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分子植物育种 2018年第16期16卷 5432-5436页

作者：肖保荣黄世清郑伟陈怀梁盛宇陈金慧浙江安吉县龙山林场湖州313306 山东滕头园林苗木有限公司肥城271613 南京林业大学南方现代林业协同创新中心林木遗传和生物技术省部共建教育部重点实验室南京210037

为评价亚美马褂木在中国北部地区生长适应性,选育出若干优良家系,推动亚美马褂木在中国北部地区的推广和应用,本实验以19个亚美马褂木家系和1个中国马褂木混合家系(对照)为材料,定植于山东中部地区,3 a后对其保存率和株高、米径等生长... 详细信息

为评价亚美马褂木在中国北部地区生长适应性,选育出若干优良家系,推动亚美马褂木在中国北部地区的推广和应用,本实验以19个亚美马褂木家系和1个中国马褂木混合家系(对照)为材料,定植于山东中部地区,3 a后对其保存率和株高、米径等生长性状进行调查和分析。结果表明,与中国马褂木相比,亚美马褂木表现出明显的杂种优势。在抗寒能力方面,经2015和2016年2次寒潮,亚美马褂木各家系保存率最小为45.8%,最大为93.8%,平均保存率(81.6%)远高于中国马褂木(35.4%);亚美马褂木家系间株高、径粗等性状差异显著(p<0.001);株高和米径家系间变异系数分别为5.59%~17.66%和9.78%~25.77%;根据生长量、家系内变异系数、保存率等综合指标,初步选出8、5、6、9四个生长快速,稳定性好,抗寒能力强的亚美马褂木家系,其株高分别达到6.20 m、6.14 m、5.95 m、5.89 m,米径分别达到8.2 cm、9.1 cm、8.5 cm、8.8 cm。

关键词：亚美马褂木家系选择鲁中地区生长性状

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低磷胁迫下杉木无性系根系形态及养分利用响应研究

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南京林业大学学报(自然科学版) 2018年第2期42卷 1-8页

作者：韦如萍胡德活陈金慧施季森南方现代林业协同创新中心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广东省森林培育与保护利用重点实验室广东省林业科学研究院

【目的】研究不同杉木无性系苗木在低磷胁迫下的根系形态和养分利用特征,为提高杉木养分利用效率的遗传改良提供参考。【方法】以5个杉木无性系组培苗为材料,采用土壤盆栽实验,设置缺磷（PO,KH2PO40 mmol/L）和正常供磷（PN,KH2PO41.0 m... 详细信息

【目的】研究不同杉木无性系苗木在低磷胁迫下的根系形态和养分利用特征,为提高杉木养分利用效率的遗传改良提供参考。【方法】以5个杉木无性系组培苗为材料,采用土壤盆栽实验,设置缺磷（PO,KH2PO40 mmol/L）和正常供磷（PN,KH2PO41.0 mmol/L）两种改良Hoagland营养液进行浇灌处理,培养60 d后测定其生物量（根、茎、叶）、根系形态参数及其养分（磷、氮、钾、钙、镁）累积量和利用效率。【结果】（1）随施磷水平的变化,杉木无性系的干物质质量和根系形态指标显示出极显著的基因型效应差异。（2）缺磷处理使杉木无性系的根、茎、叶和整株干物质质量分别减少20.06%、20.68%、14.07%和16.78%,根冠比则增加,总根长、总根表面积、总根体积分别增加17.31%、17.69%、24.77%,根平均直径减少8.22%,细根比例显著提高。（3）缺磷使杉木无性系整株磷累积量减少17.91%,而磷利用效率呈上升趋势,同时磷在根系中的含量降低16.35%,但茎、叶中的含量在处理间差异不显著;缺磷还使整株对钾的累积量减少27.58%,钙和氮分别减少18.56%和14.95%,镁减少12.85%。（4）经主成分分析发现,杉木无性系植株的粗根长、细根长、根冠比、根干物质质量与低磷胁迫响应密切;回归分析显示,细根量对植株的磷吸收量有显著正向效应。【结论】杉木无性系根系形态指标随施磷水平变化呈极显著的基因型效应差异,缺磷胁迫使苗木地上部干物质质量减少,根平均直径减少,细根比例增大,根冠比增大,根系趋向于磷高效吸收的根构型转变,进而提高对低磷胁迫的遗传适应性。

关键词：杉木无性系根系形态低磷胁迫养分利用

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杂交鹅掌楸的生长调查与家系选择

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江苏农业科学 2019年第13期47卷 183-187页

作者：肖保荣吴伟煌黄世清陈伟盛宇陈金慧林木遗传和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/南京林业大学江苏南京210037 浙江省安吉县林业局浙江安吉313300 浙江省安吉县龙山林场浙江安吉313306 东方园林股份有限公司北京100015

为了评价不同交配组合F1代杂交鹅掌楸(Hybrid liriodendron)家系在湖北地区的生长适应情况,选育适合我国中部地区推广应用的优良杂交鹅掌楸品系,以6株中国鹅掌楸为母本,4株北美鹅掌楸为父本,进行人工控制授粉,共获得21个杂交子代家系。... 详细信息

为了评价不同交配组合F1代杂交鹅掌楸(Hybrid liriodendron)家系在湖北地区的生长适应情况,选育适合我国中部地区推广应用的优良杂交鹅掌楸品系,以6株中国鹅掌楸为母本,4株北美鹅掌楸为父本,进行人工控制授粉,共获得21个杂交子代家系。于2014年将其中19个子代家系和1个中国鹅掌楸混系(对照)1年生幼苗定植于湖北省黄冈市林场,分别在2年和3年后进行生长测定。2016年测量各子代家系树高(height)和米径(diameter)2个指标,2017年测量各子代家系树高(height)和胸径(DBH)2个指标,进行表型性状和遗传参数分析。结果表明,家系16、5、10、15在树高、米径和胸径性状均值上都具有显著优势;家系20、17、16、5、4的树高、米径和胸径性状的变异系数明显低于其他家系;家系9、12、20、4的树高、米径和胸径性状遗传力明显高于其他家系;家系16、4、3、19的育种值显著高于其他家系。可见,在筛选优势生长的家系方面,树高、米径和胸径的平均数值都比较高的家系,有更好的用材价值和经济价值;家系的数量性状变异系数越小,生长越稳定,时间上的变异较小;遗传力和育种值越大,家系的遗传力越稳定,更加适合子代育种的选择;杂交的亲本树龄适宜选择母本为13年生的中国鹅掌楸和父本为22年生的北美鹅掌楸进行杂交,F1代的遗传力较好并且育种值较高,适宜推广种植。

关键词：杂交鹅掌楸遗传力遗传变异育种值家系选择

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松科植物木质素合成相关基因研究进展

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南京林业大学学报(自然科学版) 2017年第6期41卷 169-176页

作者：陈佩珍吴晓刚韦蔷武星季孔庶南方现代林业协同创新中心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

植物木质素是影响纸浆材品质的关键因素,而松科植物作为重要的纸浆材,对其木质素合成相关调控基因进行系统了解,可为完善木质素生物合成模型提供一定的理论依据。笔者通过对国内外已有研究进行分析,总结植物木质素结构、木质素合成途径... 详细信息

植物木质素是影响纸浆材品质的关键因素,而松科植物作为重要的纸浆材,对其木质素合成相关调控基因进行系统了解,可为完善木质素生物合成模型提供一定的理论依据。笔者通过对国内外已有研究进行分析,总结植物木质素结构、木质素合成途径、木质素合成相关酶基因及松科植物木质素合成基因的研究进展。归纳出松科植物火炬松(Pinus taeda)、马尾松(***)、辐射松(***)、挪威云杉(Picea abie)等木质素合成酶基因研究主要集中在苯丙氨酸解氨酶(phenylalanineammonialyase,PAL)、4-香豆酸辅酶A连接酶(4-coumarate Co A ligase,4CL)、肉桂酸4-羟化酶(cinnamic 4-hydroxygenase,C4H)、香豆酸3-羟化酶(Coumarate 3-hydroxylase,C3H)、咖啡酰辅酶A-O-甲基转移酶(caffeoyl coenzyme A-O-methyltransferase,CCo AOMT)、肉桂酰基辅酶A还原酶(Cinnamoyl Co A reductase,CCR)和肉桂醇脱氢酶(Cinnamyl alcohol dehydrogenase,CAD)等一些常见基因上,其他莽草酸羟基肉桂酰转移酶(shikimate hydroxycinnamoyl transferase,HCT)、阿魏酸5-羟化酶(ferulo 5-hydroxylase,F5H)、O-甲基转移酶(O-methyltransferase,OMT)及咖啡酸-O-甲基转移酶(caffeic acid O-methyltransferase,COMT)等基因研究较欠缺,此外,还有部分基因未涉及。木质素合成是研究松科植物纸浆材的重要切入点,对现有松科植物木质素合成过程中存在问题进行精确的估计,对进一步深入研究松科植物木质素合成机制和优质纸浆材选育具有重要意义。

关键词：松科植物木质素合成酶基因调控基因

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杂交鹅掌楸苗期NaCl胁迫响应研究

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分子植物育种 2017年第2期15卷 735-743页

作者：周艳威李美平鲁路陆叶陈婷婷陈金慧施季森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南方现代林业协同创新中心南京林业大学南京210037

以杂交鹅掌楸体胚再生苗为试验材料,分别采用0、50 mmol/L、100 mmol/L、150 mmol/L、200 mmol/L浓度的NaCl处理,初步探讨了杂交鹅掌楸的耐盐能力,并研究了100 mmol/L NaCl盐胁迫处理对杂交鹅掌楸植株表型、叶绿体超微结构的影响及生理... 详细信息

以杂交鹅掌楸体胚再生苗为试验材料,分别采用0、50 mmol/L、100 mmol/L、150 mmol/L、200 mmol/L浓度的NaCl处理,初步探讨了杂交鹅掌楸的耐盐能力,并研究了100 mmol/L NaCl盐胁迫处理对杂交鹅掌楸植株表型、叶绿体超微结构的影响及生理变化,以探讨杂交鹅掌楸在盐胁迫下的响应机制。表明:(1)在不同浓度NaCl胁迫处理中,杂交鹅掌楸受盐害程度随着NaCl浓度的增加而明显加重,在同一NaCl浓度下,杂交鹅掌楸受盐害指数随胁迫时间的延长而逐渐加剧;植株叶片从基部往上逐渐萎蔫卷曲,但顶芽无明显变化,可能是由于下部叶片的保护以适应盐胁迫环境。(2)100 mmol/L NaCl盐胁迫处理过程中叶绿体膨大变形,膜系统严重损伤,甚至降解,基粒片层排列松散、紊乱,淀粉粒呈现体积增大、数量增加的趋势,嗜锇颗粒电子密度增大,胁迫后期出现聚集现象,说明虽然盐胁迫导致杂交鹅掌楸叶绿体超微结构遭受严重破坏,但杂交鹅掌楸存在适应盐胁迫的结构特征。(3)100 mmol/L NaCl盐胁迫处理过程中过氧化物酶(POD)活性和游离脯氨酸含量先快速升高,后缓慢下降;丙二醛(MDA)含量先缓慢增加,后加快上升,表明盐胁迫条件下,POD和游离脯氨酸能有效减少膜脂质过氧化,使杂交鹅掌楸对盐胁迫具有一定耐受性。100 mmol/L NaCl盐胁迫处理7 d后恢复处理2 d均不能恢复为正常状态,表明杂交鹅掌楸受到中度盐害后短期内难以恢复。

关键词：杂交鹅掌楸叶片 NaCl胁迫超微结构生理指标

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茉莉酸甲酯对杂交鹅掌楸体胚发育的影响

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南京林业大学学报(自然科学版) 2017年第6期41卷 41-46页

作者：成铁龙孟岩陈金慧施季森南方现代林业协同创新中心南京林业大学生物与环境学院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

【目的】探讨作为植物生长调节剂的茉莉酸甲酯(Me JA)对杂交鹅掌楸体胚发育的影响,为进一步提高杂交鹅掌楸体胚发生效率奠定基础。【方法】在已建立的杂交鹅掌楸未成熟胚体细胞发生体系的基础上,选用杂交鹅掌楸3种基因型C138、233012、2... 详细信息

【目的】探讨作为植物生长调节剂的茉莉酸甲酯(Me JA)对杂交鹅掌楸体胚发育的影响,为进一步提高杂交鹅掌楸体胚发生效率奠定基础。【方法】在已建立的杂交鹅掌楸未成熟胚体细胞发生体系的基础上,选用杂交鹅掌楸3种基因型C138、233012、253010为材料,分别添加5种浓度的茉莉酸甲酯,测定杂交鹅掌楸在添加不同浓度茉莉酸甲酯条件下的体胚发生率、成熟率、畸形胚发生率,以及再生植株率。【结果】在体胚诱导培养基中添加不同浓度的Me JA可以显著影响杂交鹅掌楸体胚发生效率,且随着Me JA浓度的增加,体胚发生率和成熟率逐渐升高,畸形胚发生率逐渐降低,而当Me JA浓度超过一定值后,体胚发生率和成熟率呈现下降趋势,畸形胚发生率也逐渐升高。杂交鹅掌楸3种基因型体胚发生率和成熟率从高到低的次序为233012、C138、253010。脱落酸(ABA)能够增强Me JA的上述效应。在体胚苗的生长阶段,浓度逐渐升高的Me JA限制了根的生长,但ABA不能改变该效应。【结论】添加1μmol/L Me JA和2 mg/L ABA时杂交鹅掌楸体胚诱导效果最佳,此时体胚发生率和体胚成熟率相对较高,体胚畸形率最低。

关键词：杂交鹅掌楸体胚发生茉莉酸甲酯脱落酸

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中国鹅掌楸纤维素合酶的CRISPR/Cas9基因敲除系统的gRNA表达载体构建

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分子植物育种 2017年第6期15卷 2195-2199页

作者：徐惠芳金磊磊徐璇许梦璐张芳超郑晨陈金慧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京210037 南京林业大学南方现代林业协同创新中心南京210037

CRISPR/Cas系统最早发现于细菌,对入侵的病毒或噬菌体DNA具有免疫作用。基于CRISPR/Cas的免疫机制,设计开发的CRISPR/Cas9基因编辑系统已经成为真核生物基因编辑的主流工具,在拟南芥、水稻等高等植物的基因组功能研究中已经广泛应用。... 详细信息

CRISPR/Cas系统最早发现于细菌,对入侵的病毒或噬菌体DNA具有免疫作用。基于CRISPR/Cas的免疫机制,设计开发的CRISPR/Cas9基因编辑系统已经成为真核生物基因编辑的主流工具,在拟南芥、水稻等高等植物的基因组功能研究中已经广泛应用。本研究以中国鹅掌楸纤维素合酶(Cellulose synthase,CESA)为研究对象,首次构建了具有表达中国鹅掌楸纤维素合酶(Cellulose synthase,CESA)gRNA(guide RNA)的CRISPR/Cas9基因敲除系统,以LcCESA1基因外显子5'端的第一个外显子区域的GN19NGG序列设计gRNA引物;以p201N-Cas9为载体,Gibson Assembly誖Master Mix为连接酶,通过Gibson Assembly连接技术,将CESA1-gRNA连入p201N-Cas9中,获得p201N-Cas9-CESA1-gRNA载体。根据载体中插入序列,设计了两对检测引物,经PCR鉴定,均获得了相应大小的序列;测序分析进一步证实确认gRNA已经完整准确地连入载体。p201N-Cas9-CESA1-gRNA载体能对CESA1基因进行定向编辑,对后续研究鹅掌楸纤维素合酶的基因功能具有重要意义。

关键词： CRISPR/Cas9系统中国鹅掌楸 gRNA 载体构建

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叶绿体全基因组系统进化分析资源平台的构建

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赤峰学院学报（自然科学版） 2018年第5期34卷 22-23页

作者：郑薇玮陈金慧施季森福建江夏学院电子信息科学学院福建福州350108 南方现代林业协同创新中心、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江苏南京210037

以叶绿体全基因组系统进化分析为研究背景,以工作流技术为基础,整合叶绿体全基因组系统进化分析过程中所需的在线平台,构建实验室专用的资源目录.旨在为提高网上生物信息资源的利用率以及科研人员的分析效率抛砖引玉、提供借鉴.

关键词：工作流技术资源平台叶绿体基因组进化分析

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低温胁迫对杂交鹅掌楸幼苗活性氧和活性氮代谢的影响

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江苏农业科学 2017年第24期45卷 99-102页

作者：成铁龙彭冶施季森陈金慧杨立明南方现代林业协同创新中心江苏南京210037 南京林业大学生物与环境学院江苏南京210037 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江苏南京210037

为了探究低温胁迫处理对鹅掌楸[Liriodendron chinense(Hemsl.)Sarg.]幼苗叶片内的活性氧和活性氮代谢的影响,以杂交鹅掌楸幼苗为材料,在4℃条件下处理6 d,随后于室温下恢复2 d,测定不同时间段幼苗叶片内超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢... 详细信息

为了探究低温胁迫处理对鹅掌楸[Liriodendron chinense(Hemsl.)Sarg.]幼苗叶片内的活性氧和活性氮代谢的影响,以杂交鹅掌楸幼苗为材料,在4℃条件下处理6 d,随后于室温下恢复2 d,测定不同时间段幼苗叶片内超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、一氧化氮合成酶(NOS)等酶活性的变化,以及超氧阴离子(O_2^-·)、过氧化氢(H_2O_2)、一氧化氮(NO)的含量。结果表明,6 d的低温胁迫处理引起了杂交鹅掌楸幼苗叶片内SOD、CAT、NOS活性逐渐升高;室温恢复2d后叶片内SOD、CAT、NOS活性又有所降低,但仍高于对照。低温胁迫处理6 d,O_2^-·和H_2O_2含量升高并维持在较高的水平,NO含量也呈现增加的趋势;室温恢复2 d后叶片内O_2^-·、H_2O_2和NO含量有所降低,但仍高于对照。低温胁迫导致杂交鹅掌楸幼苗叶片积累了大量的活性氧和活性氮代谢物,引起其氧化还原系统的失衡,进而对植株造成伤害。

关键词：杂交鹅掌楸低温活性氧活性氮

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有机纳米材料在植物核酸递送中的研究进展

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江苏农业科学 2017年第22期45卷 1-4页

作者：霍爱玲陈金慧甄艳夏兵陈桢雨施季森南京林业大学林学院/林木遗传和生物技术省部共建教育部重点实验室江苏南京210037 淮阴师范学院江苏淮安223300 南京林业大学南方现代林业协同创新中心江苏南京210037 南京林业大学理学院江苏南京210037

将外源遗传物质导入植物细胞是植物生物技术研究中一项非常重要的技术,对农林业的发展有十分重要的意义,目前常用的植物转基因方法主要包括农杆菌转染法和基因枪法,随着纳米生物技术的发展,基于纳米材料为载体的植物转基因技术为植物遗... 详细信息

将外源遗传物质导入植物细胞是植物生物技术研究中一项非常重要的技术,对农林业的发展有十分重要的意义,目前常用的植物转基因方法主要包括农杆菌转染法和基因枪法,随着纳米生物技术的发展,基于纳米材料为载体的植物转基因技术为植物遗传转化提供了新途径。本文综述了近年来有机纳米材料作为外源基因载体的特点、携带基因的能力、进入受体植物细胞的机制,并展望了有机高分子纳米载体在植物遗传转化中的应用,以期促进植物转基因技术的发展。

关键词：有机纳米材料载体核酸递送壳聚糖聚乙烯亚胺多聚赖氨酸树枝状聚合物

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