检索结果-内蒙古大学图书馆

林业科学 2019年第10期55卷 181-192页

作者：伍汉斌段爱国张建国中国林业科学研究院林业研究所国家林业和草原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 南京林业大学南方现代林业协同创新中心南京210037

【目的】通过对33年生杉木种源试验林生长性状的调查研究,了解杉木种源主要生长性状的遗传变异及地理变异模式,对早期选择的效果进行检验,确定杉木种源早期选择的适宜年龄,并为试验区选择适生的优良种源。【方法】以1981年在广西柳州营... 详细信息

【目的】通过对33年生杉木种源试验林生长性状的调查研究,了解杉木种源主要生长性状的遗传变异及地理变异模式,对早期选择的效果进行检验,确定杉木种源早期选择的适宜年龄,并为试验区选择适生的优良种源。【方法】以1981年在广西柳州营造的杉木全分布区种源试验林为研究对象,参试种源为199个,在5、6、8、12和33年生时测定每木胸径和树高,分析不同种源主要生长性状在不同林龄的遗传变异规律,采用趋势面技术分析杉木地理变异规律,采用早晚相关确定早期选择的林龄范围,利用聚类分析对优良种源长期选择效果进行评价。【结果】不同生长时期杉木种源的胸径、树高和材积在种源间的差异均达到极显著水平(P<0.01);参试杉木种源的胸径、树高和材积的遗传力达到0.35~0.76,随着林龄的增长,各性状的遗传力呈现上升并逐渐稳定的趋势;杉木种源间存在明显的地理变异规律,胸径和树高生长地理变异模式均表现为双向渐变,经度方向呈现不显著的正向变异,纬度方向上呈现先增加后减小的趋势且变幅较大;种源早期选择的研究表明在6~12年生时选择能包含决选69%~74%的种源;从199个参试种源中筛选出42个生长较快速的种源,其胸径、树高和材积分别达到24.04 cm、15.31 m和0.31 m^3,与广西当地种源相比平均胸径、树高和材积分别增加15.70%、11.13%、40.17%,平均遗传增益分别达到10.36%、8.66%和31.65%。【结论】杉木种源在不同林龄生长差异极显著,且主要生长性状的遗传力呈现上升并逐渐稳定的趋势。早期选择在6~12年生时更有利于提高杉木遗传改良的效率。42个生长优良的杉木种源被选择出来,与广西当地种源相比有较大生长增幅,适宜在广西壮族自治区及周边地区造林推广。

关键词：杉木种源试验早期选择遗传增益生长量

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青杨不同种群叶片表型性状的遗传变异

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林业科学 2021年第8期57卷 56-67页

作者：曹德美张亚红成星奇项晓冬张磊胡建军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 南方现代林业协同创新中心南京林业大学南京210037

【目的】揭示青杨不同种群叶片表型性状的遗传多样性和地理变异规律,为进一步解析叶片性状的遗传机制奠定基础,为青杨种质资源收集、保存和品种改良提供参考。【方法】以来自全国主要分布区的34个青杨种群为材料,采集1~2年生枝条在温室... 详细信息

【目的】揭示青杨不同种群叶片表型性状的遗传多样性和地理变异规律,为进一步解析叶片性状的遗传机制奠定基础,为青杨种质资源收集、保存和品种改良提供参考。【方法】以来自全国主要分布区的34个青杨种群为材料,采集1~2年生枝条在温室扦插繁殖,移植苗圃,第2年春季平茬幼化,同年7月采集茎尖以下第7、8、9片新生叶测定苗期叶片14个表型性状(叶片形态性状、叶色和叶绿素相对含量),并进行方差分析、相关性分析和聚类分析。【结果】青杨的14个叶片表型性状在种群间和种群内均达到极显著差异(P<0.01),表明青杨叶片表型性状遗传变异丰富;种群间的平均表型分化系数为55.771%,表明种群间变异是主要的变异来源。各表型性状的平均变异系数为20.562%,变异系数最大的是叶柄相对长,最小的是叶绿素SPAD值。各种群叶片表型性状的平均变异系数为12.852%,其中内蒙古坝底(31号)种群变异最丰富,而河北龙泉(11号)种群变异最小,叶片表型性状稳定性最高。青杨叶片表型性状间及其与地理气候因子间大多达到显著或极显著相关,仅叶色与其他叶片性状无明显相关,叶色遗传相对独立。通过聚类分析可将34个种群划分为4个类群,分别为长叶柄大叶类群、中等叶类群、短叶柄窄叶类群和小叶类群。结合类群分布和中国地形特点,中国青杨种群可划分为3个分布区,分别是太行山以东华北平原北缘地区(1区)、太行山和六盘山-秦岭之间的黄土高原地区(2区)和青藏高原周边地区(3区),其中1区以短叶柄窄叶类群为主(57.14%),2区中等叶类群占66.67%,而3区占比最大的为小叶类群(62.5%)。【结论】青杨叶片表型性状遗传变异丰富,河北蓝旗卡伦(17号)、内蒙古半截塔(30号)和内蒙古坝底(31号)种群多样性丰富,是多样性保护和种质资源保存的重点种群。叶片表型与地理气候因子相关性强,青杨叶片呈现以海拔变化为主的地理变异模式。

关键词：青杨种群叶片遗传变异地理变异

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密叶红豆杉自然分布及群落生态学特征

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生态学报 2020年第6期40卷 1999-2009页

作者：张勇强李智超宋立国厚凌宇孙启武中国林业科学研究院林业研究所北京100091 国家林业和草原局林木培育重点实验室北京100091 林木遗传育种国家重点实验室北京100091

密叶红豆杉(Taxus fuana)为我国I级保护野生植物,由于其对生长环境要求严苛,在全球范围内少有分布。依据对西藏自治区日喀则市吉隆县区域密叶红豆杉自然分布的调查,对其群落组成、结构特征和种群竞争等进行了研究。通过计算各植物的重要... 详细信息

密叶红豆杉(Taxus fuana)为我国I级保护野生植物,由于其对生长环境要求严苛,在全球范围内少有分布。依据对西藏自治区日喀则市吉隆县区域密叶红豆杉自然分布的调查,对其群落组成、结构特征和种群竞争等进行了研究。通过计算各植物的重要值(Pi),并根据重要值进行了聚类分析,将研究地区划分为铁杉(Tsuga chinensis)+密叶红豆杉群落(C1)、高山栎(Quercus semicarpifolia)+密叶红豆杉+朴树(Celtis sinensis)+华榛(Corylus chinensis)群落(C2)、密叶红豆杉+刺叶高山栎(Quercus spinosa)群落(C3)、铁杉+密叶红豆杉+华榛群落(C4),群落中密叶红豆杉多为散生,4种群落分布于吉隆县的热玛村、郎久村和吉普村。通过对各个群落中所有树种树高(H,Hight)胸径(DBH,Diameter at Breast Height)的整理,得出:四种群落的垂直结构明显,铁杉最高,平均树高可达25 m,密叶红豆杉与其他乔木较矮,处于亚优层,平均树高约为7 m;除C3群落乔木层比例为17.8%外,其他群落乔木层比例皆大于50%;四种群落中密叶红豆杉更新层比例均为0,缺乏小径级个体;密叶红豆杉的立木结构在不同群落中表现不同,C1、C2群落径级分布较好,C3群落多为中小径级,而C4群落则出现了严重的断代问题。垂直结构和立木结构都说明密叶红豆杉存在严重的更新不足问题。通过对所有物种丰富度指数、多样性指数、均匀度指数的计算,得出群落间物种多样性和丰富度较好,但均匀性较差。研究地区的密叶红豆杉分布稀疏,平均每100 m2密叶红豆杉仅有1.34株,由于分布稀疏,密叶红豆杉的种间竞争大于种内竞争,其主要竞争压力来自于铁杉和高山栎。这一系列问题必将导致密叶红豆杉的种群衰退,因此,其更新和保护问题,应该受到密切的关注。

关键词：密叶红豆杉自然分布群落特征更新竞争物种多样性

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盐胁迫对核桃幼苗解剖结构和营养元素的影响

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生态学报 2024年第15期44卷 6795-6810页

作者：唐佳莉姬新颖李敖郑旭张俊佩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中国林业科学研究院林业研究所北京100091

为揭示盐胁迫下不同核桃基因型的适应机制及耐盐性差异,筛选耐盐性较强的种资资源,研究了盐胁迫下3种不同基因型核桃幼苗叶、根解剖结构和营养元素的变化。以北加州黑核桃(J1)、杂种核桃‘中宁异’(J2)、‘新新2号’核桃(J3)一年生实生... 详细信息

为揭示盐胁迫下不同核桃基因型的适应机制及耐盐性差异,筛选耐盐性较强的种资资源,研究了盐胁迫下3种不同基因型核桃幼苗叶、根解剖结构和营养元素的变化。以北加州黑核桃(J1)、杂种核桃‘中宁异’(J2)、‘新新2号’核桃(J3)一年生实生幼苗为材料,在盆栽条件下进行NaCl胁迫(0、50、100、200 mmol/L),研究幼苗叶、根解剖结构和Na、K、Ca、Mg、Fe、Cu、Zn含量的变化及其吸收、运输和分配特征。结果表明:盐胁迫下,J1的叶片、上表皮、下表皮、栅栏组织和海绵组织的厚度、根维管束直径下降;J2的叶片、上表皮、下表皮、栅栏组织、海绵组织和皮层的厚度、栅海比、组织紧密度、维管束和导管的直径、皮层厚度占径比随盐浓度的增加呈先增加后降低趋势;盐处理下,J3的叶片、下表皮、栅栏组织的厚度、栅海比、皮层厚度占径比下降。随盐浓度的增加,Na含量呈上升趋势,在200 mmol/L下大幅度增加,J1、J2、J3叶中Na增幅为412.00%、130.05%、577.08%;K、Ca、Mg、Fe、Cu、Zn的吸收受到盐胁迫影响,K/Na、Ca/Na、Mg/Na降低,其中J2叶的K/Na、Mg/Na降幅最小,营养元素转运能力高于J1和J3。核桃幼苗通过加强根输导组织对K、Ca、Mg的选择性吸收和运输能力,维持叶片的基本结构与功能,从而抵御盐胁迫。主成分分析与隶属函数相结合得出耐盐强弱依次为杂种核桃‘中宁异’>‘新新2号’核桃>北加州黑核桃。

关键词：盐胁迫核桃解剖结构营养元素 K/Na

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NaCl胁迫下‘心文41号’核桃的生理响应及耐盐基因表达

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林业科学研究 2024年第5期37卷 105-115页

作者：郑旭李敖姬新颖聂瑞宁吴承勖唐佳莉张俊佩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、中国林业科学研究院林业研究所北京100091

[目的]旨在研究不同NaCl胁迫条件下‘心文41号’(Juglans cordiformis‘Xinwen No.41’)核桃幼苗的生理特性及离子转运、丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)级联信号基因表达的响应差异。[方法]采取盆栽控盐的方法,选择长势一致的‘心文41号’核... 详细信息

[目的]旨在研究不同NaCl胁迫条件下‘心文41号’(Juglans cordiformis‘Xinwen No.41’)核桃幼苗的生理特性及离子转运、丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)级联信号基因表达的响应差异。[方法]采取盆栽控盐的方法,选择长势一致的‘心文41号’核桃幼苗作为试验对象,设置100、150、200 mmol·L^(-1)3个NaCl浓度进行处理,同时以清水作为对照组(CK)。经过20 d的胁迫处理,对幼苗的表型、光合等指标进行了测定,通过非损伤微测技术(NMT)评估了根系Na^(+)、K^(+)、H^(+)通量。提取叶片和根部的RNA测定MAPK级联信号传导和离子转运相关基因的表达。通过冗余分析(RDA)探究了生理指标与基因表达之间的相关性,旨在揭示心形核桃幼苗对盐胁迫调节机制的反应特征。[结果]随着NaCl浓度增加,心形核桃幼苗的根系体积和总生物量显著减少,叶片出现枯黄和萎蔫现象。光合生理参数(净光合速率、蒸腾速率和气孔导度)呈下降趋势,胞间CO_(2)浓度逐渐增加。叶片和根系中超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性,脯氨酸(Pro),丙二醛(MDA)和过氧化氢(Hydrogen peroxide,H_(2)O_(2))含量均出现不同程度的增加,根系中Na^(+)含量显著积累,随盐浓度增加其外排趋势明显,叶片中K^(+)外排和H^(+)内流以维持胞内渗透势的稳态。耐盐相关基因质膜Na^(+)/H^(+)逆向转运体(Salt Overly Sensitive,SOS1)在叶片表达量高于根系,液泡膜Na^(+)/H^(+)逆向转运体1(NHX1)呈先上调后下调的趋势,且液泡H^(+)-ATPase c亚基(VHA-C1)在根系中显著上调。在100 mmol·L^(-1)NaCl浓度胁迫下,WRKY65(WRKY transcription factor 65)、MKK9(Mitogen-activated protein kinase kinase 9)和MPK3(Mitogen-activated protein kinase 3)基因的表达呈上升趋势,且叶片中的表达量显著高于根系。[结论]NaCl胁迫条件下,心形核桃根系受胁迫影响大于叶片,JrSOS1、JrNHX1、JrNHX2与抗盐能力密切相关,是作为抵御盐胁迫的关键基因。

关键词：心形核桃 NaCl胁迫基因表达非损伤微测技术冗余分析

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刺槐幼苗对NaCl胁迫的生理生化响应

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林业科学研究 2020年第4期33卷 75-82页

作者：甘红豪赵帅杨泽坤褚建民国家林业和草原局滨海林业研究中心中国林业科学研究院林业研究所国家林业和草原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

[目的]研究刺槐幼苗对不同浓度NaCl的生理生化响应,为建立刺槐抗逆性生态生理指标体系提供理论依据。[方法]以1年生刺槐幼苗为材料,施加不同浓度NaCl(0、50、100 mmol·L^-1),分析其生长、生理及水通道蛋白和Na+/H+逆向转运蛋白基... 详细信息

[目的]研究刺槐幼苗对不同浓度NaCl的生理生化响应,为建立刺槐抗逆性生态生理指标体系提供理论依据。[方法]以1年生刺槐幼苗为材料,施加不同浓度NaCl(0、50、100 mmol·L^-1),分析其生长、生理及水通道蛋白和Na+/H+逆向转运蛋白基因转录表达变化特征。[结果]在NaCl胁迫下,刺槐生长被抑制,叶片相对含水量、光合色素含量、光合作用参数降低,水分利用效率和气孔限制值升高;根和叶中MDA含量、抗氧化酶(CAT、APX和GR)活性及渗透调节物质(游离脯氨酸、氨基酸和可溶性蛋白质)含量升高;NaCl胁迫改变了刺槐体内Na^+、K^+、Mg^2+的离子平衡状态,但是对Ca2+的含量影响不显著。NaCl胁迫诱导了刺槐根中水通道蛋白基因(TIP1;1、PIP1;1和PIP2;1)、叶中水通道蛋白基因(TIP1;1和PIP1;1)及根和叶中Na^+/H^+逆向转运蛋白基因NHX1的转录表达。[结论]刺槐通过增加叶片水分利用效率、合成并积累抗氧化酶和渗透调节物质及诱导相关基因转录表达,增强了盐适应能力。

关键词：刺槐胁迫生理代谢离子状态水通道蛋白

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PagHK3a基因敲除对银腺杨抗旱性的影响

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林业科学研究 2023年第5期36卷 1-11页

作者：武舒王洲张明艳钟姗辰王黎苏晓华张冰玉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

[目的]:对银腺杨(Populus alba×***‘84k’)组氨酸激酶PagHK3a基因敲除株系的抗旱性进行评价,同时探究PagHK3a基因在杨树响应干旱胁迫过程中的分子调节机制。[方法]:利用5%PEG模拟干旱胁迫处理继代25 d的野生型银腺杨(WT)及其PagH... 详细信息

[目的]:对银腺杨(Populus alba×***‘84k’)组氨酸激酶PagHK3a基因敲除株系的抗旱性进行评价,同时探究PagHK3a基因在杨树响应干旱胁迫过程中的分子调节机制。[方法]:利用5%PEG模拟干旱胁迫处理继代25 d的野生型银腺杨(WT)及其PagHK3a基因敲除株系(C1和C2)组培苗,处理3 h后采用实时定量PCR(Quantitative real-time PCR)方法测定各株系叶片PagHK3a基因、PagHK3a下游基因、干旱胁迫响应基因及抗氧化基因的表达水平;利用称重控水法对各株系盆栽苗进行3个梯度的温室干旱胁迫处理,包括正常浇水(土壤相对含水量:70%~75%)、中度干旱(40%~45%)以及重度干旱(25%~30%),干旱胁迫4周后测定WT及C1、C2株系的瞬时光合参数、过氧化氢(H_(2)O_(2))及丙二醛(MDA)含量、过氧化物酶(POD)及超氧化物歧化酶(SOD)酶活性、株高和地径等生理生化及生长指标。[结果]:在温室中度干旱条件下,C1和C2株系株高生长量均显著高于WT,而在重度干旱条件下,这两个株系的株高生长量与WT相比均无显著差异。分析光合参数发现,在中度干旱条件下,基因敲除株系C1和C2气孔导度及胞间CO_(2)浓度均显著高于WT,但在重度干旱胁迫条件下只有C2株系胞间CO_(2)浓度显著高于WT;在中度干旱胁迫条件下C1株系瞬时净光合速率显著高于WT,在重度干旱胁迫条件下,C2株系瞬时净光合速率显著高于WT。同时生化指标测定结果显示,在中度干旱条件下基因敲除株系C1和C2中MDA及H_(2)O_(2)含量显著低于WT,而在重度干旱胁迫时,仅C2株系显著低于WT;对比分析各株系抗氧化酶活性发现,正常供水条件下,C1株系叶片POD酶活性以及C2株系SOD酶活性显著高于WT,在中度干旱胁迫条件下,C1株系这两种保护酶活性均显著高于WT,而C2株系仅在重度干旱胁迫下显著高于WT。另外,在PEG模拟干旱胁迫处理下,基因敲除株系C1和C2叶片组氨酸激酶基因PagHK3a及其下游响应调节蛋白PagRR2、PagRR15基因表达量与WT相比均显著下调;而干旱胁迫响应基因PagNAC3以及过氧化物酶合成基因POD1的表达则显著上调,超氧化物歧化酶合成基因SOD4的表达与WT相比无显著差异。[结论]:在PagHK3a基因敲除株系中,PagHK3a基因及细胞分裂素信号传导途径中响应调节因子基因PagRR2、PagRR15表达均较WT显著降低,而胁迫响应基因PagNAC3及POD合成基因POD1表达显著升高;同时,在中度干旱条件下PagHK3a基因敲除株系的气体交换能力更强,MDA以及H_(2)O_(2)含量更低,株高生长量更大,从而具有更强的抗旱能力。

关键词：银腺杨组氨酸激酶基因PagHK3a 基因敲除抗旱性

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盐胁迫下东部黑核桃生理生化与营养器官结构的动态响应

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果树学报 2024年第2期41卷 294-313页

作者：唐佳莉姬新颖郑旭李敖张俊佩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·中国林业科学研究院林业研究所北京100091

【目的】研究盐胁迫下东部黑核桃生理生化与解剖结构的动态响应,探索适应盐胁迫的变化机制。【方法】以东部黑核桃实生幼苗为材料进行42 d的盆栽试验,对4个盐分梯度(0、50、100、200 mmol·L^(-1))下的生理生化与营养器官解剖结构... 详细信息

【目的】研究盐胁迫下东部黑核桃生理生化与解剖结构的动态响应,探索适应盐胁迫的变化机制。【方法】以东部黑核桃实生幼苗为材料进行42 d的盆栽试验,对4个盐分梯度(0、50、100、200 mmol·L^(-1))下的生理生化与营养器官解剖结构的动态变化特征进行比较,通过相关性和主成分分析明确幼苗的耐盐评价指标。【结果】盐胁迫下,相对含水量呈下降趋势,丙二醛、脯氨酸、可溶性蛋白、可溶性糖、总黄酮、总多酚的含量以及超氧化物歧化酶、抗坏血酸过氧化物酶的活性总体上呈上升趋势;随着盐浓度和胁迫时间的增加,栅栏组织、根皮层、茎周皮、海绵组织、叶片的厚度呈先增加后降低的趋势;叶表皮、茎韧皮部、茎木质部、根周皮、根皮层的厚度,维管束、叶主脉、根的直径,组织结构疏松度,组织结构紧密度,栅海比,叶脉凸起度在不同的胁迫浓度和时间下呈不同的变化模式。盐胁迫下的解剖特征的主成分有差异,生理生化指标与解剖特征之间具有一定的相关性。【结论】东部黑核桃在盐胁迫下通过改变营养器官结构特征、提升渗透调节物质含量和抗活性氧物质活性等方式应对盐胁迫;栅海比、茎周皮、茎木质部、根粗可作为幼苗耐盐品种筛选的参考指标。

关键词：东部黑核桃盐胁迫营养器官解剖结构生理生化综合分析

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纳米纤维素发光材料研究进展

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复合材料学报 2022年第1期39卷 39-47页

作者：钟伟婷王智鑫王堃彭霄鹏蒋建新北京林业大学材料科学与技术学院北京100083 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

纳米纤维素发光材料不仅具有发光基团特有的光物理或光化学性能,还具备纳米纤维素的可生物降解、生物相容、环境友好等特性,拓展了功能化纤维材料的应用领域。根据制备方法,纳米纤维素发光材料可分为三类:纳米纤维素/碳量子点复合发光... 详细信息

纳米纤维素发光材料不仅具有发光基团特有的光物理或光化学性能,还具备纳米纤维素的可生物降解、生物相容、环境友好等特性,拓展了功能化纤维材料的应用领域。根据制备方法,纳米纤维素发光材料可分为三类:纳米纤维素/碳量子点复合发光材料、纤维素发光碳量子点和纳米纤维素/荧光染料复合发光材料。纳米纤维素发光材料具有独特的光学特性及结构特点,可制成膜、纸、水凝胶、气凝胶等,在离子检测、生物成像、光电应用等领域具有巨大的应用前景。本文介绍了发光材料的发光原理,概述了纳米纤维素发光材料的制备方法及相关应用,对纳米纤维素发光材料面临的挑战及发展趋势进行了总结和展望。

关键词：纤维素纳米纤维素发光材料碳量子点荧光染料

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核桃JrGA2ox基因的克隆、亚细胞定位及功能验证

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林业科学 2019年第2期55卷 50-60页

作者：张佳琦胡恒康徐川梅胡渊渊黄有军夏国华黄坚钦常英英叶磊娄和强张启香省部共建亚热带森林培育国家重点实验室浙江农林大学林业与生物技术学院杭州311300 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

【目的】GA2-oxidase(GA2ox)是赤霉素合成过程中起负调控作用的一种关键酶,能够催化有活性的赤霉素为无活性的赤霉素,从而对植物生长起到一定的抑制作用。本研究主要对核桃中赤霉素氧化酶基因JrGA2ox进行克隆及功能验证,有利于进一步探... 详细信息

【目的】GA2-oxidase(GA2ox)是赤霉素合成过程中起负调控作用的一种关键酶,能够催化有活性的赤霉素为无活性的赤霉素,从而对植物生长起到一定的抑制作用。本研究主要对核桃中赤霉素氧化酶基因JrGA2ox进行克隆及功能验证,有利于进一步探究核桃JrGA2ox基因在植物生长和发育过程中,尤其是在植物株高调控中的作用,从而助力于挖掘与利用核桃中更多的优质基因,培育出更多优良的核桃品种。【方法】采用PCR扩增技术,克隆获得核桃JrGA2ox基因的全长编码序列,进一步通过In-Fusion克隆技术构建具有强启动子的35S∷JrGA2ox∷GFP过表达载体;利用BLAST网络在线工具得到其他植物中的JrGA2ox同源氨基酸序列,并对其进行氨基酸同源序列比对和系统进化分析;其后,通过亚细胞定位揭示其发挥功能的场所,进一步利用农杆菌介导法将构建好的过表达载体转化到核桃体细胞胚中,获得JrGA2ox超表达的阳性转化植株,深入分析JrGA2ox基因的生物学特性。【结果】通过基因克隆,得到1条JrGA2ox开放阅读框,其全长为1 056 bp,共编码351个氨基酸,分子量为39.25 kDa。通过比对发现,该基因编码的蛋白序列含有保守2OG-FeII-Oxy蛋白结构域,具有GA2-氧化酶蛋白家族共同的结构特点,表明JrGA2ox属于GA2-氧化酶基因家族。氨基酸进化树比对分析结果显示,核桃JrGA2ox与毛白杨PtGA2ox聚为一个分支。且JrGA2ox蛋白与木本植物川桑MnGA2ox1、西洋梨PcGA2ox、桃PpGA2ox1及苹果MdGA2ox1蛋白序列同源性较高。烟草叶片表皮细胞亚细胞定位分析表明,JrGA2ox是定位于细胞核与细胞膜中的蛋白。对核桃体细胞胚进行基因遗传转化后经荧光检测及PCR验证表明,35S∷JrGA2ox∷GFP过表达载体被成功转入核桃体细胞胚中。阳性再生植株株高与对照苗相比具显著性差异,其平均株高为对照植株的1/2;且其株高与JrGA2ox基因表达量呈负相关。【结论】核桃JrGA2ox蛋白亚细胞定位于细胞核与细胞膜中。JrGA2ox基因调控核桃株高,主要起到负调节作用。阳性基因转化再生植株中JrGA2ox基因的表达量升高,并表现出明显的矮化特征。本研究结果可为进一步分析该基因在核桃生长发育过程中的作用提供技术参考,且为优良的矮化核桃品种选育奠定一定的基础。

关键词：核桃 GA2ox基因过表达亚细胞定位同源转化

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