检索结果-内蒙古大学图书馆

林业工程学报 2024年第6期9卷 152-160页

作者：周磊张慧春边黎明南京林业大学机械电子工程学院林业资源高效加工利用协同创新中心南京210037 南京林业大学林木遗传育种全国重点实验室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

叶片表型检测是感知杨树生长状态的重要手段之一,叶片颜色、姿态、纹理等形态结构表型信息可揭示植株所受胁迫的程度。其中,单个叶片分割是计算、统计其表型参数的基础。当前流行的AI算法已可满足叶片分割任务的性能需求,然而常规深度... 详细信息

叶片表型检测是感知杨树生长状态的重要手段之一,叶片颜色、姿态、纹理等形态结构表型信息可揭示植株所受胁迫的程度。其中,单个叶片分割是计算、统计其表型参数的基础。当前流行的AI算法已可满足叶片分割任务的性能需求,然而常规深度学习模型训练需要大量人工标签,制约了其发展和应用。本研究提出一种融合零样本学习和迁移学习的杨树叶片实例分割方法:运用视觉大模型GroundingDINO检索杨树苗图像中的叶片,获取对应的边界框;使用Segment Anything 2模型(segment anything model v2,SAM2)分割图像中全部对象,得到对应的掩膜(mask);将GroundingDINO模型生成的边界框作为提示,辅助SAM2过滤出叶片类别的掩膜;利用迁移学习策略,将AI生成的叶片掩膜作为标签信息,训练轻量化的YOLOv8-Segment模型。此外,构建独立测试集用于评估模型分割精度,选择交并比阈值为50%的平均精度(average precision using 50%intersection over union threshold,AP_(50))和平均交并比(mean intersection over union,mIoU)作为性能指标。结果表明,基于“Leaf”这一检索词,GroundingDINO与SAM2的组合(权重约810 MB)可实现高性能的杨树叶片分割,AP_(50)为0.936,mIoU为0.778。通过过滤异常尺寸的提示边界框,AP_(50)提升至0.942。迁移学习得到的YOLOv8-Segment模型权重仅6.5 MB,AP_(50)为0.888,大幅精简模型的同时保障了精度。本研究涉及的叶片分割模型构建过程均无须人工标注,实现了高效率、低成本的杨树叶片实例分割,可为杨树叶片计数和叶面积计算等后续表型分析应用提供技术支持。

关键词：杨树叶片表型深度学习零样本学习迁移学习

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DNA甲基化调控植物组织培养过程的分子机制研究进展

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南京林业大学学报(自然科学版) 2023年第6期47卷 1-8页

作者：国颖杨港归吴雨涵何杰何玉洁廖浩然薛良交林木遗传育种全国重点实验室南方现代林业协同创新中心江苏省杨树种质创新与品种改良重点实验室南京林业大学林草学院

植物细胞具有全能性，创伤和外源激素能够诱导已分化细胞的重编程来再生新的植株，发展的植物组织培养技术已广泛应用于植物快速繁殖、种质保存和性状改良等多个方面。然而，对植物组织培养过程中细胞如何保持分化状态和发育可塑性的分... 详细信息

植物细胞具有全能性，创伤和外源激素能够诱导已分化细胞的重编程来再生新的植株，发展的植物组织培养技术已广泛应用于植物快速繁殖、种质保存和性状改良等多个方面。然而，对植物组织培养过程中细胞如何保持分化状态和发育可塑性的分子调控机制仍知之甚少，尤其是在表观遗传学水平上。DNA甲基化是一种进化上保守的表观遗传修饰，能够复杂地协调植物细胞全能性建立和影响其命运转变。在此，以组织培养过程中的愈伤组织形成、体细胞胚发生为切入点，总结了DNA甲基化参与植物再生过程的最新进展。首先，分析了不同植物再生过程中全基因组DNA甲基化变化模式，认为外植体类型和再生阶段均会对DNA甲基化水平产生影响；其次，重点研究了甲基化转移酶(MET1)等在植物再生过程中的作用，以及DNA甲基化调控再生基因表达的分子机制，包括BBM(baby boom),WOX(wuschel-related homeobox),WIN(wound induced dedifferentiation)等基因，最后，讨论了DNA甲基化在植物再生领域的未来研究方向，指出组织培养与基因工程的结合将为农作物和经济、用材林木的高效繁殖和精准培育提供机遇。

关键词：植物组织培养 DNA甲基化愈伤组织体细胞胚胎发生

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马尾松HDR基因克隆及其对旱与盐胁迫的响应

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广西植物 2024年第2期44卷 216-234页

作者：王嘉雯姚圣苏欢刘可欣朱沛煌季孔庶南京林业大学林木遗传育种全国重点实验室/林木遗传与基因工程国家林业和草原局重点实验室/南方现代林业协同创新中心南京210037

干旱和土地盐渍化是制约林业可持续发展的重要因素,植物在遭受生物或非生物胁迫时,会在叶片释放萜类等挥发性物质。1-羟基-2-甲基-2-(E)-丁烯基-4-焦磷酸还原酶(HDR)是MEP途径的末端活性酶,具有提供前体萜类物质和主要限速作用。为探究... 详细信息

干旱和土地盐渍化是制约林业可持续发展的重要因素,植物在遭受生物或非生物胁迫时,会在叶片释放萜类等挥发性物质。1-羟基-2-甲基-2-(E)-丁烯基-4-焦磷酸还原酶(HDR)是MEP途径的末端活性酶,具有提供前体萜类物质和主要限速作用。为探究马尾松HDR基因是否参与干旱和盐胁迫条件下的胁迫响应,该研究克隆了马尾松HDR基因开放阅读框,并初步分析了其生物信息、组织特异性表达水平和初步功能。结果表明:(1)PmHDR基因编码区长度为1 458 bp,编码485个氨基酸,其编码蛋白包含LytB/IspH基因超家族的核心序列和PLN02821多功能结构域,属于HDR家族。(2)PmHDR密码子使用偏好性较弱,偏好使用A/U结尾的密码子,烟草、拟南芥与酿酒酵母更适合作为其异源表达受体。(3)qRT-PCR结果显示,PmHDR基因在马尾松老叶中表达量最高,其次为幼叶、幼茎和老茎,在根中表达量最低。(4)构建基因表达载体pBI121-PmHDR并转化拟南芥,转基因拟南芥对干旱和盐胁迫表现出更强的抗逆性。以上研究结果表明PmHDR参与了植物干旱和盐胁迫的响应和调节,并为马尾松抗逆育种提供了一定的理论支持。

关键词：马尾松 PmHDR 萜类化合物基因克隆胁迫响应

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杨树响应腐皮镰刀菌侵染的转录组学分析

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林业科学研究 2024年第3期37卷 24-36页

作者：郝心怡王哲舒范志斌王丽娟中国林业科学研究院林业研究所林木遗传育种全国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 南京林业大学南方现代林业协同创新中心江苏南京210037

[目的]基于RNA-Seq测序技术,初步探究了杨树-腐皮镰刀菌互作过程中相关基因的表达、主要信号通路和代谢途径,筛选了杨树防御腐皮镰刀菌侵染的关键基因,为进一步揭示此类病害的分子机制奠定基础。[方法]以生长2个月的银腺杨84K为材料,用1... 详细信息

[目的]基于RNA-Seq测序技术,初步探究了杨树-腐皮镰刀菌互作过程中相关基因的表达、主要信号通路和代谢途径,筛选了杨树防御腐皮镰刀菌侵染的关键基因,为进一步揭示此类病害的分子机制奠定基础。[方法]以生长2个月的银腺杨84K为材料,用1×10^(7)个·mL^(-1)的腐皮镰刀菌孢子液侵染根系,于侵染0h(对照组)、48 h和72 h(接菌组)后取根组织进行转录组测序,挖掘杨树响应腐皮镰刀菌侵染的相关基因。[结果](1)与对照组0 h相比,侵染48 h和72 h分别检测到8 939个和8 246个DEGs(Differentially Expressed Genes)。(2)GO分析发现,差异表达基因主要富集在单一生物体过程、对刺激反应、碳水化合物代谢、生物调节和对激素响应等过程。(3)KEGG分析表明,糖酵解/糖异生、碳代谢、植物激素信号转导和苯丙烷生物合成等途径在病原菌侵染后发生显著变化。(4)杨树糖转运蛋白SWEETs家族中21个成员的表达受腐皮镰刀菌侵染诱导。乙烯受体ETR、乙烯信号通路主要基因EIN3、ERF1、ERF2上调表达,木质素合成关键酶基因CCR、4CL、C3’H、COMT表达量显著升高。[结论]杨树可能通过调节体内糖代谢和转运,激活乙烯信号通路,促进木质素积累、细胞壁增厚等策略,响应腐皮镰刀菌的侵染。

关键词：杨树腐皮镰刀菌侵染过程转录组

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小白菊内酯生物合成及调控研究进展

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植物生理学报 2023年第10期59卷 1841-1852页

作者：唐鑫炜陆静尹佟明戴晓港林木遗传育种全国重点实验室南方现代林业协同创新中心南京210037 林木遗传与生物技术教育部重点实验室江苏省林木遗传和高效培育重点实验室南京林业大学林学院南京210037

小白菊内酯是植物天然产生的倍半萜,抗癌效果强,常应用于新型抗癌药物的开发。小白菊内酯的含量在植物自身发育不同阶段存在明显差异且受外界环境条件影响,适宜的栽培条件和胁迫处理可以提高其产量;茉莉酸甲酯、水杨酸、酵母提取物等诱... 详细信息

小白菊内酯是植物天然产生的倍半萜,抗癌效果强,常应用于新型抗癌药物的开发。小白菊内酯的含量在植物自身发育不同阶段存在明显差异且受外界环境条件影响,适宜的栽培条件和胁迫处理可以提高其产量;茉莉酸甲酯、水杨酸、酵母提取物等诱导剂可以在环境控制的基础上进一步提高小白菊内酯含量;纳米银、纳米碳、纳米氧化钛等纳米颗粒也可作为诱导剂来诱导小白菊内酯的合成。本文主要从内在和外在因素讨论了植物生长发育、植物倍性、栽培条件、环境胁迫以及多种诱导剂对小白菊内酯含量及其相关合成基因的影响,为提高小白菊内酯含量提供参考信息,为小白菊内酯产业化提供助力。

关键词：小白菊内酯生物合成环境因子诱导剂基因表达分析

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氮肥对银杏木材产量、微观构造及化学性质的影响

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中南林业科技大学学报 2025年第3期45卷 118-127页

作者：袁梦国靖汪贵斌南京林业大学林木遗传育种全国重点实验室江苏南京210037 南京林业大学南方现代林业协同创新中心江苏南京210037 南京林业大学林草学院水土保持学院江苏南京210037

【目的】保障木材安全,提升木材的自给能力是国家发展的重大战略任务。通过阐明施氮水平对银杏木材产量及木材性质的影响,为银杏用材林养分管理提供理论依据。【方法】分别以对照(CK,0 kg/hm^(2))、低氮(LN,100 kg/hm^(2))、中氮(MN,200... 详细信息

【目的】保障木材安全,提升木材的自给能力是国家发展的重大战略任务。通过阐明施氮水平对银杏木材产量及木材性质的影响,为银杏用材林养分管理提供理论依据。【方法】分别以对照(CK,0 kg/hm^(2))、低氮(LN,100 kg/hm^(2))、中氮(MN,200 kg/hm^(2))和高氮(HN,300 kg/hm^(2))四个不同施氮水平处理田间生长的3年生银杏苗,分析其茎生物量增量、木材纤维直径、纤维细胞双层细胞壁厚度、纤维长度、纤维长宽比、结晶度、微纤丝角及纤维素、半纤维素和木质素含量变化。【结果】高氮(HN,300 kg/hm^(2))处理下银杏单株茎生物量增量显著增加,为79.20 g,较对照(CK,0 kg/hm^(2))高61.5%,木材产量显著提升。其木材微观构造及化学性质发生变化,其中木材纤维细胞直径、双层细胞壁厚度和结晶度均显著增加,分别达到24.49μm、6.51μm和48.69%,木材纤维素和木质素含量显著增加,分别达到424.23、296.69 mg/g,而银杏纤维细胞长度、长宽比、微纤丝角及半纤维素含量则随施氮量增加呈现降低趋势,其中微纤丝角稍有波动。【结论】高氮处理可显著促进银杏木材产量及纤维素和木质素含量,提高木材的结晶度,降低微纤丝角,木材力学性能有所增强,可在工业领域中广泛应用,如家具等。但高氮水平降低了纤维长宽比,增加了木质素含量,从而可能降低产品韧性、增加成本,如造纸等。因此在实际生产应用中,需根据培育目标选择合适的施氮水平。

关键词：银杏氮肥木材产量木材微观构造木材化学性质

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杉木单交F_(1)代的表型变异及杂种优势分析

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森林与环境学报 2024年第5期44卷 476-483页

作者：万柯慧徐德志边黎明张龙陈志强南京林业大学林木遗传育种全国重点实验室江苏南京210037 南京林业大学南方现代林业协同创新中心江苏南京210037 福建省洋口国有林场福建顺昌353211

为定向创制杉木变异、开展家系内优良单株选择,以杉木优良杂交组合6421×27及其6年生单交F_(1)代群体为研究对象,对表征其形态、生长及材性的12个表型性状进行变异分析,探讨杉木优良种质形态、生长与材性性状的表型变异规律,以及性... 详细信息

为定向创制杉木变异、开展家系内优良单株选择,以杉木优良杂交组合6421×27及其6年生单交F_(1)代群体为研究对象,对表征其形态、生长及材性的12个表型性状进行变异分析,探讨杉木优良种质形态、生长与材性性状的表型变异规律,以及性状之间的相关关系。结果表明:杉木F_(1)代群体的12个表型性状的变异系数范围为8.21%~37.97%,5个性状的变异系数达15%以上。在66对性状的相关关系中,中等强度的正相关关系占36.36%;木材基本密度的变异系数为8.21%,与其余11个性状均无显著相关性;131株F_(1)子代表现出正负两个方向的中亲优势,8个性状存在显性遗传效应,中优势率范围为-31.18%~90.44%,其中一级侧枝数存在明显的超亲优势;聚类分析把131株F_(1)子代分为3个大类群、6个亚群,各类群特征明显。杉木杂交子代在生长和分枝性状上具有较大的变异,浓密宽冠型杉木在幼龄期有明显的生长优势,杉木一级侧枝数存在明显的杂种优势,形态性状具有显性遗传效应。

关键词：杉木单交子代表型变异杂种优势遗传效应聚类分析

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休眠解除前后紫荆种子差异蛋白质组分析

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南京林业大学学报(自然科学版) 2024年

作者：孙永莲高云鹏侯静王文武吴雪莲李淑娴南京林业大学林木遗传育种全国重点实验室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江苏省林木遗传和高效培育重点实验室襄阳市林业科学技术推广站

【目的】探究紫荆种子休眠解除前后蛋白质组的变化，进一步了解紫荆种子休眠与萌发的内在机制。【方法】以成熟紫荆种子为材料，基于非标记（Label-free）定量技术和液相色谱-串联质谱（LC-MS/MS）技术，分别对休眠种子和经过45 d低温... 详细信息

【目的】探究紫荆种子休眠解除前后蛋白质组的变化，进一步了解紫荆种子休眠与萌发的内在机制。【方法】以成熟紫荆种子为材料，基于非标记（Label-free）定量技术和液相色谱-串联质谱（LC-MS/MS）技术，分别对休眠种子和经过45 d低温层积后解除休眠的种子进行蛋白质组定量和定性分析，利用生物信息学分析紫荆种子休眠解除前后差异蛋白质的功能。【结果】筛选获得1 031个差异表达蛋白，显著上调779个，显著下调252个。差异表达蛋白被GO功能注释到生物进程、细胞组分和分子功能3大类49个亚类，注释的差异蛋白与代谢过程、酶催化活性、细胞组分合成、应激反应等密切相关。KEGG代谢通路注释结果表明，共有1 012个差异蛋白被注释，涉及264条通路，差异蛋白主要集中在碳代谢、多糖分解、蛋白质过程等，显著富集在7条通路，主要参与激素合成、次生代谢产物合成、脂质代谢等。差异倍数较高的蛋白质中，可能与紫荆种子休眠解除相关的有β-葡萄糖苷酶活性相关蛋白、泛醌和其他萜醌生物等次生代谢相关蛋白、乙醛酸循环相关蛋白等。【结论】紫荆种子休眠解除是较为复杂的生物学过程，涉及细胞形态变化、酶的催化、多糖分解及激素信号转导等，多条代谢途径相互作用构成了较为复杂的休眠解除调控机制。

关键词：紫荆种子休眠蛋白质组代谢通路

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PeCLH2响应干旱胁迫表达模式及转基因耐旱性分析

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分子植物育种 2024年

作者：葛晓兰张磊曲冠证胡建军中国林业科学研究院林业研究所国家林业和草原局林木培育重点实验室林木遗传育种全国重点实验室东北林业大学林学院林木遗传育种全国重点实验室南京林业大学南方现代林业协同创新中心

叶绿素(Chlorophyl， Clh)是植物光合作用的重要色素，其合成和降解以动态形式存在于植物体内。叶绿素降解与植物衰老、果实成熟和树木落叶等植物生理现象密切相关。为了研究在干旱胁迫下胡杨PeCLH2基因转化84K杨的生长状态和生理生化... 详细信息

叶绿素(Chlorophyl， Clh)是植物光合作用的重要色素，其合成和降解以动态形式存在于植物体内。叶绿素降解与植物衰老、果实成熟和树木落叶等植物生理现象密切相关。为了研究在干旱胁迫下胡杨PeCLH2基因转化84K杨的生长状态和生理生化指标的变化，以确定其对干旱胁迫的适应能力。本研究对PeCLH2基因在胡杨干旱胁迫下时空表达模式进行分析，观察干旱胁迫下转基因的生长状态以及对其生理指标进行分析。结果显示，干旱胁迫能够诱导PeCLH2基因在胡杨叶片中的表达。干旱胁迫试验表明，野生型84K (WT)叶片萎蔫，过表达PeCLH2转基因84K杨(PC)生长相对正常，抑制表达转基因84K杨(RC)叶片萎蔫甚至死亡。生理指标分析表明干旱处理后，叶绿素含量、CAT和POD活性由高到低为PC>WT>RC，MDA含量为RC>WT>PC。说明过表达PeCLH2基因可以提高植物体内叶绿素含量，增强CAT和POD活性，减轻干旱胁迫引起的氧化损伤，降低植株对干旱的敏感性，从而提高植物的抗旱能力。本研究为PeCLH2基因后续相关抗逆功能研究提供参考，同时也为杨树耐旱育种提供了重要基因资源。

关键词：胡杨 PeCLH2基因银腺杨84K 干旱胁迫生理指标

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4种玉兰的小白菊内酯含量变化动态研究

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南京林业大学学报(自然科学版) 2024年第2期48卷 227-233页

作者：刘景胜唐鑫伟周虎陈雷戴晓港尹佟明林木遗传育种全国重点实验室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江苏省林木遗传和高效培育重点实验室南京林业大学林草学院河南省南召县林业局江苏省新沂尚德药缘药业有限公司

【目的】测定4种玉兰不同组织中小白菊内酯含量，对其中小白菊内酯高含量树种开展不同生长期、树龄和产地的含量测定，为小白菊内酯高含量树种选育及栽培提供参考。【方法】以玉兰(Magnolia denudate)、望春玉兰(***)、山玉兰(***)和广... 详细信息

【目的】测定4种玉兰不同组织中小白菊内酯含量，对其中小白菊内酯高含量树种开展不同生长期、树龄和产地的含量测定，为小白菊内酯高含量树种选育及栽培提供参考。【方法】以玉兰(Magnolia denudate)、望春玉兰(***)、山玉兰(***)和广玉兰(***)为试验材料，采用高效液相色谱法测定其叶片、花蕾和根皮中的小白菊内酯含量，同时测定小白菊内酯含量较高的望春玉兰在不同生长期、不同树龄和不同产地根皮中的含量。【结果】望春玉兰根皮中小白菊内酯含量最高，平均质量分数达5.10%(干质量),在玉兰根皮中质量分数仅为0.72%,而在山玉兰和广玉兰根皮中未检测到小白菊内脂；4个树种叶片中均含有小白菊内酯，质量分数为0.06%～0.59%;但只有望春玉兰和广玉兰的花蕾中含有小白菊内酯，质量分数分别为0.88%和0.08%。2～4年生树龄望春玉兰根皮中小白菊内酯质量分数分别为2.43%、4.07%和4.31%,2年生和3年生、4年生根皮中的含量均呈显著差异，而3年生和4年生差异不显著。不同月份采集的望春玉兰根皮中小白菊内酯质量分数为3.51%～6.04%,含量最高的2月与前后两个月相比其差异均达到显著水平。不同产地望春玉兰根皮中的小白菊内酯质量分数为3.22%～5.51%,方差分析表明浙江临安种源和其余4个种源间差异显著。【结论】4种玉兰中，望春玉兰根皮中小白菊内酯含量最高；其3年生树龄和2月采集根皮中小白菊内酯含量较高；建议望春玉兰根皮收获小白菊内酯的最佳树龄为3 a、最佳收获时间为2月中旬；在以收获小白菊内酯单一化合物为目标时，湖北襄阳、江苏南京和新沂为适合引种地。

关键词：木兰属望春玉兰小白菊内酯树龄产地

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