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分子植物育种 2024年

作者：王艺璇李超楠孙悦蒋雨萌康建慧张贵敏袁涛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临洮紫斑牡丹研究繁育中心菏泽市城市管理事业发展中心

为了筛选大花黄牡丹(Paeonia ludlowii)真实杂交后代，本研究通过形态学、荧光SSR分子标记，对大花黄牡丹与‘皇嘉门’、‘白王狮子’和‘莲鹤’的10株杂交子代进行杂种鉴定及聚类分析。形态学鉴定结果表明，组合B、C中7株杂交子代的部... 详细信息

为了筛选大花黄牡丹(Paeonia ludlowii)真实杂交后代，本研究通过形态学、荧光SSR分子标记，对大花黄牡丹与‘皇嘉门’、‘白王狮子’和‘莲鹤’的10株杂交子代进行杂种鉴定及聚类分析。形态学鉴定结果表明，组合B、C中7株杂交子代的部分性状相比双亲发生了显著变化，株高、花型和花盘状态等性状偏向于母本。SSR引物PCR扩增结果表明10株杂交子代中有9株具有父本特异性条带，确定为真实杂种。对引物鉴定效率进行计算可得引物S01、S08和S12鉴定效率最高。进一步对杂交子代与亲本之间的遗传关系进行分析可得，杂交组合A中3株杂交子代具有偏父遗传倾向，杂交组合B、C中的7株杂交子代具有偏母遗传倾向，聚类分析结果与形态学鉴定情况基本相符，进一步证实了杂种鉴定的正确性。本研究证明形态学和荧光SSR分子鉴定相结合可有效鉴定大花黄牡丹杂交子代的真实性，为筛选大花黄牡丹优良杂交子代奠定基础。

关键词：大花黄牡丹杂种真实性荧光SSR分子标记

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平潭野菊混合瓣型株系再生体系的建立

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植物学报 2023年第3期58卷 449-460页

作者：廖敏凌蒲娅武晓云马朝峰王文奎戴思兰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 福州市规划设计研究院集团有限公司福州350108

菊科植物因其丰富的舌状花变异类型而具有很高的观赏价值。野菊(Chrysanthemum indicum)作为栽培菊花(C.×morifolium)的近缘野生种之一,其自然群体中常具有典型的平瓣、匙瓣及管瓣的舌状花变异类型,是研究菊科植物瓣型变异的优异材... 详细信息

菊科植物因其丰富的舌状花变异类型而具有很高的观赏价值。野菊(Chrysanthemum indicum)作为栽培菊花(C.×morifolium)的近缘野生种之一,其自然群体中常具有典型的平瓣、匙瓣及管瓣的舌状花变异类型,是研究菊科植物瓣型变异的优异材料,而目前缺乏对其再生体系的研究。在福建平潭岛分布的野菊中发现大量舌状花形态变异植株,该研究以其混合瓣型株系茎间薄层和叶盘为外植体建立再生体系。结果表明,以茎间薄层为外植体,诱导愈伤组织和不定芽分化的最优培养基为MS+1.0 mg∙L^(-1)6-BA+0.5 mg∙L^(-1) NAA,接种14天愈伤组织诱导率可达100%。不定芽平均分化时间为25天,接种40天不定芽分化率可达82%。最佳生根培养基为1/2MS+0.5 mg∙L^(-1) NAA,10天生根。移栽植株全部成活,植株生长状态良好且均保留了混合瓣型的形态特征。该研究初步建立了平潭野菊混合瓣型株系茎间薄层的离体培养再生体系,为进一步建立其遗传转化体系奠定了基础,也为解析菊花瓣型变异机理提供了技术方法。

关键词：野菊植物生长调节剂再生体系混合瓣型株系茎间薄层

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植物磷饥饿信号分子调控网络及磷高效遗传改良

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中国科学：生命科学 2024年第5期54卷 866-882页

作者：张倩倩任剑豪张宇昕郭美娜易可可阮文渊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 中国农业科学院农业资源与农业区划研究所北方干旱半干旱耕地高效利用全国重点实验室农业部植物营养与肥料重点实验室北京100081

磷是植物生长发育所必需的大量营养元素,也是不可再生资源,其在土壤中易固定、移动慢的特点导致多数农田磷的生物有效性较低,严重影响了作物的产量和品质.农业生产中主要通过额外施加磷肥的方式来解决大部分土壤磷有效性低的问题.但是,... 详细信息

磷是植物生长发育所必需的大量营养元素,也是不可再生资源,其在土壤中易固定、移动慢的特点导致多数农田磷的生物有效性较低,严重影响了作物的产量和品质.农业生产中主要通过额外施加磷肥的方式来解决大部分土壤磷有效性低的问题.但是,鉴于磷在土壤中的理化特性,磷肥施入土壤后约85%~90%会变成植物难以利用的磷形态.土壤中大量磷肥的滞留不仅造成磷矿资源的浪费,还加剧了土壤地力的衰退,引起水体富营养化等环境问题.因此,如何从作物自身出发,充分挖掘和提升作物吸收利用磷养分的生物学潜力,减少磷肥施用是植物营养领域研究的热点和难点.本文综述了近年来植物磷饥饿信号调控及磷高效作物遗传改良的研究进展,对未来磷养分研究的关键点进行了展望,并提出了潜在的作物磷高效遗传改良模式.

关键词：磷磷饥饿信号磷平衡调控网络遗传改良作物土壤

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果糖基碳微球的制备及其吸附性能研究

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中国造纸学报 2022年第1期37卷 1-7页

作者：刘源源刘昕王萌黄剑波许凤张学铭北京林业大学林木生物质资源与化学北京市重点实验室北京100083 清华大学化学工程系北京100084 中国制浆造纸研究院有限公司北京100102

以果糖为碳前驱体、聚环氧乙烷-聚环氧丙烷-聚环氧乙烷三嵌段共聚物(Pluronic P123)为模板剂,采用软模板水热碳化法制备果糖碳微球。利用扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)对其形貌进行表征,探究果糖碳微球最佳制备条件,并对其... 详细信息

以果糖为碳前驱体、聚环氧乙烷-聚环氧丙烷-聚环氧乙烷三嵌段共聚物(Pluronic P123)为模板剂,采用软模板水热碳化法制备果糖碳微球。利用扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)对其形貌进行表征,探究果糖碳微球最佳制备条件,并对其吸附亚甲基蓝的性能及影响因素进行了研究。结果表明,水热碳化时间为6 h时,果糖碳微球尺寸分布均匀,表面光滑。在最佳吸附条件下,果糖碳微球对亚甲基蓝的吸附量可达91.43 mg/g,经5次吸附循环后其吸附量仍为初始吸附量的76.9%,具有良好的循环使用性能;其吸附过程符合准二级吸附动力学,Langmuir等温吸附模型对其吸附过程的拟合更准确,表明亚甲基蓝以单分子层方式吸附于果糖碳微球表面,亚甲基蓝各分子间无相互作用。

关键词：果糖碳微球水热碳化软模板法吸附

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华北土石山区坡面土壤水分动态变化及其对降雨的响应

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水土保持通报 2024年第6期44卷 77-87页

作者：唐武卢山王一刘太艳张劲松桑玉强张志华河南农业大学林学院河南郑州450002 河南小浪底森林生态系统国家野外科学观测研究站河南济源454650 河北鹏宇嘉业建筑工程有限公司河北张家口075400 北京林业大学林学院林木资源高效生产全国重点实验室北京100083 中国林业科学研究院林业研究所国家林业和草原局林木培育重点实验室北京100091

[目的]分析华北土石山区坡面土壤水分的动态变化及其对降雨的响应,揭示其降雨响应补给特征及规律,旨在为该地区水资源合理利用以及水土保持提供参考和理论依据。[方法]以华北土石山区典型自然荒坡地为研究对象,实时监测不同坡位土壤水... 详细信息

[目的]分析华北土石山区坡面土壤水分的动态变化及其对降雨的响应,揭示其降雨响应补给特征及规律,旨在为该地区水资源合理利用以及水土保持提供参考和理论依据。[方法]以华北土石山区典型自然荒坡地为研究对象,实时监测不同坡位土壤水分动态变化,研究土壤水分对降雨的动态响应特征及其内在规律。[结果]①坡面年均含水量表现为下坡(20.3%±5.5%)>上坡(19.5%±5.7%)>中坡(15.9%±7.0%),在垂直剖面呈现深层土壤含水量大于浅层土壤含水量。②土壤水分对降雨的响应速度表现为中坡(1.50 h)显著高于上坡(4.10 h)和下坡(2.80 h),在垂直剖面呈现深层土壤水分较浅层土壤水分对降雨的响应更为迅速。③降雨对土壤水分的平均补给速率和消退速率为中坡(1.4%/h,0.3%/h)>上坡(0.9%/h,0.2%/h)>下坡(0.7%/h,0.1%/h),在垂直剖面呈现降雨对深层土壤水分的补给速率、消退速率均大于浅层土壤。[结论]在华北土石山区,当降雨量>2.7 mm能有效补给坡面土壤水分,中坡和深层土壤对降雨的响应更为迅速。

关键词：华北土石山区坡面土壤水分降雨

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牡丹秋季开花过程中生理生化变化及DNA甲基化差异

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林业科学 2021年第5期57卷 53-67页

作者：袁雪袁涛刘少丹北京林业大学园林学院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花卉种质创新与分子育种北京市重点实验室北京100083 洛阳国际牡丹园洛阳471011

【目的】牡丹花期短而集中,为探究牡丹秋季开花机制,研究牡丹秋季开花过程中赤霉素和DNA甲基化的作用。【方法】以河南洛阳露地栽培的春秋二季开花牡丹品种‘户川寒’为试验材料,2019年9月中旬试验材料自然落叶前,平均分为4组,对照组无... 详细信息

【目的】牡丹花期短而集中,为探究牡丹秋季开花机制,研究牡丹秋季开花过程中赤霉素和DNA甲基化的作用。【方法】以河南洛阳露地栽培的春秋二季开花牡丹品种‘户川寒’为试验材料,2019年9月中旬试验材料自然落叶前,平均分为4组,对照组无脱叶无药剂处理,3个处理组分别经脱叶、脱叶+650 mg·L^(-1)赤霉素(GA 3)、脱叶+500 mg·L^(-1)多效唑(PP 333)处理,观察记录各处理组与对照在秋季萌芽、开花过程中的生长发育情况,并测定各处理组生理生化及基因组DNA甲基化状态。【结果】1)4组牡丹‘户川寒’均能在秋季萌动、开花,但施加处理能够促进秋季二次萌动开花提前且增加开放整齐度,其中脱叶+650 mg·L^(-1) GA 3处理促进萌动和花朵开放作用最佳,在处理后11天时萌动率已达81.4%,并于42天时进入初花期,初花期时间较对照组提前30天。2)脱叶+650 mg·L^(-1) GA 3、脱叶、脱叶+500 mg·L^(-1) PP 333都促进了‘户川寒’秋季较快较整齐地萌芽和生长,且对开花的加速作用依次降低,说明脱叶能够促进芽的萌动和生长,施加GA 3具有叠加促进效应,PP 333会一定程度抵消脱叶产生的促进效应。脱叶在短时间内发挥了对GA 3、GA 4含量的抑制作用后,又使芽内GA 3、GA 4的含量升高而ABA含量下降,施加GA 3后加强了GA 3、GA 4含量升高和ABA含量下降的强度,且延长了GA 3、GA 4含量上升期,而施加PP 333表现出相反的作用。3)芽萌动开花伴随大量淀粉和可溶性糖消耗,高浓度的可溶性糖含量可能有利于芽的萌动。4)MSAP检测结果显示,在整个试验期间‘户川寒’DNA总甲基化的变化范围为57.3%~72.4%,开始萌动前达到DNA甲基化的最高水平,之后逐渐下降。以对照1天时状态为基准,对比其甲基化状态与各处理不同时期甲基化状态发现,处理组甲基化状态变化更活跃,且集中为去甲基化和超甲基化2种模式。各处理组去甲基化率随时间推移增加,且都高于对照组同一时期的去甲基化率,推测去甲基化率高可能更有利于‘户川寒’秋季萌动。【结论】牡丹‘户川寒’能够在秋季自然萌动开花,脱叶能促进内源GA 3合成,结合外施GA 3的叠加效应,使体内GA 3增加并抑制ABA,促进其秋季提前萌动二次开花,且花期整齐,外施PP 333一定程度抵消了脱叶引起的内源GA 3的合成促进作用。芽从萌动到开花伴随着大量糖类物质消耗,高浓度的可溶性糖含量可能有利于芽的萌动。牡丹‘户川寒’可自我调控相关DNA序列CG位点的甲基化状态,从而诱导其花芽在秋季萌动,施加处理可能会提前触发这一调控过程,其中DNA去甲基化率高更可能促进秋季萌动、开花。

关键词：牡丹秋季开花脱叶赤霉素多效唑 DNA甲基化

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引种栽培条件下大花黄牡丹二次枝及顶芽发育的初步研究

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北京林业大学学报 2022年第6期44卷 106-114页

作者：陈庭巧袁涛解梦雨唐英曾秀丽北京林业大学园林学院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花卉种质创新与分子育种北京市重点实验室北京100083 西藏自治区农牧科学院蔬菜研究所西藏拉萨850000

【目的】确定引种栽培条件下的大花黄牡丹二次枝及其顶芽生长发育特点、引种地和原产地花芽分化进程,为大花黄牡丹的引种栽培和开发利用提供参考。【方法】以河南栾川引种栽培的成年株大花黄牡丹为对象,观测其二次枝及其顶芽的生长发育... 详细信息

【目的】确定引种栽培条件下的大花黄牡丹二次枝及其顶芽生长发育特点、引种地和原产地花芽分化进程,为大花黄牡丹的引种栽培和开发利用提供参考。【方法】以河南栾川引种栽培的成年株大花黄牡丹为对象,观测其二次枝及其顶芽的生长发育动态,并利用石蜡切片法观察大花黄牡丹在引种地(栾川和拉萨)及原产地(林芝)三地的二次枝顶芽花芽分化进程。【结果】(1)在栾川栽植的大花黄牡丹二次枝的生长期从5月上旬持续到9月中旬,其中5月上旬-6月上旬为生长高峰;但部分花枝的腋芽发育停滞,不形成二次枝。(2)栾川栽植的大花黄牡丹二次枝的生长可分为三类:第1类占比28.57%,于7月中旬形成顶芽并开始花芽分化,次年正常开花结实;第2类主要位于花枝/果枝中下部,形成顶芽但不分化,次年仅营养生长;第3类不形成顶芽,入冬后至次年春受冻干枯。(3)原产地林芝大花黄牡丹二次枝56.25%的顶芽可分化成花芽,次年开花结实,未观察到第3类二次枝。(4)在引种地和原产地,大花黄牡丹的二次枝顶芽分化过程一致,历经6个分化阶段后,最终形成含1个主花蕾、2~3个侧花蕾、腋芽原基和叶原基的复合芽,主花蕾较侧花蕾分化时间早;腋芽原基位于第3~4个叶原基基部,次年在花枝上发育形成新的二次枝。(5)引种地和原产地顶芽花芽分化起始时间和持续时间不同,引种地栾川分化起始晚,历时相对较长(88~97 d),引种地拉萨及原产地林芝花芽分化较早,历时相对较短(近70 d)。【结论】栾川引种栽培的大花黄牡丹花芽分化比例低,分化起始较晚,持续时间较长,但能够形成稳定且正常花芽分化、开花结实的二次枝,其自然环境可作为选择大花黄牡丹的引种栽培地点的参考。

关键词：大花黄牡丹二次枝生长动态花芽分化复合芽

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黑果枸杞LrJAZ9基因克隆和表达模式分析

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分子植物育种 2022年

作者：徐萌李艾佳杜超秦英之陈金焕北京林业大学生物科学与技术学院林木花卉育种生物工程国家林业和草原局重点实验室国际竹藤中心

JAZ作为JA信号途径中的关键调控因子，通过调控JA信号下游基因的表达，参与植物生长发育过程中的多种生理活动如开花调控、雄蕊发育、侧根生长及生物与非生物胁迫响应等，对增强植物抗逆性有重要作用。长于中国西北地区的黑果枸杞具有...

JAZ作为JA信号途径中的关键调控因子，通过调控JA信号下游基因的表达，参与植物生长发育过程中的多种生理活动如开花调控、雄蕊发育、侧根生长及生物与非生物胁迫响应等，对增强植物抗逆性有重要作用。长于中国西北地区的黑果枸杞具有极强的耐旱耐盐碱能力，是研究植物抗逆响应机制的良好材料。我们从盐胁迫处理后的黑果枸杞转录组中筛选出了一个盐诱导表达的基因LrJAZ9，并对其进行基因克隆。系统进化分析显示LrJAZ9与拟南芥AtJAZ9亲缘关系最近，亚细胞定位显示该基因定位于细胞核中。LrJAZ9的表达模式具有时间和空间异质性，在雄蕊中表达量最高，在茎中表达量最低。盐处理植株实验表明，叶片中LrJAZ9的表达受盐诱导，随着时间的推移表达量逐渐增多，在6 h时表达量达到最高，表明LrJAZ9可能参与黑果枸杞盐胁迫响应。本研究为后续LrJAZ9基因功能研究奠定基础，也同时为林木抗逆性基因工程改良提供候选基因。

关键词：

来源：评论

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毛白杨PtoMnSOD基因克隆及生物信息学分析

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分子植物育种 2022年第1期20卷 105-112页

作者：韩佩尧田彦挺赵烨纪清巨李娟郭琪侯荣轩孙宇涵李云北京林业大学生物科学与技术学院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 沧州市自然资源和规划局种苗站沧州061001 盐山县自然资源和规划局沧州061300

为了揭示毛白杨锰超氧化物歧化酶基因PtoMnSOD在植物抗逆中的功能。本研究通过RT-PCR方法获取毛白杨PtoMnSOD基因序列,并对该基因及其编码蛋白进行生物信息学分析。结果显示:PtoMnSOD基因开放阅读框(ORF)为699 bp,编码232个氨基酸,具有P... 详细信息

为了揭示毛白杨锰超氧化物歧化酶基因PtoMnSOD在植物抗逆中的功能。本研究通过RT-PCR方法获取毛白杨PtoMnSOD基因序列,并对该基因及其编码蛋白进行生物信息学分析。结果显示:PtoMnSOD基因开放阅读框(ORF)为699 bp,编码232个氨基酸,具有PF00081和PF02777两个保守结构域,属于MnSOD亚家族。其编码的蛋白含有20个磷酸化位点,是无跨膜结构、无信号肽且定位于线粒体的不稳定亲水性蛋白。同源序列比对显示,不同物种的MnSOD氨基酸序列具有很强的保守性。研究结果为进一步开展毛白杨锰超氧化物歧化酶基因PtoMnSOD的功能研究奠定了理论基础。

关键词：毛白杨 MnSOD基因生物信息学分析

来源：评论

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植物耐盐机制及耐盐基因在杨树育种中的应用

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分子植物育种 2021年第23期19卷 7977-7983页

作者：韩佩尧赵烨田彦挺侯荣轩孙宇涵李云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

近年来,土壤盐渍化水平逐渐上升,对植物产生了严重不利影响。随着转基因技术和多组学分析研究的逐渐深入,分子育种在植物育种中的作用日益彰显。本研究主要阐述了盐胁迫对植物产生的影响,渗透调节机制、离子平衡和区域化机制、活性氧清... 详细信息

近年来,土壤盐渍化水平逐渐上升,对植物产生了严重不利影响。随着转基因技术和多组学分析研究的逐渐深入,分子育种在植物育种中的作用日益彰显。本研究主要阐述了盐胁迫对植物产生的影响,渗透调节机制、离子平衡和区域化机制、活性氧清除机制、信号传导机制、植物激素调节机制等相应的耐盐机制以及耐盐基因在杨树转基因育种中的应用,并对目前杨树转耐盐基因研究中尚存的问题以及发展前景进行了探讨,这对耐盐杨树新品种的培育以及中国盐碱地区域的修复和绿化具有重要意义。

关键词：耐盐机制杨树转基因技术

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