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北京林业大学学报 2021年第8期43卷 9-17页

作者：江帅菲崔莹赵瑞瑞齐帅征 Kong Lisheng 赵健李珊珊张金凤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实验室北京林业大学生物科学与技术学院北京100083 Department of Biology University of VictoriaCanada Victoria BC V8P5C2 神舟绿鹏农业科技有限公司北京101105

【目的】杂交枫香是我国重要的用材和观赏树种资源,但其遗传转化体系尚未建立。建立杂交枫香遗传转化体系为杂交枫香性状改良和基因功能研究提供了方法。【方法】本研究基于杂交枫香高效的体细胞胚胎发生技术,用根癌农杆菌介导的遗传转... 详细信息

【目的】杂交枫香是我国重要的用材和观赏树种资源,但其遗传转化体系尚未建立。建立杂交枫香遗传转化体系为杂交枫香性状改良和基因功能研究提供了方法。【方法】本研究基于杂交枫香高效的体细胞胚胎发生技术,用根癌农杆菌介导的遗传转化法对其胚性愈伤组织进行遗传转化,对潮霉素选择压、菌液浓度、侵染时间、共培养时间、以及共培养温度等影响因素采用正交试验等设计进行了研究。【结果】潮霉素对胚性愈伤组织的最小致死质量浓度为10 mg/L;获得最多Gus阳性斑点数的组合的菌液OD600为0.8,共培养时间为3 d,侵染时间为10 min,共培养温度为25℃;获得最多转基因阳性愈伤组织的组合的菌液OD600为0.2,共培养时间为2 d,侵染时间为10 min,共培养温度为23℃;且通过极差分析,最优处理组合的共培养时间为2 d,菌液OD600为0.2,侵染时间为20 min,共培养温度为23℃。【结论】经分子鉴定,共获得210个转基因阳性愈伤组织,初步建立了农杆菌介导的杂交枫香遗传转化体系,为阔叶树种愈伤组织的遗传转化提供了更多的可行性依据。

关键词：杂交枫香胚性愈伤组织根癌农杆菌遗传转化

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植物端粒蛋白TRB的研究进展

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生命的化学 2022年第4期42卷 649-655页

作者：邹伊荣骆梅王馨李慧陆海刘迪北京林业大学生物科学与技术学院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

端粒是真核生物染色体物理末端的非转录重复序列(TTAGGG)n及一些结合蛋白组成的特殊结构,在染色体复制、末端保护和细胞寿命等方面具有重要作用。TRB(telomere repeat binding)是一类端粒双链DNA结合蛋白,其关键DNA结合结构域位于N端的... 详细信息

端粒是真核生物染色体物理末端的非转录重复序列(TTAGGG)n及一些结合蛋白组成的特殊结构,在染色体复制、末端保护和细胞寿命等方面具有重要作用。TRB(telomere repeat binding)是一类端粒双链DNA结合蛋白,其关键DNA结合结构域位于N端的Myb结构域。TRB蛋白可以与端粒相关蛋白POT1b(protection of telomeres 1b)、TERT(telomerase reverse transcriptase)等互作,具有调节端粒长度、募集相关因子、影响端粒酶活性等端粒功能。TRB蛋白还可以与非端粒蛋白CHR19(chromatin remodeling protein 19)、HDT4(histone deacetylase 4)、HDA6(histone deacetylase 6)、CLF(curly leaf)、SWN(swinger)等互作,TRB通过与telobox相关基序结合参与转录调控,具有非端粒功能。本文介绍了植物TRB蛋白的主要结构,概述了其端粒与非端粒功能,构建了TRB蛋白功能网络,为丰富TRB蛋白多功能网络机制研究提供了参考。

关键词： TRB蛋白端粒端粒功能非端粒功能植物

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药用植物的基因组测序及其生物活性物质合成途径的研究进展

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中国细胞生物学学报 2022年第2期44卷 381-390页

作者：祁增兴黎俊伶何其邹洪鲁良李瑞丽北京林业大学生物科学与技术学院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 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

药用植物因其生物活性物质种类众多,具有广泛的药用价值,其资源的保护和开发日益受到重视。众多药用植物基因组测序的完成,使得从分子水平上深入研究药用活性物质的生物合成途径以及催化各个步骤所需的关键酶基因成为可能。该文主要介... 详细信息

药用植物因其生物活性物质种类众多,具有广泛的药用价值,其资源的保护和开发日益受到重视。众多药用植物基因组测序的完成,使得从分子水平上深入研究药用活性物质的生物合成途径以及催化各个步骤所需的关键酶基因成为可能。该文主要介绍了基因组测序技术的发展史及其在药用植物中的研究现状,并着重阐述了药用植物中的重要生物活性物质及其合成通路中的关键酶基因,以期为今后深入研究生物活性物质合成和调控的分子机制提供依据,为充分开发和利用药用植物的药用功能奠定理论基础。

关键词：药用植物基因组测序生物活性物质关键酶基因

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植物根际微生物调控根系构型研究

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中国农业气象 2021年第11期42卷 895-904页

作者：李梦洁李占彪周思含国辉何湘伟耿兵朱昌雄北京林业大学生物科学与技术学院北京100083 林木育种国家工程实验室北京100083 林木花卉遗传育种教育部重点实验室北京100083 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 中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所北京100081

植物根系构型即根系在其生长介质中的生长与分布,包括根系长度、根系分支和根系生物量等,能够将植物固定在土壤中并有效吸收水分和矿质养分,直接影响植物的生长和发育。根系构型受多种因素的影响,包括土壤水分、养分和根际微生物,传统... 详细信息

植物根系构型即根系在其生长介质中的生长与分布,包括根系长度、根系分支和根系生物量等,能够将植物固定在土壤中并有效吸收水分和矿质养分,直接影响植物的生长和发育。根系构型受多种因素的影响,包括土壤水分、养分和根际微生物,传统方式主要依靠化学肥料增加土壤养分进而改善根系生长,但是化学肥料会对环境造成危害,根际微生物作为植物的“第二基因组”,能够改善初生根、侧根和根毛的发育,促进植物的生长和根际养分吸收,近年来基因组学−代谢组学、基因组学−转录组学等多组学关联技术的应用揭示了微生物的促生机制,为微生物菌剂的开发提供了新思路。基于该领域的研究现状,本文阐述了根际微生物(AMF、PGPR、根瘤菌)对根构型的调控机制包括激素调控、固氮、溶磷、释放挥发性有机化合物四个方面,并描述它们通过这四种机制增加植物根系长度、根系分支,促进根毛发育的调控效应,基于上述结论,植物根际微生物可以有效改善根系生长,但实际应用效果还有待研究,量化不同机制的相对贡献率以及提高微生物菌剂在实际应用中的稳定性是后续研究的重点。

关键词：根系构型丛枝菌根真菌根瘤菌植物根际促生菌微生物菌剂

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基于RAD-seq技术的金银花SSR标记开发及鉴定

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北京林业大学学报 2021年第6期43卷 108-117页

作者：李慧刘东超徐瑞瑞侯立娜王天琪刘忠华付晓李圣波北京林业大学林木遗传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花卉育种与生物工程重点开放实验室北京100083 北京林业大学生物科学与技术学院北京100083 平邑县金银花果茶发展促进中心山东平邑273300 山东亚特生态技术有限公司山东莒南266071

【目的】通过开发特异性高的多态性分子标记位点,以弥补金银花在简单重复序列(SSR)标记方面的匮乏,推动金银花在遗传资源管理及良种鉴定等方向的研究,为后续全基因组测序及组装策略奠定基础。【方法】运用RAD-seq技术对2份金银花样品进... 详细信息

【目的】通过开发特异性高的多态性分子标记位点,以弥补金银花在简单重复序列(SSR)标记方面的匮乏,推动金银花在遗传资源管理及良种鉴定等方向的研究,为后续全基因组测序及组装策略奠定基础。【方法】运用RAD-seq技术对2份金银花样品进行简化基因组测序,利用MISA软件识别contig上的SSR序列并对各类型序列特征进行归纳分析,进而设计引物并利用生物信息学的方法进行引物筛选和有效性检测。【结果】对‘九丰一号’和‘亚特’金银花进行简化基因组测序,分别获得27.805 Mbp和42.560 Mbp干净读长。在组装的45850个基因序列中共检测到46999个SSR位点,其中单核苷酸重复单元比例最高(49.15%),六核苷酸重复单元最少(0.20%)。SSR位点的重复基序以(A/T)n为主,具有偏向性。除单碱基和二碱基重复类型外,SSR位点基序的重复次数集中在5~6次,且随重复次数增加,SSR位点重复类型出现的频率呈下降趋势。金银花基因组SSR序列长度介于10~310 bp之间,随重复次数增加,各SSR序列出现的频率逐渐下降。利用Primer3.0成功设计出38507对SSR引物,设计成功率为81.93%。对挑选的35对SSR引物进行多态性分析,等位基因数、观测杂合度和多态性信息含量(PIC)的平均值分别为5.057、0.363和0.568,其中高多态信息位点26个,中度多态信息位点9个,均未偏离哈迪–温伯格平衡。【结论】利用RAD-seq技术可实现SSR标记的大量开发和多态性SSR引物的筛选,并为金银花在遗传多样性分析和种质鉴定等相关方面的研究提供数据支持。

关键词：金银花简单重复序列(SSR) RAD-seq 多态性

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过表达毛白杨线粒体APX基因烟草提高抗逆能力的研究

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北京林业大学学报 2020年第7期42卷 33-39页

作者：王兵程子义张蕾赵芝婧陆海刘頔北京林业大学生物科学与技术学院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京100083

【目的】为了研究毛白杨线粒体APX(PtomtAPX)在抗逆过程中的作用,本研究对过表达PtomtAPX的转基因烟草进行抗逆研究。【方法】对过表达PtomtAPX烟草和野生型烟草进行干旱、盐、氧化胁迫处理后,测量相对含水量、叶绿素含量、丙二醛含量、... 详细信息

【目的】为了研究毛白杨线粒体APX(PtomtAPX)在抗逆过程中的作用,本研究对过表达PtomtAPX的转基因烟草进行抗逆研究。【方法】对过表达PtomtAPX烟草和野生型烟草进行干旱、盐、氧化胁迫处理后,测量相对含水量、叶绿素含量、丙二醛含量、APX活性、AsA消耗量、NADP/NADPH比值和SOD活性。【结果】通过对比转基因烟草植株与野生型植株的生长差异发现,在氧化胁迫、盐胁迫和干旱胁迫下,转PtomtAPX基因烟草的APX活性、相对含水量、叶绿素含量、AsA消耗量、NADP/NADPH比值升高量均明显高于野生型,其中转PtomtAPX基因烟草的APX活性为野生型的1.77倍,平均相对含水量为野生型的1.15倍,叶绿素含量为野生型的1.6倍,AsA消耗量为野生型的1.11倍,NADP/NADPH值为野生型的1.18倍,表明过表达PtomtAPX转基因植株清除活性氧的能力更强。【结论】在非生物胁迫下,PtomtAPX能消除H2O2,防止细胞损伤,在植物抗逆中发挥重要作用。

关键词：抗坏血酸过氧化物酶转基因烟草非生物性胁迫毛白杨

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陕西省3种新记录植物

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中国野生植物资源 2022年第2期41卷 86-88页

作者：徐瑞瑞王天琪侯立娜刘忠华北京林业大学林木遗传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树木花卉育种生物工程国家林业和草原局重点开放实验室北京100083 北京林业大学生物科学与技术学院北京100083

报道了陕西省发现的3个新记录种:小花花旗杆(Dontostemon micranthus ***.)、蔺状隐花草[Crypsis schoenoides(L.)Lam.]和黄花婆罗门参(Tragopogon orientalis L.)。文中提供了上述类群的简要形态描述和野外照片。

关键词：新记录小花花旗杆蔺状隐花草黄花婆罗门参陕西省

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樟子松优树群体遗传多样性评价及指纹图谱构建

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甘肃农业大学学报 2022年第3期57卷 103-110页

作者：王辉丽于树学郭立梁海龙李伟北京林业大学生物科学与技术学院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 河北省丰宁千松坝林场河北承德068350

【目的】分析从内蒙古红花尔基、河北丰宁、河北围场以及辽宁章古台地区收集的樟子松(Pinus sylvestris ***)优树资源遗传多样性及其遗传结构差异,构建樟子松优良单株的指纹图谱,为优树资源保存和利用提供依据。【方法】利用简单重复序... 详细信息

【目的】分析从内蒙古红花尔基、河北丰宁、河北围场以及辽宁章古台地区收集的樟子松(Pinus sylvestris ***)优树资源遗传多样性及其遗传结构差异,构建樟子松优良单株的指纹图谱,为优树资源保存和利用提供依据。【方法】利用简单重复序列(simple sequence repeats,SSR)分子标记技术,根据所得结果进行遗传多样性分析,通过非加权组平均法(UPGMA)进行基于亲缘关系的聚类分析,构建99个樟子松优树指纹图谱。【结果】12对SSR引物共扩增35个等位基因,每个位点平均扩增出5.25个等位基因和3.112个有效等位基因,不同位点的PIC值在0.202~0.932之间,平均PIC值为0.558;聚类分析表明,99个樟子松优良单株中相同来源的个体并没有聚为一类,各单株的聚类与现有栽培区不存在明显的规律,樟子松优树资源遗传组成复杂;指纹图谱的构建结果表明,引物lw_isotig17679、lw_isotig21953、lw_isotig27940、lw_isotig02842、lw_isotig00080、lw_isotig05123、lw_isotig02138进行组合,可鉴别99份樟子松优良单株材料,分辨率为100%。【结论】4个地区的樟子松优树资源遗传多样性丰富,个体和群体的遗传距离分散均匀,樟子松优良单株指纹图谱能够用于樟子松个体鉴定和亲缘关系分析。

关键词：樟子松 SSR标记指纹图谱遗传多样性

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锌胁迫对国槐幼苗生长及生理特性的影响

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中国农学通报 2021年第16期37卷 18-25页

作者：刘东超李慧徐瑞瑞黎俊伶刘忠华北京林业大学生物科学与技术学院/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京100083

为探讨国槐(Sophora japonica)对重金属锌的耐受能力,以水培的3月龄国槐幼苗为试验对象,探讨不同浓度(1、50、200、350、500μmol/L)锌处理对其生长发育、叶绿素荧光参数、丙二醛含量和抗氧化酶活性的影响。结果表明,在锌胁迫下,国槐幼... 详细信息

为探讨国槐(Sophora japonica)对重金属锌的耐受能力,以水培的3月龄国槐幼苗为试验对象,探讨不同浓度(1、50、200、350、500μmol/L)锌处理对其生长发育、叶绿素荧光参数、丙二醛含量和抗氧化酶活性的影响。结果表明,在锌胁迫下,国槐幼苗生长量指标呈现明显的"低促高抑"现象,同时,根系对锌胁迫较为敏感;不同浓度锌处理使叶绿素荧光参数变化显著,F0和ΦNPQ随锌浓度增加呈先减少后增加的趋势,而Fv/Fm、ΦPSII及SPAD值则呈相反的变化趋势。在锌胁迫后7、14、21、28天,丙二醛含量随处理浓度增加呈先减少后增加趋势,同时随胁迫时间的增加而增加;抗氧化酶活性均随锌处理浓度的增加呈先增加后减少的变化趋势,当胁迫时间延长时,超氧化物歧化酶和过氧化氢酶活性逐渐下降,过氧化物酶活性在处理21天达到峰值后开始下降。研究认为,国槐幼苗能够适应一定浓度的锌胁迫环境,在浓度不高于200μmol/L的锌环境下有较强适应能力,在高于200μmol/L的锌胁迫下会受到锌毒害。

关键词：国槐幼苗锌胁迫生长发育叶绿素荧光参数抗氧化酶系统

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杉木体细胞胚胎发生胚性愈伤组织诱导条件的优化

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北京林业大学学报 2020年第2期42卷 79-86页

作者：吴夏雷韩超孙宇涵曹森胡瑞阳徐金良郑会全李云林木分子设计育种高精尖创新中心树木花卉育种生物工程国家林业和草愿局重点实验室林木育种国家工程实验室北京林业大学生物科学与技术学院北京100083 中国林业科学研究院华北林业实验中心北京102300 浙江省开化县林场浙江开化324300 广东省林业科学研究院广东广州510520

【目的】优化杉木体细胞胚胎发生过程中胚性愈伤组织的诱导条件,探究基本培养基、供体母株基因型和外源添加剂对杉木体胚诱导的影响。【方法】以3个供体母株基因型(Z1、Z2、Z3)的杉木雌配子体(其未成熟合子胚处于裂生多胚期)为外植体,采... 详细信息

【目的】优化杉木体细胞胚胎发生过程中胚性愈伤组织的诱导条件,探究基本培养基、供体母株基因型和外源添加剂对杉木体胚诱导的影响。【方法】以3个供体母株基因型(Z1、Z2、Z3)的杉木雌配子体(其未成熟合子胚处于裂生多胚期)为外植体,采用6种基本培养基及不同浓度的外源添加剂塞苯隆(TDZ)和茉莉酸甲酯(MeJA)处理,并对诱导培养过程中的愈伤组织进行细胞学观察。【结果】以DCR为基本培养基,诱导培养效果最好,愈伤组织诱导率达70.74%,胚性愈伤组织的诱导率达17.36%;供体母株基因型对胚性愈伤组织诱导有较大影响,Z1基因型供体母株的雌配子体最适合用于诱导产生胚性愈伤组织,诱导率为14.73%;诱导培养时以DCR为基本培养基,添加蔗糖30 g/L、活性炭1 g/L、倍力凝5 g/L并附加植物生长调节剂2,4-D 1.5 mg/L、KT 0.4 mg/L、MeJA 1.2μmol/L和TDZ 0.004 mg/L,杉木胚性愈伤组织的诱导率最高,达19.83%;仅需4 d就可诱导产生胚性愈伤组织,不同阶段原胚团的结构和极性特征有明显差异。【结论】基本培养基、供体母株基因型和外源添加剂都会明显影响杉木体胚诱导培养,以Z1供体母株基因型的杉木雌配子体为外植体、DCR为培养基并组合添加MeJA和TDZ可明显提高杉木体胚诱导率。

关键词：杉木体细胞胚胎发生胚性愈伤组织优化

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