检索结果-内蒙古大学图书馆

林业科学 2023年第11期59卷 59-67页

作者：左雯腾孟佳慧卢孟柱王留强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中国林业科学研究院林业研究所北京100091 南方现代林业协同创新中心南京林业大学南京210037 省部共建亚热带森林培育国家重点实验室浙江农林大学林业与生物技术学院杭州311300

【目的】本研究分析了银腺杨生长素受体基因PagFBL3的序列结构、组织表达特异性和亚细胞定位,并创制了过表达PagFBL3转基因杨树,探讨其对茎次生生长的影响,为进一步阐明生长素受体在茎次生生长中的作用机制提供帮助。【方法】利用生物... 详细信息

【目的】本研究分析了银腺杨生长素受体基因PagFBL3的序列结构、组织表达特异性和亚细胞定位,并创制了过表达PagFBL3转基因杨树,探讨其对茎次生生长的影响,为进一步阐明生长素受体在茎次生生长中的作用机制提供帮助。【方法】利用生物信息学方法及相关软件分析系统进化关系、序列相似性及生化特征;克隆并鉴定了银腺杨PagFBL3基因,利用实时荧光定量PCR技术,分析该基因在根、幼叶、成熟叶、幼茎、维管形成层、木质部和韧皮部中的表达;利用Gateway技术,构建融合表达载体35S::PagFBL3-GFP,通过瞬时转化烟草叶片表皮分析PagFBL3的亚细胞定位;同时,将PagFBL3编码区序列重组进入pMDC32载体,构建植物过表达载体35S::PagFBL3,利用农杆菌介导法创制转基因银腺杨,通过表型观察和组织切片分析过表达PagFBL3基因对转基因杨树茎部生长发育的影响。【结果】PagFBL3基因可编码571个氨基酸残基,其编码蛋白定位于细胞核。PagFBL3基因在根、茎和叶中均有表达,并在成熟叶和次生茎中表达量较高。基于抗性筛选和分子水平鉴定,创制了11个过表达PagFBL3转基因杨树株系,选择两个表达量较高的转基因株系进行功能分析。与非转基因植株相比,过量表达PagFBL3基因促进转基因杨树木质部发育,显著增加了转基因杨树的木质部宽度,提高了转基因杨树的径向生长,地径分别增加6.7%和8.5%,第15节间木质部宽度分别增加17.3%和19.9%。此外,过量表达PagFBL3基因也增强了植株的高生长,株高分别增加6.3%和6.9%。【结论】PagFBL3基因主要在成熟叶和次生茎中表达并发挥作用,通过影响木质部发育,提高木质部宽度,进而参与调控杨树的径向生长,该研究为进一步揭示PagFBL3基因参与杨树茎部生长发育的分子机制提供了参考。

关键词：银腺杨生长素受体 PagFBL3 过量表达木质部发育

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柳杉半同胞子代遗传变异分析与早期选择

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南京林业大学学报(自然科学版) 2024年

作者：林强徐进李上前林云斌章允清欧阳磊福建省林业科学研究院福建省森林培育与林产品加工利用重点实验室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福建省福鼎后坪国有林场福建省顺昌埔上国有林场

【目的】通过柳杉种子园半同胞子代测定，阐明家系生长性状的遗传变异、性状相关规律，评价参试家系在试验地点的生长表现和育种价值，选择速生优良家系和单株进行推广应用。【方法】2014年在福建省福鼎后坪国有林场营建柳杉种子园半同... 详细信息

【目的】通过柳杉种子园半同胞子代测定，阐明家系生长性状的遗传变异、性状相关规律，评价参试家系在试验地点的生长表现和育种价值，选择速生优良家系和单株进行推广应用。【方法】2014年在福建省福鼎后坪国有林场营建柳杉种子园半同胞子代试验林，于试验林1～7年生时每木调查树高、胸径和冠幅等生长量指标，建立数据库，分析家系生长性状的遗传变异和相关规律，估算家系及单株遗传力，并对参试家系和单株进行评价和选择。【结果】试验林7年生时，树高、胸径、冠幅和材积的平均值分别为4.51 m、6.68 cm、2.09 m和0.0111 0 m3，变异系数为16.75%～101.60%，参试家系的适应性较好且生长性状存在丰富的变异。1～7年生试验林的树高、胸径和材积等生长性状在重复和家系间的差异均达极显著水平，生长环境和家系本身的基因型对柳杉早期生长均有显著影响。试验林1～7年生的家系遗传力为0.465～0.649，单株遗传力为0.223～0.507，在家系层次上，生长表现受中等程度之上的遗传控制；在个体层次上，生长表现受较弱程度的遗传控制。生长性状间的相关系数值为0.35～0.95，生长性状的表型相关均达极显著水平。经综合评价和估算遗传增益，选出速生家系8个，树高、胸径和材积等遗传增益的平均值分别为5.53%、7.89%和22.95%；选出速生个体35个，其树高、胸径和材积的平均遗传增益分别为23.11%、27.84%和96.77%。【结论】参试柳杉家系生长表现较好，生长性状遗传变异丰富，选择的速生优良家系和个体将为试验地区柳杉人工造林提供良种材料，为构建柳杉第2代育种群体和提升柳杉遗传改良水平提供育种材料。

关键词：柳杉种子园半同胞子代生长性状遗传变异早期选择

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38年生马尾松种源生长及材性联合分析

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南京林业大学学报(自然科学版) 2022年第3期46卷 203-212页

作者：胡兴峰吴帆孙晓波陈厚平殷安政季孔庶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方现代林业协同创新中心安徽省六安市裕安区国有林木良种场

【目的】通过分析已达成熟期的马尾松种源生长与材性变异,揭示不同性状在地理种源上的变异规律,并筛选适合在安徽省六安市及类似立地区域推广的速生且材质优良的纸浆材种源。【方法】以安徽省六安市裕安区国有林木良种场的38年生(成熟林... 详细信息

【目的】通过分析已达成熟期的马尾松种源生长与材性变异,揭示不同性状在地理种源上的变异规律,并筛选适合在安徽省六安市及类似立地区域推广的速生且材质优良的纸浆材种源。【方法】以安徽省六安市裕安区国有林木良种场的38年生(成熟林)马尾松55个种源为试材,测定其胸径、树高、管胞长度及宽度、基本密度和微纤丝角,进行生长与材性联合分析。【结果】胸径、树高、材积、管胞长度、管胞宽度、微纤丝角和基本密度在种源水平上均差异极显著(P<0.01)。各性状表型变异系数、遗传变异系数分别为3.02%～58.61%、5.56%～28. 16%;胸径、树高、材积、管胞长度、管胞宽度、基本密度和微纤丝角种源遗传力分别为0.665 7、0.558 9、0.616 9、0.996 3、0.965 6、0.739 3和0.823 3。相关性研究表明:生长性状与纬度呈显著负相关,与经度相关不显著;材性与经纬度均相关不显著,但表现出局部的变异规律;生长性状间相关性高于生长与材性间相关性;微纤丝角从髓心至树皮总体随着龄级的增大而减小,木材基本密度、管胞长和宽从髓心至树皮总体随着龄级的逐渐增大而增大,变化幅度随着龄级的增大而减小。通过综合指数选择出5个综合性状优良种源,其胸径、树高、材积、管胞长度与宽度、基本密度和微纤丝角平均遗传增益分别为3.69%、5.72%、15.12%、7.05%、-1.12%、0.17%和-6.46%。【结论】成熟林马尾松种源间差异显著,并且生长性状存在从南向北逐渐减小的变异规律,材性与经纬度不相关,对其进行纸浆材生长与材性联合选择具一定潜力,可为纸浆材马尾松良种选择提供可靠依据。

关键词：马尾松种源基本密度管胞微纤丝角材性

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CRISPR/Cas技术及其作用机理

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分子植物育种 2022年第7期20卷 2310-2319页

作者：毛金燕翟惠王洁侯静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京210037 南京林业大学林学院南方现代林业协同创新中心南京210037

CRISPR/Cas(Clustered regularly interspaced short palindromic repeats/CRISPR-associated)系统是一种原核生物的免疫系统,能够抵御外来病毒、质粒等遗传元件的入侵,为自身提供了获得性免疫保护机制。该系统具有操作简单、高效等优点... 详细信息

CRISPR/Cas(Clustered regularly interspaced short palindromic repeats/CRISPR-associated)系统是一种原核生物的免疫系统,能够抵御外来病毒、质粒等遗传元件的入侵,为自身提供了获得性免疫保护机制。该系统具有操作简单、高效等优点,通过改造使其成为了锌指核酸酶(ZFNs)技术和转录激活因子样效应物核酸酶(TALENs)技术之后的第三代定点编辑技术。目前,Cas9、Cas12、Cas13、Cas14等Cas蛋白相继出现,这些CRISPR/Cas系统在RNA的指导下,可对靶向的双链DNA、单链RNA和单链DNA进行编辑,在基因敲除或替换、转录调控、表观遗传调控、荧光成像及分子检测等领域具有广阔的应用前景。本研究将对CRISPR/Cas系统的来源、结构及其作用机理进行介绍,以期为CRISPR/Cas系统的应用研究提供一些有益参考。

关键词： CRISPR/Cas 定点编辑双链DNA 单链RNA 单链DNA

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现代林木育种关键核心技术研究现状与展望

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南京林业大学学报(自然科学版) 2022年第6期46卷 1-9页

作者：陈赢男韦素云曲冠正胡建军王军辉尹佟明潘惠新卢孟柱康向阳李来庚黄敏仁王明庥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东北林业大学林木遗传育种国家重点实验室中国林业科学研究院林业研究所浙江农林大学林业与生物技术学院省部共建亚热带森林培育国家重点实验室北京林业大学生物科学与技术学院中国科学院上海生命科学研究院植物生理生态研究所植物分子遗传国家重点实验室

良种是提升人工林生产力和增强其碳汇能力的重要基础。“林业种质资源培育与质量提升”是国家“十四五”重点研发任务之一。突破制约林木育种效率和遗传增益提升的瓶颈对于保障国家木材安全和实现“双碳”目标具有十分重要的战略意义。... 详细信息

良种是提升人工林生产力和增强其碳汇能力的重要基础。“林业种质资源培育与质量提升”是国家“十四五”重点研发任务之一。突破制约林木育种效率和遗传增益提升的瓶颈对于保障国家木材安全和实现“双碳”目标具有十分重要的战略意义。由于传统林木育种周期长、效率低、表型选择精度差，以分子育种为代表的现代育种技术可以显著缩短林木育种周期，精准改良目标性状，成为实现高效林木遗传改良的关键途径。笔者分析了限制林木遗传改良进程的主要问题，阐述了全基因组选择育种等现代林木育种关键核心技术的发展现状及应用情况，并对这些技术未来发展方向进行了展望，为加速林木遗传改良的重大技术创新提供参考。

关键词：林木育种全基因组选择育种双单倍体(DH)系育种多倍体育种多基因聚合育种基因编辑育种

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CRISPR/Cas技术在木本植物改良中的应用

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南京林业大学学报(自然科学版) 2021年第6期45卷 24-30页

作者：侯静毛金燕翟惠王洁尹佟明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方现代林业协同创新中心南京林业大学林学院

木本植物育种周期长、种质资源匮乏,已成为限制木本植物种质创新的主要因素。CRISPR/Cas系统是近年来发展起来的能够实现对基因组进行精准定点编辑的技术,具有操作简单、周期短、效率高等优点,可实现基因的敲除、插入、替换等目的,从而... 详细信息

木本植物育种周期长、种质资源匮乏,已成为限制木本植物种质创新的主要因素。CRISPR/Cas系统是近年来发展起来的能够实现对基因组进行精准定点编辑的技术,具有操作简单、周期短、效率高等优点,可实现基因的敲除、插入、替换等目的,从而精确地引入目标性状。目前,该技术已在多种家畜、昆虫、作物中得到了成功应用,对大量性状进行了改良,实现了种质资源的原始创新,大大缩短了育种年限。CRISPR/Cas技术的产生为木本植物的遗传改良提供了契机。笔者对CRISPR/Cas技术在杨树(Populus spp.)、苹果(Malus spp.)、柑橘(Citrus spp.)、葡萄(Vitis vinifera)、木薯(Cassava spp.)等木本植物育种中的应用进行了总结,该技术实现了T0代木本植物优良基因型的固定,在生长、材性、抗病性、抗旱性等性状上得到了明显改善,加快了木本植物育种进程,提高了育种效率。但该技术在木本植物中的应用尚处于起步阶段,还存在脱靶率高、编辑效率低、纯合突变少等问题。基于此,对CRISPR/Cas技术在木本植物中的应用前景进行了展望,以期为木本植物基因功能研究及品种改良提供有益参考。

关键词： CRISPR/Cas 基因组编辑分子育种木本植物品种改良

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鹅掌楸基因组部分SNP标记在种源评价中的应用

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安徽农业科学 2024年第21期52卷 93-96页

作者：陆叶施季森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方现代林业协同创新中心江苏南京210037

以6个鹅掌楸(Liriodendron chinense)种源和3个北美鹅掌楸(Liriodendron tulipifera)种源共计23个个体作为研究群体,选取11对真实SNP位点,对这253个SNP标记的PCR产物进行正反向Sanger测序。结果表明:在11个真实SNP位点中,8个SNP位点在... 详细信息

以6个鹅掌楸(Liriodendron chinense)种源和3个北美鹅掌楸(Liriodendron tulipifera)种源共计23个个体作为研究群体,选取11对真实SNP位点,对这253个SNP标记的PCR产物进行正反向Sanger测序。结果表明:在11个真实SNP位点中,8个SNP位点在中国鹅掌楸和北美鹅掌楸间呈现出多态性,其中3个位点是检测鹅掌楸和北美鹅掌楸种间分化的潜在标记。11个SNP标记在北美鹅掌楸种内都没有多态性。lm_ll_10205、lm_ll_10836、lm_ll_3853和lm_ll_82464个SNP位点在我国东部的湖南浏阳、浙江松阳和江西庐山3个种源间存在多态性,仅有lm_ll_10205位点在我国西部种源间存在多态性。前期开发的SNP标记可以用于鹅掌楸种源遗传多样性的研究。研究种源间SNP位点的变异特征为揭示鹅掌楸的起源、进化以及遗传变异多样性提供了科学数据。

关键词：北美鹅掌楸鹅掌楸 SNP标记 SNP位点种源

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我国桉树遗传育种研究进展

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南京林业大学学报(自然科学版) 2022年第6期46卷 41-50页

作者：李梅施季森罗建中甘四明中国林业科学研究院热带林业研究所热带林业研究国家林业和草原局重点实验室中国林业科学研究院林木遗传育种国家重点实验室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中国林业科学研究院速生树木研究所

桃金娘科(Myrtaceae)桉属(Eucalyptus)、杯果木属(Angophora)和伞房属(Corymbia)树种统称桉树，引入我国已有130余年的历史，是重要的工业用材林树种。我国桉树遗传育种研究始于20世纪60年代的种子园建设和70年代后期的种源试验，一些... 详细信息

桃金娘科(Myrtaceae)桉属(Eucalyptus)、杯果木属(Angophora)和伞房属(Corymbia)树种统称桉树，引入我国已有130余年的历史，是重要的工业用材林树种。我国桉树遗传育种研究始于20世纪60年代的种子园建设和70年代后期的种源试验，一些技术显著促进了其进程，主要有：(1)早期的种子园技术促进了无性繁殖困难树种的有性扩繁；(2)20世纪90年代兴起的扦插和组织培养技术推动了优良无性系选育与应用；(3)20世纪90年代末分子标记技术开启了我国桉树分子育种研究的新纪元；(4)21世纪初转基因技术为品种创制提供了崭新的手段；(5)刚尝试的基因组编辑技术展现了巨大的应用潜力。桉树育种策略和种质资源是其遗传育种研究的基础，已对一些树种制定了育种策略和育种计划，兼顾纯种内轮回选择和杂种无性系的选育，主要经济性状包括材积生长、木材密度、抗病虫和抗风等；累计已收集了近200个树种3 000余个家系的种质资源。我国桉树遗传育种研究已取得显著进展，主要包括：(1)几个主要树种的轮回选择和世代改良，仅尾叶桉(***)进入了第3个世代；(2)杂交育种的成效显著，培育了目前仍主栽的DH32-29和DH33-27等优良杂种无性系；(3)无性系育种结合无性繁殖技术(尤其是组织培养)的研发，极大地推动了无性系林业的发展；(4)开发了多种分子标记，包括基于新一代测序技术的标记，并基于分子标记利用连锁作图和关联分析的方法，在尾叶桉等6个树种中检测了与生长、材性和/或抗逆等性状相关的基因组位点；(5)已对逆境响应、激素和木材形成等相关的功能基因进行了克隆和表达分析，一些功能基因显示了较好的育种应用潜力；(6)已优化遗传转化体系，获得了转基因植株，并尝试了基因组编辑的可行性。但是，我国桉树遗传育种研究仍面临诸多挑战，如基因型×环境互作的复杂性和高质量基因组/泛基因组的缺乏，种质资源流失，新无性系缺乏，尚待从头克隆和鉴定具有育种价值的优异基因，基因组选择实用性有待探索，遗传转化率需进一步提高等。桉树遗传育种研究对促进我国林业生产的意义是显著的，将有望在高世代改良、种质资源的长期评价、杂种优势的机制与利用、基因组选择的有效应用和转基因与基因组编辑技术等方面取得突破。

关键词：桉树遗传育种高世代杂种无性系分子育种遗传转化

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木本植物性别决定基因研究进展

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植物学报 2021年第1期56卷 90-103页

作者：陆静陈赢男尹佟明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京210037 南京林业大学林学院南方现代林业协同创新中心南京210037

雌雄异株植物是研究性别决定遗传机制及性染色体起源与进化的理想材料,而克隆性别决定基因是解析性别决定遗传机制的关键。木本植物中有丰富的雌雄异株植物,且包括2种相反的性别决定系统:XY型(雌株为同配型的XX,雄株为异配型的XY)和ZW型... 详细信息

雌雄异株植物是研究性别决定遗传机制及性染色体起源与进化的理想材料,而克隆性别决定基因是解析性别决定遗传机制的关键。木本植物中有丰富的雌雄异株植物,且包括2种相反的性别决定系统:XY型(雌株为同配型的XX,雄株为异配型的XY)和ZW型(雌株为异配型的ZW,雄株为同配型的ZZ)。此外,不同性别植株的经济价值也有所不同。在木本植物中开展性别决定机制研究不仅具有重要的理论意义,还具有较高的生产应用价值。随着大规模基因测序技术的快速发展,越来越多的木本植物性别决定基因被鉴定和克隆,为解析雌雄异株植物性别决定机制和性染色体的演化过程提供了有力的实验证据。该文详细总结了近年来木本植物性别决定基因研究的重要进展,并展望了未来的研究方向及发展趋势。

关键词：雌雄异株木本植物性别决定系统性别决定基因基因克隆

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植物异戊烯基转移酶研究进展

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生物技术通报 2021年第2期37卷 149-161页

作者：陈妤朱沛煌李荣朱灵芝季孔庶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方现代林业协同创新中心南京210037

次生代谢产物的生物学作用被认为是高等植物生存和进化的关键。类异戊二烯(Isoprenoids)化合物作为植物中极为丰富的一类次生代谢物,在植物信号转导、适应气候、繁殖及防御等方面具有多种生理功能。此外,植物类异戊二烯化合物还广泛应... 详细信息

次生代谢产物的生物学作用被认为是高等植物生存和进化的关键。类异戊二烯(Isoprenoids)化合物作为植物中极为丰富的一类次生代谢物,在植物信号转导、适应气候、繁殖及防御等方面具有多种生理功能。此外,植物类异戊二烯化合物还广泛应用于制药、天然乳胶、香料及有机合成等工业领域,具有重要的经济价值。异戊烯基转移酶(Prenyltransferase,PT)是连接上游甲羟戊酸和磷酸甲基赤藓糖途径与下游不同结构类异戊二烯生物合成分支点的关键酶,因此异戊烯基转移酶及其基因在整个类异戊二烯生物合成与调控过程中具有重要地位。本文介绍了植物类异戊二烯生物合成通路、异戊烯基转移酶基因克隆与分析、酶功能鉴定及其系统分类,并介绍了其在针叶树中的研究进展,旨在为植物类异戊二烯化合物生物合成与调控机制的进一步研究提供帮助,同时为针叶树种产脂和抗生物逆境的分子水平研究指明相关方向。

关键词：类异戊二烯生物合成异戊烯基转移酶基因家族

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