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作者

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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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切花菊‘粉贵人’高效再生体系的建立

切花菊‘粉贵人’高效再生体系的建立

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2018年中国观赏园艺学术研讨会

作者：李亚军李悦黄河戴思兰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园林学院北京林业大学

'粉贵人'是本课题组通过人工有性杂交获得的切花菊新品种,本研究以'粉贵人'叶片和茎间薄层为外植体,以MS为基本培养基,设立了不同浓度的6-BA和NAA组合,筛选出了适于两类外植体愈伤组织诱导和分化的最适培养基,其中叶片... 详细信息

'粉贵人'是本课题组通过人工有性杂交获得的切花菊新品种,本研究以'粉贵人'叶片和茎间薄层为外植体,以MS为基本培养基,设立了不同浓度的6-BA和NAA组合,筛选出了适于两类外植体愈伤组织诱导和分化的最适培养基,其中叶片最适分化培养基为:MS+1mg/L 6-BA+1mg/L NAA,在此培养基上叶盘培养22d左右即可分化出不定芽芽点,40d时分化芽点既能生长成1cm左右小苗,60d时分化苗生根率既能达到100%,移栽后成活率达到100%;茎间薄层最适分化培养基为:MS+2mg/L 6-BA+1mg/L NAA,茎间薄层在28d左右分化出芽点,43d左右成苗;分化苗最佳生根培养基为1/2 MS+0.2mg/L NAA。为了针对'粉贵人'进行进一步的转基因研究,对两类外植体对卡那霉素的耐受性进行了分析,结果发现,叶片临界抗性选择压为5mg/L,茎间薄层临界抗性选择压为2mg/L,分化苗生根选择压为8mg/L。通过与其他报道对比发现,'粉贵人'是一个能够快速出愈、分化、生根的品种,且增殖系数高,再生过程中无需频繁更换培养基,是一个在生产和基因功能研究上均非常重要的切花菊新品种。

关键词：切花菊外植体再生体系

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黄菖蒲(Iris pseudacorus)与西伯利亚鸢尾(Siberian Irises)的远缘杂交育种研究初报

黄菖蒲(Iris pseudacorus)与西伯利亚鸢尾(Siberian Irises)的远...

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2018年中国观赏园艺学术研讨会

作者：王鑫姿李丛丛高亦珂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园林学院北京林业大学

黄菖蒲是园林常见的栽培花卉,具有良好的适应性和抗性。以黄菖蒲为亲本杂交西伯利亚鸢尾将获得花色更加丰富的后代。以黄菖蒲为亲本,与西伯利亚鸢尾杂交,共完成16个杂交组合,结实率在0～61.54%。杂交亲和性与基因型关系密切。其中系内... 详细信息

黄菖蒲是园林常见的栽培花卉,具有良好的适应性和抗性。以黄菖蒲为亲本杂交西伯利亚鸢尾将获得花色更加丰富的后代。以黄菖蒲为亲本,与西伯利亚鸢尾杂交,共完成16个杂交组合,结实率在0～61.54%。杂交亲和性与基因型关系密切。其中系内杂交结实率在33.33%～75%,相比系间杂交更易获得种子,亲缘关系近,更易获得杂交后代。此外同一组正反交结实率差异显著。

关键词：黄菖蒲远缘杂交

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黑果枸杞(Lycium ruthenicum)种子休眠机理及破除方法研究

黑果枸杞(Lycium ruthenicum)种子休眠机理及破除方法研究

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2018年中国观赏园艺学术研讨会

作者：曾文静赵慧敏丁龙屈琦琦张丽丽王四清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园林学院北京林业大学

黑果枸杞(Lycium ruthenicum)生态功能优异,可盆栽观果,且具有较高药用和经济价值。但黑果枸杞种子存在休眠机制,自然条件下发芽率较低。实验以采自内蒙古额济纳旗野生黑果枸杞植株种子为材料,通过对种子吸水性和内生理生化指标的测定... 详细信息

黑果枸杞(Lycium ruthenicum)生态功能优异,可盆栽观果,且具有较高药用和经济价值。但黑果枸杞种子存在休眠机制,自然条件下发芽率较低。实验以采自内蒙古额济纳旗野生黑果枸杞植株种子为材料,通过对种子吸水性和内生理生化指标的测定、种子萌发抑制物分析,并利用各种药剂处理进行发芽实验,以探求其内在休眠机制机理及破眠方法。结果表明:①黑果枸杞种皮透水性良好,种皮障碍并非限制种子萌发的首要因素。②种子的水提液对白菜籽的萌发率、胚根长和鲜重均产生了显著的抑制作用,说明黑果枸杞种子内存在抑制发芽的水溶性化合物。③浓硫酸和赤霉素处理均能够打破黑果枸杞种子的休眠,最高能使种子的萌发率分别提高到44%和94%,50mg/L及以上浓度的萘乙酸对种子的萌发则产生了显著的抑制作用。④综合整个实验结果得出,黑果枸杞种子可能属于内源抑制物引起的浅度生理休眠类型,200mg/L的赤霉素浸种24h是打破种子休眠的最佳处理方法。

关键词：黑果枸杞种子休眠内源抑制物破除方法

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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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基于展开图像LBP纹理的菊花品种识别

基于展开图像LBP纹理的菊花品种识别

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2017年中国观赏园艺学术研讨会

作者：刘芷兰高康田野戴思兰宋雪彬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工学院

菊花为头状花序,其花型复杂多样,人眼很难识别。与传统形态学分析相比,计算机视觉与图像处理使数据采集过程更高效准确,能提取和挖掘人工难以测量的复杂图像特征。图像纹理特征可以反映物体表面结构的排列规律,特别是可以识别菊花不同... 详细信息

菊花为头状花序,其花型复杂多样,人眼很难识别。与传统形态学分析相比,计算机视觉与图像处理使数据采集过程更高效准确,能提取和挖掘人工难以测量的复杂图像特征。图像纹理特征可以反映物体表面结构的排列规律,特别是可以识别菊花不同品种处于不同开放程度时小花排列方式和状态,为菊花品种鉴定和分类提供了一个解决方案。为了探讨图像纹理的局部二值特征(Local Binary Pattern,LBP)对菊花品种识别和分类的效果,为菊花的鉴定和分类提供计算机视觉与图像处理的技术和方法,本研究选择了24个菊花品种,利用展开图像处理方法,将菊花展开图像划分为内、中、外3个图像区域,对各区域提取相应LBP纹理特征,进行主成分分析和聚类分析。结果表明,LBP纹理特征分析方法可以快速地识别菊花的花型和舌状花瓣型。这一结果证明,利用图像纹理特征对菊花品种进行识别和分类具有可行性。

关键词：菊花品种分类局部二值特征图像识别纹理分析

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元宝枫对盐胁迫的生理响应与耐盐性评价

元宝枫对盐胁迫的生理响应与耐盐性评价

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2018年中国观赏园艺学术研讨会

作者：罗燕杰陈晨赵靓肖思文李庆卫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园林学院北京林业大学

以3年生元宝枫幼苗为材料,通过盆栽实验方法,设置CK、0.1%、0.2%、0.3%、0.4%、0.5%、0.6%7个NaCl浓度水平,测定植株的盐胁迫症状、盐害指数、生长量等形态指标以及MDA含量、POD、SOD的活性、可溶性蛋白含量、脯氨酸含量等生理生化指标... 详细信息

以3年生元宝枫幼苗为材料,通过盆栽实验方法,设置CK、0.1%、0.2%、0.3%、0.4%、0.5%、0.6%7个NaCl浓度水平,测定植株的盐胁迫症状、盐害指数、生长量等形态指标以及MDA含量、POD、SOD的活性、可溶性蛋白含量、脯氨酸含量等生理生化指标。研究盐胁迫对元宝枫幼苗生长的影响,探索其对盐胁迫的生理响应机制并进行耐盐性评价,在此基础上进行相关性分析,了解生理指标和形态指标的关系。结果表明:①随着盐浓度的增长,叶片受害症状越严重,盐害指数越大,苗木生长量也随之降低,在0.3%浓度下,其盐害指数为50%左右;②抗氧化酶(SOD、POD)活性、脯氨酸含量和可溶性蛋白含量随胁迫程度的加重呈先上升后下降趋势,但变化时间和幅度不同,丙二醛(MDA)含量与盐胁迫浓度呈正相关;③形态指标与生理指标的相关性分析表明,POD、SOD、MDA、可溶性蛋白、脯氨酸等生理指标均与盐害指数具有较高的相关性,可作为元宝枫耐盐性鉴定的可靠指标。

关键词：元宝枫盐胁迫耐盐性生理生化指标相关性分析

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芳香堆心菊试管开花及释香机制初探

芳香堆心菊试管开花及释香机制初探

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2018年中国观赏园艺学术研讨会

作者：罗虹温小蕙刘影蒲娅戴思兰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园林学院北京林业大学

芳香堆心菊(Helenium aromaticum Hook Bailey)为菊科(Compositae)堆心菊属(Helenium)草本植物,其花型独特一头状花序上仅着生管状花。且其全株具有芳香气味,是极具商业应用价值的试管花卉,具有广阔的应用前景。本研究以芳香堆心菊为研... 详细信息

芳香堆心菊(Helenium aromaticum Hook Bailey)为菊科(Compositae)堆心菊属(Helenium)草本植物,其花型独特一头状花序上仅着生管状花。且其全株具有芳香气味,是极具商业应用价值的试管花卉,具有广阔的应用前景。本研究以芳香堆心菊为研究对象,探究不同外植体和培养基配方对芳香堆心菊试管成花的影响,旨在建立其试管开花的优良体系。结果表明:以芳香堆心菊第一节茎段为外植体,MS培养基中蔗糖浓度为30g/L时,芳香堆心菊的成活率和开花率分别达到最大值,分别是79.2%和58.3%。随后运用组织染色法对芳香堆心菊头状花序的释香部位进行了初步观察,结果表明:芳香堆心菊的花瓣、雌雄蕊均参与芳香物质的合成与释放;芳香堆心菊雌蕊柱头是发香团所在位置,雄蕊中含有酚类物质,花瓣表皮上的特化腺体内含有萜烯类物质。本研究不仅建立了芳香堆心菊试管开花的技术体系,而且初步解析了芳香堆心菊头状花序的释香机制,为芳香堆心菊作为一种新型试管花卉的开发利用奠定了基础。

关键词：芳香堆心菊头状花序试管开花组织染色释香机制

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观赏兼食用百合新品种的培育

观赏兼食用百合新品种的培育

引用

2018年中国观赏园艺学术研讨会

作者：李卓忆王洁瑶王仪茹吕英民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园林学院北京林业大学

通过兰州百合与亚洲百合杂种系的'Orange electric''Prunotto''Tresor'"Rosella's dream'4个品种杂交,以培育具有观赏和食用双重属性的百合新品种。结果发现兰州百合与品种'Prunotto''... 详细信息

通过兰州百合与亚洲百合杂种系的'Orange electric''Prunotto''Tresor'"Rosella's dream'4个品种杂交,以培育具有观赏和食用双重属性的百合新品种。结果发现兰州百合与品种'Prunotto''Tresor'具有较好的亲和性,并且得到了适合以上两个品种的杂交时间、杂交方式、胚拯救的时间,以及适合胚珠培养的培养基和培养环境。

关键词：兰州百合亚洲百合杂交育种

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长筒花再生体系建立研究

长筒花再生体系建立研究

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2017年中国观赏园艺学术研讨会

作者：吕侃俐姜琳李青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实验室林木花卉遗传育种教育部重点实验室

本研究以苦苣苔科忌寒苣苔属长筒花(Achimenes‘Aries’、Achimenes‘Kim blue’)叶片作为外植体对其再生体系的建立进行了系统研究。探究了灭菌方法、接种方式、激素种类及其配比、无机盐浓度等各个可能影响长筒花再生体系建立效果的因... 详细信息

本研究以苦苣苔科忌寒苣苔属长筒花(Achimenes‘Aries’、Achimenes‘Kim blue’)叶片作为外植体对其再生体系的建立进行了系统研究。探究了灭菌方法、接种方式、激素种类及其配比、无机盐浓度等各个可能影响长筒花再生体系建立效果的因素,主要研究结果为:①最佳灭菌方法为75%酒精消毒15s+2%次氯酸钠消毒7min;②适宜启动培养基为:MS+6-BA2.0mg/L+NAA0.3mg/L;③适宜增殖培养基为:MS+6-BA1.5mg/L+NAA0.3mg/L(‘Kim blue’)和MS+6-BA2.0mg/L+NAA0.2mg/L(‘Aries’);④适宜壮苗生根培养基为:1/2MS+NAA0.1mg/L+IBA0.3mg/L+0.2%AC,‘Kim blue’和‘Aries’分别在培养基中添加CCC2.0mg/L和CCC1.0mg/L。

关键词：长筒花离体培养不定芽诱导壮苗培养

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