检索结果-内蒙古大学图书馆

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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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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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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多噬伯克霍尔德氏菌WS-FJ9对林木病原菌物的拮抗作用及代谢产物的稳定性

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微生物学通报 2021年第6期48卷 1985-1996页

作者：解星丽吴小芹南京林业大学林学院南方现代林业协同创新中心江苏南京210037 江苏省有害生物入侵预防与控制重点实验室江苏南京210007

【背景】伯克霍尔德氏菌(Burkholderia)是一类重要的植物根际促生细菌,许多菌株具有抑制植物病原菌生长和促进植物生长等功能。【目的】探究高效解磷促生细菌多噬伯克霍尔德氏菌(B. multivorans) WS-FJ9对不同林木病原菌物的抑菌作用。... 详细信息

【背景】伯克霍尔德氏菌(Burkholderia)是一类重要的植物根际促生细菌,许多菌株具有抑制植物病原菌生长和促进植物生长等功能。【目的】探究高效解磷促生细菌多噬伯克霍尔德氏菌(B. multivorans) WS-FJ9对不同林木病原菌物的抑菌作用。【方法】采用平板对峙法检测菌株WS-FJ9对5株林木病原真菌和卵菌的抑制效果;基于比色法检测经菌株WS-FJ9处理后病原菌菌丝细胞内含物的变化;使用antiSMASH 5.0在线预测网站对其次生代谢物质进行预测;通过菌丝生长抑制速率法对其无菌发酵滤液的抑菌活性和稳定性进行研究。【结果】菌株WS-FJ9对5种林木病原菌均具有不同程度的抑制作用,其中菌悬液对樟疫霉(Phytophthora cinnamomi)的抑制作用最好,抑菌带宽度为14.82±0.20mm,无菌发酵滤液对真菌拟茎点霉(Phomopsismacrospore)和松杉球壳孢(Sphaeropsis sapinea)的抑制效果显著,抑菌率分别为62.22%和62.78%;经无菌发酵滤液处理后的病原菌菌丝内的丙二醛含量增高,还原糖和可溶性蛋白含量显著降低。WS-FJ9菌株的基因组中含27个不同的次级代谢产物编码基因簇,其中包含编码嗜铁素、细菌素和抗生素等抑菌基因簇;该菌株发酵液在高温、紫外照射和强酸强碱环境条件下及经蛋白酶处理后,其抑菌活性均未受到影响。【结论】多噬伯克霍尔德氏菌WS-FJ9对林木病原菌物具有很好的生防潜力。

关键词：多噬伯克霍尔德氏菌病原真菌和卵菌发酵液稳定性

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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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白皮松种子萌发过程中呼吸代谢和内源激素对温度变化的响应

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中南林业科技大学学报 2021年第3期41卷 25-36页

作者：郭聪聪沈永宝史锋厚江苏农林职业技术学院风景园林学院江苏句容212400 南京林业大学风景园林学院江苏南京210037 南京林业大学南方现代林业协同创新中心江苏南京210037 南京林业大学林学院江苏南京210037 南京林业大学国家林业和草原局南方林木种子检验中心江苏南京210037

【目的】确定白皮松种子萌发的适宜条件,揭示不同温度下种子萌发过程中的呼吸途径和激素变化规律。【方法】将种子置于不同温度下进行萌发试验,测定发芽率、发芽速率(SG)和平均发芽时间(MGT),并探索温度对磷酸己糖异构酶(PGI)、苹果酸... 详细信息

【目的】确定白皮松种子萌发的适宜条件,揭示不同温度下种子萌发过程中的呼吸途径和激素变化规律。【方法】将种子置于不同温度下进行萌发试验,测定发芽率、发芽速率(SG)和平均发芽时间(MGT),并探索温度对磷酸己糖异构酶(PGI)、苹果酸脱氢酶(MDH)、葡萄糖-6-磷酸脱氢酶(G-6-PDH)和6-磷酸葡萄糖脱氢酶(6-PGDH)联合酶活性以及赤霉素(GA3)、生长素(IAA)、玉米素核苷(ZR)、脱落酸(ABA)含量变化的影响。【结果】15和20℃下种子萌发率分别为87.33%和92.67%,温度升高到25和30℃,萌发率降至5%以下,10℃下无种子萌发;20℃下,种子中碳水化合物经糖酵解途径(EMP)初始降解后进入三羧酸循环(TCA),MDH活性升高,随着戊糖磷酸途径(PPP)途径活化程度不断推进,G-6-PDH和6-PGDH联合酶活性快速升高。25℃下,种子内PGI活性维持高水平,TCA循环启动但活化程度低;20℃下,种子中GA3、IAA和ZR含量升高,ABA分解代谢旺盛,GA3/ABA、IAA/ABA和ZR/ABA升高。25℃下,种子中ABA合成活动强烈含量升高,GA3/ABA、IAA/ABA和ZR/ABA降低。【结论】白皮松种子萌发的适宜温度范围为15~20℃,温度继续升高则产生热抑制;种子呼吸代谢类型和激素含量因温度变化而改变并以此发挥对萌发的调节作用。适温20℃下,种子呼吸以PPP为主,EMP-TCA占据一定比例,且胚中呼吸代谢较为活跃。种子内促生长类激素含量升高,抑制类激素分解代谢旺盛,向着种子萌发方向发展;高温25℃下,种子主要通过EMP进行呼吸代谢且抑制型激素含量占优势,萌发受阻。

关键词：白皮松种子萌发温度呼吸代谢内源激素

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石榴等陆生植物Actin1基因密码子偏向性与进化分析

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分子植物育种 2020年第6期18卷 1799-1807页

作者：王英张太奎张孟伟赵玉洁袁伟程刘翠玉苑兆和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

肌动蛋白Actin1基因参与构成植物细胞骨架,功能域高度保守,在植物系统演化中具有特殊作用,是重要的管家基因。本研究选取石榴等63种具有重要经济价值或生态价值的陆生植物Actin1基因,分析其密码子使用偏好性和进化。研究结果表明:石榴Ac... 详细信息

肌动蛋白Actin1基因参与构成植物细胞骨架,功能域高度保守,在植物系统演化中具有特殊作用,是重要的管家基因。本研究选取石榴等63种具有重要经济价值或生态价值的陆生植物Actin1基因,分析其密码子使用偏好性和进化。研究结果表明:石榴Actin1基因有效密码子值为46.809,密码子使用偏性较弱。石榴Actin1基因同义密码子相对使用度大于1的密码子大部分偏向于使用以G/C结尾,其偏性主要是由于自然选择压力影响。石榴等陆生植物的Actin1基因偏向使用AAC、GAU、CAG、GAG密码子,这种偏向性在陆生植物之间属于趋同进化模式,亲缘关系相近的物种对Actin1基因密码子使用模式相似。由63种陆生植物的Actin1基因密码子偏性分析证实与物种密码子偏性与其进化及亲缘关系相关。本研究通过对石榴等陆生植物Actin1基因密码子偏向性与进化分析为Actin1基因家族的后续研究提供理论参考。

关键词：石榴(Punica granatum) 陆生植物 Actin1基因密码子使用偏好性进化分析

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薄壳山核桃CiDGAT1基因的克隆及表达模式分析

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南京林业大学学报(自然科学版) 2020年第6期44卷 55-62页

作者：周晓峰莫正海尚杨娟骆敏苏文川谭鹏鹏韩明慧邓秋菊田朝霞彭方仁南京林业大学南方现代林业协同创新中心南京林业大学林学院中国科学技术大学生命科学学院

【目的】研究薄壳山核桃(Carya illinoinensis)CiDGAT1基因的结构特征和表达模式,为深入分析CiDGAT1基因功能提供理论参考。【方法】以薄壳山核桃‘波尼’果实为材料,利用DGAT1基因保守片段设计特异引物,通过3’RACE和RT-PCR技术,克隆... 详细信息

【目的】研究薄壳山核桃(Carya illinoinensis)CiDGAT1基因的结构特征和表达模式,为深入分析CiDGAT1基因功能提供理论参考。【方法】以薄壳山核桃‘波尼’果实为材料,利用DGAT1基因保守片段设计特异引物,通过3’RACE和RT-PCR技术,克隆薄壳山核桃的CiDGAT1基因。运用生物信息学方法分析其蛋白性质、亲缘进化关系及基因结构。通过实时荧光定量PCR分析该基因在不同品种以及果实不同发育时期的表达模式。【结果】克隆到1条薄壳山核桃油脂合成相关基因CiDGAT1,该基因开放阅读框(ORF)1 617 bp,编码538个氨基酸,5’UTR区包含294个碱基,3’UTR区包含340个碱基。基因结构分析显示,CiDGAT1由15个外显子和14个内含子组成。系统进化分析表明CiDGAT1蛋白聚在双子叶植物分支中,与栎树(Quercus suber)QsDGAT1和榛子(Corylus americana)CaDGAT1的亲缘关系最近。实时荧光定量PCR结果表明,在早熟品种‘波尼’和晚熟品种‘马罕’与‘金华’3个品种果实发育过程中,CiDGAT1在‘波尼’发育时表达量较高,在145 d成熟期时达到最高,而‘马罕’、‘金华’品种在生长过程中,CiDGAT1表达量一直缓慢增长,152 d后迅速升高,至最后成熟时达到最高值。【结论】CiDGAT1属于MBOAT家族,在薄壳山核桃果实发育过程中表达量呈上升趋势,是油脂合成过程中重要的调控因子。

关键词：薄壳山核桃油脂合成 CiDGAT1 基因克隆表达模式

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