸张准张叶卓金琪赵美棋曾子柽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

木质素(lignin)作为一种重要的可再生资源,主要集中在植物的次生细胞壁中,在植物的营养物质运输、机械支持和病原体防御等生理过程中发挥着关键作用。木质素的形成过程包括3个主要环节:单体的胞内合成、跨膜转运以及胞外聚合。深入探究... 详细信息

木质素(lignin)作为一种重要的可再生资源,主要集中在植物的次生细胞壁中,在植物的营养物质运输、机械支持和病原体防御等生理过程中发挥着关键作用。木质素的形成过程包括3个主要环节:单体的胞内合成、跨膜转运以及胞外聚合。深入探究木质素单体跨膜转运的分子机制,对揭示细胞壁形成分子机制及木材改良具有重要意义。基于此,本综述从转录组学、基因工程、点击化学、荧光显微成像、分子模拟等技术角度,对木质素单体跨膜转运的相关进展和最新技术进行了梳理和总结,阐述了木质素单体跨膜转运相关研究的新技术和存在的技术瓶颈,并对比分析了不同技术之间的优缺点,最后提出了木质素单体跨膜转运机制研究中仍存在的问题和面临的挑战。相信随着成像技术、结构生物学、人工智能等科技的飞速发展,将为进一步阐明木质素单体跨膜转运的分子机理提供有效的技术手段。期望本综述为木质素单体的相关研究提供新的思路和方法。

关键词：木质素单体跨膜转运点击化学分子模拟荧光显微成像

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植物细胞壁结构及成像技术研究进展

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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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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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牡丹绿化油用品种繁殖栽培技术

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北京林业大学学报 2017年第1期39卷 112-118页

作者：修宇吴国栋陈德忠赵孝庆唐文思王华芳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林业大学生物科学与技术学院兰州和平牡丹园山东菏泽瑞璞牡丹产业有限公司

本文述及绿化油用的牡丹品种及其生物学特性、繁育技术和立地造林措施。‘凤丹’和紫斑牡丹抗逆性强,具有抗旱关键基因DREB2A、WRKY和XET,而‘凤丹’适应性更广。牡丹籽油在5个种和芍药2个居群中不饱和脂肪酸含量为84%以上,其中‘凤丹... 详细信息

本文述及绿化油用的牡丹品种及其生物学特性、繁育技术和立地造林措施。‘凤丹’和紫斑牡丹抗逆性强,具有抗旱关键基因DREB2A、WRKY和XET,而‘凤丹’适应性更广。牡丹籽油在5个种和芍药2个居群中不饱和脂肪酸含量为84%以上,其中‘凤丹’、紫斑牡丹、牡丹、四川牡丹的α-亚麻酸和大花黄牡丹的油酸含量超过40%,食品卫生指标均符合国家标准。‘凤丹’种籽发育根据转录组差异表达基因功能差异划分为3个时期,即有丝分裂期、细胞扩展与物质积累期和成熟期,α-亚麻酸合成关键基因为SAD、FAD2/FAD6和FAD3;其繁殖栽培与管理技术对绿化油用牡丹产业发展有启示。

关键词：牡丹群体绿化牡丹籽油良种繁殖丰产栽培

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刺槐无性系叶片营养价值变异分析

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北京林业大学学报 2012年第4期34卷 42-47页

作者：张国君袁存权汪洋李云徐兆翮孙鹏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林业大学生物科学与技术学院河北科技师范学院园艺科技学院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

为了比较刺槐无性系间的营养差异,分析19个3年生刺槐无性系(6个来自于国内,3个来源于匈牙利,10个来源于韩国)的叶片粗蛋白质、纤维、钙、磷、单宁和18种氨基酸含量,利用必需氨基酸分(AAS)、必需氨基酸指数(EAAI)和模糊最优局势决策法对... 详细信息

为了比较刺槐无性系间的营养差异,分析19个3年生刺槐无性系(6个来自于国内,3个来源于匈牙利,10个来源于韩国)的叶片粗蛋白质、纤维、钙、磷、单宁和18种氨基酸含量,利用必需氨基酸分(AAS)、必需氨基酸指数(EAAI)和模糊最优局势决策法对其营养价值进行了综合评价。结果表明:各刺槐无性系叶片的粗蛋白质、中性洗涤纤维、钙和磷含量均差异不显著,仅无性系K4、K5、A、B和G的酸性洗涤纤维含量显著低于普通刺槐2N(P<0.05),无性系G的单宁含量(6.9g/kg)显著低于2N(28.9g/kg)(P<0.05);各无性系的18种氨基酸总量为159.8～240.0g/kg,且其组成平衡;必需氨基酸分为84.1～118.8,明显高于苜蓿草粉(64.3);必需氨基酸指数表明其可作为牛、鸡、猪、草鱼、羊和兔的优良饲料;综合营养价值除2N、H1、K3和K4与苜蓿草粉相似外,其他无性系均高于苜蓿草粉。

关键词：刺槐叶片营养粗蛋白氨基酸无性系

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