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西南林业大学学报(自然科学) 2025年第2期45卷 35-41页

作者：王学君庞贞武张双吴兵刘关君范春节东北林业大学林木遗传育种国家重点实验室黑龙江哈尔滨150040 中国林业科学研究院哈尔滨/北京150040/100091 中国林业科学研究院热带林业研究所国家林业和草原局热带林业重点实验室广东广州510520 广西八桂种苗高科技集团股份有限公司广西南宁530001

以尾巨桉DH3229为材料,使用不同浓度草甘膦进行喷施处理,观察其生长,并对过氧化氢酶(CAT)、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)活性以及丙二醛(MDA)、脯氨酸、叶绿素含量等生理指标进行分析。结果表明:喷施稀释200倍的草甘膦(2.4 g/L... 详细信息

以尾巨桉DH3229为材料,使用不同浓度草甘膦进行喷施处理,观察其生长,并对过氧化氢酶(CAT)、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)活性以及丙二醛(MDA)、脯氨酸、叶绿素含量等生理指标进行分析。结果表明:喷施稀释200倍的草甘膦(2.4 g/L)导致桉树叶片枯死,整株死亡,为尾巨桉DH32-29的致死浓度。在此过程中CAT、POD、SOD活性随着浓度的增加先升高后急剧降低,其中稀释600倍草甘膦(0.8 g/L)处理时CAT、POD活性最高,而在稀释400倍草甘膦(1.2 g/L)处理时SOD活性最高。MDA和脯氨酸含量则随着草甘膦浓度升高而增加,说明高浓度草甘膦对桉树幼苗伤害较大。为进一步明确草甘膦对桉树生长的影响,使用稀释200倍的草甘膦进行喷施处理,观察和分析处理不同时间对桉树生长和生理的影响,发现桉树幼苗经过16 d处理整株完全枯死。与不同浓度处理相似,随着处理时间增加,CAT、SOD、POD活性缓慢升高后急剧下降,其中CAT、SOD活性在处理8 d时最高,POD活性在处理6 d时活性最高。而叶绿素含量也随着处理时间延长不断降低。

关键词：除草剂尾巨桉过氧化氢酶过氧化物酶丙二醛

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林木重要性状形成的分子基础研究进展

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中国农业科技导报 2022年第12期24卷 48-58页

作者：张守攻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林木培育国家林业和草原局重点实验室北京100091

林业是国民经济的重要产业之一,深入研究以人类需求为目的的林木重要性状,解析其形成的分子基础,是建立高效育种技术体系的基本保障,对培育满足国家重大需求的突破性良种,保障我国林业可持续发展,服务国家木材安全、粮食安全、生态安全... 详细信息

林业是国民经济的重要产业之一,深入研究以人类需求为目的的林木重要性状,解析其形成的分子基础,是建立高效育种技术体系的基本保障,对培育满足国家重大需求的突破性良种,保障我国林业可持续发展,服务国家木材安全、粮食安全、生态安全和乡村振兴等重大战略具有重要意义。随着生物技术的快速发展,针对林木性状形成的分子基础研究也更加深入。综述了国内外林木性状形成的分子基础,聚焦木材形成、林木经济性状和林木抗逆性的形成与调控机制,对当前的研究进展进行了梳理,并对未来林木性状研究趋势与技术发展进行了展望。

关键词：林木性状形成分子基础研究进展

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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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林木新种质创制研究进展

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中国农业科技导报 2022年第12期24卷 129-141页

作者：王军辉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林木培育国家林业和草原局重点实验室北京100091

林以种为本,种以质为先。林木种质创新是林木种业振兴的基础,是保障国家木材安全、粮油安全和生态安全的坚实根基。随着仪器设备的更新换代和多组学、智能与信息等技术的发展及相关理论水平的提升,我国林木种质的研究由传统的经验性收... 详细信息

林以种为本,种以质为先。林木种质创新是林木种业振兴的基础,是保障国家木材安全、粮油安全和生态安全的坚实根基。随着仪器设备的更新换代和多组学、智能与信息等技术的发展及相关理论水平的提升,我国林木种质的研究由传统的经验性收集和粗放式评价,向现代、定向、高效的新种质创制及规模化、精准化及系统化评价和挖掘转变。从林木新种质的创制现状、核心关键技术、规模化繁育和未来发展方向4个方面综述我国林木新种质创制进展,并提出传统杂交育种与现代生物技术相结合,加快开发林木表型和基因型高通量精准评价、全基因组选择、基因组精准操作、合成生物学和细胞工厂等种质创制及繁育新技术,支撑优质种质创制和突破性新品种培育。

关键词：林木新种质创制进展

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PEG和NaCl胁迫下毛竹萌发种子中环状RNA特征及其表达研究

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南京林业大学学报(自然科学版) 2023年第6期47卷 17-24页

作者：王晓静王涛杨凯李潞滨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运城学院北京植物园北京市花卉园艺工程技术研究中心/城乡生态环境北京实验室北京农学院植物科学与技术学院

【目的】环状RNA（circRNAs）是一类由转录本反向可变剪接产生的内源非编码RNA,在植物生长发育过程中具有重要作用。通过鉴定毛竹（Phyllostachys edulis）萌发期种子中的circRNAs,探究其在干旱和盐胁迫条件下的表达，为深入开展非生物... 详细信息

【目的】环状RNA（circRNAs）是一类由转录本反向可变剪接产生的内源非编码RNA,在植物生长发育过程中具有重要作用。通过鉴定毛竹（Phyllostachys edulis）萌发期种子中的circRNAs,探究其在干旱和盐胁迫条件下的表达，为深入开展非生物胁迫条件下竹类植物种子萌发的分子调控机制提供基础。【方法】分别使用聚乙二醇（PEG）和NaCl模拟干旱和盐胁迫，构建H2O、10%（质量分数，下同）PEG、15%PEG、50 mmol/L NaCl和100 mmol/L NaCl处理下毛竹种皮破裂阶段种子的链特异性文库，通过高通量测序和生物信息学分析揭示样本中的circRNAs及其表达谱。【结果】所有样本中共鉴定了1 446个circRNAs, 76.34%的circRNAs来源于外显子区；不同处理下毛竹萌发种子中表达量最高的circRNA分别为plant＿circ＿0001703、plant＿circ＿0001728、plant＿circ＿0000358、plant＿circ＿0001236和plant＿circ＿0001728;与对照相比，524、505、467和474个circRNAs在4个胁迫处理下萌发的种子中显著差异表达；差异表达circRNAs的源基因显著富集在不同的GO条目和KEGG途径中。【结论】1 446个circRNAs能够在毛竹萌发期种子中表达，其中有1 056个circRNAs在种子萌发阶段响应了PEG或NaCl胁迫；作用于酸酐的水解酶活性和鞘脂代谢途径的基因可能对circRNAs调控PEG或NaCl胁迫下的毛竹种子萌发有重要意义。

关键词：毛竹种子萌发聚乙二醇(PEG) NaCl circRNAs

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北亚热带日本落叶松不同改良水平群体的遗传多样性

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林业科学 2021年第5期57卷 68-76页

作者：杜超群孙晓梅谢允慧侯义梅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中国林业科学研究院林业研究所北京100091 湖北省林业科学研究院武汉430075 建始县林业科学研究所建始445300

【目的】利用EST-SSR标记比较和评价北亚热带亚高山区日本落叶松引种种源群体、一代育种群体和二代育种群体的遗传多样性及其变化趋势,为该区域日本落叶松高轮次遗传改良和持续利用提供依据。【方法】利用16个SSR标记分析日本落叶松3个... 详细信息

【目的】利用EST-SSR标记比较和评价北亚热带亚高山区日本落叶松引种种源群体、一代育种群体和二代育种群体的遗传多样性及其变化趋势,为该区域日本落叶松高轮次遗传改良和持续利用提供依据。【方法】利用16个SSR标记分析日本落叶松3个群体共873份个体的遗传多样性,应用GenAlex 6.41软件进行遗传参数估算、遗传变异分析和主坐标分析。【结果】16对引物在全部样品中共检测到106个等位基因,平均等位基因数为6.7个,不同位点的多态性差异较大,其中中高度多态性位点有14个,说明这些标记能够较好地反映该群体的遗传多样性水平;3个群体的平均有效等位基因数(N e)为2.543,Shannon多样性指数(I)为0.979,多态性信息含量PIC值为0.480,具有较高的遗传多样性;引种种源群体、一代育种群体和二代育种群体的多样性指数I值分别为0.911、1.017和1.009,PIC值分别为0.432、0.484和0.488,说明一代和二代育种群体的遗传多样性参数略高于种源群体,但方差分析结果显示3个群体之间差异不显著;总体来说3个群体间的遗传距离较小,在0.006~0.075之间,其中,一代和二代育种群体间的距离最小,种源群体与一代和二代育种群体间的遗传距离逐渐增大;AMOVA分析结果也表明3个群体间分化较小,变异主要来源于群体内;等位基因频率比较及主坐标分析(PCoA)结果显示种源群体与一代和二代群体的遗传基础存在着明显的差异,将少量种源群体中差异较大的基因型引入二代育种群体中,可有效提高二代育种群体的遗传多样性水平。【结论】北亚热带日本落叶松育种群体的遗传多样性较高,改良代群体遗传变异水平并没有降低,说明目前该区域的育种策略对于维持遗传多样性是合适的。3个群体的材料来源差异、栽培与育种中的花粉污染以及高强度的定向选择,是造成种源群体与一代、二代群体遗传多样性参数及遗传组成上的差异的主要因素,适时地将原产地资源补充到育种群体中,这对日本落叶松这样的外来树种的高轮次育种群体构建尤为重要。

关键词：北亚热带日本落叶松育种群体 SSR标记遗传多样性

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通过改良超薄切片制样法观察汉代饱水考古木材细胞壁的超微构造

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电子显微学报 2022年第3期41卷 321-328页

作者：曹媛陈家宝殷亚方中国林业科学研究院林木遗传育种国家重点实验室北京100091 中国林业科学研究院木材工业研究所北京100091

本研究以汉代饱水考古木材为试材,通过改良超薄切片制样方法,在电镜下观察其细胞壁超微构造,结果表明:(1)取样时垂直于管胞的方向不大于1 mm;微波和真空处理可将每步渗透时间缩短至2~3 h;环氧树脂Spurr与LR White丙烯酸包埋剂相比,与考... 详细信息

本研究以汉代饱水考古木材为试材,通过改良超薄切片制样方法,在电镜下观察其细胞壁超微构造,结果表明:(1)取样时垂直于管胞的方向不大于1 mm;微波和真空处理可将每步渗透时间缩短至2~3 h;环氧树脂Spurr与LR White丙烯酸包埋剂相比,与考古木材组织匹配度更佳;1%高锰酸钾处理切片可着染组织中的木质素、增强样本的衬度,但细胞壁层结构清晰度降低;(2)本试样中早材比晚材腐朽严重,管胞次生壁发生通道状降解、偶见凹槽状降解,而射线细胞内无明显腐蚀菌分布,胞间层较完整,次生壁S层较S层更耐腐蚀,推测腐蚀菌可能经由管胞空腔入侵,类似软腐。本研究为后续不同地质年代、不同降解程度的考古木材细胞壁超微结构的研究提供了可靠方法及科学参考。

关键词：考古木材腐朽植物次生壁电镜超微结构

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核桃JrWOX4b基因的克隆和功能分析

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林业科学研究 2022年第2期35卷 37-44页

作者：雷夏烁常英英张普宋晓波白永超裴东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中国林业科学研究院林业研究所北京100091 河南师范大学生命科学学院河南新乡453007

[目的]为探索WOX4b基因在核桃不定根发生过程中的调控作用提供理论支撑。[方法]以核桃品种‘林早香’(Juglans regia‘Linzaoxiang’)的cDNA为模板克隆该基因CDS全长序列;利用生物信息学技术对其进行多重序列比对和系统进化分析;构建该... 详细信息

[目的]为探索WOX4b基因在核桃不定根发生过程中的调控作用提供理论支撑。[方法]以核桃品种‘林早香’(Juglans regia‘Linzaoxiang’)的cDNA为模板克隆该基因CDS全长序列;利用生物信息学技术对其进行多重序列比对和系统进化分析;构建该基因与黄色荧光蛋白(Yellow Fluorescent Protein,YFP)标签的融合表达载体进行亚细胞定位分析;通过对银腺杨‘84K’的遗传转化,分析其功能。[结果]JrWOX4b基因的编码序列(Coding sequence,CDS)长度为678 bp,编码226个氨基酸,分子量为25.42 KDa。所编码氨基酸序列的多重比对及系统进化分析结果显示:核桃JrWOX4b与山核桃属的长山核桃同源蛋白遗传关系最近,与壳斗科栎属白栎次之,而与禾本科的黍稷和二穗短柄草的亲缘关系最远。JrWOX4b基因过表达植株的表型分析结果显示:JrWOX4b的过表达和对照植株生长发育均正常,但在相同培养条件下,JrWOX4b基因的过表达能够显著增加杨树的不定根数量,2周龄过表达植株不定根数量为对照植株的3~4倍,不定根长度是对照植株的1/2。[结论]从核桃中成功克隆了WOX基因家族成员JrWOX4b基因,其过表达可显著增加转基因植株的不定根数量。研究结果不仅能够为不定根发生调控机制的研究提供理论支撑,同时也为其他难生根木本植物的快速繁殖提供优良基因资源。

关键词：核桃 JrWOX4b 不定根功能分析

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灰楸光合指标的无性系变异及其与环境因子的关系

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西北林学院学报 2024年第3期39卷 138-143页

作者：贠慧玲杨海裕张一麻文俊李银梅戴秀芳甘肃省小陇山林业科学研究所甘肃小陇山森林生态系统国家定位观测研究站甘肃省次生林培育重点实验室甘肃天水741020 西北农林科技大学林学院陕西杨陵712100 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北京100091

分析灰楸无性系光合特性、叶绿素含量与环境因子的关系及遗传变异,旨在鉴定高光合效率、低蒸腾耗散的灰楸优良无性系,为灰楸光合高效育种和优质高效栽培管理提供理论依据。利用LI-6400便携式光合作用测定仪测定光合和气体交换参数,采用S... 详细信息

分析灰楸无性系光合特性、叶绿素含量与环境因子的关系及遗传变异,旨在鉴定高光合效率、低蒸腾耗散的灰楸优良无性系,为灰楸光合高效育种和优质高效栽培管理提供理论依据。利用LI-6400便携式光合作用测定仪测定光合和气体交换参数,采用SPAD-502叶绿素仪测定叶绿素含量。结果表明,灰楸无性系间净光合速率、蒸腾速率、气孔导度和水分利用效率等4个主要指标存在极显著差异。净光合速率与蒸腾速率、气孔导度、水分利用效率呈极显著正相关,与胞间CO_(2)浓度呈极显著负相关。净光合速率与空气CO_(2)浓度呈负相关。通过回归方程确定了光照强度对瞬时净光合速率、气孔导度、胞间CO_(2)浓度均有较大正贡献。叶绿素含量与瞬时净光合速率呈正显著相关,说明叶绿素含量的高低直接决定楸树光合能力和生长状况。光合指标与环境因子的相关关系显著,光照强度对灰楸无性系瞬时净光合速率影响最大。灰楸无性系光合指标变异系数和重复力均较高,无性系光合能力选择潜力较大。叶绿素含量可作为灰楸早期选育的一个重要参考技术指标,与树高、胸径等共同作为开展灰楸良种选择的关键指标。

关键词：灰楸光合指标环境因子叶绿素含量遗传变异

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中国石斛属植物遗传资源的AFLP分析

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园艺学报 2022年第6期49卷 1339-1350页

作者：张萌单玉莹杨业波翟飞飞王兆山巨关升孙振元李振坚中国林业科学研究院林业研究所国家林业局林木培育重点实验室林木遗传育种国家重点实验室北京100091 河南理工大学建筑与艺术设计学院河南焦作454000

中国是世界石斛属(Dendrobium)植物分布中心,其主要分布在云贵川等地区。采用扩增片段长度多态性(AFLP)分子标记方法,研究了石斛属92个种质的遗传多样性和亲缘关系。从24对引物组合中筛选出10对引物组合进行扩增,共扩增出2329个位点,其... 详细信息

中国是世界石斛属(Dendrobium)植物分布中心,其主要分布在云贵川等地区。采用扩增片段长度多态性(AFLP)分子标记方法,研究了石斛属92个种质的遗传多样性和亲缘关系。从24对引物组合中筛选出10对引物组合进行扩增,共扩增出2329个位点,其中多态位点2307个,占总扩增位点的99.04%。聚类分析将92个石斛种质,分为4个类群,种间遗传分化显著。AFLP分子标记将菱唇石斛和西畴石斛划为石斛组、金耳石斛划为寡花组,且研究结果表明,茎的形态和质地为石斛分类的重要性状,花的唇瓣和茎节的膨大非石斛分类的主要因素。

关键词：兰科石斛属 AFLP 扩增亲缘关系遗传多样性

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