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林业科学研究 2024年第5期37卷 54-64页

作者：王昕昊邢俊霞史胜青杨玲李万峰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 林木遗传育种全国重点实验室东北林业大学黑龙江哈尔滨150040

[目的]挖掘日本落叶松SNP和InDel位点及其所在抗生物胁迫基因,为日本落叶松分子育种提供分子标记和候选基因。[方法]使用158份来自中国、日本和英国地区的日本落叶松转录组数据,首先进行分子标记位点的鉴定和分类,随后比较了活动期和休... 详细信息

[目的]挖掘日本落叶松SNP和InDel位点及其所在抗生物胁迫基因,为日本落叶松分子育种提供分子标记和候选基因。[方法]使用158份来自中国、日本和英国地区的日本落叶松转录组数据,首先进行分子标记位点的鉴定和分类,随后比较了活动期和休眠期基因的表达水平,最后将带有可靠分子标记的差异表达基因进行功能注释。[结果]本研究共鉴定到515935个SNP位点和1056个InDel位点,它们分布在35827个基因上。通过比较不同地区的位点数量,推测日本地区的日本落叶松遗传多样性较为丰富。至少在50份转录组中出现的非同义突变SNP位点有6444个,InDel位点为10个,它们分布在3742个基因上,可以作为可靠的分子标记进行利用。活动期和休眠期的转录组比较后,发现带有可靠分子标记的2569个基因差异表达;GO注释后发现其中101个基因与植物对真菌、细菌、卵菌、病毒、昆虫和线虫的抗性反应有关。[结论]这些结果不仅为日本落叶松全基因组关联分析和全基因组选择育种提供了分子标记,也为利用转基因和基因编辑手段进行遗传育种提供了候选基因。

关键词：日本落叶松分子标记抗性基因转录组

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油橄榄Ⅲ类过氧化物酶家族的进化和表达分析

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北京林业大学学报 2023年第4期45卷 36-49页

作者：薛丽刘晓霞王晨合张建国饶国栋林木遗传育种国家重点实验室中国林业科学研究院林业研究所北京100091 南京林业大学南方现代林业协同创新中心江苏南京210037 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】Ⅲ类过氧化物酶(PRX)是一类植物特有的氧化还原酶,在植物生长发育和胁迫响应方面具有十分重要的作用。本研究拟探讨油橄榄Ⅲ类PRX基因家族的进化和表达模式,旨在为油橄榄分子育种提供参考。【方法】利用生物信息学方法鉴定并分... 详细信息

【目的】Ⅲ类过氧化物酶(PRX)是一类植物特有的氧化还原酶,在植物生长发育和胁迫响应方面具有十分重要的作用。本研究拟探讨油橄榄Ⅲ类PRX基因家族的进化和表达模式,旨在为油橄榄分子育种提供参考。【方法】利用生物信息学方法鉴定并分析了油橄榄Ⅲ类PRX基因家族的系统发育关系、分组、染色体分布、复制基因、基序分布、基因结构图、顺式作用元件分布和在不同组织和不同非生物胁迫下的表达,并对部分成员基因进行了实时荧光定量PCR验证。【结果】(1)鉴定得到了106个OePRX基因,根据其与拟南芥和毛果杨PRX蛋白序列的系统进化关系分为了14个组。(2)OePRX基因不均匀地分布于23条染色体上;片段复制是该基因家族扩张的主要动力,且复制基因在进化过程中受到了较强的纯化选择;与拟南芥相比,油橄榄PRX基因与毛果杨PRX基因的亲缘关系更近。(3)同一组中OePRX蛋白的等电点、分子量、基序分布、基因结构、信号肽分布、在不同组织中的表达模式均比较保守;OePRX基因启动子中含有较多的生长发育元件和激素应答元件;在油橄榄干热胁迫和水涝胁迫下,38%的OePRX基因显著差异表达。【结论】油橄榄OePRX基因家族明显的进化扩张和多变的表达模式暗示了其功能的复杂性,尤其是复制基因的新功能化对油橄榄在地中海地区的广泛分布具有十分重要的适应性意义。

关键词：油橄榄 Ⅲ类PRXs 复制基因新功能非生物胁迫

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桃果实醇酰基转移酶基因的克隆及对外源乙烯的响应表达

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林业科学研究 2014年第2期27卷 158-167页

作者：王贵章陈新赵天田梁丽松马庆华王贵禧林木遗传育种国家重点实验室国家林业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 山东省果树研究所山东省果树生物技术育种重点实验室山东泰安271000

为研究桃果实酯类香气的生物合成,克隆了桃醇酰基转移酶基因AAT,并研究了外源乙烯对该基因mRNA转录水平的影响。根据桃基因组测序结果,采用RACE和反转录PCR技术克隆到1个与醇酰基转移酶基因同源的cDNA,序列全长1 486 bp,CDS区长度为1 35... 详细信息

为研究桃果实酯类香气的生物合成,克隆了桃醇酰基转移酶基因AAT,并研究了外源乙烯对该基因mRNA转录水平的影响。根据桃基因组测序结果,采用RACE和反转录PCR技术克隆到1个与醇酰基转移酶基因同源的cDNA,序列全长1 486 bp,CDS区长度为1 353 bp,编码450个氨基酸,命名为PpAAT2。PpAAT2蛋白属于PLN02481超级家族,含有植物转移酶基因2个高度保守结构域HXXXD和D(N)F(V)GWG。基因位于桃第5条染色体,BAC注释为1条包含1个内含子的mRNA序列转录链,CDS区有2处碱基突变,其中,555 bp处碱基由C突变为G,导致丙氨酸突变为缬氨酸。AAT基因响应乙烯表达,0℃冷藏桃施加外源乙烯促进AAT基因表达水平;该基因在叶片、花和成熟果肉中均表达,且在叶片和花中的表达丰度比果实高,推测其在不同的生理过程中均发挥作用。

关键词：桃果实乙醇酰基转移酶基因酯类外源乙烯

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树兰原球茎内生细菌群落多样性及功能分析

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微生物学报 2024年第5期64卷 1654-1667页

作者：姚娜王涛陈燕曹晓璐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 国家植物园(北园)植物迁地保护国家林业和草原局重点实验室北京100093

【目的】通过分析树兰原球茎内生细菌群落组成、多样性特征和促生功能,探究树兰种子萌发相关的核心细菌类群及生物学功能。【方法】以树兰原球茎(树兰种子在树皮基质上共生萌发、在树叶基质上共生萌发、在MS1培养基上非共生萌发)和共生... 详细信息

【目的】通过分析树兰原球茎内生细菌群落组成、多样性特征和促生功能,探究树兰种子萌发相关的核心细菌类群及生物学功能。【方法】以树兰原球茎(树兰种子在树皮基质上共生萌发、在树叶基质上共生萌发、在MS1培养基上非共生萌发)和共生萌发基质(松树皮、腐熟树叶)共5个样本为研究材料,采用高通量测序技术分析不同萌发条件下原球茎内生细菌的16Sr RNA基因多样性,比较分析细菌群落多样性和物种组成特征,通过传统的内生细菌分离方法获得共生萌发原球茎内生细菌菌株,并进行促生潜力评价。【结果】从5个研究样本中共获得2735个可操作分类单元(operational taxonomic unit,OTU),属于41门453科876属,其中变形菌门(Proteobacteria)和放线菌门(Actinobacteria)为优势门。主坐标分析(principal coordinates analysis,PCo A)结果表明,树兰原球茎与萌发基质细菌群落结构存在差异,非共生萌发原球茎与在树皮基质上共生萌发原球茎内生细菌群落结构最为接近。功能预测表明,在树叶基质上共生萌发的原球茎内生细菌固氮功能显著高于其他萌发条件。通过分离培养,共获得内生细菌19株,分属12属16种,其中鞭毛膨胀芽孢杆菌(Tumebacillus flagellatus)、Bradyrhizobium cenepequi和人参腐殖土魏茨曼氏菌(Weizmannia ginsengihumi)为共生萌发原球茎共有种;韩国假单胞菌(Pseudomonas koreensis)和***兼具有溶磷、产吲哚乙酸(indole-3-acetic acid,IAA)和铁载体的潜在能力。【结论】在不同环境中萌发的树兰原球茎均有丰富的内生细菌群落定殖;从共生萌发原球茎中分离的内生细菌具有固氮、溶磷、产IAA和铁载体等促生功能。本研究为兰科植物种子萌发相关微生物资源挖掘及兰科植物与微生物互作研究提供科学依据。

关键词：兰科种子共生萌发植物促生细菌

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毛果杨MAP65基因家族的扩张与表达分析

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林业科学研究 2021年第2期34卷 92-101页

作者：薛丽刘晓霞罗莹吕中睿张建国饶国栋林木遗传育种国家重点实验室中国林业科学研究院林业研究所北京100091 南京林业大学南方现代林业协同创新中心江苏南京210000 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]以林木模式植物毛果杨为研究材料,旨在研究毛果杨MAP65基因家族成员的扩张与表达情况,为MAP65的功能研究提供参考。[方法]利用BLASTP基于Phytozome数据库鉴定毛果杨的MAP65基因家族成员,采用Prot-Param、Plant-mPLoc、LocTree3、W... 详细信息

[目的]以林木模式植物毛果杨为研究材料,旨在研究毛果杨MAP65基因家族成员的扩张与表达情况,为MAP65的功能研究提供参考。[方法]利用BLASTP基于Phytozome数据库鉴定毛果杨的MAP65基因家族成员,采用Prot-Param、Plant-mPLoc、LocTree3、Wolfpsort、MAGA7.0、GSDS、MEME、MCScanX、TBtools、BioEdit Sequence Alignment Editor、DnaSP5、plantCARE等工具分析其理化性质,预测其亚细胞定位,构建系统进化树,绘制基因结构图,分析保守结构域、基因复制事件、启动子元件,并基于基因芯片数据分析PtMAP65基因家族成员在不同组织中的表达量。[结果]利用BLASTP比对方法鉴定得到了9个MAP65基因。系统进化分析结果显示:植物MAP65基因家族分为5个亚组,且每个亚组都具有相似的基因结构和保守结构域。毛果杨基因组内共线性分析及同义突变频率(Ks)、非同义突变频率(Ka)分析结果表明:PtMAP65基因家族中有6对片段复制基因,且复制基因在进化过程中受到强纯化选择的作用。PtMAP65基因家族成员的表达数据分析显示:该基因家族成员在不同组织中有不同的表达模式,暗示其功能的分化。启动子的顺式作用元件分析表明:PtMAP65s的启动子中有较多的光响应元件和激素响应元件。[结论]片段复制是PtMAP65基因家族进化扩张的主要动力,推测基因家族成员之间存在功能分化。

关键词：毛果杨 PtMAP65 系统进化分析基因结构

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补光对欧洲云杉苗木生长的生理影响研究

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北京林业大学学报 2016年第1期38卷 50-58页

作者：欧阳芳群蒋明王军辉贾子瑞张宋智许娜刘林英李悦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国家林木种质资源平台北京林业大学生物科学与技术学院林木花卉遗传育种教育部重点实验室甘肃省小陇山林业科学研究所

荧光灯是促进欧洲云杉苗生长的最佳补光光源,而不同种源的处理效果差异显著。阐明这种差异产生的机制,根据不同种源制定最优补光育苗策略具有重要价值。本研究在对欧洲云杉4个种源播种苗用荧光灯连续2个生长期补充光照基础上,分析了不... 详细信息

荧光灯是促进欧洲云杉苗生长的最佳补光光源,而不同种源的处理效果差异显著。阐明这种差异产生的机制,根据不同种源制定最优补光育苗策略具有重要价值。本研究在对欧洲云杉4个种源播种苗用荧光灯连续2个生长期补充光照基础上,分析了不同种源苗期生长与内源激素、多酚类物质的关系,从生理学角度阐明了种源间补光效果的差异机制。结果显示:1)补光苗木高33.48 cm,地径5.12 mm,分别是对照的8.38和3.50倍,达到出圃标准。2)补光苗木的生长素(IAA)、赤霉素(GAs)、玉米素(ZT)、ZT/IAA和ZT/GAs均显著高于对照,而多酚类物质(除对羟基苯甲酸)及比值之间差异不显著。3)补光处理下欧洲云杉4个种源间苗木生长性状差异显著,种源DNS107的苗高(47.50 cm)比最低种源NS03CK10苗高高出14.10 cm。4)种源间在生长素、赤霉素、玉米素及比值、儿茶酸、对羟基苯甲酸及总酚酸差异显著,且生长最高的种源具有显著性高的生长素和赤霉素,第1年补光结束后测定的生长素、赤霉素分别和第2年的苗高、新梢长极显著正相关,表明补光处理下苗木生长素和赤霉素含量是促进欧洲云杉苗生长及种源间差异的主要生理因素,研究提高不同种源生长素和赤霉素水平的补光育苗措施,有助于建立各种源的高效补光育苗技术体系,提高不同种源苗木的培育水平。

关键词：欧洲云杉生长素赤霉素补光多酚类物质

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滇牡丹自然种群数量动态

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植物生态学报 2012年第6期36卷 522-529页

作者：李奎郑宝强王雁卜文圣林木遗传育种国家重点实验室中国林业科学研究院林业研究所北京100091 中国林业科学研究院森林生态环境与保护研究所北京100091

运用种群静态生命表、存活曲线、生殖力表和Leslie矩阵模型研究了中国西南特有濒危植物滇牡丹(Paeonia delavayi)种群数量动态过程。静态生命表和种群存活曲线表明:滇牡丹在株龄3-6a之间经历了较强的环境筛,其单株生理寿命为15a左右,平... 详细信息

运用种群静态生命表、存活曲线、生殖力表和Leslie矩阵模型研究了中国西南特有濒危植物滇牡丹(Paeonia delavayi)种群数量动态过程。静态生命表和种群存活曲线表明:滇牡丹在株龄3-6a之间经历了较强的环境筛,其单株生理寿命为15a左右,平均周期为8a,种群的净增殖率(R0=0.9857)、内禀增长率(rm=-0.0017)和周限增长率(λ=0.9983)表明其为衰退型种群;滇牡丹种群存活表现为台阶型曲线(B1型),分别在6a和12a阶段种群消亡率(Kx)较高。Leslie矩阵模型的模拟结果表明,在未来30a内种群数量呈现出下降趋势,大约下降了50%,其种群数量靠自身根系的萌蘖和种子繁殖共同维持。野生滇牡丹种群数量下降与其自身繁殖特性有关,但主要原因是人为采挖和生态环境的破坏。

关键词：濒危植物 Leslie模型种群数量动态滇牡丹

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甘油处理二色补血草软化效果的扫描电镜观察

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云南农业大学学报（自然科学版） 2015年第1期30卷 64-69页

作者：缪崑李奎王雁郭欣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

二色补血草切花是一种天然干花材料,室内观赏效果极佳,但自然干燥后花序易碎易凋落。甘油是干花制作过程中常用的软化液剂,本试验以二色补血草为材料,通过不同质量浓度的甘油沸水软化处理,应用电镜扫描对软化前后放置不同时间的组织器... 详细信息

二色补血草切花是一种天然干花材料,室内观赏效果极佳,但自然干燥后花序易碎易凋落。甘油是干花制作过程中常用的软化液剂,本试验以二色补血草为材料,通过不同质量浓度的甘油沸水软化处理,应用电镜扫描对软化前后放置不同时间的组织器官苞片、萼片和花梗的表面结构进行了观察和比较分析。结果表明:甘油质量浓度越高,处理后的二色补血草放置60 d后组织结构变化越不明显,花枝仍具有很好的完整性和柔韧性,综合观赏效果和放置时长,质量浓度为5%的甘油处理能有效降低干花的皱缩程度,又在很大程度上保持了其观赏特性,软化综合效果最佳。

关键词：二色补血草甘油软化效果扫描电镜

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电导法和电阻抗图谱法测定脱锻炼期间欧美杨×大青杨F_1子代抗寒性

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植物生理学报 2012年第1期48卷 44-50页

作者：张洁张钢李金花张振英河北农业大学园艺学院河北保定071001 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

利用电导(EL)法和电阻抗图谱(EIS)法对脱锻炼期间欧美杨‘107杨’(Populus×canadensis Moench cv.‘Neva’)×大青杨(*** Kom.)F1子代进行抗寒性测定,试图通过比较两种方法测定抗寒性结果的相关性,以确定EIS法快速测定‘107杨... 详细信息

利用电导(EL)法和电阻抗图谱(EIS)法对脱锻炼期间欧美杨‘107杨’(Populus×canadensis Moench cv.‘Neva’)×大青杨(*** Kom.)F1子代进行抗寒性测定,试图通过比较两种方法测定抗寒性结果的相关性,以确定EIS法快速测定‘107杨’×大青杨F1子代抗寒性的最佳参数。以8个杂种子代和母本‘107杨’3年生为试材,进行了电阻抗图谱法和电导法分析,结果表明:脱锻炼期间,各子代抗寒性均逐渐降低,依次为NK36>NK41>NK61>NK57>NK42>NK60>NK58>NK56,均高于‘107杨’,EIS参数弛豫时间[EIS(τ)法]和EL法的抗寒性测定结果间存在明显的线性相关(R2=0.965),但EIS法测定的抗寒性低于EL法,且未经冷冻处理样本的胞外电阻率(re)和弛豫时间(τ)与经冷冻处理EL测定的抗寒性有较高的相关性,R2分别为0.817和0.847。

关键词：欧美杨×大青杨F_1子代脱锻炼抗寒性胞外电阻率(re) 弛豫时间(τ)

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中国广义金合欢属植物亲缘关系的分子分析

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林业科学研究 2015年第2期28卷 158-165页

作者：程蓓蓓于雪丹郑勇奇国家林木遗传育种重点实验室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国家林业局植物新品种分子测试实验室北京100091

通过ITS-rpl16序列和mat K序列的分子分析,对中国现有金合欢属的各亚属间的亲缘关系进行了研究,结果表明:我国现有广义金合欢属的14个种大致被聚为相思亚属、皮刺亚属和金合欢亚属3大类,原产中国的3种皮刺亚属的种聚成1支,表明印度金合... 详细信息

通过ITS-rpl16序列和mat K序列的分子分析,对中国现有金合欢属的各亚属间的亲缘关系进行了研究,结果表明:我国现有广义金合欢属的14个种大致被聚为相思亚属、皮刺亚属和金合欢亚属3大类,原产中国的3种皮刺亚属的种聚成1支,表明印度金合欢和羽叶金合欢关系更近,二者再与儿茶形成姐妹类群。基于选自美洲、非洲、澳大利亚和中国乡土种(印度金合欢、羽叶金合欢和儿茶)共40个金合欢属种和1个外类群的mat K序列建立的系统发育树表明:皮刺亚属和相思亚属的亲缘性关系比与金合欢亚属的亲缘关系更近,相思亚属和金合欢亚属均是单系类群,而皮刺亚属属于并系类群;中国的几个乡土种都与非洲一些种的亲缘关系较近,聚为1支。

关键词：金合欢属亲缘关系 ITS-rpl16序列 matK序列系统发育树

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