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北京林业大学学报 2018年第5期40卷 19-28页

作者：姚琨练从龙王菁菁王厚领刘超尹伟伦夏新莉北京林业大学林木育种国家工程实验室北京100083

【目的】长期非生物逆境胁迫下,植物会产生过量活性氧并造成氧化损伤,过氧化物酶体能够通过清除活性氧来调节氧化还原平衡。PEX基因参与过氧化物酶体的生物发生和增殖,PEX11基因的过表达可促进过氧化物酶体增殖,对植物的抗氧化能力的提... 详细信息

【目的】长期非生物逆境胁迫下,植物会产生过量活性氧并造成氧化损伤,过氧化物酶体能够通过清除活性氧来调节氧化还原平衡。PEX基因参与过氧化物酶体的生物发生和增殖,PEX11基因的过表达可促进过氧化物酶体增殖,对植物的抗氧化能力的提升具有重要意义。胡杨是研究木本植物中抗逆机制优良材料,本文旨在探究胡杨PEX11基因对非生物胁迫的响应。【方法】本研究首先以胡杨叶片cDNA为模板克隆获得PEX11基因,命名为PePEX11,并对PePEX11蛋白进行生物信息学分析,其次采用实时荧光定量PCR分析PePEX11在胡杨中的表达模式,同时构建植物表达pCAMBIA1301-35S::PePEX11转化拟南芥,最后检测盐胁迫条件下转PePEX11拟南芥的抗氧化能力。【结果】PePEX11基因cDNA全长543 bp,编码180个氨基酸,PePEX11蛋白具有多个跨膜结构域,在膜上发挥作用。实时荧光定量PCR分析表明,该基因在胡杨体的成熟叶中表达量最高,幼叶次之,茎中最少;胡杨PePEX11基因受盐胁迫上调表达。功能分析显示,在含有100 mmol/L NaCl的培养基上,转PePEX11基因拟南芥株系的根长均显著长于野生型;对盆土中的移栽后12 d的幼苗150 mmol/L NaCl盐处理2周,转基因株系表现为营养生长良好,耐盐性较强。超表达PePEX11基因能显著提高(P<0.05)拟南芥多种抗氧化酶的活性。DAB组织染色结果表明,转基因株系叶片中H_2O_2的含量明显少于野生型。【结论】本研究从胡杨中克隆PePEX11基因,并证明PePEX11能够提高拟南芥在盐胁迫下的抗氧化能力,提升耐盐能力。

关键词：胡杨 PePEX11 拟南芥抗氧化盐胁迫

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毛果杨HMA基因家族的生物信息学分析

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植物生理学报 2014年第7期50卷 891-900页

作者：王晓桐李昊阳徐吉臣北京林业大学林木育种国家工程实验室北京100083

重金属转运ATP酶（heavy metal transporting ATPase,HMA）是一种通过水解ATP跨膜运送重金属阳离子的转运蛋白,属于P-ATPase家族中一个亚类。不同HMA蛋白对重金属离子的转运具有选择性,在植物修复重金属污染土壤方面起着重要作用。依据... 详细信息

重金属转运ATP酶（heavy metal transporting ATPase,HMA）是一种通过水解ATP跨膜运送重金属阳离子的转运蛋白,属于P-ATPase家族中一个亚类。不同HMA蛋白对重金属离子的转运具有选择性,在植物修复重金属污染土壤方面起着重要作用。依据毛果杨全基因组测序的结果,以及HMA基因蛋白的序列和功能特征,从毛果杨基因组中鉴定了13个HMA基因家族成员,分属于Zn亚类（Zn2＋/Co2＋/Cd2＋/Pb2＋P1B-ATPase）和Cu亚类（Cu＋/Ag＋P1B-ATPase）两个亚家族,主要分布于1、3号染色体上。生物信息学分析表明,毛果杨HMA基因的氨基酸序列一致性介于21.3%~89.3%,且具有保守的基序CPC、HP、DKTGT、TGEx、GDG、PxD和CxxC等。蛋白理化特征分析显示,多数毛果杨HMA蛋白稍偏酸性,结构稳定性较好,蛋白脂溶指数高,稍具疏水性。密码子偏好性分析显示,毛果杨HMA蛋白14个氨基酸中存在16个高频密码子,另有1个终止密码子为高频密码子,显示出毛果杨的种属特征。研究结果展示了毛果杨HMA基因家族的基本信息和特点,为深入研究毛果杨HMA基因的功能搭建了基础平台。

关键词：杨树重金属转运ATP酶植物修复基因家族生物信息学

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2种不同花期报春苣苔属植物花芽分化研究

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现代园艺 2025年第9期48卷 22-27页

作者：夏婷蒋宇璇崔洋邵严罗乐北京林业大学园林学院/城乡生态环境北京实验室/花卉种质创新与分子育种北京市重点实验室/教育部园林环境工程研究中心/林木花卉遗传育种教育部重点实验室/国家花卉工程技术研究中心/林木资源高效生产全国重点实验室/国家植物园北京海淀100091 河北雾灵山国家级自然保护区管理中心河北兴隆067300

以持续开花品种‘四季’报春苣苔(Primulina ‘Four Seasons’)与单次开花品种‘福寿’报春苣苔(Primulina ‘Fu Shou’)为材料,利用石蜡切片探究二者花芽分化类型与花芽分化特点。结果表明,‘四季’报春苣苔与‘福寿’报春苣苔的花芽... 详细信息

以持续开花品种‘四季’报春苣苔(Primulina ‘Four Seasons’)与单次开花品种‘福寿’报春苣苔(Primulina ‘Fu Shou’)为材料,利用石蜡切片探究二者花芽分化类型与花芽分化特点。结果表明,‘四季’报春苣苔与‘福寿’报春苣苔的花芽分化均属于一年多次分化类型,且都包含8个相同的分化阶段,各分化阶段按顺序分别为未分化期、总轴苞片原基分化期、小花原基分化期、萼片原基分化期、花瓣原基分化期、雄蕊原基分化期、雌蕊原基分化期以及花器官伸长生长期;‘四季’报春苣苔花芽分化大约需要74d,而‘福寿’报春苣苔则需要120 d。二者茎上花芽分化都存在空间位置的差异,表现出“总状式”发育特点,即高节位花芽较低节位花芽发育进程慢,相邻节位花芽分化相差2~3个分化阶段;并且二者花序都呈现出先主轴后侧轴的先后顺序,同一花序中主轴与侧轴的花芽分化相差2个分化阶段。

关键词：苦苣苔科报春苣苔属花芽分化石蜡切片一年多次分化

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毛白杨种内杂交无性系苗期生长模型构建

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北京林业大学学报 2013年第5期35卷 15-21页

作者：赵曦阳张志毅东北林业大学林木遗传育种国家重点实验室北京林业大学林木育种国家工程实验室

以50个毛白杨种内杂交无性系为材料,对无性系苗期苗高生长进行Logistic模型构建,探讨不同无性系苗期生长过程的变异情况。结果表明,毛白杨种内杂交无性系苗高生长呈"S"型曲线,利用Logistic方程进行拟合,拟合系数超过0.887。... 详细信息

以50个毛白杨种内杂交无性系为材料,对无性系苗期苗高生长进行Logistic模型构建,探讨不同无性系苗期生长过程的变异情况。结果表明,毛白杨种内杂交无性系苗高生长呈"S"型曲线,利用Logistic方程进行拟合,拟合系数超过0.887。方差分析结果表明,不同变异来源毛白杨种内杂交无性系苗高差异均达到显著水平(P<0.01)。毛白杨种内杂交无性系平均速生点为第176天,平均速生期持续时间为44 d,速生期平均苗高总生长量为31.43cm,速生期内苗高日生长平均值为0.72 cm。极值k与苗高年生长实测值呈极显著正相关,k值可以作为苗期苗高生长的评价指标。苗高最终生长量与速生期内平均生长量达极显著正相关,表明毛白杨苗期苗高生长与速生期平均生长量关系密切。

关键词：毛白杨 Logistic模型变异

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基于45S rDNA-FISH的异源三倍体‘银中杨’小孢子母细胞减数分裂染色体行为追踪

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林业科学 2022年第3期58卷 69-78页

作者：王律几张晓晓王君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北京林业大学生物科学与技术学院北京100083

【目的】利用FISH技术追踪三倍体‘银中杨’小孢子母细胞减数分裂过程特定染色体的行为,明确其配对和分离规律,丰富对杨树异源三倍体减数分裂过程染色体行为的细胞遗传学认识。【方法】以三倍体‘银中杨’花药为材料,对不同酶液组合和... 详细信息

【目的】利用FISH技术追踪三倍体‘银中杨’小孢子母细胞减数分裂过程特定染色体的行为,明确其配对和分离规律,丰富对杨树异源三倍体减数分裂过程染色体行为的细胞遗传学认识。【方法】以三倍体‘银中杨’花药为材料,对不同酶液组合和酶解时间进行筛选,在此基础上均进行减数分裂染色体制片,以45S rDNA序列为探针,利用FISH技术,对‘银中杨’小孢子母细胞减数分裂过程染色体行为进行追踪和分析。【结果】1)筛选出适于‘银中杨’小孢子母细胞减数分裂染色体制片的酶解条件为3%纤维素酶+1%果胶酶混合液在37℃下酶解3 h,结合压片和冷冻脱盖片,可获得细胞分散度良好,细胞质薄,背景干净,染色体形态清晰的制片,适用于FISH分析。2)45S rDNA探针信号定位于‘银中杨’3条同源染色体上,它们在中期I呈现III、II+I、I+I+I 3种配对形式,其中三价体发生的频率最高,达69.28%,II+I和I+I+I的配对类型分别占28.10%和2.61%,表明信号所定位的染色体亲缘关系可能较近,但也存在联会松弛的现象。3)约80.37%~93.44%的细胞在后期I至中期II发育阶段呈现2/1分离模式,约63.00%~73.08%的细胞在后期II至末期II呈现2/2/1/1分离模式,表明探针信号所定位的染色体在大部分细胞中遵循较为正常的分离规律,但在部分细胞中也观察到探针信号所对应的1~2条染色体在后期I、中期II、后期II、末期II发生分离滞后或形成微核,进而可能在后续发育过程丢失的现象。4)末期II细胞存在一定比例的融合核,其中可观察到3~4个45S rDNA探针信号,可能形成具有2n甚至超数染色体的配子。【结论】利用FISH技术可对杨树减数分裂过程的特定染色体行为进行定位和精细分析,尽管三倍体‘银中杨’全染色体组的减数分裂过程染色体行为异常紊乱,但45S rDNA探针所定位的染色体行为相对稳定,丰富了杨树异源三倍体减数分裂染色体行为的认识。

关键词： ‘银中杨’ 三倍体减数分裂原位杂交 45S rDNA 染色体行为分离规律

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胡杨bZIP转录因子PebZIP26和PebZIP33基因的克隆及功能分析

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北京林业大学学报 2017年第7期39卷 18-30页

作者：张影练从龙段卉路信夏新莉尹伟伦北京林业大学林木育种国家工程实验室

bZIP(basic region/leucine zipper motif)是一类在真核生物中分布广泛的超大转录因子家族,参与调节植物的生长发育、衰老、激素调控、能量代谢、病原防御等过程。胡杨是研究抗逆分子机制的模式木本植物,但是关于胡杨的b ZIP功能迄今未... 详细信息

bZIP(basic region/leucine zipper motif)是一类在真核生物中分布广泛的超大转录因子家族,参与调节植物的生长发育、衰老、激素调控、能量代谢、病原防御等过程。胡杨是研究抗逆分子机制的模式木本植物,但是关于胡杨的b ZIP功能迄今未见研究报道。本研究从胡杨中克隆得到PebZIP26和PebZIP33两个转录因子的c DNA,经分析,分别编码439与371个氨基酸且PebZIP26与PebZIP33基因的表达受干旱、脱水及盐胁迫诱导。构建植物表达载体,利用农杆菌花序侵染法转化拟南芥,获得Ca MV35S:PebZIP26和Ca MV35S:PebZIP33超表达株系和空载体对照株系。在含有150 mmol/L Na Cl及300 mmol/L甘露醇培养基上,PebZIP26和PebZIP33超表达株系根长均长于野生型,叶片嫩绿,无发黄萎蔫现象;另外,对盆土中的幼苗进行21 d的干旱处理和盐处理,超表达PebZIP26及PebZIP33株系耐旱耐盐性较强,表现为胁迫环境中植株营养生长较好,株高显著高于野生型(WT)及空载体对照株系,干旱复水后,植株存活率为61%及48%,显著高于WT的9%及空载体对照的12%。超表达PebZIP26及PebZIP33株系相比于WT和abf1及tga1(拟南芥同源基因ABF1及TGA1突变体)气孔关闭对外源ABA处理更加敏感,且对氧化胁迫的抗性较强。综上所述,胡杨PebZIP26和PebZIP33转录调节因子可能通过调控气孔开度和活性氧水平及根的生长正向调节植物抗旱耐盐性,进一步丰富了木本植物b ZIP的基因功能认识,为遗传育种提供基因资源及理论依据。

关键词：胡杨 Peb ZIP26 Peb ZIP33 拟南芥抗旱抗盐

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水稻扩展蛋白家族的生物信息学分析

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遗传 2014年第8期36卷 809-820页

作者：施杨徐筱李昊阳徐倩徐吉臣北京林业大学林木育种国家工程实验室北京100083

扩展蛋白是植物细胞壁的重要组成部分,具有松驰细胞壁和增加细胞壁柔韧性的作用,在植物的生长发育及抗性等方面起到重要的作用.水稻的全基因组序列统计分析显示,水稻扩展蛋白基因家族包含58个成员,分属于A（34）、B（19）、LA（4）和LB... 详细信息

扩展蛋白是植物细胞壁的重要组成部分,具有松驰细胞壁和增加细胞壁柔韧性的作用,在植物的生长发育及抗性等方面起到重要的作用.水稻的全基因组序列统计分析显示,水稻扩展蛋白基因家族包含58个成员,分属于A（34）、B（19）、LA（4）和LB（1）4个亚家族,分布在水稻10条染色体上的58个位点,且同一亚家族成员有成簇存在的现象.扩展蛋白基因长度范围为687～1128 bp,编码蛋白质具有保守的结构域,以及保守的半胱氨酸和色氨酸残基.多数情况下,亚家族成员之间的氨基酸一致率小于35％,而同一亚家族成员之间的氨基酸一致率大于35％.在内含子、外显子组成模式上,水稻扩展蛋白呈现明显的亚家族特异性,除个别基因以外,A类基因含有1或2个内含子,B类含有3个内含子,LA和LB类含有4个内含子.密码子使用统计显示,与其他物种相比,水稻中的扩展蛋白具有更多的密码子使用偏好性,有26个高频密码子存在.研究结果展示了水稻扩展蛋白基因家族的基本信息,为深入研究扩展蛋白基因的功能、探讨物种间的进化关系奠定基础.

关键词：水稻扩展蛋白细胞壁基因家族生物信息学

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牡丹和伊藤杂种复色品种的花色分类

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中国农学通报 2025年第6期41卷 65-72页

作者：王心怡郭可为康仲英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北京100083 临洮紫斑牡丹研究繁育中心甘肃临洮730500 菏泽市城市管理事业发展中心山东菏泽274000

牡丹为芍药属(Paeonia)牡丹组(Sect. Moutan)植物,是中国栽培历史悠久的传统名花,花色、花型多样且品种繁多;伊藤杂种(P. Itoh Group)为芍药属的牡丹组和芍药组(Sect. Paeonia)组间杂交后育成的品种群。复色是一种特殊的花色呈色类型,... 详细信息

牡丹为芍药属(Paeonia)牡丹组(Sect. Moutan)植物,是中国栽培历史悠久的传统名花,花色、花型多样且品种繁多;伊藤杂种(P. Itoh Group)为芍药属的牡丹组和芍药组(Sect. Paeonia)组间杂交后育成的品种群。复色是一种特殊的花色呈色类型,牡丹和伊藤杂种复色品种丰富,现有的花色分类无法全面描述复色品种的花色特征。笔者经实地调查,结合文献分析,将2个类群中复色品种的花色分为单株复色、单花复色、花期复色3类,其中单花复色分6种类型。牡丹品种复色类型丰富,尤其是西北牡丹品种群中复色品种较多;伊藤杂种复色品种占比大,以渐变复色类型为主,少数品种兼具条纹、斑点和单株复色等多种类型。本文提出了新的牡丹与伊藤杂种花色复色分类方案,可为芍药属花色改良与新品种DUS测试提供参考。

关键词：牡丹伊藤杂种复色品种花色类型

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不同浓度镉胁迫下6种草本植物的耐性及富集特征的比较

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草地学报 2021年第6期29卷 1265-1276页

作者：张杨杨李希铭高鹏宋桂龙北京林业大学草坪研究所北京100083 北京林业大学林木育种国家工程实验室北京100083

为了筛选并评价耐镉(Cadmium,Cd)性较高的优势植物物种,本研究以紫花苜蓿(Medicago sativa)、百脉根(Lotus corniculatus)、多变小冠花(Coronilla varia)、披碱草(Elymus dahuricum)、细茎冰草(Agropyron trachycaulum)和野牛草(Buchloe dactyloides)为试验材料,采用盆栽模拟试验进行不同浓度Cd胁迫处理,以0 mg·kg^(-1)Cd处理浓度为对照(CK),探究多梯度Cd胁迫对植物的富集特征及根系形态变化的影响,并评估其Cd耐性阈值。结果表明:不同浓度Cd胁迫下6种草本植物的生物量及根系形态均表现出“低促高抑”现象;不同物种对Cd的耐受能力不同,紫花苜蓿和多变小冠花对Cd的耐性阈值在50 mg·kg^(-1)到100 mg·kg^(-1)之间,百脉根、披碱草、细茎冰草和野牛草对Cd的耐性阈值在100 mg·kg^(-1)以上;在100 mg·kg^(-1)Cd胁迫下百脉根、披碱草和野牛草,可通过植物萃取的方式应用于重金属污染土壤的治理修复;细茎冰草在100 mg·kg^(-1)Cd胁迫下,根系富集系数仍然大于1,且根系生物量、耐性系数具有随着Cd胁迫加重不断上升的趋势,是较理想的修复重金属污染土壤的高耐高抗型草本植物材料。

关键词：镉胁迫富集特征根形态特征耐性阈值

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美洲商陆谷氧还蛋白基因PaGRXC13的克隆与生物信息学分析

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分子植物育种 2016年第8期14卷 2019-2024页

作者：陈永坤赵启红刘海珍周天行徐吉臣北京林业大学林木育种国家工程实验室北京100083

谷氧还蛋白(Glutaredoxin,GRX)是一类小分子氧化还原酶,能够调节蛋白质的氧化还原状态,在逆境胁迫中发挥重要的作用。本研究从美洲商陆鉴定克隆了一个重金属镉诱导表达的谷氧还蛋白基因Pa GRXC13。该基因全长306 bp,编码101个氨基酸。Pa... 详细信息

谷氧还蛋白(Glutaredoxin,GRX)是一类小分子氧化还原酶,能够调节蛋白质的氧化还原状态,在逆境胁迫中发挥重要的作用。本研究从美洲商陆鉴定克隆了一个重金属镉诱导表达的谷氧还蛋白基因Pa GRXC13。该基因全长306 bp,编码101个氨基酸。Pa GRXC13蛋白分子量约为11.189 k D,属于典型的CC型谷氧还蛋白。Pa GRXC13与不同来源CC型谷氧还蛋白的氨基酸序列保守性较高,一致率介于67.0~83.5%之间。系统进化分析显示,Pa GRXC13与菠菜(Spinacia oleracea)、中粒咖啡(Coffea canephora)和克莱门柑橘(Citrus clementina)的GRXC13处在同一个进化分支上。该基因在美洲商陆的叶和须根中具高转录水平,在块根和茎中表达量低。

关键词：美洲商陆谷氧还蛋白基因克隆表达生物信息学

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