检索结果-内蒙古大学图书馆

江西农业大学学报 2021年第4期43卷 919-930页

作者：章寒吴宜静张一鸣续言陆泓锦赵天祎蔡明张曼蔡军火潘会堂张启翔北京林业大学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/园林学院北京100083 江西农业大学园林与艺术学院江西南昌330045

【目的】尾叶紫薇是培育香花紫薇的重要种质资源,目前花香功能基因的研究及已开发的SSR分子标记较少,无法满足分子育种研究需求。【方法】采用PacBiosequel平台对尾叶紫薇3个开花时期混样进行全长转录组测序,通过公共数据库对Unigene进... 详细信息

【目的】尾叶紫薇是培育香花紫薇的重要种质资源,目前花香功能基因的研究及已开发的SSR分子标记较少,无法满足分子育种研究需求。【方法】采用PacBiosequel平台对尾叶紫薇3个开花时期混样进行全长转录组测序,通过公共数据库对Unigene进行功能注释,利用MISA软件检索全长转录组的SSR位点,Primer3批量设计SSR引物并检测。【结果】测序获得39087条非冗余、高质量全长转录本,平均长度为2109 bp,N50长度为2427 bp,长度主要分布在500-4000 bp。有38559条序列(98.64%)获得功能注释,功能主要集中于细胞进程及代谢进程。其中参与花香相关萜类物质合成的有56个,参与脂肪酸衍生物合成的有922个。获得的16425个SSR位点分布在12060条序列中,平均每5.02 kb出现1个SSR序列,3141条序列含有多个SSR位点。SSR位点主要重复类型是二核苷酸和三核苷酸,分别占所有SSR位点的41.95%和31.58%,重复基序类型有96种,AG/CT重复类型的出现频率最高。SSR的重复次数以5-15次为主,长度为10-86 bp,平均为16.84 bp。随机选取52对SSR引物进行PCR检测,有40对引物能产生单一、清晰的条带,有效扩增率为76.92%。【结论】获得与花香物质合成相关基因序列和大量有效SSR标记,将为深入了解尾叶紫薇花香物质合成与代谢、紫薇属植物种质资源评价与保护、分子标记辅助育种等研究奠定基础。

关键词：尾叶紫薇全长转录组分子标记 SSR

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林木全基因组关联分析研究进展与展望

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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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植物病原菌效应子的研究进展

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中国科学：生命科学 2020年第2期50卷 227-236页

作者：杨晓倩张立春李奕文王延伟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

病原菌为了成功侵入并在寄主植物中繁殖,会分泌效应子作为入侵武器.不同病原菌的效应子具有一定的共性和异性.开展植物病原菌效应子的系统鉴定,深入揭示效应子对病原菌侵入和在植物发病中的作用以及解析效应子与植物抗病基因的互作,可... 详细信息

病原菌为了成功侵入并在寄主植物中繁殖,会分泌效应子作为入侵武器.不同病原菌的效应子具有一定的共性和异性.开展植物病原菌效应子的系统鉴定,深入揭示效应子对病原菌侵入和在植物发病中的作用以及解析效应子与植物抗病基因的互作,可为研究病原菌的致病机制及其与植物的互作提供重要的研究线索,在植物病理和抗病遗传育种研究中也具有重要理论价值和实践意义.近年来,随着测序技术的不断发展,基因组学和转录组学在植物抗病研究中的应用也日益广泛,其研究结果可为鉴定病原物致病基因、植物抗病基因、阐明病原菌与植物互作的分子机制提供重要信息.本文根据近年来植物包括树木中病原物效应子的研究进展,对效应子的特点、鉴定方法、功能及宿主抗病机理等进行了综述和比较,重点阐述了效应子的鉴定、致病功能及与植物抗病基因的分子互作和调控,并对效应子在植物抗病中的应用及其研究前景进行了展望.

关键词：病原菌寄主效应子致病性互作

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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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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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造林密度对三倍体白杨杂种无性系胸径和树皮厚度的影响

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西北林学院学报 2020年第2期35卷 79-86页

作者：吴剑周晴宋连君康向阳张平冬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京100083 河北省威县苗圃河北邢台054700

三倍体杨树具有突出的营养生长优势,研究造林密度对三倍体毛白杨杂种无性系径向生长的影响规律,可为三倍体毛白杨工业用材林营建和经营管理提供理论指导。以定植于河北威县的11年生三倍体白杨杂种无性系(B301、B331和S86)以及二倍体毛... 详细信息

三倍体杨树具有突出的营养生长优势,研究造林密度对三倍体毛白杨杂种无性系径向生长的影响规律,可为三倍体毛白杨工业用材林营建和经营管理提供理论指导。以定植于河北威县的11年生三倍体白杨杂种无性系(B301、B331和S86)以及二倍体毛白杨对照无性系1316密度试验林为研究对象,研究造林密度(2490、1665、1110、825、615、495株/hm 2和405株/hm 2)对三倍体白杨杂种无性系胸径和树皮厚度的影响。结果表明,造林密度和无性系以及造林密度与无性系间的交互效应均对三倍体白杨杂种无性系的胸径生长具有极显著的影响,以495株/hm 2造林密度条件下三倍体白杨杂种无性系S86的胸径生长量最大,平均胸径达25.1 cm;三倍体白杨杂种无性系B301、S86的胸径生长量显著大于无性系B331和二倍体对照毛白杨无性系1316;无性系对11年生三倍体白杨杂种无性系的树皮厚度具有极显著的影响,造林密度对11年生三倍体白杨杂种无性系的树皮厚度具有显著的影响。三倍体白杨杂种无性系B301、B331、S86以及二倍体对照毛白杨无性系1316内部个体间胸径与树皮厚度均呈现正相关,说明树皮厚度随着胸径生长量的增大而增厚。研究结果对于认识造林密度对杨树径向生长的影响和指导三倍体白杨良种无性系的推广具有重要意义。

关键词：造林密度三倍体白杨杂种胸径树皮厚度

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杨树派间远缘杂种小胡杨(Populus simonii × P. euphratica)组培快繁体系的构建

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分子植物育种 2021年

作者：崔晓彤刘婉婷张恒月段乌拉王君北京林业大学生物科学与技术学院北京市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市黄垡苗圃中国林业科学研究院沙漠林业实验中心

小胡杨是小叶杨和胡杨远缘杂交选育出的抗旱、耐盐碱优良品种，但是其硬枝扦插生根率低，限制了其大面积推广种植。构建小胡杨组培快繁体系既可实现良种快繁，又可为其持续遗传改良奠定基础。本研究以小胡杨无菌苗为材料，分别利用完全... 详细信息

小胡杨是小叶杨和胡杨远缘杂交选育出的抗旱、耐盐碱优良品种，但是其硬枝扦插生根率低，限制了其大面积推广种植。构建小胡杨组培快繁体系既可实现良种快繁，又可为其持续遗传改良奠定基础。本研究以小胡杨无菌苗为材料，分别利用完全随机区组和单因素试验设计筛选出叶片不定芽再生及生根的适合培养基，并初步探索了再生植株的移栽条件。结果显示，小胡杨叶片不定芽再生的最佳培养基为MS+0.4 mg/L 6-BA+0.4 mg/L KT+30 g/L蔗糖+6 g/L琼脂(pH 5.8～6.0)，叶片分化率可达(97.61±4.12)%，平均每个外植体产生(1.80±0.66)个不定芽；最佳生根培养基为1/2 MS+0.3 mg/L IBA+30 g/L蔗糖+6 g/L琼脂(pH 5.8～6.0)，生根率可达(98.67±0.13)%，接种9 d就可生根，接种30 d后，平均根长达(7.27±0.41) cm，平均苗高为(6.44±0.07) cm，单株叶片数达(10.47±0.35)片；将生根培养30 d的再生植株移栽到草炭土：珍珠岩：蛭石=3：1：1混合的基质中，15 d后成活率可达83.33%。小胡杨组培快繁体系的建立，为实现其无性系大规模繁殖提供了技术支持，同时也为继续开展小胡杨双二倍体诱导奠定了基础。

关键词：小胡杨组织培养叶片不定芽再生生根

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抗蚜菊花种质创新及驱蚜活性成分鉴定

抗蚜菊花种质创新及驱蚜活性成分鉴定

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第十六届中国球宿根花卉学术年会

作者：孙明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

【研究背景】菊花是重要的宿根花卉,兼具观赏、药用和食用功能,具有极高的经济价值,在世界范围内被广泛栽培。蚜害是对菊花产量和观赏品质影响最恶劣的生物胁迫之一,栽培菊花普遍受到以菊小长管蚜为典型代表的蚜害威胁。当前,防治菊花... 详细信息

【研究背景】菊花是重要的宿根花卉,兼具观赏、药用和食用功能,具有极高的经济价值,在世界范围内被广泛栽培。蚜害是对菊花产量和观赏品质影响最恶劣的生物胁迫之一,栽培菊花普遍受到以菊小长管蚜为典型代表的蚜害威胁。当前,防治菊花蚜虫主要以使用杀虫剂的化学防治为主,但化学防治带来的农残超标、环境污染和蚜虫抗药性提升等一系列问题,极大地制约了菊花产业的可持续性发展。广义菊属野生种质资源,是菊花抗蚜育种的宝贵基因库,具有极高的开发和应用价值。【研究目的】本研究拟通过对广义菊属野生种质资源的评价、筛选及利用,创制一批抗蚜新种质,并筛选、鉴定出对菊小长管蚜具有驱避活性的功能性成分,从而为菊花蚜害的绿色防治奠定理论与实践基础。【材料方法】对芙蓉菊、太行菊等广义菊属野生种进行人工接种蚜虫,统计蚜虫净增殖率,筛选出抗性种质。利用抗性种质开展属间、种间远缘杂交,借助胚拯救等技术获得子代,再借助形态学、分子标记手段对子代的杂种真实性进行鉴定,筛选出真杂种后代。对杂种后代的抗蚜性进行评价筛选,获得抗性差异的杂种株系,结合昆虫行为学试验,明确挥发物在子代抗蚜性中的作用。进一步地,借助固相顶空微萃取、气相色谱与质谱联用,对抗性差异的杂种株系进行挥发物代谢组学分析,筛选出抗性株系的特征性挥发物成分。最终,利用挥发物标准化学品,开展蚜虫行为选择和直接干扰取食试验,筛选出驱蚜功能性化合物成分。【研究结果】对芙蓉菊、太行菊、毛华菊等广义菊属野生种质进行抗蚜评价,发现芙蓉菊、神农香菊、银香菊上菊小长管蚜净增值率为负,是抗性种质;利用抗性种质芙蓉菊、神农香菊与感蚜种质甘菊、菊花脑开展远缘杂交,成功获得了芙蓉菊与甘菊、神农香菊与菊花脑的真杂种后代;对杂种后代株系进行抗蚜性评价后,筛选出了部分抗性显著差异的后代株系,菊小长管蚜对亲子代挥发物的行为选择结果显示,挥发物在子代抗蚜性中扮演重要角色;叶片挥发物代谢组学研究结果显示,α-荜澄茄油烯等15种挥发物是芙蓉菊与甘菊抗蚜杂种后代的差异特征性成分,α-葎草烯等19种挥发物是神农香菊与菊花脑抗蚜杂种后代的差异特征性成分;Y型管行为选择试验和直接暴露干扰取食试验结果证明,2-甲基丙烯醛和顺式-4-侧柏醇对菊小长管小蚜具有显著的驱避活性。【结论与讨论】芙蓉菊与神农香菊是优异的抗蚜种质,可以用于创制抗蚜菊花新种质,获得的抗性新种质可以作为育种中间材料进一步改良相关商品性状。2-甲基丙烯醛和顺式-4-侧柏醇是对菊小长管蚜具有显著驱避活性的功能性成分,其中顺式-4-侧柏醇作为无毒、无刺激性的天然活性产物,一方面可以直接用于制备环境友好型的蚜虫防治药剂,另一方面也可以通过基因工程手段,实现高顺式-4-侧柏醇含量的抗蚜菊花定向培育,从而实现菊花蚜虫的绿色、高效防治。

关键词：菊花种质资源抗蚜性远缘杂交挥发物

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‘西伯利亚’百合花香物质合成和调控机制研究

‘西伯利亚’百合花香物质合成和调控机制研究

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第十六届中国球宿根花卉学术年会

【研究背景】百合是世界上的重要商品花卉之一,具有较大的的观赏价值与经济价值。其中,‘西伯利亚’百合(Lilium ‘Siberia’)是市场上切花百合最常见的品种之一,其香味浓郁多样,是研究百合花香的优良材料。目前,对百合花香的研究主要... 详细信息

【研究背景】百合是世界上的重要商品花卉之一,具有较大的的观赏价值与经济价值。其中,‘西伯利亚’百合(Lilium ‘Siberia’)是市场上切花百合最常见的品种之一,其香味浓郁多样,是研究百合花香的优良材料。目前,对百合花香的研究主要集中在花香成分鉴定以及释香规律等方面,尚未深入研究花香的分子代谢机制水平。【研究目的】本研究拟在‘西伯利亚’百合花香成分鉴定的基础上,鉴定出百合花香合成的关键基因以及调控花香合成的相关转录因子,从而丰富百合花香代谢的调控网络。【材料方法】对不同花期的‘西伯利亚’进行转录组测序,结合体外酶活、转基因烟草等分子生物学方法,对转录组中与百合萜类合成途径中的关键酶进行鉴定及功能分析,同时对调控萜类合成的相关转录因子进行筛选及功能验证,并通过酵母单双杂、双荧光素酶等试验对其调控百合萜烯类合成的机制进行探究。【研究结果】通过对转录组数据分析,筛选得到了萜烯类合成途径上的34个关键基因,对属于TPS-b亚家族的Li TPS2基因进行功能分析发现,Li TPS2为多产物酶,可以催化GPP底物产生芳樟醇、罗勒烯以及月桂烯3种单萜类物质,同时可以催化FPP底物产生橙花叔醇、(E)-β-法呢烯以及α-法呢烯3种倍半萜;对Li TPS2进行烟草异源表达,结果表明,转基因烟草的花及叶片中芳樟醇的含量均显著高于野生种;通过STEM趋势分析以及相关性分析筛选得到了5个与萜类合成相关的R2R3类的MYB转录因子,瞬时过表达及基因沉默(VIGS)试验表明,Li MYB1、Li MYB305以及Li MYB330可以正向调控百合萜类物质的合成;对Li TPS2的启动子序列进行分析发现,含有多个激素响应、光响应以及MYB、MYC的结合位点;酵母单杂试验结果表明,Li MYB1、Li MYB305以及Li MYB330能与Li TPS2的启动子结合;双荧光素酶试验进一步证明了Li MYB1、Li MYB305以及Li MYB330对Li TPS2启动子的激活能力。【结论与讨论】本研究明确了Li TPS2是‘西伯利亚’百合萜烯类花香物质合成的关键基因,同时转录因子Li MYB1、Li MYB305以及Li MYB330可以直接结合Li TPS2的启动子,从而正向调控百合萜烯类物质的合成。丰富了百合花香合成代谢调控机制,为观赏植物花香性状的分子育种和遗传改良奠定一定的理论基础。

关键词： ‘西伯利亚’ LiTPS2 功能验证 MYB转录因子调控机制

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植物过敏性诱导反应蛋白研究进展

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中国细胞生物学学报 2021年第12期43卷 2482-2489页

作者：赵雪张越陈玲慧荆艳萍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、花卉遗传育种教育部重点实验室北京100083

自然界中的植物为保护自身免受病原菌侵害,进化出了复杂的防御系统,其中,植物过敏性反应通过侵染部位细胞的快速死亡,限制病原菌的进一步扩散。植物过敏性诱导反应蛋白与植物过敏性反应密切相关,在植物免疫过程中发挥重要作用。植物过... 详细信息

自然界中的植物为保护自身免受病原菌侵害,进化出了复杂的防御系统,其中,植物过敏性反应通过侵染部位细胞的快速死亡,限制病原菌的进一步扩散。植物过敏性诱导反应蛋白与植物过敏性反应密切相关,在植物免疫过程中发挥重要作用。植物过敏性诱导反应蛋白家族成员含有高度保守的SPFH结构域,该结构域蛋白的重要功能之一是参与膜筏微区的形成。近年来,研究表明植物过敏性诱导反应蛋白除参与植物抗病反应、组织膜筏微区形成外,在花青素生物合成、离子转运以及非生物胁迫过程中也发挥重要功能。该文综述了植物过敏性诱导反应蛋白的研究历史、结构特点与定位以及生物学功能,并对其后续研究方向进行了展望。

关键词：过敏性诱导反应蛋白结构定位功能

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