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南京林业大学学报(自然科学版) 2021年第4期45卷 229-237页

作者：周芳伟吴怀通尹佟明教育部林木遗传与生物技术重点实验室江苏省林木遗传与高效培育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

植物表皮细胞是植物最外层直接与环境相互作用的细胞,依据其不同功能,分化形成多种具有防卫功能的特化细胞结构,在植物防御、减少蒸腾、授粉媒介吸引、种子散布、次生代谢产物合成与贮存等方面起着重要作用。研究发现MIXTA/MIXTA-like... 详细信息

植物表皮细胞是植物最外层直接与环境相互作用的细胞,依据其不同功能,分化形成多种具有防卫功能的特化细胞结构,在植物防御、减少蒸腾、授粉媒介吸引、种子散布、次生代谢产物合成与贮存等方面起着重要作用。研究发现MIXTA/MIXTA-like是多种植物表皮细胞分化的关键调控因子。在不同植物中,MIXTA/MIXTA-like作用部位(主要集中在花瓣、叶片、胚珠和子房)和调节方式不同,但最终都是通过调控表皮细胞分化发挥作用。MIXTA/MIXTA-like在表皮毛的形成、角质层生物合成、锥形表皮细胞的分化过程中起着重要的调节作用,其中植物表皮毛发育是一个研究热点。植物表皮毛有多种不同的功能:如叶片被毛是植物抵御取食昆虫的重要表型特征;法国梧桐、杨树、柳树飞絮都是种子成熟过程中表皮毛发育的结果;而黄花蒿中,青蒿素主要在腺毛中合成和储存。因此,开展植物表皮毛发育和调控机制研究具有重要意义。笔者梳理了MIXTA/MIXTA-like基因的特征及其在不同植物表皮细胞分化过程中的生物学功能,阐述了木本植物表皮毛发育调控的分子机制,为加速林木表皮毛发育相关性状的新品种培育提供借鉴。

关键词：植物表皮细胞角质层锥形表皮细胞表皮毛 MIXTA/MIXTA-like基因

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马尾松PmPGK1 和PmGPIC基因的克隆和表达分析

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热带亚热带植物学报 2021年第4期29卷 339-348页

作者：夏林超吴帆季孔庶南京林业大学林木遗传与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

为了解马尾松(Pinus massoniana)磷酸甘油酸激酶1(PGK1)与胞质溶胶葡萄糖磷酸异构酶(GPIC)的功能,采用RACE技术克隆了PmPGK1和PmGPIC基因,并进行了生物信息学分析与亚细胞定位,采用实时荧光定量PCR技术分析PmPGK1和PmGPIC的表达特性。... 详细信息

为了解马尾松(Pinus massoniana)磷酸甘油酸激酶1(PGK1)与胞质溶胶葡萄糖磷酸异构酶(GPIC)的功能,采用RACE技术克隆了PmPGK1和PmGPIC基因,并进行了生物信息学分析与亚细胞定位,采用实时荧光定量PCR技术分析PmPGK1和PmGPIC的表达特性。结果表明,PmPGK1和PmGPIC全长为2106和1848 bp,分别编码507和566个氨基酸。PmPGK1和PmGPIC分别定位于叶绿体和胞质溶胶。PmPGK1表达量为新叶>老叶>新茎>根>花;而PmGPIC为老叶>花>新叶>新茎>根。低温胁迫24 h,PmPGK1和PmGPIC的表达量均随时间延长先降低后升高,且PmGPIC的表达量在处理2 h后即降至较低水平;高浓度CO2胁迫24 h,PmPGK1的表达量随时间延长呈降低-升高-再降低的变化趋势,PmGPIC的表达下调但变化较不显著。因此,推测PmPGK1主要参与卡尔文循环及叶绿体/质体糖酵解,PmGPIC主要参与细胞质基质糖酵解;PmPGK1、PmGPIC活性在低温胁迫下均受抑制;PmPGK1活性在CO2胁迫下受到显著抑制,而PmGPIC活性的影响不大。

关键词：马尾松 PmPGK1 PmGPIC 基因克隆亚细胞定位

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北美鹅掌楸LtuFPPS1基因克隆与组织表达分析

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广西植物 2021年第6期41卷 961-969页

作者：张成阁刘换换宗亚仙李火根南京林业大学南方现代林业协同创新中心南京210037 林木遗传与生物技术教育部重点实验室南京210037

法尼基焦磷酸合酶(farnesyl diphosphate synthase,FPPS)是植物萜类物质合成前体法尼基焦磷酸(farnesyl pyrophosphate,FPP)的关键合成酶。为探究北美鹅掌楸(Liriodendron tulipifera)萜类合成途径的分子机制,该文利用北美鹅掌楸转录组... 详细信息

法尼基焦磷酸合酶(farnesyl diphosphate synthase,FPPS)是植物萜类物质合成前体法尼基焦磷酸(farnesyl pyrophosphate,FPP)的关键合成酶。为探究北美鹅掌楸(Liriodendron tulipifera)萜类合成途径的分子机制,该文利用北美鹅掌楸转录组数据,通过设计特异性引物,采用RACE技术克隆得到LtuFPPS1基因的全长序列并进行生物信息学分析。结果表明:(1)LtuFPPS1基因全长1460 bp,开放阅读框(ORF)长1056 bp,编码351个氨基酸,蛋白质分子量为40589.45 D,等电点为5.19,不稳定系数为43.50,归类为不稳定蛋白;LtuFPPS1基因所编码的蛋白不含信号肽,定位于线粒体,是一种不稳定亲水性蛋白,具有类异戊二烯类化合物合酶的特征结构域,α-螺旋为其氨基酸序列的主要二级结构。(2)进化树和同源序列分析表明,北美鹅掌楸LtuFPPS1蛋白与乐昌含笑(Michelia chapensis)的FPPS蛋白的亲缘关系更近。(3)组织表达分析结果发现,LtuFPPS1基因在北美鹅掌楸雌蕊中的表达量最高,其高低顺序为雌蕊>花芽>茎>雄蕊>萼片>叶片>花瓣>根,据此推测萜类代谢物在花器官中的合成相对较多。综上所述,LtuFPPS1基因为萜类合成酶基因,可为从分子生物学层面探究北美鹅掌楸萜类物质的合成提供一定的理论帮助。

关键词：北美鹅掌楸 LtuFPPS1 基因基因克隆生物信息学分析组织表达

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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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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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美洲黑杨与小叶杨杂交F1代扦插无性系苗生长性状动态分析

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南京林业大学学报(自然科学版) 2021年第1期45卷 45-52页

作者：陈玉华姚丹吴海楠陶申童吴吉妍杨文国童春发南京林业大学林学院林木遗传与生物技术教育部重点实验室南方现代林业协同创新中心金陵科技学院动物科学与技术学院

【目的】探讨美洲黑杨（Populus deltoides）×小叶杨（***）F1代无性系苗期生长变异,发现F1代无性系生长性状变异规律,为后期在统计分析方面开展杨树数量性状基因定位研究提供重要的参考依据。【方法】以南京林业大学下蜀林场美洲... 详细信息

【目的】探讨美洲黑杨（Populus deltoides）×小叶杨（***）F1代无性系苗期生长变异,发现F1代无性系生长性状变异规律,为后期在统计分析方面开展杨树数量性状基因定位研究提供重要的参考依据。【方法】以南京林业大学下蜀林场美洲黑杨×小叶杨F1代无性系为研究材料,采用完全随机区组设计,对苗高和地径生长性状在扦插后2年的不同时期进行测量,利用R语言和SPSS统计软件进行遗传变异分析和评价。【结果】苗高和地径在区组间、无性系间、区组与无性系交互作用间均达极显著差异水平。苗高的变异系数2017年由31.96%变为22.04%,2018年稳定在20%左右,地径的变异系数在2017、2018年两个年末分别为26.66%和26.20%。苗高和地径在两年中多个时间点的重复力具有一定波动性,苗高的重复力2017年由0.69逐渐降低到0.41,2018年又回升到近0.60;地径的重复力在2017年末较低,2018年末变为较高的水平（0.59）。根据无性系效应估计值,每年的无性系大致可分为8类,每类的均值效应具有独特的变化趋势,2017年有CL2、CL6、CL7和CL8共4类的均值效应随时间递增,而CL1、CL3、CL4、CL5类则减少;2018年除CL8类的均值效应增加外,其他7类基本是平稳的,但是类间的效应差异较大。【结论】所调查的随机区组无性系试验林的苗高和地径生长变异较大,遗传水平上差异性在不同生长期有其独特性,所建立的杨树无性系随机区组试验林为杨树数量性状基因（QTL）定位研究提供很好的遗传作图材料。

关键词：杨树无性系随机区组试验重复力聚类分析苗期动态生长

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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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唐古特白刺NtCBL1、NtCBL2基因克隆及表达分析

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南京林业大学学报(自然科学版) 2021年第3期45卷 93-99页

作者：黎梦娟朱礼明霍俊男张景波施季森成铁龙南京林业大学生物与环境学院南方现代林业协同创新中心中国林业科学研究院沙漠林业实验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

【目的】唐古特白刺（Nitraria tangutorum）是土壤荒漠化和盐碱化防治的先锋植物,对高盐和干旱有极强的适应能力,植物CBL基因作为钙离子感受器,在植物逆境应答及发育过程中具有重要功能。以盐生植物唐古特白刺为材料,开展唐古特白刺CB... 详细信息

【目的】唐古特白刺（Nitraria tangutorum）是土壤荒漠化和盐碱化防治的先锋植物,对高盐和干旱有极强的适应能力,植物CBL基因作为钙离子感受器,在植物逆境应答及发育过程中具有重要功能。以盐生植物唐古特白刺为材料,开展唐古特白刺CBL基因克隆及表达分析,以深入了解唐古特白刺的抗逆分子机制。【方法】根据唐古特白刺的转录组数据,设计特异性引物,克隆两个CBL基因,并对其进行生物信息学分析和亚细胞定位鉴定。使用实时荧光定量PCR技术分析盐胁迫条件下唐古特白刺CBL基在叶片中的表达模式。【结果】克隆鉴定了唐古特白刺的NtCBL1、NtCBL2基因,NtCBL1基因cDNA编码区长度为642 bp,可编码213个氨基酸,蛋白质分子质量为52.77 ku,分子式为C1 971H3 302N642O836S106;NtCBL2基因cDNA编码区长度为681 bp,可编码226个氨基酸,蛋白质分子质量为26.10 ku,分子式为C1 179H1 832N298O356S7。亚细胞定位预测和鉴定结果显示NtCBL1、NtCBL2蛋白均定位于细胞膜上。在胁迫、干旱迫、冷胁迫处理下,NtCBL1、NtCBL2基因均表现出不同程度的变化,而NtCBL1基因的变化更为明显,推测其在盐、干旱胁迫中发挥重要作用。【结论】从唐古特白刺中克隆出NtCBL1、NtCBL2基因,发现NtCBL1基因在盐胁迫下表达量明显上升,而NtCBL2基因变化不大。结果表明NtCBL1基因可能参与唐古特白刺的盐、干旱胁迫响应,而NtCBL2基因在冷胁迫下起一定作用。

关键词：唐古特白刺 CBL基因盐胁迫干旱胁迫基因克隆基因表达

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杨、柳物种分化研究进展

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分子植物育种 2021年

作者：侯静毛金燕尹佟明南京林业大学林学院，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，南方现代林业协同创新中心

物种的起源和进化是当前植物学研究中尚未解决的重大问题。杨柳科植物出现于白垩纪，是被子植物中较为原始的植物类群，科内植物是全球分布广泛的造林绿化和速生用材树种。经过长期进化，这些植物在形态、基因组结构、基因功能上出现了...

物种的起源和进化是当前植物学研究中尚未解决的重大问题。杨柳科植物出现于白垩纪，是被子植物中较为原始的植物类群，科内植物是全球分布广泛的造林绿化和速生用材树种。经过长期进化，这些植物在形态、基因组结构、基因功能上出现了差异，为物种进化研究提供了重要线索。目前，研究人员虽已对杨、柳物种分化方面进行了大量研究，但迄今还未对其进行系统而全面的阐述，对于杨、柳物种的进化顺序还存在较大争议。本研究从杨柳科植物的分类学研究、遗传图谱分析、比较基因组研究、基因正选择分析4个方面对杨、柳物种分化机制研究进行归纳总结，解开杨、柳物种分化的百年谜底，还原杨、柳物种形成的轨迹，以期为物种分化研究提供重要的参考依据。

关键词：

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空气凤梨‘肥猴’快速育苗探究

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分子植物育种 2021年

作者：侯静翟惠陈震霄刘晓胡正东尹佟明南京林业大学林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方现代林业协同创新中心

空气凤梨(Air plant)属凤梨科(Bromeliaceae)铁兰属(Tillandsia)多年生草本植物，是地球上唯一完全生于空气中的植物，具有绿化、美化、净化的作用，已成为室内装饰的新宠，市场需求量逐年增加。而空气凤梨主要依靠种子繁殖和分株繁殖...

空气凤梨(Air plant)属凤梨科(Bromeliaceae)铁兰属(Tillandsia)多年生草本植物，是地球上唯一完全生于空气中的植物，具有绿化、美化、净化的作用，已成为室内装饰的新宠，市场需求量逐年增加。而空气凤梨主要依靠种子繁殖和分株繁殖，繁殖速度极为缓慢，限制了空气凤梨的推广应用。加快空气凤梨繁殖速率是解决这一问题的关键。本研究以市场上的名贵品种‘肥猴’(Tillandsia duratii)为材料，以其成熟饱满的种子作为外植体，研究种子消毒、诱导种子萌发、促进植株生长、组培苗移栽的最适体系。结果显示，将‘肥猴’种子用70%的酒精消毒10 s，无菌水冲洗3次，然后用2%的次氯酸钠消毒5 min，无菌水冲洗5次，接种10 d后污染率为0%。含0.4 mg/L IAA的MS培养基为最适种子培养基，种子的发芽率达100%，一个月后幼苗可长出5片真叶，移入最适壮苗培养基(MS + IBA 2 mg/L)，90 d后幼苗平均叶片数为12片，平均株高为2.30 cm。以带孔的栎木作为基质，‘肥猴’组培苗的移栽成活率达100%，其生长速度较普通播种繁殖提高了10倍以上。本研究确定了‘肥猴’组织培养的最适消毒方法及最佳培养基，建立了‘肥猴’快速育苗体系，大大提高了空气凤梨‘肥猴’的繁殖速度。

关键词：

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