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南京林业大学学报(自然科学版) 2020年第6期44卷 213-220页

作者：沈星诚周婷范俊俊徐立安张往祥南京林业大学林学院南方现代林业协同创新中心扬州小苹果园艺有限公司

【目的】探讨日本红枫品种群间的叶色关系及其时空分布规律,为挖掘和创制日本红枫特异种质以及叶色育种提供参考。【方法】利用英国皇家园艺学会(RHSCC)比色卡和色差仪对28个日本红枫品种的春季叶色进行了动态测定,通过构建L~*(亮度)、C... 详细信息

【目的】探讨日本红枫品种群间的叶色关系及其时空分布规律,为挖掘和创制日本红枫特异种质以及叶色育种提供参考。【方法】利用英国皇家园艺学会(RHSCC)比色卡和色差仪对28个日本红枫品种的春季叶色进行了动态测定,通过构建L~*(亮度)、C~*(饱和度)、h~*(色调角)三维动态分布图,聚类分析及色彩参数分析,进行日本红枫春季叶片色彩变化规律分析及叶色综合性评价。【结果】供试各品种叶色在L~*、C~*和h~*3个维度皆呈规律性空间分布特点和阶段性变化趋势。叶色聚类分析树状图结果将28个日本红枫品种划分为3大色系和6个子色系类群,色系/子色系类群之间具有明显不同的色彩参数特征,3大色系品种叶色变化程度差异显著。【结论】4月下旬为日本红枫春季最佳观赏时期;在3大色系中,色彩律动程度从大到小依次为紫红色系、绿色系、黄色系;选择特异种质为杂交亲本,对今后高稳定性、高观赏性红枫定向育种具有重要参考价值。

关键词：日本红枫叶色色彩参数 CIELCH色空间鸡爪槭

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杨、柳物种分化研究进展

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分子植物育种 2025年第9期 3063-3071页

作者：侯静毛金燕尹佟明南京林业大学林学院林木遗传与生物技术省部共建教育部重点实验室南方现代林业协同创新中心

物种的起源和进化是当前植物学研究中尚未解决的重大问题。杨柳科植物出现于白垩纪，是被子植物中较为原始的植物类群，科内植物是全球分布广泛的造林绿化和速生用材树种。经过长期进化，这些植物在形态、基因组结构、基因功能上出现了... 详细信息

物种的起源和进化是当前植物学研究中尚未解决的重大问题。杨柳科植物出现于白垩纪，是被子植物中较为原始的植物类群，科内植物是全球分布广泛的造林绿化和速生用材树种。经过长期进化，这些植物在形态、基因组结构、基因功能上出现了差异，为物种进化研究提供了重要线索。目前，尽管研究人员已对杨、柳物种分化开展大量研究，但尚缺乏系统而全面的总结，对于杨、柳物种的进化关系也存在较大争议。本研究从杨柳科植物的分类学研究、遗传图谱分析、比较基因组研究、基因正选择分析4个方面，对杨、柳物种分化机制研究进行归纳总结，试图揭示杨、柳物种分化的机制，重建杨、柳物种形成的进化轨迹，以期为相关研究提供重要参考。

关键词：杨属柳属分化机制

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森林粗木质残体分解因素的研究进展

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西北林学院学报 2024年第1期39卷 193-199页

作者：彭凡茜耿庆宏刘文芳周艳张惠光杨文徐侠南京林业大学生物与环境学院南方现代林业协同创新中心江苏南京210037 西北农林科技大学林学院陕西杨陵712100 武夷山国家公园科研监测中心福建武夷山354300 福建武夷山森林生态系统国家定位观测研究站福建武夷山354300 陕西师范大学生命科学学院陕西西安710119

森林中的粗木质残体(CWD)不仅是生态系统重要的碳和养分储存库,同时也在森林更新、养分循环以及维持生物多样性等方面起到重要的作用。其结构性质随着环境和时间的变化而发生改变,有诸多因素影响其分解过程。为此,概述CWD的概念,将影响... 详细信息

森林中的粗木质残体(CWD)不仅是生态系统重要的碳和养分储存库,同时也在森林更新、养分循环以及维持生物多样性等方面起到重要的作用。其结构性质随着环境和时间的变化而发生改变,有诸多因素影响其分解过程。为此,概述CWD的概念,将影响其分解的因子分为三大部分,探讨环境变化、分解者以及木材特性对CWD分解的影响以及作用机制。结果表明,在全球尺度上,气候因子是影响分解的主要原因,而局域尺度上则取决于分解者群落和木材特性。土壤动物通常在分解早期通过破碎CWD来促进分解,而微生物群落则在CWD分解的全过程中产生积极(或消极)影响。此外,木质素、萜类、酚类等化合物含量越高的木材分解越缓慢。最后对未来研究进行展望,以期在全球气候变化的环境下,能够完善全球碳循环模型并为生态环境保护提供理论依据。

关键词：粗木质残体分解土壤动物微生物

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百山祖国家公园生态系统服务权衡与协同效应及其驱动因素分析

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南京林业大学学报(自然科学版) 2024年

作者：王超锐钟佳辉王增刘伟张勇胡兆贵王丹刘胜龙林杰南方现代林业协同创新中心江苏省水土保持与生态修复重点实验室南京林业大学林草学院水土保持学院浙江省森林资源监测中心浙江省公益林和国有林场管理总站丽水市森林资源保护管理总站庆元林场钱江源-百山祖国家公园龙泉保护中心

【目的】探究百山祖国家公园自然保护区生态系统服务的权衡与协同以及驱动因素，为制定科学的生态保护和管理策略提供支持。【方法】通过InVEST模型和CASA模型量化百山祖国家公园2000—2020年植被净初级生产力（NPP）、土壤保持（SC）... 详细信息

【目的】探究百山祖国家公园自然保护区生态系统服务的权衡与协同以及驱动因素，为制定科学的生态保护和管理策略提供支持。【方法】通过InVEST模型和CASA模型量化百山祖国家公园2000—2020年植被净初级生产力（NPP）、土壤保持（SC）、生境质量（HQ）和产水量（WY）生态系统服务，使用Spearman和地理加权回归分析生态系统服务间的权衡与协同的关系，通过随机森林模型探讨影响生态系统服务权衡与协同的主导因素和边际效应。【结果】2000—2020年百山祖国家公园自然保护区NPP呈上升的趋势，HQ呈微弱的下降趋势，SC和WY呈先减少后增加的趋势；在空间上，NPP、SC和WY呈现出相同的地理格局，中部和西北部高，HQ高值主要集中在研究区中部和北部；温度的升高对HQ和NPP的关系有显著影响，而降雨量、高程和坡度对SC和WY的关系有显著影响。【结论】4种生态系统服务在整体上表现为协同现象，但在空间上呈现明显的空间异质性；气候变化度是影响生态系统服务权衡与协同的主要因素，其次是植被覆盖度和地形因子。这表明在制定生态保护和管理策略时，需要考虑这些关键因素的相互作用及其潜在的非线性效应。

关键词：生态系统服务权衡与协同时空变化地理加权回归随机森林

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表型技术在林木育种和精确林业上的应用

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林业科学 2020年第6期56卷 113-126页

作者：边黎明张慧春南京林业大学林学院南方现代林业协同创新中心林木遗传与生物技术教育部重点实验室南京210037 南京林业大学机械电子工程学院南京210037

缺乏有效的表型采集与分析能力已成为林木育种研究领域的瓶颈,其关键难点是生成准确的表型数据,以便正确解释获得的结果。在精确林业中面临的核心挑战是实现自动化、大范围、快速实时的表型性状分析。长久以来,林木遗传育种和精确林业... 详细信息

缺乏有效的表型采集与分析能力已成为林木育种研究领域的瓶颈,其关键难点是生成准确的表型数据,以便正确解释获得的结果。在精确林业中面临的核心挑战是实现自动化、大范围、快速实时的表型性状分析。长久以来,林木遗传育种和精确林业监测要花费大量的人力收集常规表型数据,传统的表型研究方法具有效率低、维度低、通量低、精度低、劳动量大、主观性强等缺点,无法满足挖掘“基因型—表型—环境型”内在关联、揭示特定生物性状形成机制的科研需求。因此,亟需在林业上发展并应用非破坏式、自动化、高通量、高精度的表型监测技术。现代表型技术使用搭载多种类型成像传感器的系统,自动收集林木形态结构和生理生化等大量表型数据,实现对大批量林木个体的生长监测。另外,无损测量的特点使对同一林木个体进行连续监测得以实现,从而获取林木生长相关的表型性状,如在胁迫研究中,表型技术能明晰林木对胁迫的响应模式及其对胁迫的抗性。利用新型传感器技术对遗传测定群体进行准确、高通量、无损式、快速高效的表型信息采集,对于加快林木遗传改良进程、实施精确林业战略、挖掘优良种质、提高森林质量和抗逆能力至关重要。本文回顾林木表型技术的发展,介绍了基于个体和基于林分(群体)的林木表型技术的应用领域和研究内容。详细分析可见光相机、荧光成像仪、近红外成像仪、高光谱成像仪、热红外成像仪和激光雷达扫描仪等各成像传感器的测量参数、频谱范围、成像原理、优缺点,以及在林木表型信息采集上的应用现状等。林木表型技术的研究趋势为:1)构建新型采集平台获取林分和个体的关键表型性状以提高精度及通量;2)利用环境监测技术,分析林木在温度、湿度、水分、光照等非生物胁迫下的表型反应,以进行抗逆良种选育;3)利用生物胁迫下的表型变化分析推动精确林业中的病虫害监测、分类、识别和防治等;4)利用高通量表型技术与全基因组选择、数量性状位点和全基因组关联分析相结合以鉴定基因的功能,提高选择的准确性。表型技术的应用将实现快速实时、高质量、高精度、高通量的采集林木数据,从而提高育种效率,优化精确林业实践,加速林业信息化的发展进程。

关键词：表型成像传感器精确林业林木遗传育种生物胁迫

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SPL家族基因复制及功能分化分析

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南京林业大学学报(自然科学版) 2020年第5期44卷 55-66页

作者：陈文文吴怀通陈赢男南京林业大学林木遗传与生物技术省部共建教育部重点实验室南京林业大学林学院南方现代林业协同创新中心

【目的】基因复制及随后的功能分化是基因组和物种演化的重要驱动力。植物特有的转录因子家族SPL(SQUAMOSA-promoter binding protein like)广泛参与调控植物生长发育及响应逆境胁迫,为研究重复基因的起源方式和进化命运提供了良好的研... 详细信息

【目的】基因复制及随后的功能分化是基因组和物种演化的重要驱动力。植物特有的转录因子家族SPL(SQUAMOSA-promoter binding protein like)广泛参与调控植物生长发育及响应逆境胁迫,为研究重复基因的起源方式和进化命运提供了良好的研究系统。本研究对葡萄(Vitis vinifera)、番木瓜(Carica papaya)、毛果杨(Populus trichocarpa)和拟南芥(Arabidopsis thaliana)4种模式植物的SPL基因家族开展基因复制及功能分化分析,为进一步研究SPL基因功能、预测种属特异性的功能基因提供系统进化角度的参考。【方法】利用SBP特征结构域,鉴定葡萄、番木瓜、毛果杨和拟南芥4种模式植物中SPL基因家族成员,并利用最大似然法构建系统进化树。基于物种内、物种间基因组共线性,分析SPL基因家族发生基因复制的方式及差异保留情况,并计算保留的SPL直系和旁系同源基因的同义、非同义替换率,分析功能分化情况。【结果】在4种模式植物中共鉴定出SPL基因73个,其中42个是miR156的靶基因。系统进化分析显示:73个SPL基因聚类为9个主要分支,miR156靶向SPL基因成簇聚集在6个主要分支;Clade I中SPL基因编码的2个锌指结构基序为C4和CHC,而其余8个分支中SPL基因的锌指结构基序由C3H和CHC组成。大规模基因组复制事件(片段复制或全基因组复制)是SPL基因家族发生基因重复的主要方式。根据基因组复制事件推算,15个古基因位点理论上应复制出的360个位点中,83.6%的重复位点发生丢失或演化成非SPL基因。本研究鉴定出旁系同源基因17对,直系同源基因27对,且所有旁系和直系同源基因的K/K(非同义替换率和同义替换率之比)值均小于1。【结论】在不同物种中保留下来的SPL直系同源基因受到较强的纯化选择,在功能上具有保守性;同一物种中保留下来的SPL旁系同源基因在进化过程中维持部分功能冗余,但在组织表达偏好性和蛋白功能上已呈现出不同形式的分化。

关键词： SPL基因家族 miR156 全基因组复制串联复制功能分化

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马尾松细胞分裂素羟化酶基因PmCYP735A克隆与表达分析

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广西植物 2020年第6期40卷 864-872页

作者：徐梦璇吴玲类彦东徐立安胥猛南京林业大学南方现代林业协同创新中心南京210037 南京林业大学林学院南京210037

该文首次在针叶树种马尾松(Pinus massoniana)中采用cDNA末端快速克隆(RACE)技术克隆,并鉴定出1个CYP735A基因。结果表明:马尾松CYP735A基因(PmCYP735A)cDNA全长为1744 bp,包括1647 bp的开放阅读框,44 bp的5’端非翻译区和53 bp的3’端... 详细信息

该文首次在针叶树种马尾松(Pinus massoniana)中采用cDNA末端快速克隆(RACE)技术克隆,并鉴定出1个CYP735A基因。结果表明:马尾松CYP735A基因(PmCYP735A)cDNA全长为1744 bp,包括1647 bp的开放阅读框,44 bp的5’端非翻译区和53 bp的3’端非翻译区。该基因编码蛋白由548个氨基酸残基组成,其二级结构含有丰富的α-螺旋和无规则卷曲。该基因编码蛋白不含跨膜区域,且无信号肽酶切位点,在399~406个和475~484个氨基酸残基存在P450超家族保守特征序列ETLRLYP(ExxRxxP)和血红素结合区域(Heme-binding region)FSFGPRKCVG(FxxGxRxCxG)。系统进化树分析表明,马尾松PmCYP735A与水稻、玉米、拟南芥CYP735A蛋白归属于同一小的进化枝,可可、毛果杨、麻风树和橡胶树等的CYP735A同源蛋白相对集中的定位于另一进化分支。实时定量PCR检测发现,PmCYP735A基因在马尾松根和茎中的表达量显著高于叶,该基因响应外源生长素NAA诱导表达,随着诱导时间呈现先上升再下降的表达趋势。以上结果有助于深入探究CYP735A基因家族的生物学功能及其在物种间的表达调控异同,为进一步挖掘马尾松优异基因资源奠定基础。

关键词：细胞分裂素羟化酶 RACE 表达模式马尾松系统进化分析

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杂交鹅掌楸F1代生长性状的基因型与环境互作效应分析

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分子植物育种 2022年第21期20卷 7091-7099页

作者：吴伟煌肖保荣黄世清傅火勇盛宇陈金慧南京林业大学林学院林木遗传和生物技术教育部重点实验室南方现代林业协同创新中心南京210037 安吉县自然资源和规划局安吉313300 浙江安吉县龙山林场湖州313306

研究杂交鹅掌楸F1代在不同地区生长性状的差异,从基因型与环境互作效应(GGE)的角度入手,探索杂交鹅掌楸F1代苗期生长的基因型与环境互作,同时评价试验地的适应性,总结苗期生长中的适地适基因型的规律,为杂交鹅掌楸大面积推广造林提供科... 详细信息

研究杂交鹅掌楸F1代在不同地区生长性状的差异,从基因型与环境互作效应(GGE)的角度入手,探索杂交鹅掌楸F1代苗期生长的基因型与环境互作,同时评价试验地的适应性,总结苗期生长中的适地适基因型的规律,为杂交鹅掌楸大面积推广造林提供科学理论依据。本研究以2014年定植在湖北黄冈、浙江安吉和山东肥城的3年生杂交鹅掌楸F1代基因型为材料,通过R软件包GGEBiplotGUI分析基因型与环境互作,利用树高的均值作GGE双标图,评价最适试验地点,筛选最适基因型。结果表明:黄冈最适宜的基因型为F15,肥城最适宜的基因型为F05和F09,安吉最适宜的基因型为F17;利用双标图评价了区分力和适应性最好的试验地点为安吉;遗传稳定性好且高生长量的基因型有F17、F05、F11、F02和F14。本研究表明:安吉最适合杂交鹅掌楸生长,该地区的弱酸性土壤和降雨量充足的环境条件更适合杂交鹅掌楸子代的推广种植;综合筛选出高生长量和遗传稳定性好的杂交鹅掌楸F1代杂交亲本组合是C2×T4;GGE双标图分析方法直观性强,适用于合理评价多点试验的生态区划分、最适试验地和优良基因型,也可以为其他树种数量性状的评价提供借鉴。

关键词：杂交鹅掌楸适应性 GGE双标图区分力基因型与环境互作

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有机物料添加后滨海盐渍土壤溶解性有机碳变化及其紫外-可见光谱特征

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安徽农业大学学报 2021年第3期48卷 444-451页

作者：范之馨张焕朝陈捷王艮梅南方现代林业协同创新中心南京210037 南京林业大学林学院南京210037

利用紫外-可见光谱技术研究不同盐分水平(低盐、高盐)土壤中添加不同有机物料后土壤DOC的紫外-可见光(UV-Vis)光谱特征变化,探究盐渍土壤碳库的稳定性。结果显示,添加有机物料能显著增加DOC含量,与生物炭和有机肥相比,秸秆处理后的土壤... 详细信息

利用紫外-可见光谱技术研究不同盐分水平(低盐、高盐)土壤中添加不同有机物料后土壤DOC的紫外-可见光(UV-Vis)光谱特征变化,探究盐渍土壤碳库的稳定性。结果显示,添加有机物料能显著增加DOC含量,与生物炭和有机肥相比,秸秆处理后的土壤DOC含量更高。在200~800 nm波长范围内,两种盐分土壤DOC溶液的吸光值随着波长增加均呈降低趋势,在230~280 nm内出现吸收平台。低盐土壤,DOC含量和紫外-可见光谱特征区域面积积分比值均对应地高于高盐土壤的值,而A250/A365及A240/A420比值则低于高盐。相关性分析表明,土壤DOC含量与254 nm处吸光值呈显著线性相关(R^(2)>0.9,P<0.05),用于表征DOC特征的紫外光谱特征参数之间的相关性在高盐、低盐土壤上并不完全一致。由此说明,有机物料处理后,低盐土壤的DOC腐殖化程度、芳香性、相对分子量和团聚化程度都对应的比高盐土壤的更高。在高盐土壤上,添加不同物料的土壤DOC各项紫外特征参数之间无显著差异;在低盐土壤上,秸秆处理后土壤DOC的芳香性及疏水性与其他处理有显著差异。DOC结构复杂且受环境影响较大,需要结合多种参数判断其结构特征。

关键词：有机物料盐渍土溶解性有机碳性质紫外-可见光谱

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抗松针褐斑病湿地松胚性愈伤组织的超低温保存

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分子植物育种 2020年第15期18卷 5097-5105页

作者：杨帆夏馨蕊沈李元叶建仁朱丽华南京林业大学林学院南京210037 南京林业大学南方现代林业协同创新中心南京210037

本实验以抗松针褐斑病湿地松胚性愈伤组织27-1为材料,运用正交实验方法探究其超低温冷冻保存方法。结果表明:预培养时间、二甲基亚砜(DMSO)浓度、蔗糖浓度、聚乙二醇(PEG) 8000浓度和解冻温度对解冻后愈伤组织的活性均有显著影响。结合... 详细信息

本实验以抗松针褐斑病湿地松胚性愈伤组织27-1为材料,运用正交实验方法探究其超低温冷冻保存方法。结果表明:预培养时间、二甲基亚砜(DMSO)浓度、蔗糖浓度、聚乙二醇(PEG) 8000浓度和解冻温度对解冻后愈伤组织的活性均有显著影响。结合解冻后愈伤组织活力及其恢复生长情况,得出效果较好的超低温保存方法为:继代培养10~12 d生长状态良好的愈伤组织,添加0.5 mol/L蔗糖的高渗培养基预培养36 h;5%DMSO,15%PEG 4000,0.5 mol/L蔗糖3种冷冻保护剂组合使用,程序降温至-80℃停留30 min后投入液氮罐中保存;32℃水浴解冻,蔗糖溶液清洗后转接至LP培养基上恢复生长。在此程序处理下,冷冻90 d的愈伤组织1个月后可恢复再生,再生率最高达100%,再生愈伤组织生长状态良好并依然保持分化成熟体胚的能力。

关键词：湿地松(Pinus elliottii) 胚性愈伤组织超低温保存

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