检索结果-内蒙古大学图书馆

林业科学 2017年第4期53卷 83-95页

作者：尹吴孙伟博周燕诸葛强南京林业大学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京210037

【目的】核酮糖-1,5-二磷酸羧化酶(Rubisco)是参与植物光合作用的第1步碳同化的关键酶,而Rubisco活化酶(RCA)能够使Rubisco处于稳定的催化活性状态,从而提高光合效率。本研究从毛果杨中克隆RCA基因并通过遗传转化南林895杨,获得PtRCA高... 详细信息

【目的】核酮糖-1,5-二磷酸羧化酶(Rubisco)是参与植物光合作用的第1步碳同化的关键酶,而Rubisco活化酶(RCA)能够使Rubisco处于稳定的催化活性状态,从而提高光合效率。本研究从毛果杨中克隆RCA基因并通过遗传转化南林895杨,获得PtRCA高表达的转基因株系,并进行分子检测及相关功能分析,为培育杨树新型高光效抗逆品种提供依据。【方法】基于毛果杨基因组数据库信息克隆PtRCA基因序列,利用生物信息学对PtRCA基因进行功能和结构分析。采用Gateway技术将PtRCA构建到植物表达载体pGWB406中,以南林895杨为受体材料,通过农杆菌介导法进行遗传转化。以转PtRCA基因南林895杨和对照(南林895杨)为材料,测定分析在高温胁迫下转基因植株的基因表达、光合参数和叶绿素荧光参数的差异。【结果】从毛果杨中克隆获得PtRCA的CDS序列长1 323 bp,编码440个氨基酸残基,其蛋白相对分子质量为48 315.9 Da,等电点pI为5.57,为疏水性蛋白,无信号肽以及跨膜结构;通过序列对比,发现PtRCA属AAA+超级家族一员,且与大豆、拟南芥RCA蛋白同源性较高。转PtRCA基因南林895杨RCA表达量均高于对照,且能够利用强光充分进行光合作用,其光饱和点也均高于对照,增加约12.5%~37.5%;光补偿点除3号株系外,其他转基因株系均略低于对照;转基因植株在光饱和点的光合速率比对照增高24.6%~55.7%。转基因株系对CO_2的利用能力和羧化效率均强于对照组,CO_2饱和点除1号和4号株系外,其他株系均比对照低12.5%~25.0%;CO_2补偿点比对照降低53.1%~80.4%;光呼吸比对照低37.7%~79.3%,并且转基因杨树在CO_2饱和点的光合速率比对照增高4.4%~26.4%。另外,转基因杨树表现出耐光氧化的能力,光氧化处理后,对照PSⅡ原初光化学效率下降61.7%,而转基因杨树下降45.0%~53.1%;对照PSⅡ实际光化学效率下降54.1%,而转基因杨树下降38.7%~52.0%;光化学猝灭系数对照下降68.3%,而转基因杨树下降51.0%~65.8%;非光化学猝灭系数对照仅增加3.0%,而转基因杨树增加6.0%~26.5%。【结论】杨树Rubisco活化酶(PtRCA)蛋白与大豆、拟南芥RCA蛋白同源性较高。通过实时定量及相关生理分析表明,转PtRCA基因南林895杨具耐高温特性,利用CO_2和强光进行光合作用的能力较强,催化Ru BP进行羧化反应的效率较高。转PtRCA基因杨树能够充分利用吸收的光子,PSⅡ反应中心效率较高,过剩光能量得到较好的耗散,表现出耐光氧化的能力。研究结果表明,PtRCA基因的高效表达提高了转基因植株的光合效率,并对高温高光强具有调节能力。

关键词：杨树 Rubisco活化酶基因转基因光合作用

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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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木质素磺酸镁对不同纤维素原料酶解的影响机制

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化工学报 2017年第8期68卷 3275-3281页

作者：任继巍刘蕾钱子俊张一瞳欧阳嘉南京林业大学林学院江苏南京210037 南京林业大学化学工程学院江苏南京210037 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

为探讨木质素磺酸镁作为辅助添加剂在纤维原料酶解过程的作用机制,以两种木质素磺酸镁为研究对象,考察了不同来源木质素磺酸镁组构差异及其在不同纤维原料酶解过程中的作用。研究发现,商品木质素磺酸镁较自制木质素磺酸镁具有更高的磺化... 详细信息

为探讨木质素磺酸镁作为辅助添加剂在纤维原料酶解过程的作用机制,以两种木质素磺酸镁为研究对象,考察了不同来源木质素磺酸镁组构差异及其在不同纤维原料酶解过程中的作用。研究发现,商品木质素磺酸镁较自制木质素磺酸镁具有更高的磺化度,但自制木质素磺酸镁具有更高总羟基相对含量。商品木质素磺酸镁和自制木质素磺酸镁对微晶纤维素酶解均有促进作用;对于木质纤维原料酶解,两种木质素磺酸镁对水热法预处理物料均有抑制作用。对亚硫酸氢镁预处理物料酶解,仅低浓度的自制木质素磺酸镁表现出促进作用。该研究为解释木质素磺酸镁对纤维素原料酶解的影响机制提供了理论依据。

关键词：木质素磺酸镁纤维素酶解表面活性剂生物质生物乙醇

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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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杉木第3代种子园营建技术及应用

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森林与环境学报 2018年第4期38卷 406-413页

作者：郑仁华施季森苏顺德林华忠林建椿方禄明叶代全福建省林业科学研究院福建福州350012 国家林业局南方山地用材林培育重点实验室福建福州350012 南京林业大学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 福建省将乐国有林场福建将乐353300 福建省光泽华桥国有林场福建光泽354103 福建省洋口国有林场福建顺昌353211

以90份杉木第3代生产群体为材料在福建省光泽华桥国有林场营建87.6 hm^2杉木第3代种子园。从区划设计、无性系配置、嫁接技术和管理技术等方面介绍了杉木第3代种子园营建技术。嫁接9 a后,种子园平均树高、胸径和冠幅分别为5.10 m、14.74... 详细信息

以90份杉木第3代生产群体为材料在福建省光泽华桥国有林场营建87.6 hm^2杉木第3代种子园。从区划设计、无性系配置、嫁接技术和管理技术等方面介绍了杉木第3代种子园营建技术。嫁接9 a后,种子园平均树高、胸径和冠幅分别为5.10 m、14.74 cm和4.72 m,球果产量可达到1 313.90 kg·hm^(-2),出籽率为3.25%,种子实际产量达到42.70 kg·hm^(-2)。对种子园生长、种子产量、种实等性状的进一步分析表明,在结合种子园亲本结实性状的遗传选择基础上,加强种子园树体管理,特别是顶梢短截能显著提高种子园的种子产量。第3代杉木种子园生产的良种与福建省主栽的杉木良种造林对比表明,杉木第3代种子园的良种生长表现出明显的生长优势,5年生时树高、胸径和单株立木材积分别为7.12 m、10.94 cm和0.039 9 m^3,年均生长量分别为1.42 m、2.19 cm和0.007 98 m^3。

关键词：杉木第3代种子园营建技术种子产量造林表现

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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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凝结芽孢杆菌N-乙酰-β-D-氨基葡萄糖苷酶基因的克隆鉴定及酶学性质

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林业工程学报 2017年第2期2卷 70-75页

作者：夏美娟宦才辉姜婷郑兆娟欧阳嘉南京林业大学化学工程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南京210037

N-乙酰-β-D-氨基葡萄糖苷酶(N-acetyl-β-D-glucosaminidase,NAGase)是微生物几丁质酶系中不可缺少的一部分,近年来由于其在几丁质降解过程中的特殊作用而受到关注。笔者从凝结芽孢杆菌NL01基因组上克隆获得了1个假定的N-乙酰-β-D-氨... 详细信息

N-乙酰-β-D-氨基葡萄糖苷酶(N-acetyl-β-D-glucosaminidase,NAGase)是微生物几丁质酶系中不可缺少的一部分,近年来由于其在几丁质降解过程中的特殊作用而受到关注。笔者从凝结芽孢杆菌NL01基因组上克隆获得了1个假定的N-乙酰-β-D-氨基葡萄糖苷酶基因,长度为1 761 bp,编码586个氨基酸,蛋白质理论分子量为64.5 k Da,编码氨基酸序列与已报道的N-乙酰-β-D-氨基葡萄糖苷酶相似性仅为38%。将该基因克隆至表达载体pETDuet-1上,并在大肠杆菌BL21(DE3)中进行重组表达,结果显示重粗酶具有N-乙酰-β-D-氨基葡萄糖苷酶活力,经镍柱纯化获得纯酶的比酶活为74.3 U/mg。对重组酶酶学性质研究发现,该酶是一种新型耐高温N-乙酰-β-D-氨基葡萄糖苷酶。最适pH为5.5,最适温度为75℃,pH和热稳定性较好,在pH 3.5~7.5范围内比较稳定,在不高于65℃条件下热处理30 min后,酶活力可以保持在70%以上。

关键词：凝结芽孢杆菌 N-乙酰-β-D-氨基葡萄糖苷酶表达纯化酶学性质

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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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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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