检索结果-内蒙古大学图书馆

楸树CbuATX1,CbuATX1-like和CbuATX2基因克隆及生物信息学分析

植物研究 2022年第1期42卷 47-61页

作者：赵佳明樊二勤刘轶王智王军辉曲冠证东北林业大学林木遗传育种国家重点实验室哈尔滨150040 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楸树国家创新联盟北京100091 中国检验检疫科学研究院北京100176

开花是高等植物内部遗传因素和外界环境因素共同调节完成的复杂生命过程,是植物进入生殖生长从而具备遗传能力和繁殖能力的象征。使用PCR技术,以楸树(Catalpa bungei)混合芽cDNA为模板分别克隆CbuATX1,CbuATX1-like和CbuATX23个基因,并... 详细信息

开花是高等植物内部遗传因素和外界环境因素共同调节完成的复杂生命过程,是植物进入生殖生长从而具备遗传能力和繁殖能力的象征。使用PCR技术,以楸树(Catalpa bungei)混合芽cDNA为模板分别克隆CbuATX1,CbuATX1-like和CbuATX23个基因,并利用相关生物信息学软件对这3个基因编码的蛋白质结构进行预测,同时对基因的启动子序列进行顺式作用元件分析,通过qRT-PCR技术检测3个基因在楸树混合芽不同发育时期的表达量。结果表明:CbuATX1的CDS全长为726 bp,编码241个氨基酸,存在跨膜运输结构,属于HMA蛋白家族,与芝麻(Sesamum indicum)、甜菜(Beta vulgaris)亲缘关系较近。CbuATX1-like的CDS全长为801 bp,编码266个氨基酸,存在跨膜运输结构,属于HMA蛋白家族,与胡萝卜(Daucus carota)、欧洲橄榄(Olea europaea)亲缘关系较近。CbuATX2的CDS全长为1554 bp,编码517个氨基酸,不存在跨膜运输结构,属于PWWP蛋白家族,与马尾草(Erythranthe guttatus)亲缘关系较近。这3个基因启动子均含有多个真核生物启动子的基本元件,如CAAT-box和TATA-box等,此外,还含有光响应、低温响应、生长素响应,以及与干旱诱导相关的MYB结合位点等3个基因与光响应密切相关,还可能参与外界环境胁迫响应等过程。qRT-PCR结果显示,上述3个基因在1年生普通楸树无性系9-1和突变株系-百日花楸树不同发育时期的表达量呈现显著差异。通过以上研究以期能够进一步阐述百日花楸树开花的性状,为楸树开花机制的研究和楸树的定向遗传改良提供理论支持。

关键词：楸树 CbuATX 克隆开花生物信息学分析

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发根农杆菌介导的尾巨桉遗传转化体系的建立

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植物研究 2022年第3期42卷 512-520页

作者：罗萍张昊楠徐建民胡冰王晓萍李光友范春节林木遗传育种国家重点实验室国家林业和草原局热带林木培育重点实验室中国林业科学研究院热带林业研究所广州510520 南京林业大学南京210037 林木遗传育种国家重点实验室东北林业大学哈尔滨150040

发根农杆菌(Agrobacterium rhizogenes)的建立对植物功能基因的验证具有重要意义,为了在桉树(Eucalyptus)中建立发根农杆菌介导的遗传转化体系,本研究以不同的发根农杆菌菌株侵染尾巨桉(Eucalyptus urophylla×***)的叶片和茎段,确... 详细信息

发根农杆菌(Agrobacterium rhizogenes)的建立对植物功能基因的验证具有重要意义,为了在桉树(Eucalyptus)中建立发根农杆菌介导的遗传转化体系,本研究以不同的发根农杆菌菌株侵染尾巨桉(Eucalyptus urophylla×***)的叶片和茎段,确定合适的农杆菌菌株和外植体类型,在此基础上开展农杆菌浓度、侵染时间对毛状根诱导的影响。结果表明:采用发根农杆菌菌株MSU440,以叶片为外植体进行发根诱导,最高获得了81.0%的毛状根诱导率,毛状根平均根长达到3.23 cm。在发根农杆菌浓度为OD_(600)=0.3、侵染时间为30 min时,共培养48 h后经过20 mg·L^(-1)卡那霉素筛选培养,通过PCR分子鉴定和GUS染色证实外源基因稳定地整合在桉树毛状根基因组中,转化率达20.2%。初步建立了发根农杆菌介导的桉树遗传转化体系,为桉树基因功能鉴定和进一步的转基因育种奠定基础。

关键词：桉树发根农杆菌毛状根转基因转化

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基于叶片解剖结构的山核桃品种的抗旱性评价

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经济林研究 2023年第2期41卷 21-29页

作者：季琳琳陈素传吴志辉韩文妍常君张俊佩安徽省林业科学研究院安徽合肥230031 宁国市林业局安徽宁国242300 中国林业科学研究院亚热带林业研究所浙江杭州311400 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 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北京100091

【目的】基于叶片解剖结构对5个山核桃品种进行抗旱性评价,为山核桃生态栽培提供理论依据。【方法】以5个山核桃品种的3年生嫁接苗成熟叶片为材料制作切片,通过扫描电子显微镜(型号:Tecnai G220 TWIN)下观测计算叶片厚度、上表皮厚度、... 详细信息

【目的】基于叶片解剖结构对5个山核桃品种进行抗旱性评价,为山核桃生态栽培提供理论依据。【方法】以5个山核桃品种的3年生嫁接苗成熟叶片为材料制作切片,通过扫描电子显微镜(型号:Tecnai G220 TWIN)下观测计算叶片厚度、上表皮厚度、下表皮厚度和栅栏组织厚度等11项叶片抗旱的相关解剖结构特征参数,采用单因素方差分析方法,对山核桃各品种间11个指标的差异开展比较分析,运用相关性分析评价关联度,通过隶属函数法综合评价5个山核桃品种的抗旱性。【结果】5个山核桃品种的11项抗旱性指标存在较大差异,叶片厚度73.14~114.85μm、上表皮厚度5.56~8.76μm、下表皮厚度4.74~6.18μm、栅栏组织厚度48.77~57.14μm、海绵组织厚度27.80~52.71μm、结构紧密度0.49~0.86、结构疏松度0.37~0.46、栅海比0.96~1.83、叶脉厚度204.20~281.70μm、气孔密度389.83~1012.09个·mm^(-2)、气孔长度15.24~23.13μm,变异系数分别为18.11%、20.75%、6.00%、24.87%、26.12%、9.48%、26.77%、11.32%、43.85%、17.75%、18.11%。相关性分析结果显示,叶片厚度与海绵组织厚度、结构紧密度呈极显著正相关。聚类分析结果表明,11项叶片指标分成4类,栅栏组织厚度、结构紧密度、结构疏松度与栅海比在各类别中相关指数最大,为山核桃品种抗旱性的关键指标;通过隶属函数分析,山核桃抗旱性:宁国山核桃3号>宁国山核桃4号>宁国山核桃5号>宁国山核桃1号>宁国山核桃2号。【结论】叶片解剖结构能够较好地反映山核桃的抗旱特性,可以作为评价山核桃品种抗旱能力的指标,其中宁国山核桃3号抗旱能力较强,适宜在干旱区域栽植。

关键词：山核桃叶片解剖结构抗旱性综合评价

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巨桉EgrWAT1基因克隆和功能初步分析

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植物研究 2023年第4期43卷 601-611页

作者：张昊楠陈珊珊徐建民罗萍王晓萍许志茹范春节东北林业大学生命科学学院哈尔滨150040 国家林业和草原局热带林木培育重点实验室中国林业科学研究院热带林业研究所广州510520 林木遗传育种国家重点实验室东北林业大学/中国林业科学研究院哈尔滨/北京150040/100091

为探究WALLS ARE THIN(WAT1)在木本植物中木材形成以及响应胁迫中的作用,利用生物信息学工具进行分析,并以巨桉(Eucalyptus grandis)为材料克隆EgrWAT1S及其另一转录本EgrWAT1L,通过实时荧光定量PCR(qRT-PCR)探究其在不同组织、节间以... 详细信息

为探究WALLS ARE THIN(WAT1)在木本植物中木材形成以及响应胁迫中的作用,利用生物信息学工具进行分析,并以巨桉(Eucalyptus grandis)为材料克隆EgrWAT1S及其另一转录本EgrWAT1L,通过实时荧光定量PCR(qRT-PCR)探究其在不同组织、节间以及响应胁迫时的表达模式。结果表明:EgrWAT1S在韧皮部表达量较高,而EgrWAT1L主要表达在根部。在茉莉酸甲酯(MeJA)、水杨酸(SA)处理和盐胁迫以及缺磷、缺硼处理时,其表达存在着明显不同的模式,在MeJA、SA处理时甚至存在着相反的表达模式。这些结果表明EgrWAT1L基因可能通过转录调控来影响EgrWAT1S表达和进一步的蛋白翻译来响应激素和胁迫处理。为进一步研究WAT1基因在巨桉生长发育过程中的作用和调控方式提供基础,也为将来桉树的分子育种提供可能。

关键词：巨桉 WAT1 可变剪切基因克隆表达模式

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不同树龄侧柏古树扦插生根过程中的生理响应

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植物研究 2023年第4期43卷 582-590页

作者：常二梅董遥刘建锋贾子瑞李香赵秀莲郭伟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 中国林业科学研究院森林生态环境与自然保护研究所国家林业和草原局森林生态环境重点实验室北京100091 北京市绿地养护管理事务中心北京102211 泰安市泰山林业科学研究院泰安271000

为探讨树龄对侧柏(Platycladus orientalis)古树扦插生根的影响及扦插过程中的生理机制,从树龄分别为5、100、300、700天的侧柏母树上取插穗进行扦插繁殖,以4个不同生根阶段(0 d(S1,扦插前)、35 d(S2,愈伤组织形成期)、65 d(S3,不定根... 详细信息

为探讨树龄对侧柏(Platycladus orientalis)古树扦插生根的影响及扦插过程中的生理机制,从树龄分别为5、100、300、700天的侧柏母树上取插穗进行扦插繁殖,以4个不同生根阶段(0 d(S1,扦插前)、35 d(S2,愈伤组织形成期)、65 d(S3,不定根形成期)、95 d(S4,不定根伸长期))插穗基部的韧皮部为材料,测定生理指标含量的动态变化,并统计生根率和生根数量。结果表明:取自侧柏古树插穗与幼树插穗相比,生根率显著降低、生根数量显著减少(P<0.05)。取自5年侧柏的插穗的营养物质(总糖、总蛋白)含量、抗氧化酶(酚氧化酶(PPO)、过氧化物酶(POD)、超氧化物歧化酶(SOD))活性、激素[内源吲哚乙酸(IAA)、玉米素核苷(ZR)]含量在4个扦插生根阶段显著高于侧柏古树(P<0.05),说明这些物质含量高有利于插穗生根。丙二醛(MDA)、脱落酸(ABA)、赤霉素(GA)含量随侧柏树龄的增长呈现显著增长的趋势(P<0.05),说明侧柏古树插穗的有害物质和抑制生根的激素含量较多。营养物质(总糖、总蛋白)、激素(IAA、GA)含量在4个生根阶段中呈现先增高后降低的趋势,在S3时最高(P<0.05)。相反,ABA含量在S3时显著低于其他3个阶段(P<0.05),说明不定根形成阶段(S3)是扦插过程中的关键阶段,ω(IAA)/ω(ABA)、ω(ZR)/ω(ABA)比值越大,越有利于不定根形成。树龄显著影响侧柏扦插生根率,但是,不同年龄的侧柏古树的扦插生根率差异不显著。而有利于扦插生根的营养物质(总糖、总蛋白)、抗氧化酶(PPO、POD、SOD)活性、激素(IAA、ZR)含量少是侧柏古树生根难的原因。

关键词：侧柏古树扦插生理生化生根

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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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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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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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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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美洲黑杨表型核心种质库构建

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林业科学研究 2021年第2期34卷 1-11页

作者：陈存丁昌俊黄秦军李政宏张静刘宁李波苏晓华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

[目的]分析美洲黑杨不同类群的表型和生理特点,对比不同取样策略构建的表型核心种质库的有效性和代表性,科学有效地保存和管理种质资源的表型多样性,为美洲黑杨种质资源的深入挖掘和利用提供科学依据,同时为其他物种表型核心种质库的构... 详细信息

[目的]分析美洲黑杨不同类群的表型和生理特点,对比不同取样策略构建的表型核心种质库的有效性和代表性,科学有效地保存和管理种质资源的表型多样性,为美洲黑杨种质资源的深入挖掘和利用提供科学依据,同时为其他物种表型核心种质库的构建提供参考。[方法]基于前期表型生理性状群体结构的分析结果对美洲黑杨种质资源进行分组,通过多重比较分析不同类群的21个表型和生理性状的特点。计算无性系间的欧氏距离,利用组间联接法对每个类群的个体进行聚类,分别采用随机取样、偏离度取样、位点优先取样和性状频率取样策略对无性系进行筛选,构建表型核心种质库,对比分析选择最佳的取样策略。在表型核心种质库的基础上通过添加种质使表型保留比例(RPR)达到100.00%构建表型优化核心种质库,通过比较核心种质库与原始种质库的均值、方差、极差、变异系数和RPR对其代表性和有效性进行评价。[结果]美洲黑杨Was种源个体的高生长量、叶片数和叶片养分含量较高;Iow和Que种源无性系的根系生长发达;Mis、Lou和Ten种源无性系的茎生长量、叶片形态和单叶生长量突出。通过性状频率取样策略构建的表型核心种质库用最少的种质代表了原始种质库的多样性信息,核心种质库的有效性优于随机取样、偏离度取样和位点优先取样策略构建的种质库,最终构建了包括27个种质的表型核心种质库,取样比例为10.47%,均值差异百分率(MD)、方差差异百分率(VD),极差符合率(CR)、变异系数变化率(VR)和RPR分别为0.00%、80.95%、100.00%、148.94%和90.85%。在核心种质库的基础上添加5个补充种质构建表型优化核心种质库,使RPR达到100.00%,其MD、VD、CR和VR分别为0.00%、71.43%、100.00%和142.19%。通过PCoA分析表明:表型核心种质库和优化核心种质库均具有良好的代表性。[结论]不同类群的美洲黑杨种质资源的根、茎、叶生长性状存在明显差异。通过性状频率取样策略构建的美洲黑杨表型核心种质库和优化核心种质库可以在保留原始种质多样性的基础上,较大限度的降低种质库的规模和冗余度,提高种质库表型变异水平,为有效保存、管理和利用美洲黑杨种质资源提供科学依据。

关键词：美洲黑杨表型核心种质库取样策略

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