检索结果-内蒙古大学图书馆

林业科学研究 2023年第5期36卷 83-90页

作者：葛晓兰杜久军张磊曲冠证胡建军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 东北林业大学林学院林木遗传育种全国重点实验室黑龙江哈尔滨150006 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]分析PeERF1基因在胡杨干旱胁迫下的作用和PeERF1转基因植株抗旱的生理适应机制,为进一步研究该基因在木本植物中的抗旱调控机制奠定基础。[方法]以胡杨为材料进行20%PEG6000模拟干旱(0、12和24 h)处理,对胡杨PeERF1基因进行时空... 详细信息

[目的]分析PeERF1基因在胡杨干旱胁迫下的作用和PeERF1转基因植株抗旱的生理适应机制,为进一步研究该基因在木本植物中的抗旱调控机制奠定基础。[方法]以胡杨为材料进行20%PEG6000模拟干旱(0、12和24 h)处理,对胡杨PeERF1基因进行时空表达模式分析。以非转基因(WT)、过表达35S::PeERF1转基因植株(PE)、显性抑制35S::PeERF1-SRDX转基因植株(SE)为试验材料,采用不同浓度PEG6000(对照组,20%)处理WT、PE和SE模拟干旱胁迫,并对其进行表达模式、生长性状和生理指标分析。[结果]研究结果表明PeERF1基因在胡杨叶中的表达水平最高,其次是茎和根。在正常状态下,转基因植株和WT生长性状、叶绿素含量、过氧化氢酶(CAT)、丙二醛(MDA)和过氧化物酶(POD)含量变化不大。在20%PEG6000处理后,PE转基因植株比WT表现出更好的生长状态,PE转基因植株的叶绿素含量、CAT和POD含量高于WT,PE转基因植株MDA含量低于WT。而SE转基因植株则表现出相反的性状。[结论]本研究结果初步显示干旱胁迫下,PeERF1基因转基因植株生长状态、叶绿素含量、过氧化氢酶、丙二醛和过氧化物酶等相关生理指标均发现显著变化。PeERF1对转基因杨树响应干旱起到了正向调控的作用。

关键词：银腺杨转基因干旱胁迫生长性状生理指标

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水肥胁迫对基于时间序列图像的苗木表型信息的影响

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林业科学 2023年第5期59卷 61-70页

作者：杨琨琪张慧春张萌边黎明南京林业大学机械电子工程学院南京210037 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

【目的】构建多视角植物表型信息采集平台,以固定时间间隔获取水肥胁迫处理下苗木图像,从形态变化中提取表征簸箕柳苗木水肥胁迫的应激反应表型参数,为苗木栽培和精确水肥管理提供参考。【方法】构建一套多视角表型信息采集平台,探讨一... 详细信息

【目的】构建多视角植物表型信息采集平台,以固定时间间隔获取水肥胁迫处理下苗木图像,从形态变化中提取表征簸箕柳苗木水肥胁迫的应激反应表型参数,为苗木栽培和精确水肥管理提供参考。【方法】构建一套多视角表型信息采集平台,探讨一种基于时间序列图像的苗木表型信息提取方法,采用近似拼接算法将局部植株图像有效拼接成完整植株图像,基于多视角图像提出株高、主茎直径等表型信息的提取算法及株高可视化算法。以簸箕柳为研究对象开展水肥胁迫试验,设置水分因素和氮肥因素,包括正常水分处理与干旱胁迫处理2个水平以及6个氮肥水平,对比观察时间序列下簸箕柳株高和主茎直径的变化情况。【结果】1)图像近似拼接算法相较于传统直接拼接算法和暴力拼接算法在多视角表型信息采集平台上具有更好适应性,能够很好消除拼接痕迹,实现图像无缝拼接。2)多视角下株高提取算法的决定系数(R^(2))为0.96、主茎直径提取算法的R^(2)为0.74,能够解决单视角下因植物叶片遮挡导致的株高测量不准确和主茎直径无法测量等问题。3)整个生长周期时间序列下,簸箕柳苗木平均株高和主茎直径随时间的变化受不同水分处理显著影响,正常水分处理簸箕柳苗木平均株高和主茎直径分别为33.6 cm和2.49 mm,干旱胁迫处理簸箕柳苗木平均株高和主茎直径分别为22.8 cm和2.25 mm,正常水分处理簸箕柳苗木平均株高和主茎直径相比干旱胁迫处理高47.4%和10.7%。4)整个生长周期时间序列下,簸箕柳苗木平均株高和主茎直径在6个氮肥水平呈现出显著差异性,随氮肥含量增加呈先增加后降低趋势。正常水分处理下,除T5处理组外,其他组平均株高和主茎直径均高于CK处理组,其中T2处理组生长速率最高,速率分别为1.92 cm·d^(-1)和0.075 mm·d^(-1);干旱胁迫处理下,T1、T2处理组平均株高高于CK处理组,其中T2处理组平均生长速率最高,平均株高和主茎直径生长速率分别为1.05 cm·d^(-1)和0.035 mm·d^(-1)。【结论】基于连续图像序列的分析处理方法在监测苗木表型信息中具有可靠性和实用性。当氮肥含量不足时,植物生长速度放缓,当氮肥含量过量时,会抑制植物生长速度甚至出现烧苗等情况。综合株高与主茎直径,正常水分处理下T2处理组(尿素每盆0.1 g,扦插种植第40天再施加尿素每盆0.1 g)为最佳施肥指标。

关键词：表型信息时间序列图像株高主茎直径水肥胁迫

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GGPPS基因在植物色香性状改良中的应用研究进展

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南京林业大学学报(自然科学版) 2024年第1期48卷 1-10页

作者：王良桂曾贵敏杨秀莲岳远征南京林业大学风景园林学院江苏省风景园林重点实验室南方现代林业协同创新中心南京林业大学林草学院

色彩和香味是影响园林植物观赏品质的重要因子，对植物的观赏价值具有决定性的影响。类胡萝卜素是植物重要色素物质，单萜是植物关键芳香成分，牻牛儿基牻牛儿基焦磷酸合成酶基因(GGPPS)位于两者合成途径的关键交叉节点，对植物颜色、... 详细信息

色彩和香味是影响园林植物观赏品质的重要因子，对植物的观赏价值具有决定性的影响。类胡萝卜素是植物重要色素物质，单萜是植物关键芳香成分，牻牛儿基牻牛儿基焦磷酸合成酶基因(GGPPS)位于两者合成途径的关键交叉节点，对植物颜色、香味相关代谢物的形成具有重要影响。本研究对GGPPS蛋白的结构与分类、进化聚类情况，并对GGPPS基因的转录调控和其他调控因子进行综述，总结了GGPPS基因影响植物色彩与香味形成的作用机制，探讨了其在植物色彩及香味性状改良方面的应用潜力，认为今后可利用多组学手段挖掘相关转录因子并解析GGPPS基因调控植物色香的分子网络，以期为植物观赏性状的遗传改良工作提供新的基因资源和研究思路。

关键词： GGPPS基因色彩香味萜类物质观赏植物

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Type-A细胞分裂素响应调节因子基因家族研究进展

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园艺学报 2023年第9期50卷 1867-1888页

作者：陆静韦素云尹佟明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南京210037

Type-A response regulators(RR)是细胞分裂素信号转导的末端组分,仅具有REC接收域,不仅影响植物生长发育,还响应非生物胁迫。本文中详细梳理了近年来草本和木本植物type-A RR鉴定、进化关系、表达模式、功能特征等研究进展,总结了潜在... 详细信息

Type-A response regulators(RR)是细胞分裂素信号转导的末端组分,仅具有REC接收域,不仅影响植物生长发育,还响应非生物胁迫。本文中详细梳理了近年来草本和木本植物type-A RR鉴定、进化关系、表达模式、功能特征等研究进展,总结了潜在的调控网络,以期为深入理解type-A RR负调节细胞分裂素信号的机制提供参考。

关键词：细胞分裂素 A型响应调节因子表达模式基因功能调控网络

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LBD12转录因子调控毛果杨木材形成研究

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南京林业大学学报(自然科学版) 2024年第1期48卷 29-38页

作者：高源孙佳彤周晨光姜立泉李伟李爽林木遗传育种全国重点实验室(东北林业大学) 辽宁省森林经营研究所

【目的】创制毛果杨(Populus trichocarpa)LBD12(lateral organ boundaries domain 12)转录因子的过量表达植株，分析表型特征，初步探究PtrLBD12转录因子在毛果杨木材形成中的生物功能。【方法】基于前期的研究，筛选出了木材形成关键... 详细信息

【目的】创制毛果杨(Populus trichocarpa)LBD12(lateral organ boundaries domain 12)转录因子的过量表达植株，分析表型特征，初步探究PtrLBD12转录因子在毛果杨木材形成中的生物功能。【方法】基于前期的研究，筛选出了木材形成关键调控因子PtrbHLH186调控的下游转录因子PtrLBD12,通过基因克隆获得PtrLBD12基因；创制PtrLBD12过量表达毛果杨植株，测定并统计生长30、60、90 d毛果杨野生型和过表达植株的生长指标；对生长120 d的转基因及野生型植株各茎节进行石蜡切片、化学染色观察及不同细胞类型的统计分析；通过定量PCR测定过表达PtrLBD12基因对22个木质素单体合成酶基因表达水平的影响。【结果】获得毛果杨PtrLBD12过表达植株；与野生型相比，转基因植株的株高、地径等生长指标水平明显降低；纤维和导管细胞的数量显著增多，导管细胞的孔径减小，形成层细胞的形态结构无明显变化；木质素沉积水平增加，木质化程度增强；PtrLBD12的过量表达促进了木质素合成酶基因的表达。【结论】LBD12转录因子在毛果杨木材形成过程中发挥重要的调控作用，可调节木质素单体合成酶基因的表达，改变木质素沉积方式。此外，该基因也可以改变木质部细胞形态结构，影响植株生长发育。

关键词：毛果杨木材形成遗传转化转录因子 PtrLBD12

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零样本深度学习驱动的杨树叶片表型检测方法研究

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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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银腺杨PagWOX11/12a基因对茎生长发育的影响

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林业科学研究 2023年第1期36卷 39-46页

作者：文爽爽王留强卢孟柱中国林业科学研究院林业研究所林木遗传育种国家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 浙江农林大学省部共建亚热带森林培育国家重点实验室浙江杭州311300

[目的]分析PagWOX11/12a基因对杨树生长发育的影响,为进一步研究该基因在木本植物中的调控机制奠定基础。[方法]利用生物信息学方法及相关软件进行系统发育进化树构建、序列比对及生化特征分析。利用qRT-PCR分析其组织特异性表达模式。... 详细信息

[目的]分析PagWOX11/12a基因对杨树生长发育的影响,为进一步研究该基因在木本植物中的调控机制奠定基础。[方法]利用生物信息学方法及相关软件进行系统发育进化树构建、序列比对及生化特征分析。利用qRT-PCR分析其组织特异性表达模式。利用转基因植株35S::PagWOX11/12a-SRDX(DR),分析显性抑制PagWOX11/12a后杨树的表型。[结果] PagWOX11/12a基因可编码含255个氨基酸的蛋白质,该基因在84K的不同组织中均有表达。对DR转基因植株的表型分析表明,与非转基因植株相比,显性抑制该基因可导致茎中韧皮部细胞、髓心细胞及木质部纤维细胞长度变小,节间伸长受到抑制,株高明显降低。[结论]PagWOX11/12a基因通过影响节间伸长参与调控了杨树的高生长,该研究为进一步揭示PagWOX11/12a基因参与杨树生长发育的调控机制提供了参考。

关键词： PagWOX11/12a 银腺杨节间伸长株高功能分析

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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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发根农杆菌介导的尾巨桉遗传转化体系的建立

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植物研究 2022年第3期42卷 512-520页

作者：罗萍张昊楠徐建民胡冰王晓萍李光友范春节林木遗传育种国家重点实验室国家林业和草原局热带林木培育重点实验室中国林业科学研究院热带林业研究所广州510520 南京林业大学南京210037 林木遗传育种国家重点实验室东北林业大学哈尔滨150040

发根农杆菌(Agrobacterium rhizogenes)的建立对植物功能基因的验证具有重要意义,为了在桉树(Eucalyptus)中建立发根农杆菌介导的遗传转化体系,本研究以不同的发根农杆菌菌株侵染尾巨桉(Eucalyptus urophylla×***)的叶片和茎段,确... 详细信息

发根农杆菌(Agrobacterium rhizogenes)的建立对植物功能基因的验证具有重要意义,为了在桉树(Eucalyptus)中建立发根农杆菌介导的遗传转化体系,本研究以不同的发根农杆菌菌株侵染尾巨桉(Eucalyptus urophylla×***)的叶片和茎段,确定合适的农杆菌菌株和外植体类型,在此基础上开展农杆菌浓度、侵染时间对毛状根诱导的影响。结果表明:采用发根农杆菌菌株MSU440,以叶片为外植体进行发根诱导,最高获得了81.0%的毛状根诱导率,毛状根平均根长达到3.23 cm。在发根农杆菌浓度为OD_(600)=0.3、侵染时间为30 min时,共培养48 h后经过20 mg·L^(-1)卡那霉素筛选培养,通过PCR分子鉴定和GUS染色证实外源基因稳定地整合在桉树毛状根基因组中,转化率达20.2%。初步建立了发根农杆菌介导的桉树遗传转化体系,为桉树基因功能鉴定和进一步的转基因育种奠定基础。

关键词：桉树发根农杆菌毛状根转基因转化

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