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转录组分析揭示PpCYP703A2、Pp4CL和PpABCG26参与调控桃花粉育性

农业生物技术学报 2023年第7期31卷 1405-1418页

作者：叶茂刘春生刘亚婷张曼苏凯张晨光李晓颖王海静肖啸张立彬杨清武军凯河北科技师范学院园艺科技学院河北省园艺种质资源发掘与创新利用重点实验室北京林业大学林学院/森林培育与保护教育部重点实验室北京林业大学树木发育与基因编辑研究院

桃(Prunus persica)多数品种可以自花结实，花粉正常发育对产量至关重要，花粉发育异常影响自花授粉受精和坐果。因此，研究桃的花粉育性具有重要的产业和理论意义。本研究以不育品种'久硕'('JiuShuo', JS)与可育品种&#... 详细信息

桃(Prunus persica)多数品种可以自花结实，花粉正常发育对产量至关重要，花粉发育异常影响自花授粉受精和坐果。因此，研究桃的花粉育性具有重要的产业和理论意义。本研究以不育品种'久硕'('JiuShuo', JS)与可育品种'久脆'('JiuCui', JC)及其杂交后代为实验材料对花粉育性基因进行研究。花药解剖观察结果表明，JS花粉不育发生在单核小孢子期，绒毡层细胞质不能正常浓缩、退化。RNA测序(RNA sequencing, RNA-seq)分析结果表明，与绒毡层细胞程序性死亡和花粉外壁形成相关的途径-糖代谢、苯丙氨酸代谢、脂肪酸的生物合成和氧化还原反应在四分体和单核小孢子时期被显著富集。q RTPCR检测可育品种JC、不育品种JS以及JS×JC后代中相关基因表达模式发现，细胞色素P450703A2(cytochrome P450 703A2, PpCYP703A2)(GenBank No. XM＿007220109)、4-香豆酸-CoA连接酶-1(4-coumarate-CoA ligase-like 1, Pp4CL)(GenBank No. XM＿007225695)和ABC转运蛋白G家族成员26(ABC transporter G family member 26, PpABCG26)(GenBank No. XM＿020565361)参与了花粉育性的调控。本研究为桃的花粉育性研究挖掘到新的基因，也为进一步揭示桃花粉育性的分子机制提供了新的理论依据。

关键词：桃花粉不育绒毡层细胞 RNA测序(RNA-seq) 差异表达基因

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配方施肥对华北落叶松各器官非结构性碳水化合物特征的影响

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西北林学院学报 2024年第2期39卷 44-50页

作者：李帆于嘉俐贾忠奎郝国宝李岩王利东林木资源高效生产全国重点实验室北京林业大学森林培育与保护教育部重点实验室北京100083 宁夏回族自治区林业调查规划院宁夏银川750000 河北省塞罕坝机械林场河北围场068466

探究配方施肥对华北落叶松针叶、枝条和细根的非结构性碳水化合物(NSC)的影响,为华北落叶松高效施肥技术提供参考依据。以32年生华北落叶松为研究对象,采用N、P、K三因素三水平正交设计L 9(34),以不施肥为对照,研究配方施肥对华北落叶... 详细信息

探究配方施肥对华北落叶松针叶、枝条和细根的非结构性碳水化合物(NSC)的影响,为华北落叶松高效施肥技术提供参考依据。以32年生华北落叶松为研究对象,采用N、P、K三因素三水平正交设计L 9(34),以不施肥为对照,研究配方施肥对华北落叶松针叶、枝条和细根的NSC及组分(可溶性糖、淀粉)含量的影响,分析华北落叶松各器官NSC及组分含量的相关关系。结果表明,1)华北落叶松针叶、枝条和细根非结构性碳水化合物含量随月份呈显著变化,基本均在10月达到峰值,且3个器官中NSC均以可溶性糖为主。2)各施肥处理对针叶、枝条和细根的NSC及组分含量的表现不同,其中针叶和细根的NSC含量分别在处理T4和T8较CK平均增幅最大,为29.65%、23%;而枝条的NSC含量和可溶性糖含量与CK的平均增幅相比表现为减少。3)相关性分析显示:针叶、枝条和细根的NSC含量与其可溶性糖含量和淀粉含量间均存在极显著正相关(P<0.01);细根NSC含量与针叶和枝条的可溶性糖含量均存在显著负相关(P<0.05)。4)N、P、K肥对华北落叶松各器官NSC及组分含量均有一定影响;N肥对细根NSC及组分含量均产生显著增加影响,P肥和K肥对各指标显著性影响有所不同;改善华北落叶松非结构性碳水化合物特征的最佳施肥方案为N 3P 3K 2(N 528.78 g·株^(-1)、P 1621.58 g·株^(-1)、K 172.98 g·株^(-1))。施用适宜的N、P、K配方能有效改善华北落叶松针叶、枝条和细根的NSC及组分含量,且各器官在生长过程中存在相互平衡和动态调配的关系。

关键词：配方施肥华北落叶松非结构性碳水化合物综合评价

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CH-Al-Cu整体式催化剂催化臭氧氧化环己酮肟废水

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中国给水排水 2025年第1期41卷 25-31页

作者：盛丹娜孙景彤邹金儒耿男男刘永泽北京林业大学环境科学与工程学院水体污染源控制技术北京市重点实验室北京100083 北京林业大学环境科学与工程学院污染水体源控制与生态修复技术北京市高等学校工程研究中心北京100083

整体式催化剂的制备及其持续运行性能是催化臭氧氧化应用的关键问题。采用蜂窝陶瓷(CH)作为载体、以γ-Al_(2)O_(3)为涂层材料、以铜(Cu)为活性组分制备了CH-Al-Cu整体式催化剂,并调控工艺运行参数对其在连续流催化臭氧氧化过程中的性... 详细信息

整体式催化剂的制备及其持续运行性能是催化臭氧氧化应用的关键问题。采用蜂窝陶瓷(CH)作为载体、以γ-Al_(2)O_(3)为涂层材料、以铜(Cu)为活性组分制备了CH-Al-Cu整体式催化剂,并调控工艺运行参数对其在连续流催化臭氧氧化过程中的性能进行了评价。催化剂表征结果显示,γ-Al_(2)O_(3)涂层使催化剂的比表面积从2.478 m^(2)/g增至21.657 m^(2)/g,Cu元素经过煅烧后主要以CuO形态存在于CH-Al-Cu催化剂表面,含量高达48.40%。CH-Al-Cu在连续流反应器中表现出优异的催化活性,最佳工艺操作参数:进气臭氧浓度为18.6 mg/L、HRT为35 min、催化剂填充在底部且布设2层(40 g),在此条件下对环己酮肟的去除率达95.3%,COD去除率为39.3%,是单独臭氧氧化的3.2倍,催化氧化体系的O/C为1.1,可大大降低臭氧消耗成本。CH-Al-Cu催化剂能够促进臭氧传质和强化·OH产生,且具备良好的循环稳定性和耐磨性。

关键词：催化臭氧氧化整体式催化剂连续流环己酮肟催化剂填充位置 ·OH

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巨桉FLA基因家族成员的鉴定与分析

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中南林业科技大学学报 2024年第9期44卷 127-137页

作者：于茹恩曾炳山范春节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热带林业研究所国家林业和草原局热带林木重点实验室广东广州510520

【目的】含有束状蛋白(fasiclin)结构域的类成束状阿拉伯半乳糖蛋白(fasciclin-like arabinogalactan proteins,FLAs)在巨桉细胞壁的次生生长和合成中起着重要作用。为了获得更多有价值的信息并探索其功能,对巨桉FLA基因家族的全基因组... 详细信息

【目的】含有束状蛋白(fasiclin)结构域的类成束状阿拉伯半乳糖蛋白(fasciclin-like arabinogalactan proteins,FLAs)在巨桉细胞壁的次生生长和合成中起着重要作用。为了获得更多有价值的信息并探索其功能,对巨桉FLA基因家族的全基因组进行分析。【方法】以巨桉全基因组数据和转录组数据为基础,通过Expasy、MEME、MEGA7.0、TBtools等生物信息学工具对EgrFLAs基因家族的核酸序列的特征、基因结构、蛋白质理化性质、蛋白保守结构域、家族系统进化关系和表达量等进行分析和预测。【结果】巨桉共有21个EgrFLAs基因,其中包括3个新发现的EgrFLAs基因,这些基因不均匀地分布在巨桉11条染色体中的9条上。所有鉴定到的EgrFLAs基因均含有束状蛋白结构域,聚为4个群组,其中D组包含最多的基因成员。在EgrFLAs基因启动子中发现了大量的顺式元件,包括发育相关、水杨酸、茉莉酸甲酯等相关响应元件。不同组织的表达谱分析表明除EgrFLA1、EgrFLA2和EgrFLA3外,聚在A组的EgrFLA5和EgrFLA7也参与了次生生长。在巨桉不定根形成过程中,EgrFLA1和EgrFLA3通过表达量逐渐增加的方式参与诱导不定根形成。经SA和MeJA处理后,EgrFLA1和EgrFLA2的表达量发生显著变化,表明EgrFLA1和EgrFLA2在巨桉的发育和胁迫反应中可能具有多种作用。【结论】在巨桉中鉴定FLA基因21个,包括新发现的3个基因。在EgrFLAs基因启动子中发现了大量发育和激素相关的顺式元件。EgrFLA1、EgrFLA2、EgrFLA3、EgrFLA5和EgrFLA7作为巨桉次生生长发育中的候选基因,将为进一步的巨桉分子育种提供宝贵的资源。

关键词：巨桉类成束状阿拉伯半乳糖蛋白次生生长基因家族基因表达发育

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杨树杂交群体苗期生长性状的全基因组选择研究

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林业科学研究 2023年第6期36卷 11-19页

作者：杜常健张敏周星鲁张磊胡建军中国林业科学研究院林业研究所林木遗传育种国家重点实验室国家林业和草原局林木培育重点实验室北京100091 南方现代林业协同创新中心南京林业大学江苏南京210037

[目的]对杨树生长表型性状进行全基因组选择研究并且实现早期选择具有重要的意义。[方法]以母本丹红杨(美洲黑杨)和父本通辽1号杨(小叶杨)及其杂交F1代为材料,在田间进行施肥和不施肥处理,测定了生长表型性状(地径、株高、茎生物量)。利... 详细信息

[目的]对杨树生长表型性状进行全基因组选择研究并且实现早期选择具有重要的意义。[方法]以母本丹红杨(美洲黑杨)和父本通辽1号杨(小叶杨)及其杂交F1代为材料,在田间进行施肥和不施肥处理,测定了生长表型性状(地径、株高、茎生物量)。利用3个全基因组选择模型gBLUP、sBLUP、cBLUP和364个基因型的表型观测值对502个基因型进行预测育种值。[结果]丹红杨的茎生物量在高氮和低氮条件下分别比通辽1号杨提高了20倍和33倍。gBLUP对生长表型性状预测结果准确性接近于1,sBLUP预测结果的准确性范围是0.5~0.9,cBLUP预测结果的准确性小于0.2。研究结果表明gBLUP模型预测的结果最准确,cBLUP预测的结果最差。利用gBLUP模型计算的茎生物量育种值把杂交群体划分为双高效型、双低效型、低氮高效型、高氮高效型共4个类型。筛选出优良的基因型16-1-16、16-1-194、13-116、13-73、13-481、13-268、13-286、13-566、13-173、13-578、16-1-65、13-242、16-1-189、13-40、13-608、16-1-170、16-1-22、13-237、13-272、13-335。[结论]丹红杨和通辽1号杨的生长表型性状差异显著。全基因组选择研究结果帮助我们完成了杨树育种工作的早期选择,减少了表型测定成本,提高了育种效率。

关键词：杨树生长性状全基因组选择 gBLUP 氮肥

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完善我国商品材产业体系的思考

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世界林业研究 2022年第1期35卷 130-134页

作者：费本华黄艳辉刘贤淼国际竹藤中心北京100102 北京林业大学木质材料科学与应用教育部重点实验室北京100083 北京林业大学木材科学与工程北京市重点实验室北京100083

商品材是指市场流通的木质材料,是人类赖以生存的基本生产资料和生活资料。重新认识商品材产业,研究商品材内涵和外延,是新形势下国民经济发展的战略需要,是保障国家木材安全、促进碳达峰和碳中和、实现乡村振兴的重要抓手。文中从商品... 详细信息

商品材是指市场流通的木质材料,是人类赖以生存的基本生产资料和生活资料。重新认识商品材产业,研究商品材内涵和外延,是新形势下国民经济发展的战略需要,是保障国家木材安全、促进碳达峰和碳中和、实现乡村振兴的重要抓手。文中从商品材的基本概念出发,回顾中华人民共和国成立以来我国商品材体系发展的历史沿革,分析商品材在分类、用途、仓储、流通等方面的发展现状,阐明新时期重塑商品材产业的重大意义,提出完善商品材国家产业体系、质量体系、技术体系的具体措施。研究成果对指导生态保护与利用并重、优化林草产业结构、实现高质量健康发展具有重要作用。

关键词：商品材储备材产业体系技术创新中国

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植物维管形成层发育及其调控的研究进展

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生物技术通报 2023年第3期39卷 13-25页

作者：葛颜锐赵冉徐静李若凡胡云涛李瑞丽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

维管形成层是植物的次生分生组织,它的活动促进植物侧向生长。近年来,大量研究成果加深了对维管形成层的了解,但与顶端分生组织相比,对维管形成层还是知之甚少。遗传与分子生物学研究发现,形成层的增殖与分化受多因素调控,包括长距离激... 详细信息

维管形成层是植物的次生分生组织,它的活动促进植物侧向生长。近年来,大量研究成果加深了对维管形成层的了解,但与顶端分生组织相比,对维管形成层还是知之甚少。遗传与分子生物学研究发现,形成层的增殖与分化受多因素调控,包括长距离激素信号、短距离肽信号及两者之间的相互作用。除此之外,各种转录因子和microRNAs在维管形成层活动的调控过程中也发挥着关键作用。本文主要阐述了维管形成层发育及调控其增殖分化的新发现,并且对该领域目前的研究现状以及未来研究的重点方向进行了总结与展望。

关键词：维管形成层长距离激素信号短距离肽信号转录因子 microRNAs

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热改性木材化学成分变化及其影响因素

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世界林业研究 2022年第6期35卷 56-62页

作者：刘淑敏曹金珍北京林业大学木质材料科学与应用教育部重点实验室北京100083

木材易产生吸湿变形和腐朽等问题,影响其应用效果。热改性处理可有效提升木材的尺寸稳定性和耐久性,并具有无毒、环保的特点,是一种极具潜力的木材改性方法。文中综述了木材组分(纤维素、半纤维素、木质素、抽提物)在热改性过程中发生... 详细信息

木材易产生吸湿变形和腐朽等问题,影响其应用效果。热改性处理可有效提升木材的尺寸稳定性和耐久性,并具有无毒、环保的特点,是一种极具潜力的木材改性方法。文中综述了木材组分(纤维素、半纤维素、木质素、抽提物)在热改性过程中发生的化学变化,以及木材树种和部位、处理介质、处理温度和时间对木材热降解的影响。经不同热改性工艺处理后,木材的化学成分变化存在较大差异。探明热改性工艺、热改性材化学成分变化和性能之间的响应机制,将有助于开发或优化热改性技术,从而得到性能优异的热改性材,拓宽其应用领域。

关键词：木材热改性化学成分影响因素

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壳聚糖/结冷胶双层膜制备工艺优化及表征

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中国塑料 2022年第11期36卷 14-23页

作者：杨旭方健覃敏于雷北京林业大学木质材料科学与应用教育部重点实验室北京100083

以壳聚糖(CS)和结冷胶(GG)为原料,采用溶液流延法并结合层层自组装技术制备了CS/GG双层膜,通过单因素和响应面试验优化制备工艺条件,并对双层膜的微观形貌、化学结构、力学性能、光学性能、阻水性能和抗氧化性能进行评价。结果表明,CS... 详细信息

以壳聚糖(CS)和结冷胶(GG)为原料,采用溶液流延法并结合层层自组装技术制备了CS/GG双层膜,通过单因素和响应面试验优化制备工艺条件,并对双层膜的微观形貌、化学结构、力学性能、光学性能、阻水性能和抗氧化性能进行评价。结果表明,CS质量分数1.7%、GG质量分数1.5%、CS与GG成膜液体积比4/6、甘油质量分数25%条件下双层膜的拉伸强度为38.83 MPa、透湿量为750.76 g/(m^(2)·d);与单层膜相比,CS/GG双层膜表面光滑、截面致密,红外光谱分析结果表明双层膜具有良好的相容性;双层膜可以有效改善纯CS膜、纯GG膜的力学性能和阻水性能。

关键词：壳聚糖结冷胶双层膜层层自组装响应面优化

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盐碱胁迫对雄性毛白杨良种苗木生长和生理的影响

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中南林业科技大学学报 2024年第6期44卷 56-68页

作者：王硕刘勇彭玉信郑志伟常笑超王文霄杨帆北京林业大学林学院森林培育与保护教育部重点实验室北京100083 北京市园林绿化科学研究院北京100102

【目的】适地适树是植树造林的基本原则,毛白杨广泛分布于我国华北平原、黄河中上游平原等地区,而这些区域普遍存在不同类型的盐碱土地。因此,研究盐碱胁迫对雄性毛白杨良种苗木的影响,可为今后盐渍土开发利用和良种苗木推广种植提供技... 详细信息

【目的】适地适树是植树造林的基本原则,毛白杨广泛分布于我国华北平原、黄河中上游平原等地区,而这些区域普遍存在不同类型的盐碱土地。因此,研究盐碱胁迫对雄性毛白杨良种苗木的影响,可为今后盐渍土开发利用和良种苗木推广种植提供技术支撑。【方法】选用‘北林雄株1号’作为雄性毛白杨良种苗木试验材料,通过盆栽浇灌盐水的方式模拟盐碱环境,盐碱类型分为中性盐NaCl、中性混合盐Na_(2)SO_(4)+NaCl、碱性盐NaHCO_(3)和碱性混合盐Na_(2)CO_(3)+NaHCO_(3)。不同盐碱种类设置150和300 mmol·L^(-1)两个浓度。【结果】不同类型盐碱胁迫均会使苗木生长受到抑制,且高浓度下的抑制作用更加明显,中性盐胁迫对植株地上部生长影响较大,高浓度NaCl处理下的苗高增长量相较对照下降了56.61%,而碱性盐胁迫对植株根系生长抑制更强;碱性盐胁迫会显著降低植株的净光合速率,而低浓度的NaCl处理可以增强植株的光合作用;植株根、茎、叶中的Na^(+)含量在盐碱胁迫下显著增加,中性盐处理下植株根部控制Na^(+)的能力强于碱性盐胁迫,且植株由根系向上选择性运输营养元素的能力强于碱性盐胁迫;在高浓度下,Na_(2)SO_(4)+ NaCl处理的根向叶选择性运输K^(+)能力相较对照提升了707.20%,但随着浓度增加,植株自身离子调节能力受到抑制。【结论】综合来看,碱性盐胁迫对雄性毛白杨良种苗木生长和生理产生的负面影响更大。

关键词：盐碱胁迫生长光合作用离子平衡雄性毛白杨

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