检索结果-内蒙古大学图书馆

北京林业大学学报 2025年第1期47卷 72-84页

作者：张波卢凯燕张晓宇邬荣领北京林业大学理学院北京100083 北京林业大学生物科学与技术学院计算生物学中心北京100083

【目的】探究胡杨主根分别在正常和盐胁迫条件下的生长适应性模式,有效定位影响胡杨根系表型性状的显著数量性状座位(QTL),将遗传调控网络可视化,进一步探究胡杨根系表型性状在盐胁迫下的遗传调控机制。【方法】基于胡杨在正常和盐胁迫... 详细信息

【目的】探究胡杨主根分别在正常和盐胁迫条件下的生长适应性模式,有效定位影响胡杨根系表型性状的显著数量性状座位(QTL),将遗传调控网络可视化,进一步探究胡杨根系表型性状在盐胁迫下的遗传调控机制。【方法】基于胡杨在正常和盐胁迫条件下的表型与基因型数据,运用主成分分析、方差分析和动态模型拟合等统计方法分析表型变化规律,采用功能作图方法定位显著QTL,将根系在盐胁迫下表型性状的遗传调控网络可视化。【结果】(1)相关性分析表明,胡杨根系性状在正常条件下表现出高度协同作用,而在盐胁迫下通过减少根数量来增加平均根长;基于主成分分析确定了主根长、主根表面积和主根数量作为研究的主要表型性状;与正常条件相比,盐胁迫对主根长、主根表面积和主根数量3种表型性状产生了抑制作用。比较拟合优度R2发现,相较于Logistic、Richards和Weibull生长方程,Gompertz模型表现最优。(2)在正常条件下,分别定位到100、89、85个调控主根长、主根表面积、主根数量的显著QTLs,主要分布于连锁群1、4、5、14和15;在盐胁迫下,分别定位到91、85、87个调控以上3个性状的显著QTLs,集中分布于2、3、5、13和18连锁群。(3)遗传效应分析显示,两种条件下影响主根长度的显著QTLs遗传效应均随时间持续上升;影响主根数量的显著QTLs主要表现为持续上升,部分位点表现为先升后降或先降后升的趋势;影响主根表面积的显著QTLs在正常条件下呈现3种模式—先升后降、持续波动上升和先升后降再升,而在盐胁迫下大多持续上升。(4)正常条件下,分别注释到影响主根长、主根表面积、主根数量表型性状的21、14、14个候选基因,主要集中于基本的代谢过程、生长素转运、染色体分离等;盐胁迫下分别注释到19、17、15个候选基因,主要富集于胁迫响应、氧化还原平衡、铁离子运输和tRNA修饰等。(5)可视化遗传网络发现,枢纽基因(LOC105114908)和(LOC105120566)可能参与胡杨盐胁迫响应。【结论】盐胁迫显著影响了胡杨根系的生长发育。运用多种统计模型,本研究定位到影响根系生长的显著QTLs,揭示了其遗传效应随环境变化的动态特征。研究结果为理解胡杨适应盐胁迫的遗传调控基础提供了新见解,并为林木遗传改良研究提供了方法支持。

关键词：胡杨盐胁迫功能作图遗传效应遗传网络数量性状基因座位主根性状

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早实核桃坚果表型和内在品质的关联分析及模型构建

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南京林业大学学报(自然科学版) 2025年第1期49卷 119-127页

作者：李洋张赟齐温玥张绥林陈永浩齐建勋张俊佩侯智霞林木资源高效生产国家重点实验室省部共建森林培育与保护教育部重点实验室北京林业大学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中国林业科学研究院林业研究所北京市农林科学院林业果树研究所农业农村部华北地区园艺作物生物学与种质创制重点实验室北京市落叶果树工程技术研究中心新疆农业大学园艺学院

【目的】果实表型性状和内在品质间存在关联性。明确早实胡桃(核桃，Juglans regia)内、外在品质关系并构建关联模型，为通过表型性状初步判别果实内在品质提供依据。【方法】以北京市农林科学院核桃选种圃的早实核桃优株为研究对象，... 详细信息

【目的】果实表型性状和内在品质间存在关联性。明确早实胡桃(核桃，Juglans regia)内、外在品质关系并构建关联模型，为通过表型性状初步判别果实内在品质提供依据。【方法】以北京市农林科学院核桃选种圃的早实核桃优株为研究对象，在成熟期对坚果的9个表型性状和4个内在品质指标分别进行了测定，分析各性状的变异系数，并进行方差和相关性分析，最终通过拟合验证得到适宜的关联模型。【结果】(1)坚果13个指标的变异均达到极显著水平(P<0.01),变异系数为5.43%～28.63%,除球形度、几何平均直径、出仁率、含油率和蛋白质外，其余指标的变异系数均达到10%;(2)坚果品质指标间存在相关性。含油率与出仁率的关系最密切，与可溶性糖含量也呈极显著正相关，与淀粉、蛋白质含量关系均不显著；蛋白质、可溶性糖含量与坚果表型性状的关系类似，表现为与坚果大小、干质量及体积出仁率密切相关，与前两者呈极显著负相关，与后者呈极显著正相关，蛋白质、可溶性糖含量均与淀粉含量呈极显著负相关；淀粉含量和坚果大小、干质量呈极显著正相关，而与体积出仁率呈极显著负相关；(3)基于坚果表型性状和内在品质的相关性构建了回归模型，含油率与出仁率呈线性模型关系，可溶性糖含量与体积出仁率呈抛物线关系，淀粉含量与坚果体积呈线性模型关系，蛋白质含量与几何平均直径呈线性模型关系。通过拟合验证，模型预测值与实际值差值位于95%一致性界限(95%LOA)内的点均占总体的95%以上，模型表现出较好的拟合性。【结论】基于坚果表型与内在品质的密切关系构建了较为可靠的回归模型，通过坚果表型可初步判别内在品质优劣，用于适宜品种(系)的初步筛选。

关键词：胡桃(核桃) 表型性状内在品质品种(系)筛选模型拟合

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一种基于E-index方法区分复杂性状的分析工具

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中国生物工程杂志 2017年第2期37卷 93-100页

作者：孙鉴锋王建新北京林业大学信息学院北京100083 北京林业大学计算生物学中心北京100083

目前,生物遗传学领域在区分复杂性状的研究上正面临着巨大挑战,许多方法都被用来应对这项挑战,其中分子标记法,QTL作图法和序列分析法等就是用来区分控制复杂性状基因的主要应对策略。测定生物复杂性状对于研究生物多样性具有重要意义,... 详细信息

目前,生物遗传学领域在区分复杂性状的研究上正面临着巨大挑战,许多方法都被用来应对这项挑战,其中分子标记法,QTL作图法和序列分析法等就是用来区分控制复杂性状基因的主要应对策略。测定生物复杂性状对于研究生物多样性具有重要意义,也是进一步研究基因控制性状作用机理的重要途径,但是,现有的方法并不成熟也不完善,因此给有效区分复杂性状带来了一定难度。近年来,由于生长曲线能够有效地描述复杂性状,基于生长曲线来区分复杂性状的方法是目前常用的方式,Functional Mapping(FM)就是其中具有代表性的一种方法。在过去的十年间,FM方法是复杂性状区分效果最好的,但不能有效处理非单调类型的生长曲线。Earliness index(E-index)方法的问世,解决了非单调类型的曲线不能有效识别的难题,它能够将任意生物类型的复杂性状发展过程描述为生长曲线并加以区分。基于E-index方法的原理,开发了一套Eindex Application(EIA)分析工具,该工具中集成了E-index方法,利用生物数据可视化技术动态绘制生长曲线,包含数据获取、数据处理和结果输出等功能,为遗传工作者的研究提供了良好平台。仿真实验的结果证明了EIA分析工具具有高效、实时和准确的性能,是区分复杂性状的有力工具。

关键词：复杂性状生长曲线 E-index EIA分析工具生物数据可视化

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同源四倍体自然群体的连锁不平衡分析模型

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南京林业大学学报（自然科学版） 2014年第4期38卷 29-33页

作者：冯思思王建新庞晓明邬荣领北京林业大学计算生物学中心北京100083 北京林业大学信息学院北京100083

半数以上的被子植物是多倍体或在其进化史上出现过多倍体现象,连锁不平衡分析是研究自然群体遗传结构、分化及多样性的重要工具,但这一方法目前仅适用于二倍体自然群体。笔者根据同源四倍体减数分裂的特点推导出计算分子标记间连锁不平... 详细信息

半数以上的被子植物是多倍体或在其进化史上出现过多倍体现象,连锁不平衡分析是研究自然群体遗传结构、分化及多样性的重要工具,但这一方法目前仅适用于二倍体自然群体。笔者根据同源四倍体减数分裂的特点推导出计算分子标记间连锁不平衡的统计模型,利用基因频率和基因型频率的关系,以计算机模拟试验验证了模型的有效性,并给出了模型的适用条件,即样本数量为200时,采用该模型估算的平均值可以满足分析要求。

关键词：同源四倍体连锁不平衡统计模型最大期望算法

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胡杨幼苗生长相关性状QTL上位性分析

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北京林业大学学报 2018年第12期40卷 49-59页

作者：王平王东洋王晶姜立波邬荣领北京林业大学生物科学与技术学院计算生物学中心北京100083

【目的】幼苗期是植物生长发育的重要阶段,幼苗生长相关性状的研究对改善农作物以及林木的生产以及提高抗逆性具有重要意义。目前尚无研究对胡杨幼苗生长阶段相关表型的上位互作机制进行解析。【方法】本研究以包含408个单株的胡杨×... 详细信息

【目的】幼苗期是植物生长发育的重要阶段,幼苗生长相关性状的研究对改善农作物以及林木的生产以及提高抗逆性具有重要意义。目前尚无研究对胡杨幼苗生长阶段相关表型的上位互作机制进行解析。【方法】本研究以包含408个单株的胡杨×胡杨杂交的F1代群体为实验材料,获取茎高、主根长、总侧根长和侧根数量4种表型动态生长数据;基于该群体所构建的高密度连锁图谱,通过功能作图和2HIGWAS对基因之间的上位互作进行定位。【结果】共侦测出QTL-QTL互作83对,包含83个SNPs。其中主根长、茎高、侧根总长、侧根数量分别检验出24对、20对、24对、15对显著QTL互作;主根长、茎高以及侧根总长较大比例的上位互作分别集中分布于连锁群1、19和17。另外对4个表型显著上位互作的QTLs进行功能注释,19个QTLs注释到候选基因。【结论】影响侧根总长的显著互作具有较高的遗传力,在连锁群17集中分布,可能是重要的候选基因区域,能够为胡杨以及林木分子标记辅助育种提供重要的借鉴。

关键词： QTL 上位效应 2HIGWAS 幼苗生长胡杨

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拟南芥株高性状全基因组上位互作网络构建

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北京林业大学学报 2023年第9期45卷 21-32页

作者：杨镇宇祝绪礼曹译戈任翔宇邬荣领北京林业大学生物科学与技术学院计算生物学中心北京100083

【目的】以拟南芥株高性状及上位性网络模型为研究基础,通过构建不同层次的互作调控网络,探究、揭示植物生长发育过程中多基因在复杂网络中相互作用的过程或规律。【方法】以拟南芥的84个重组自交系为实验材料,共获得417 495个单核苷酸... 详细信息

【目的】以拟南芥株高性状及上位性网络模型为研究基础,通过构建不同层次的互作调控网络,探究、揭示植物生长发育过程中多基因在复杂网络中相互作用的过程或规律。【方法】以拟南芥的84个重组自交系为实验材料,共获得417 495个单核苷酸位点(SNPs)及8个时间点的株高生长数据,基于功能作图方法对测序得到的不同基因型与株高性状进行关联分析后,通过结合系统生物学中模块化的概念及统计学中降维的思想,在常微分方程组的基础上构建稀疏、有向、可量化的模块以及基因之间的上位性互作网络,同时使用拟南芥在线数据库对不同功能模块中的候选基因进行富集分析与功能注释。【结果】研究结果表明,在宏观遗传调控网络中,大部分功能模块在拟南芥发育过程中起正向调控的作用,并且随时间的变化会改变互作的策略。在微观调控网络中,与拟南芥的结构发育密切相关的基因AT4G29140在网络中对其他位点都是上调作用,同时只受到与衰老有关基因的下调作用。而与维持细胞的稳态有关的基因AT4G36910不主动发挥调控作用,其功能表达非常依赖于其他基因的控制。基因AT4G22680可能通过调节RP1的表达发挥其调控的功能。【结论】本研究从关联分析与复杂网络的角度上,探究了影响拟南芥生长的上位性机制,为植物遗传结构的解析提供了新的方法和思路。

关键词：复杂性状遗传方差统计模型基因上位性网络拟南芥

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植物器官从头发生的细胞发育谱系研究进展

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植物生理学报 2020年第8期56卷 1729-1736页

作者：孙振美张倩茹张倩倩侯思佳邬荣领郭允倩北京林业大学生物科学与技术学院计算生物学中心北京100083

强大的再生能力是植物在复杂环境下生存的重要手段。植物再生主要分为组织修复(tissue repair)、器官从头发生(de novo organogenesis)以及体细胞胚发生(somatic embryogenesis)三种方式,其中,器官从头发生是指离体或受伤的植物器官上... 详细信息

强大的再生能力是植物在复杂环境下生存的重要手段。植物再生主要分为组织修复(tissue repair)、器官从头发生(de novo organogenesis)以及体细胞胚发生(somatic embryogenesis)三种方式,其中,器官从头发生是指离体或受伤的植物器官上再生出不定根或不定芽的过程,植物扦插生根与组织培养即是通过器官从头发生途径实现的。植物器官从头发生可以分为直接型器官从头发生和间接型器官从头发生,在间接型器官从头发生过程中,愈伤组织的诱导是关键的起始步骤。就细胞发育谱系与组织形态建成方面而言,植物器官从头发生主要可分为细胞分裂、干细胞龛(SCN)形成和器官建成三个阶段。植物器官再生机制研究有助于更好地开发物种潜能,总结不定根与不定芽再生的细胞形态学变化规律可以为进一步探索器官从头发生机制提供参考。

关键词：器官从头发生组织形态学愈伤组织干细胞龛

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功能作图的混合效应模型开发

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北京林业大学学报 2024年第5期46卷 163-172页

作者：王子健叶梅霞张涵邬荣领北京林业大学生物科学与技术学院计算生物学中心北京100083

【目的】以大肠杆菌菌株丰度和功能作图模型为研究基础,通过在功能作图模型中引入群体的固定效应和个体间亲缘关系造成的随机效应,探究混合效应对功能作图模型性能的影响。【方法】本研究在功能定位框架基础上,使用大肠杆菌动态培养的... 详细信息

【目的】以大肠杆菌菌株丰度和功能作图模型为研究基础,通过在功能作图模型中引入群体的固定效应和个体间亲缘关系造成的随机效应,探究混合效应对功能作图模型性能的影响。【方法】本研究在功能定位框架基础上,使用大肠杆菌动态培养的生长数据作为实际案例,将亚群和SNP基因型作为固定效应的来源,将固定效应因素融入定位模型,提出了Q矩阵模型的扩展;在保留使用方差–协方差模型对随机残差建模的前提下,使用Legendre模型对随机效应建模,开展了固定效应加一般性的随机效应的混合效应模型分析(模型1);利用限制性似然估计的方法推导其方差–协方差参数、随机效应和固定效应,开展了固定效应和亲缘关系造成随机效应的混合模型(模型2)分析;利用Zwald检验法推导各标记位点p值的计算方法。【结果】(1)2种模型中,95%的标记呈现出p值与期望值相吻合的特点,p值分布在QQ图中的上翘结果满意。(2)模型2相比模型1检测到了更多的SNP位点,表明模型2对亲缘关系造成的随机效应解释性更强。(3)计算机模拟结果显示:样本量较小、遗传力较低时,模型假阳性率为4.77%;当样本量为800,遗传力为1%时,模型对QTL的发现率可超过70%;或当样本量为400,遗传力超过1.5%时,QTL发现率也可超过70%。【结论】本研究提出的在功能作图模型中引入固定效应和亲缘关系造成的随机效应的混合模型的方法较好地完善了功能定位理论,对固定效应中的协变量因素具有较好的校正功能,可有效剖分随机效应与剩余残差;为后续完善功能定位,开发固定效应加亲缘关系(Q+K)模型的软件包奠定了良好基础。

关键词：功能作图关联分析混合效应限制性最大似然估计数量性状位点

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WIND转录因子在植物响应伤口胁迫和器官生长发育中的研究进展

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中国生物工程杂志 2022年第4期42卷 85-92页

作者：侯思佳张倩倩孙振美陈静孟剑桥梁丹邬荣领郭允倩北京林业大学生物科学与技术学院计算生物学中心北京100083

伤口诱导的去分化因子(WOUND INDUCED DEDIFFERENTIATION,WIND)是AP2/ERF家族成员之一。植物AP2/ERF(APETALA2/ETHYLENE RESPONSE FACTOR)是一个庞大的转录因子基因家族,存在于所有的植物中。目前大部分关于WIND转录因子的研究都局限在模式植物拟南芥中,在其他植物中鲜有研究。总结了近年来WIND基因在植物伤口信号响应、愈伤组织形成、植物生长和代谢及表观遗传调控中的作用,为后续进一步探究该基因的功能及其应用提供理论基础。

关键词： AP2/ERF基因家族转录因子 WIND 生物学功能

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CUC转录因子研究进展

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植物生理学报 2021年第10期57卷 1852-1862页

作者：张倩倩侯思佳孙振美陈静孟剑桥梁丹邬荣领郭允倩北京林业大学生物科学与技术学院计算生物学中心北京100083

CUC (CUP-SHAPED COTYLEDON)是植物中特有的一类转录因子,属于NAC (NAM/ATAF/CUC)超家族的一个亚族。该家族成员在植物器官边界分离、茎尖分生组织形成、叶片形态和花器官发育中发挥重要作用。本文主要对CUC亚家族基因的起源、进化、结... 详细信息

CUC (CUP-SHAPED COTYLEDON)是植物中特有的一类转录因子,属于NAC (NAM/ATAF/CUC)超家族的一个亚族。该家族成员在植物器官边界分离、茎尖分生组织形成、叶片形态和花器官发育中发挥重要作用。本文主要对CUC亚家族基因的起源、进化、结构、分类、生物学功能及其参与的分子代谢通路、激素通路、表观遗传修饰调节过程进行综述性介绍,并对近年来对该基因家族的最新研究成果进行总结,以期为深入研究该转录因子在生长发育过程以及在不同物种中的功能提供参考和帮助。

关键词： CUC 分子代谢通路生物学功能

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