检索结果-内蒙古大学图书馆

西北农林科技大学学报(自然科学版) 2025年第1期53卷 58-68页

作者：赵智佳于晓池肖遥杨桂娟张明刚易飞张鹏王军辉麻文俊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全国重点实验室北京100091 东北林业大学林学院黑龙江哈尔滨150040 贵州省林业科学研究院贵州贵阳550005

【目的】比较黄心梓木与滇楸生长、解剖结构及材性的差异,评价黄心梓木材质的优异性,为黄心梓木材性改良和加工利用提供科学依据。【方法】采集同一生境下树龄25 a的滇楸和黄心梓木各3株,通过树干解析获取解析圆盘直径等生长数据,使用... 详细信息

【目的】比较黄心梓木与滇楸生长、解剖结构及材性的差异,评价黄心梓木材质的优异性,为黄心梓木材性改良和加工利用提供科学依据。【方法】采集同一生境下树龄25 a的滇楸和黄心梓木各3株,通过树干解析获取解析圆盘直径等生长数据,使用显微镜观测黄心梓木与滇楸的木材微观构造特征,测定两树种心材(第10年轮)、边材(倒数第2个年轮)的纤维长度、纤维宽度、双壁厚、壁腔比、腔径比等解剖结构指标,并按照国家标准(GB/T 1927.2-2021)测定木材材性指标,即物理性质指标(密度、干缩性)、力学性质指标(硬度、顺纹抗压强度、顺纹抗拉强度、抗弯强度、抗弯弹性模量、抗劈力、抗剪强度、冲击韧性)及颜色指标(亮度值L^(*)及色相值a^(*)、b^(*)),使用SPSS和Sigma Plot进行数据整理与分析。【结果】①树龄25 a的黄心梓木与滇楸同处于速生期,黄心梓木生长速度较滇楸慢。黄心梓木心材呈黄褐色,滇楸心材呈灰白色,二者心材在树高0~8 m处占比均大于75%。②根据木材微观构造特征,黄心梓木与滇楸均为环孔材,黄心梓木与滇楸的心材纤维长度分别为805.58和824.21μm,纤维长宽比均大于35,壁腔比均小于1,黄心梓木纤维形态指标优于滇楸。③黄心梓木与滇楸的气干密度分别为0.47和0.46 g/cm^(3),体积干缩系数分别为0.37%和0.33%,顺纹抗压强度分别为43.11和40.09 MPa,抗弯弹性模量分别为11.03和10.00 GPa,抗弯强度分别为70.56和64.11 MPa,冲击韧性分别为54.70和49.88 kJ/m^(2),黄心梓木材性整体优于滇楸。【结论】黄心梓木生长速度较滇楸慢,木材材性优于滇楸,其心材率高且为黄褐色,具有较高的经济价值。

关键词：黄心梓木滇楸生长性状木材材性解剖结构

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桉树草甘膦耐性浓度的筛选及其生理代谢的影响

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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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拟南芥和水稻葡萄糖磷酸变位酶基因家族的生物信息学分析

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分子植物育种 2025年第3期23卷 705-713页

作者：曹丽王晗慧孙敬彭于耸郑志民东北林业大学生命科学学院东北盐碱植被恢复与重建教育部重点实验室哈尔滨150040 东北林业大学林学院林木遗传育种国家重点实验室哈尔滨150040

葡萄糖磷酸变位酶(phosphoglucomutase,PGM)属于磷酸己糖变位酶家族,其主要功能是高度特异的催化葡萄糖-1-磷酸(Glc-1-P)和葡萄糖-6-磷酸(Glc-6-P)的相互转化,尤其在蔗糖的代谢和淀粉的合成中发挥着至关重要的作用。为了进一步研究单子... 详细信息

葡萄糖磷酸变位酶(phosphoglucomutase,PGM)属于磷酸己糖变位酶家族,其主要功能是高度特异的催化葡萄糖-1-磷酸(Glc-1-P)和葡萄糖-6-磷酸(Glc-6-P)的相互转化,尤其在蔗糖的代谢和淀粉的合成中发挥着至关重要的作用。为了进一步研究单子叶和双子叶植物中PGMs基因家族的功能,本研究以拟南芥和水稻为代表,采用生物信息学的手段,详细地分析了AtPGMs和OsPGMs基因家族的理化性质、蛋白质结构、亚细胞定位、保守基序、系统进化以及组织表达特异性情况。结果表明,拟南芥和水稻中的PGMs基因家族具有较高的相似性,A tPGMs和OsPGMs编码的蛋白均为亲水性蛋白。系统发育树分析显示,AtPGMs和OsPGMs家族基因在进化上分成两个大的分支,并且具有较高的保守性,均含有预测的8个保守基序;AtPGMs和OsPGMs蛋白质均以无规卷曲和α-螺旋为主要的二级结构成分;蛋白质磷酸化预测结果显示,磷酸化数目最多的均为丝氨酸,最少的均为酪氨酸。组织表达分析显示,拟南芥PGMs基因家族在幼苗、叶、芽和角果中具有相对较高的表达量,OsPGMs在子房、胚和茎中具有相对较高的表达量。本研究为进一步探索高等植物PGMs基因家族的生物学功能提供一定的理论基础和参考依据。

关键词： PGMs 拟南芥(A rabidopsis thaliana) 水稻(Oryza sativa) 基因家族生物信息学

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蓖麻WRKY转录因子家族的鉴定及其响应灰霉病侵染的表达分析

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分子植物育种 2025年第09期 2912-2921页

作者：孙敬彭唐杰松曹丽鲁亚楠胡晓航郑志民东北林业大学生命科学学院东北盐碱植被恢复与重建教育部重点实验室东北林业大学林学院林木遗传育种国家重点实验室黑龙江大学现代农业与生态环境学院

WRKY家族在植物生命历程中参与广泛的调控作用，某些WRKY转录因子在植物对抗各种胁迫时发挥积极作用，当坏死性病原菌侵染植物的时候，WRKY33以不同的方式引导植物分配资源产生有效的免疫。为研究蓖麻WRKY家族的基因功能特点，以及蓖麻W... 详细信息

WRKY家族在植物生命历程中参与广泛的调控作用，某些WRKY转录因子在植物对抗各种胁迫时发挥积极作用，当坏死性病原菌侵染植物的时候，WRKY33以不同的方式引导植物分配资源产生有效的免疫。为研究蓖麻WRKY家族的基因功能特点，以及蓖麻WRKY33同源基因在对抗病原侵染中的表达情况，利用生物信息学技术，鉴定了蓖麻DL01品系中的WRKY基因，详细地分析了蓖麻WRKY的基因结构、保守基序、启动子胁迫相关的作用元件、系统进化与共线性分析等方面的数据。结果显示，蓖麻WRKY基因家族分为3个亚簇，并且第二亚簇分为5个小类，除WRKY结构域具有较高保守性，其他预测的保守基序分布在不同组别里，并有较大差异。启动子分析显示了多个生物胁迫相关元件。蓖麻灰霉菌侵染蓖麻，随着侵染时间变化，蓖麻中WRKY33的同源基因表达量有明显的上调。本研究为进一步研究WRKY基因家族在蓖麻中的生物功能，以及蓖麻中WRKY33抵抗生物胁迫所发挥的作用提供前期基础。

关键词： WRKY基因家族 WRKY33 蓖麻灰霉病

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落叶松胚性愈伤组织悬浮培养体系的优化

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林业科学 2018年第7期54卷 146-154页

作者：宋跃李淑娟张含国白晓明毕显禹董实伟董昊林木遗传育种国家重点实验室(东北林业大学) 哈尔滨150040

【目的】以落叶松胚性系为研究对象,建立和优化适合落叶松胚性愈伤组织增殖的悬浮培养体系,在此基础上对悬浮组织进行体细胞胚的成熟诱导。旨在为实现落叶松胚性愈伤组织的快速增殖及体细胞胚的规模化繁育奠定基础。【方法】对已诱导获... 详细信息

【目的】以落叶松胚性系为研究对象,建立和优化适合落叶松胚性愈伤组织增殖的悬浮培养体系,在此基础上对悬浮组织进行体细胞胚的成熟诱导。旨在为实现落叶松胚性愈伤组织的快速增殖及体细胞胚的规模化繁育奠定基础。【方法】对已诱导获得的长白落叶松、兴安×日本杂种落叶松及日本×长白杂种落叶松胚性愈伤组织进行继代培养,取新鲜增殖的组织进行悬浮培养。采用L9(34)正交试验设计,以胚性愈伤组织的增殖量及增殖率为响应值对悬浮培养条件进行筛选和优化,并对选出的最适培养条件进行验证。以悬浮增殖的胚性组织进行体细胞胚成熟培养,统计体胚发生量。【结果】在落叶松胚性愈伤组织的悬浮培养过程中,接种量、震荡强度及培养时间对胚性组织增殖具有显著的影响。在一定范围内,落叶松胚性组织的增殖量及增殖率随初始接种量的增加而降低,随震荡强度的升高呈先增加后下降,而随培养周期的延长而增加。以4 g·L^(-1)接种于含2,4-D 0.15 mg·L^(-1)、6-BA 0.05 mg·L^(-1)及KT 0.05 mg·L^(-1)的BM培养基(SCM),在120 r·min^(-1)避光条件下悬浮培养,3个落叶松胚性系的胚性组织均能快速、稳定地增殖,培养15天的增殖率分别为2 569.42%、4 189.96%及3 001.67%,表现出较明显的种间差异。成熟培养方式对落叶松胚性悬浮组织的体胚发生量影响极显著(P=0.000)。悬浮培养获得的胚性组织接种到含琼脂6.0g·L^(-1)的固体增殖培养基(PCM)上继代15天后,转接到添加肌醇10 g·L^(-1)且无生长调节剂的1/4BM过渡培养基(TCM)上培养14天,再转入含有ABA 20 mg·L^(-1)、Ag NO35 mg·L^(-1)、PEG400080 g·L^(-1)的体胚成熟培养基上培养8周,体胚发生量显著提高(P=0.000)。在此条件下,3个落叶松胚性系OO-A1、GK-F1及KO-H的体胚发生量分别为(101.69±11.19)、(93.09±9.34)及(5.78±1.47)个·g^(-1)。【结论】悬浮培养能在短期内获得大量分散均匀、质量较高的落叶松胚性愈伤组织,且不会影响体细胞胚的发生和成熟。在BM液体培养基(SCM)中,接种量为4 g·L^(-1)、震荡强度为120 r·min^(-1)、暗培养15天,落叶松胚性组织的鲜质量可增加26.99~42.90倍。悬浮培养获得的胚性组织经固体增殖培养基(PCM)继代15天及过渡培养基(TCM)预培养14天后,再进行体胚成熟诱导可明显提高其体胚发生量。

关键词：落叶松长白落叶松杂种落叶松胚性愈伤组织体细胞胚发生悬浮培养

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长白落叶松胚性愈伤组织诱导及体细胞胚胎发生

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林业科学 2016年第10期52卷 45-54页

作者：宋跃甄成张含国李淑娟林木遗传育种国家重点实验室(东北林业大学) 哈尔滨150040

【目的】以长白落叶松的未成熟合子胚为外植体,进行胚性愈伤组织的诱导、增殖培养及体细胞胚胎发生的相关研究,揭示影响长白落叶松胚性愈伤组织诱导的关键因素,并探讨继代培养过程中添加不同种类、浓度的生长调节剂对胚性愈伤组织增殖... 详细信息

【目的】以长白落叶松的未成熟合子胚为外植体,进行胚性愈伤组织的诱导、增殖培养及体细胞胚胎发生的相关研究,揭示影响长白落叶松胚性愈伤组织诱导的关键因素,并探讨继代培养过程中添加不同种类、浓度的生长调节剂对胚性愈伤组织增殖及体胚发生的影响。【方法】采集长白落叶松3个家系优良单株的种子,诱导胚性愈伤组织,比较外植体采集时间、家系、2,4-D浓度及基本培养基对胚性愈伤组织诱导的影响。诱导出的胚性愈伤组织继代于含不同种类、浓度生长调节剂的增殖培养基,通过体胚发生途径获得体细胞胚。选取发育正常的体胚进行萌发,待体胚生根后移栽。【结果】不同时间采集的未成熟合子胚,其胚性愈伤组织诱导率存在较大差别,授粉后63天的合子胚诱导率为5.61%,授粉后70天诱导率为22.35%,而授粉后80天未诱导出胚性愈伤组织;‘长77-22’、‘长77-37’和‘长73-50’3个家系胚性愈伤组织的平均诱导率分别为6.69%,11.17%和3.11%;2,4-D浓度对长白落叶松胚性愈伤组织诱导具有一定影响,在一定范围内胚性愈伤组织的诱导率会随2,4-D浓度升高而升高,当其浓度为1.5 mg·L^(-1)时胚性愈伤组织的诱导率最高,达到11.11%,而当2,4-D浓度超过1.5 mg·L^(-1)时,胚性愈伤组织的诱导率则开始下降;BM,MS,S培养基均能诱导出胚性愈伤组织,其中,BM培养基的诱导率最高,S培养基的诱导率次之,MS培养基的诱导率最低。胚性愈伤组织在含2,4-D 0.3 mg·L^(-1)、6-BA0.1 mg·L^(-1)及KT 0.1 mg·L^(-1)的BM培养基上增殖15天可获得相对较多的胚性愈伤组织,增殖率为345.93%;在含2,4-D 1.5 mg·L^(-1)、6-BA 0.5 mg·L^(-1)及KT 0.5 mg·L^(-1)的BM培养基上培养14天,再经诱导可获得较多的体细胞胚胎,每克愈伤组织平均诱导179.87个体胚,并且这些体胚的萌发率及植株再生率相对较高,分别为75.00%,66.67%;再生植株移栽成活率为27.08%。【结论】不同长白落叶松家系的胚性愈伤组织诱导率不同,散粉后70天的合子胚适合诱导胚性愈伤组织,基本培养基为BM,添加2,4-D 1.5 mg·L^(-1)。胚性愈伤组织长期继代在含高浓度生长调节剂的培养基上易丧失胚性,且增殖速度慢,但体胚的发生量及萌发率相对较高;适当降低生长调节剂浓度利于愈伤组织保持胚性及增殖,但体胚的发生量及体胚的萌发率有所下降;当培养基中生长调节剂浓度较低时,不利于愈伤组织的增殖,但仍能使其胚性长期保持;采用浓度为0.5 mg·L^(-1)的NAA代替0.15 mg·L^(-1)的2,4-D有助于胚性愈伤组织的增殖,并能在一定程度上提高体胚的萌发率。因此,可根据不同阶段的培养目的,选择添加不同种类和浓度生长调节剂的增殖培养基进行继代。

关键词：长白落叶松体胚诱导胚性愈伤组织体细胞胚胎植株再生

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不同长度ThVHAc1基因启动子片段分离及活性分析

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林业科学 2016年第1期52卷 55-61页

作者：杨桂燕郭宇聪张凤娇赵震高彩球林木遗传育种国家重点实验室东北林业大学哈尔滨150040

[目的]VHAc基因(V-ATPase c亚基)是V-ATPase的重要亚基,能响应盐、重金属等胁迫,过表达刚毛柽柳ThVHAc1基因的酵母能提高抗CdCl_2耐NaCl能力。本研究拟通过分离ThVHAc1基因不同长度启动子片段并对其胁迫后活性进行分析,以进一步探讨ThVH... 详细信息

[目的]VHAc基因(V-ATPase c亚基)是V-ATPase的重要亚基,能响应盐、重金属等胁迫,过表达刚毛柽柳ThVHAc1基因的酵母能提高抗CdCl_2耐NaCl能力。本研究拟通过分离ThVHAc1基因不同长度启动子片段并对其胁迫后活性进行分析,以进一步探讨ThVHAc1基因响应CdCl_2和NaCl胁迫的机制。[方法]根据ThVHAc1基因启动子中含有的Dof顺式作用元件的分布,将ThVHAc1基因上游启动子分为205 bp(-1—-205),504 bp(-1—-504)和781 bp(-1—-781)3个不同长度片段。将这些不同长度启动子片段分别替换p CAMBIA1301载体上的CaMV35S启动子,以驱动GUS基因表达,构建植物表达载体,利用农杆菌介导法转化拟南芥。对4周龄的T4代转基因拟南芥分别进行H_2O(非胁迫处理,对照)、100 mmol·L^(-1)NaCl和150μmol·L^(-1)CdCl_2胁迫处理,比较不同转基因株系的GUS染色和GUS酶活性。[结果]正常生长条件下,CaMV35S株系在根、茎、叶中均有GUS染色;3个启动子片段转基因株系均能在不同组织观察到GUS染色,且在根、茎、叶中有一定差异,但整体上GUS酶活性表现为781>504>205。NaCl胁迫下,CaMV35S株系的GUS染色及酶活性与正常生长条件相比无明显变化,但3个启动子片段转基因株系的GUS染色及酶活性均显著降低,且781株系的GUS酶活性分别为205和504株系的2.73和2.07倍;同时,3个启动子片段转基因株系的组织表达特性发生了一些改变,如,504株系在老叶中表达明显增强,嫩叶中减弱,根中无明显变化。CdCl_2胁迫下各转基因株系的GUS染色和酶活性变化趋势与NaCl胁迫相似。CdCl_2胁迫下,205,504,781株系的GUS酶活性分别为非胁迫时的52.4%,57.9%和80.9%;胁迫后的组织表达活性也发生了一些改变,205株系的GUS染色在老叶较深、嫩叶较浅,504株系则在各部分的表达较均匀,781株系大多叶片的GUS表达减弱;但781株系的GUS酶活性仍然最高,分别为205和504株系的2.67和2.07倍。[结论]ThVHAc1基因启动子片段的驱动活性与长度呈正相关;各不同片段启动子在根、茎、叶中的GUS染色及活性具有一定差异,体现在不同启动子片段的表达活性具有一定的组织特异性。NaCl和CdCl_2胁迫对ThVHAc1基因启动子的驱动能力具有一定影响,胁迫后各启动子片段转基因株系GUS酶活性均显著降低,但长片段受胁迫的影响程度低于短片段。Dof元件的数量在3个启动子片段中依次减少,表明Dof元件可能对NaCl和CdCl_2胁迫有一定的调节作用。同时,NaCl和CdCl_2胁迫对ThVHAc1基因启动子的组织表达特性具有一定的影响。

关键词：刚毛柽柳拟南芥 ThVHAc1基因启动子 GUS酶活性 NaCl胁迫 CdCl_2胁迫

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白桦HSFA4转录因子的克隆及耐盐功能分析

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林业科学 2020年第5期56卷 69-79页

作者：刘中原刘峥徐颖刘珊珊田志兰解庆军高彩球东北林业大学林木遗传育种国家重点实验室哈尔滨150040

【目的】热激转录因子(HSF)在植物对非生物胁迫应答中起重要的调节作用。本研究拟从白桦中克隆获得HSFA4基因(命名为BpHSFA4),研究该基因的抗逆功能,为该基因用于林木基因工程育种奠定理论基础。【方法】在白桦转录组中筛选获得1条HSFA... 详细信息

【目的】热激转录因子(HSF)在植物对非生物胁迫应答中起重要的调节作用。本研究拟从白桦中克隆获得HSFA4基因(命名为BpHSFA4),研究该基因的抗逆功能,为该基因用于林木基因工程育种奠定理论基础。【方法】在白桦转录组中筛选获得1条HSFA4基因,通过RT-PCR克隆获得BpHSFA4基因序列。利用生物信息学工具进行序列分析。利用实时荧光定量RT-PCR(qRT-PCR)分析不同逆境胁迫下BpHSFA4基因在白桦叶、茎和根中的表达模式。构建植物过表达载体pROKⅡ-BpHSFA4和抑制表达载体pFGC5941-BpHSFA4,进行白桦瞬时转化,同时以pROKⅡ瞬时侵染白桦作为对照。分析NaCl胁迫下不同瞬时转化白桦株系的MDA、H2O2、SOD、POD、相对电导率及二氨基联苯胺(DAB)、氯化硝基四氮唑蓝(NBT)及伊文思蓝(Evans blue)染色情况,以综合评定BpHSFA4基因的耐盐功能。【结果】BpHSFA4基因cDNA全长为1170 bp,编码389个氨基酸,编码蛋白的相对分子量为44.15 kDa,理论等电点为5.14,具有典型HSF结构域。非生物胁迫(NaCl、PEG6000、镉、高温和低温)条件下和激素(ABA、GA3和JA)处理下,BpHSFA4基因的表达均发生了不同程度的改变,且每种处理后至少有1个时间点发生了明显上调或者下调,其中盐胁迫下表达变化尤为明显。3种瞬时表达白桦株系中的BpHSFA4基因的表达分析结果显示成功获得了瞬时过表达转基因株系(OE)和抑制表达转基因株系(SE)。进一步对不同转基因白桦株系的生理指标和生理染色进行分析,结果显示:NaCl胁迫条件下,过表达BpHSFA4植株H2O2含量、MDA含量和相对电导率明显低于对照植株,抑制表达BpHSFA4植株的H2O2含量、MDA含量和相对电导率则明显高于对照植株;过表达BpHSFA4植株的SOD活性和POD活性明显高于对照植株,而抑制表达BpHSFA4植株的SOD活性和POD活性明显低于对照株系;NBT、DAB染色结果与H2O2含量测定结果一致,显示OE植株的着色明显比对照植株浅,而抑制表达株系着色明显比对照植株深,Evans blue染色结果和MDA含量测定结果一致。【结论】BpHSFA4基因能对非生物胁迫(NaCl、PEG6000、镉、高温和低温)和激素(ABA、GA3和JA)处理做出应答,特别是盐胁迫条件下,应答强烈,该基因可能参与白桦耐盐胁迫应答。在盐胁迫条件下,瞬时过表达BpHSFA4基因株系能通过提高SOD和POD等保护酶的活性从而增强活性氧清除能力、降低膜脂氧化程度,减少细胞受损或细胞死亡,进而提高白桦的耐盐能力。本研究初步证实BpHSFA4基因是一个耐盐胁迫应答候选基因。

关键词：白桦 HSFA4转录因子基因表达耐盐

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刚毛柽柳NAC24基因的表达及抗逆功能分析

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林业科学 2019年第3期55卷 54-63页

作者：卢惠君李子义梁瀚予岳远志周天畅杨玉璋王玉成及晓宇东北林业大学林木遗传育种国家重点实验室哈尔滨150040

【目的】NAC类转录因子是植物特有的最大的转录因子家族之一,广泛参与植物的生长发育过程,并在植物响应盐、干旱等多种非生物胁迫的过程中发挥至关重要的调控作用。本研究拟从盐生木本植物刚毛柽柳中克隆获得一个NAC转录因子基因,研究... 详细信息

【目的】NAC类转录因子是植物特有的最大的转录因子家族之一,广泛参与植物的生长发育过程,并在植物响应盐、干旱等多种非生物胁迫的过程中发挥至关重要的调控作用。本研究拟从盐生木本植物刚毛柽柳中克隆获得一个NAC转录因子基因,研究该基因的耐盐、抗旱功能,以期为研究木本植物NAC转录因子的抗逆分子机制奠定理论基础。【方法】在刚毛柽柳NaHCO_3胁迫转录组数据库中筛选获得一个NAC转录因子基因,将其命名为ThNAC24(GenBank登陆号:KF031949)。利用生物信息学工具将其与其他9个物种的NAC蛋白进行多序列比对,与拟南芥105个NAC蛋白进行进化树分析。分别用300 mmol·L^(-1) NaCl和400 mmol·L^(-1)甘露醇对刚毛柽柳进行胁迫,在胁迫6、12、24和48 h后分别取刚毛柽柳根及叶组织。通过实时荧光定量RT-PCR(qRT-PCR)技术分析盐、干旱胁迫下ThNAC24基因在不同胁迫时间点及不同组织的表达情况,初步鉴定其是否响应盐、干旱胁迫。为进一步研究ThNAC24基因的抗逆功能,分别构建植物过表达(pROKⅡ-ThNAC24)及抑制表达(pFGC5941-ThNAC24)载体。利用农杆菌介导的高效瞬时遗传转化体系获得ThNAC24基因瞬时过表达(OE)、抑制表达(IE)及对照(Control)刚毛柽柳植株。在盐、干旱胁迫下分析比较了ThNAC24基因瞬时过表达、抑制表达及对照刚毛柽柳植株的二氨基联苯胺(DAB)和氯化硝基四氮唑蓝(NBT)染色情况,过氧化物酶(POD)和超氧化物歧化酶(SOD)活性,及电解质渗透率、失水率及丙二醛(MDA)含量,鉴定ThNAC24基因的耐盐、抗旱功能。【结果】ThNAC24基因的开放阅读框为1 023 bp,编码340个氨基酸。多序列比对结果显示ThNAC24在N端的氨基酸序列相似度比较高,具有NAC家族的序列特征;系统进化树分析结果显示ThNAC24与ANAC103和ANAC082的亲缘关系较近。qRT-PCR结果显示:盐胁迫下,ThNAC24基因上调表达,在根组织中胁迫12 h表达量最高,而叶组织中胁迫24 h的表达量最高;干旱胁迫下,ThNAC24基因上调表达,在根组织中胁迫6 h表达量最高,在叶组织中胁迫12 h的表达量最高。ThNAC24基因在刚毛柽柳根和叶组织中均有表达且响应盐和干旱胁迫。过表达ThNAC24基因显著降低了刚毛柽柳H_2O_2和超氧阴离子含量,增强了POD和SOD酶的活性,从而减少活性氧(ROS)的积累。过表达ThNAC24基因能够降低刚毛柽柳在逆境胁迫下的电解质渗透率、失水率及MDA的积累,从而保护细胞膜结构的完整性。【结论】刚毛柽柳ThNAC24基因能够响应盐、干旱胁迫,过表达ThNAC24基因植株通过增强POD和SOD活性,进而提高ROS清除能力,减少细胞受损或死亡,从而提高刚毛柽柳的耐盐及抗旱能力。

关键词：刚毛柽柳 NAC转录因子基因表达耐盐抗旱

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转BpGLK裂叶桦生长变异、根际土壤酶活性及微生物群落组成

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林业科学 2022年第12期58卷 21-31页

作者：曹俐王阳杨蕴力郑雨王伟刘桂丰姜静东北林业大学林木遗传育种国家重点实验室哈尔滨150040

【目的】通过研究转BpGLK裂叶桦根际土壤理化性质、酶活性及微生物群落组成特征,为后续转BpGLK裂叶桦的环境安全性评价及产业化提供理论依据。【方法】以2年生的转BpGLK裂叶桦(RE1~RE5)为研究对象,检测外源基因稳定性;测定其生长特性、... 详细信息

【目的】通过研究转BpGLK裂叶桦根际土壤理化性质、酶活性及微生物群落组成特征,为后续转BpGLK裂叶桦的环境安全性评价及产业化提供理论依据。【方法】以2年生的转BpGLK裂叶桦(RE1~RE5)为研究对象,检测外源基因稳定性;测定其生长特性、根际土壤理化性质及土壤酶活性;利用高通量测序技术分析根际土壤微生物群落组成特征。【结果】转BpGLK株系中的外源Bar基因及BpGLK干扰片段仍然整合于其基因组中,在生长方面,RE株系高于或显著高于WT株系(RE3例外)。RE株系的土壤pH值、有机碳、全氮、速效氮含量低于或显著低于WT株系;而速效磷、全钾及速效钾含量显著高于WT株系(RE1例外)(P<0.05);RE株系的土壤脲酶、蔗糖酶活性均低于或显著低于WT株系,而中性蛋白酶活性则显著高于WT株系。微生物群落丰富度指数及多样性指数分析显示,在细菌方面:RE株系与WT株系间无显著差异;而真菌的丰富度高于或显著高于WT株系,多样性则与WT株系差异不显著;RE株系的Saccharimonadales、酸热菌属等8个菌属显著高于WT株系,而Candidatus_Solibacter等4个菌属则显著低于WT株系;真菌群落中棉革菌属是RE株系根际土壤的优势类群。【结论】2年生的转BpGLK裂叶桦生长表现优于野生型,尚未发现转基因活动对根际土壤理化性质、土壤酶活性及微生物群落组成产生不利影响。

关键词：桦树转基因根际土壤酶活性土壤微生物群落

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