检索结果-内蒙古大学图书馆

林业科学研究 2025年第1期38卷 61-72页

作者：牛晋鸿王天欣曹明嵘周振渊黄秦军李金花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北京100091

[目的]探析低氮胁迫下杨树无性系苗期性状适应性,筛选耐低氮能力强的品种。[方法]以87个杨树无性系为试验材料,利用温室盆栽方法,在低氮胁迫(LN)和正常供氮(NN)处理条件下,测定生长、叶片形态和叶绿素荧光参数3组性状,基于混合线性模型... 详细信息

[目的]探析低氮胁迫下杨树无性系苗期性状适应性,筛选耐低氮能力强的品种。[方法]以87个杨树无性系为试验材料,利用温室盆栽方法,在低氮胁迫(LN)和正常供氮(NN)处理条件下,测定生长、叶片形态和叶绿素荧光参数3组性状,基于混合线性模型的最佳无偏预测(BLUP),分析遗传变异并估算遗传参数和育种值,利用FAI-BLUP多性状指数,综合评价供试无性系适应性。[结果]所有性状在不同供氮水平间和无性系间均有极显著差异,变异系数为18.9%~40.6%(LN)和15.7%~35.6%(NN)。不同供氮水平下每组性状内性状间相关性特征一致,生长和叶片形态各性状在供氮水平与无性系间互作作用达到极显著水平,适合作为耐低氮性筛选指标,利用其BLUP育种值,获得FAI-BLUP多性状指数,对各无性系排序,以20%选择强度筛选出了一批优良无性系,其生长和叶片形态育种值遗传增益分别为14.1%~21.5%和5.56%~12.9%,在低氮胁迫下具有较强适应性。[结论]在低氮胁迫下杨树无性系苗期生长、叶片形态和叶绿素荧光参数均受到显著抑制,不同供氮水平间和无性系间各性状变异丰富,生长和叶片形态在供氮水平与无性系间互作作用存在极显著差异,利用其FAI-BLUP多性状指数综合评价并筛选出了13个优良无性系,耐低氮适应性和稳定性强,可用于耐低氮杨树品种选育。

关键词：杨树低氮胁迫育种值 FAI-BLUP 多性状选择

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三种药用兰科植物内生微生物多样性与功能分析

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微生物学通报 2025年第3期52卷 1166-1179页

作者：姚娜王涛王雁孙嫚潞郑宝强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

【背景】兰科植物根部内生微生物在促进幼苗生长、提高植株环境适应性等方面发挥重要作用。【目的】通过对卵叶贝母兰(Coelogyne occultata)、竹叶兰(Arundina graminifolia)和手参(Gymnadenia conopsea)这3种药用兰科植物根部内生微生... 详细信息

【背景】兰科植物根部内生微生物在促进幼苗生长、提高植株环境适应性等方面发挥重要作用。【目的】通过对卵叶贝母兰(Coelogyne occultata)、竹叶兰(Arundina graminifolia)和手参(Gymnadenia conopsea)这3种药用兰科植物根部内生微生物进行多样性分析与菌株分离培养,解析不同兰科植物内生微生物群落结构,筛选功能性菌株。【方法】采用Illumina MiSeq高通量测序技术分析3种药用兰科植物根部内生微生物群落结构,采用微生物分离培养方法分离根部内生细菌和内生真菌,并进行功能菌株筛选。【结果】在属水平,卵叶贝母兰和竹叶兰的内生微生物群落聚为一支。卵叶贝母兰、竹叶兰和手参内生细菌优势属分别为分枝杆菌属(Mycobacterium,70.65%),伯克霍尔德氏菌属-卡瓦列罗菌属-副伯克霍尔德氏菌属(Burkholderia-Caballeronia-Paraburkholderia,26.35%)和戈登氏菌属(Gordonia,6.65%);内生真菌优势属分别为镰刀菌属(Fusarium,21.07%),未分类柔膜菌目(unclassified Helotiales,46.74%)和羊肚菌属(Morchella,91.21%)。Pseudomonas nunensis Coeb11、Rahnella sikkimica Coeb32和森林鲁氏菌(Rouxiella silvae)Coeb22同时具有溶磷、固氮和分泌吲哚乙酸(indole-3-acetic acid,IAA)的功能;真菌Cladophialophora chaetospira Aruf26可作为深色有格内生真菌定殖在铁皮石斛根细胞内部。【结论】本研究揭示了3种药用兰科植物根部内生微生物群落组成,筛选出功能菌株,为药用兰科植物资源保护、林下仿生栽培和功能微生物的开发与利用提供依据。

关键词：卵叶贝母兰竹叶兰手参深色有格内生真菌

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基于转录组的ABA介导的旱柳枝条失水响应

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北京林业大学学报 2025年第3期47卷 19-27页

作者：胡耀芳李奥殷佳慧王元成邹竣竹巨关升刘俊祥孙振元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北京100091 吉林农业大学林学与草学学院吉林省林草遗传育种重点实验室吉林长春130118

【目的】ABA是植物干旱胁迫响应过程中的关键激素。本研究旨在发掘旱柳ABA介导的干旱胁迫响应关键功能基因和相关通路,以期通过分子设计育种,选育优良抗旱品种。【方法】本研究以旱柳离体枝条为材料,通过转录组测序方法探究ABA合成抑制... 详细信息

【目的】ABA是植物干旱胁迫响应过程中的关键激素。本研究旨在发掘旱柳ABA介导的干旱胁迫响应关键功能基因和相关通路,以期通过分子设计育种,选育优良抗旱品种。【方法】本研究以旱柳离体枝条为材料,通过转录组测序方法探究ABA合成抑制剂钨酸钠溶液浸泡后旱柳失水至不同水势枝条木质部转录组的差异响应。【结果】(1)去离子水浸泡旱柳未失水枝条与失水至P_(50)水势枝条的显著差异基因共5672个,钨酸钠溶液浸泡与去离子水浸泡旱柳失水至P_(50)水势枝条的显著差异基因共5033个。(2)植物激素信号转导、类胡萝卜素生物合成、淀粉与蔗糖代谢途径是钨酸钠浸泡后旱柳枝条失水响应的关键通路。(3)去离子水浸泡旱柳失水至P_(50)水势枝条较未失水枝条,在植物激素信号转导通路中,PP2C家族基因(P2C03、P2C51),ABA受体的调控成分基因(PYL8),ABA响应元件结合蛋白基因(AI5L5)的表达量显著上调;类胡萝卜素生物合成通路中,类胡萝卜素异构酶基因(CRTSO)、脱落酸醛氧化酶基因3(ALDO3)表达量显著上调;淀粉与蔗糖代谢通路中,糖基水解酶家族基因(INVA、E133)、类α-淀粉酶3基因(AMY3)、海藻糖磷酸酶基因(TPS5)、蔗糖磷酸合酶1基因(SPSA1)等表达量显著上调,而淀粉合成酶基因(SSY1)表达量显著下调。钨酸钠溶液浸泡后,INVA、E133、AMY3、TPS5、SPSA1和SSY1呈相反表达趋势。【结论】本研究挖掘了旱柳干旱胁迫相关通路及重要功能基因,为后续揭示旱柳干旱胁迫响应机制提供研究基础。

关键词：旱柳水势转录组 ABA 淀粉水解干旱响应差异表达基因

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侧柏古树树洞微生物群落的结构及功能分析

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林业科学研究 2025年第2期38卷 67-77页

作者：吴昊宇马晓燕刘建锋贾子瑞常二梅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 国家林业草原古树健康与古树文化工程技术研究中心北京102206

[目的]通过了解侧柏古树树洞微生物种类及其代谢功能,为古树树洞腐烂的综合防治提供理论依据。[方法]本研究通过生理测定和宏基因组测序技术,分析100年生健康树洞(JK100)及100、300和700年生腐烂树洞(SD100、SD300和SD700)的微生物群落... 详细信息

[目的]通过了解侧柏古树树洞微生物种类及其代谢功能,为古树树洞腐烂的综合防治提供理论依据。[方法]本研究通过生理测定和宏基因组测序技术,分析100年生健康树洞(JK100)及100、300和700年生腐烂树洞(SD100、SD300和SD700)的微生物群落特征及其代谢功能。[结果]结果表明腐烂树洞组的纤维素含量低于对照组,并随着树龄的增长逐渐降低,而纤维素酶和果胶酶活性高于对照组并随树龄逐渐升高。侧柏古树腐烂树洞中细菌为微生物优势菌群,其次是真菌。腐烂树洞的优势菌门为变形菌门和放线菌门;优势菌属为类丹毒梭菌属和湿地丝菌属;优势种为无害梭菌和嗜盐沼泽丝菌。此外,腐烂树洞样本中细菌界的酸杆菌门和放线菌门、分枝杆菌属和纤维单胞菌属、以及琥珀色放线孢菌和真菌界的微观小盾菌的丰度显著高于对照组,并且腐烂树洞的微生物群落的多样性高于对照组。在侧柏腐烂树洞微生物群落中,上调富集的KEGG level 1的主要代谢通路包括“碳水化合物代谢”、“能量代谢”和“细胞过程”等。KEGG level 3的“过氧化物酶体”、“吞噬体”和“细菌趋化性”等代谢通路在SD300样本中显著上调富集。[结论]侧柏古树腐烂树洞中微生物群落结构和功能与健康树洞间存在显著差异,并表现出较强的纤维素和果胶降解能力。研究结果为侧柏古树腐烂树洞的综合防治提供了关键的微生物学依据。

关键词：宏基因组学侧柏古树微生物功能差异

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黄心梓木与滇楸生长性状及材性差异分析

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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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幼龄楸树生物量分配规律与异速生长模型

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植物生态学报 2025年第2期49卷 356-366页

作者：陈文义王智勇周梦岩麻文俊王军辉罗志斌周婧林木遗传育种国家重点实验室国家林业和草原局森林培育重点实验室中国林业科学研究院林业研究所北京100091 西北农林科技大学林学院陕西杨凌712100 中国林业科学研究院黄河三角洲综合试验中心山东东营257000 国家林业和草原局盐碱地研究中心中国林业科学研究院生态保护与修复研究所北京100091

为了探究幼龄楸树(Catalpa bungei)主干、枝条、叶、粗根、细根、整株、地上部分和地下部分各组分生物量分配规律并建立相应的异速生长模型,在3个相邻省份4个取样点的3–8年幼龄期楸树人工林中,选取41株胸径(D)范围为3.2–24.8cm的样木... 详细信息

为了探究幼龄楸树(Catalpa bungei)主干、枝条、叶、粗根、细根、整株、地上部分和地下部分各组分生物量分配规律并建立相应的异速生长模型,在3个相邻省份4个取样点的3–8年幼龄期楸树人工林中,选取41株胸径(D)范围为3.2–24.8cm的样木,采用全称质量法测量楸树各组分生物量并分析其分配规律。分别以D、树高(H)及其复合形式D^(2)H为预测变量,利用简单幂函数的形式,构建楸树主干、枝条、叶、粗根、细根、整株、地上部分和地下部分的生物量模型并验证其准确性。幼龄期楸树各组分生物量存在明显异速生长关系。地上部分生物量平均占比为80.54%,其中主干生物量平均占比为49.29%,远高于地下部分,而细根生物量仅占整株的0.29%。在D≤10 cm时,随D增大,枝条生物量占比逐渐增大,而粗根生物量占比减小,导致地上和地下生物量差距增大;10 cmD^(2)H>H,以D为单一预测变量拟合的主干、枝条、叶、粗根、整株、地上部分和地下部分异速生长模型精度较高,以D^(2)H为预测变量拟合的细根异速生长模型精度较高;以不同径级楸树进行抽样,验证模型准确性的结果显示,各组分最优预测变量所构建的异速生长模型估测准确度高。幼龄期楸树各组分生物量平均占比顺序为:主干>枝条>粗根>叶>细根;随着楸树D增大,地上部分生物量分配比例呈上升趋势。综合评估异速生长模型的拟合效果可知,D是预测楸树除细根外其他各组分生物量的最可靠变量,D^(2)H是估算细根生物量的可靠变量。利用构建的异速生长模型可预测幼龄楸树的生长规律,为选育优良楸树无性系提供重要参考。

关键词：楸树生物量分配异速生长模型生长规律

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早实核桃坚果表型和内在品质的关联分析及模型构建

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南京林业大学学报(自然科学版) 2025年第1期49卷 119-127页

作者：李洋张赟齐温玥张绥林陈永浩齐建勋张俊佩侯智霞林木资源高效生产国家重点实验室省部共建森林培育与保护教育部重点实验室北京林业大学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市农林科学院林业果树研究所农业农村部华北地区园艺作物生物学与种质创制重点实验室北京市落叶果树工程技术研究中心新疆农业大学园艺学院

【目的】果实表型性状和内在品质间存在关联性。明确早实胡桃(核桃，Juglans regia)内、外在品质关系并构建关联模型，为通过表型性状初步判别果实内在品质提供依据。【方法】以北京市农林科学院核桃选种圃的早实核桃优株为研究对象，... 详细信息

【目的】果实表型性状和内在品质间存在关联性。明确早实胡桃(核桃，Juglans regia)内、外在品质关系并构建关联模型，为通过表型性状初步判别果实内在品质提供依据。【方法】以北京市农林科学院核桃选种圃的早实核桃优株为研究对象，在成熟期对坚果的9个表型性状和4个内在品质指标分别进行了测定，分析各性状的变异系数，并进行方差和相关性分析，最终通过拟合验证得到适宜的关联模型。【结果】(1)坚果13个指标的变异均达到极显著水平(P<0.01),变异系数为5.43%～28.63%,除球形度、几何平均直径、出仁率、含油率和蛋白质外，其余指标的变异系数均达到10%;(2)坚果品质指标间存在相关性。含油率与出仁率的关系最密切，与可溶性糖含量也呈极显著正相关，与淀粉、蛋白质含量关系均不显著；蛋白质、可溶性糖含量与坚果表型性状的关系类似，表现为与坚果大小、干质量及体积出仁率密切相关，与前两者呈极显著负相关，与后者呈极显著正相关，蛋白质、可溶性糖含量均与淀粉含量呈极显著负相关；淀粉含量和坚果大小、干质量呈极显著正相关，而与体积出仁率呈极显著负相关；(3)基于坚果表型性状和内在品质的相关性构建了回归模型，含油率与出仁率呈线性模型关系，可溶性糖含量与体积出仁率呈抛物线关系，淀粉含量与坚果体积呈线性模型关系，蛋白质含量与几何平均直径呈线性模型关系。通过拟合验证，模型预测值与实际值差值位于95%一致性界限(95%LOA)内的点均占总体的95%以上，模型表现出较好的拟合性。【结论】基于坚果表型与内在品质的密切关系构建了较为可靠的回归模型，通过坚果表型可初步判别内在品质优劣，用于适宜品种(系)的初步筛选。

关键词：胡桃(核桃) 表型性状内在品质品种(系)筛选模型拟合

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土壤重金属污染的生物修复研究进展

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林业科学 2017年第5期53卷 146-155页

作者：刘少文焦如珍董玉红刘彩霞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局林木培育重点实验室北京100091

近些年,土壤重金属污染日益严重,已对人类健康和社会发展造成严重威胁。同时,土壤污染修复技术也飞速发展,尤其是生物修复技术的发展,为重金属污染修复提供了更为高效、绿色的手段。本文对生物修复特点、发展历程、植物修复和微生物修... 详细信息

近些年,土壤重金属污染日益严重,已对人类健康和社会发展造成严重威胁。同时,土壤污染修复技术也飞速发展,尤其是生物修复技术的发展,为重金属污染修复提供了更为高效、绿色的手段。本文对生物修复特点、发展历程、植物修复和微生物修复的研究进展进行综述,期望能对土壤重金属污染生物修复的研究提供参考。近些年来,生物修复领域引进了系统生物学、宏基因组学、转基因技术等方法,用整体的、系统的眼光看待生物修复过程,以此解决生物修复技术在不同环境条件下效果不稳定等问题,这对其产生了意义深远的影响。在植物修复方面,研究集中在利用转基因植物修复污染、利用细胞工程技术强化植物修复和发展农作物类超积累植物等方面。微生物修复的研究重点在于微生物的筛选改造以及植物-微生物联合修复。生物修复的发展面临诸多问题,首先,现阶段的研究主要集中在实验室和小规模样地阶段,大规模环境修复的案例还很少,有些修复手段虽然在实验室取得较好效果,可一旦应用于工程实际,因外部环境变的复杂且不可控,就会出现一系列的问题,其次,单纯的生物手段很难修复重度重金属污染土壤,因为生物修复的基础是生命的新陈代谢活动,每种生物对重金属都有一定的耐受范围,超出范围,生物修复的效果就会大打折扣;最后,生物修复效果的不稳定问题也是其难以大规模应用的重要原因。对于以上问题的解决可以从以下5方面入手:1)培养、选育超积累植物,筛选更加适合的微生物作为生物材料进行环境修复植物和微生物的筛选和培育是生物修复技术的基础,生命宝库巨大且神秘,需要研究人员的不懈探索;2)利用现代生物技术对生物材料进行改造,如转基因技术、细胞融合技术、细胞杂交技术和生物诱变技术等因为自然的植物和微生物在应用于重金属修复时存在诸多劣势,需利用现代生物技术对其进行改造,以提高其对环境的耐受性和修复效率;3)将生物修复重金属污染作为一个系统进行研究,通过基因组学、蛋白质组学的研究,了解系统中生命的代谢途径和调控机制,运用系统生物学和生物信息学的方法,整体把握整个生物修复过程,提高生物修复效果的稳定性;4)新技术、方法的应用现阶段在土壤修复领域的新技术、新方法不断涌现,如环保新材料沸石等土壤调理剂的应用可有效改善土壤性质,提高植物和微生物的修复效率,增强生物对污染物的抗性,生物修复的知识体系应不断吸收新的技术方法,使之更加高效、完善;5)发展联合修复方式任何一种修复手段都有其优势和劣势,单一的修复方式往往很难达到效果,在实际修复过程中应取长补短,综合运用各种修复技术和手段。对于生物修复来说,超积累植物、功能微生物、物理化学环保新材料的综合应用是未来发展的主要方向和目标。现有的土壤重金属钝化、固定化技术只是将重金属暂时封存,很容易造成二次污染,难以达到彻底修复的目的。因此发展能彻底将重金属从土壤中移除或清除的技术才是未来研究方向。

关键词：土壤重金属生物修复植物修复微生物修复研究进展

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美洲黑杨群体结构分析及核心种质库构建

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林业科学 2020年第9期56卷 67-76页

作者：陈存丁昌俊张静李波褚延广苏晓华黄秦军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】利用SSR分子标记技术研究美洲黑杨种质资源的群体结构,构建美洲黑杨核心种质资源库,为美洲黑杨种质资源的科学管理、高效利用和有效保护提供理论依据。【方法】利用15对SSR引物,分析美洲黑杨6个种源23个采样点的338个个体的遗... 详细信息

【目的】利用SSR分子标记技术研究美洲黑杨种质资源的群体结构,构建美洲黑杨核心种质资源库,为美洲黑杨种质资源的科学管理、高效利用和有效保护提供理论依据。【方法】利用15对SSR引物,分析美洲黑杨6个种源23个采样点的338个个体的遗传结构。应用GeneAlEx 6.503等软件计算等位基因数(N a)、有效等位基因数(N e)、Shannon’s信息多样性指数(I)、观测杂合度(H o)、Nei’s遗传多样性指数(H)和多态信息含量(PIC)等遗传参数,并进行主坐标(PCoA)分析。采用分组的逐步聚类方法结合位点等位基因数目最大化法和位点稀有等位基因优先相结合的取样策略构建核心种质库,并在核心种质库的基础上补充种质个体使等位基因保留比例达到100.00%,形成优化核心种质库。通过对相关遗传参数的t检验和PCoA分析验证核心种质库和优化核心种质库的有效性。【结果】美洲黑杨群体结构研究结果表明6个种源群体被划分为3大类型,即分布在圣劳伦斯河流域的Que种源的个体和哥伦比亚河流域的Was种源个体归为一类;分布在密西西比河中下游流域的种源个体(Mis、Lou、Ten)大致归为一类;分布在密西西比河上游的Iow种源的个体单独分为一类。基于群体结构分组筛选出19份核心种质,占原始种质的5.62%,等位基因数的保留比例为79.83%,N e、I、H o、H、PIC遗传参数的保留比例分别为102.75%、103.39%、125.31%、104.72%和105.27%,通过t检验和PCoA分析表明核心种质库具有代表性。通过在核心种质库中添加包含缺失等位变异基因的15个补充种质,构建包括34个个体的优化核心种质库,取样比例为10.06%,等位基因保留比例为100.00%,其他遗传参数N e、I、H o、H、PIC的保留比例分别为107.94%、110.93%、119.48%、107.52%和109.19%,t检验和PCoA分析结果均表明优化核心种质库的遗传多样性与原始种质库之间没有显著差异,包含的遗传信息优于核心种质库。【结论】美洲黑杨种质资源群体的6个种源分为三大类型:北方型美洲黑杨(Que、Was)、中间型美洲黑杨(Iow)和南方型美洲黑杨(Mis、Lou、Ten)。通过多种策略相结合构建的核心种质库和优化核心种质库的遗传多样性与原始种质库之间不存在显著差异,能够良好地代表美洲黑杨资源群体的遗传多样性。构建的优化核心种质库在保留原始种质库更多遗传多样性信息的基础上,去除遗传冗余,有利于美洲黑杨资源的有效保护和科学利用,为杨树育种工作奠定基础。

关键词：美洲黑杨群体结构核心种质库

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干旱胁迫对转JERF36银中杨苗木叶片解剖结构及光合特性的影响

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林业科学 2017年第5期53卷 8-15页

作者：黄绢陈存张伟溪丁昌俊苏晓华黄秦军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】以转JERF36银中杨(ABJ01)和非转基因银中杨(9#)为试验材料,开展干旱胁迫对2个株系苗高生长、叶片形态解剖结构、光合特性的影响研究,以期为转基因杨树的抗旱性评价提供参考,并为转基因杨树的推广应用提供科学依据。【方法】于2... 详细信息

【目的】以转JERF36银中杨(ABJ01)和非转基因银中杨(9#)为试验材料,开展干旱胁迫对2个株系苗高生长、叶片形态解剖结构、光合特性的影响研究,以期为转基因杨树的抗旱性评价提供参考,并为转基因杨树的推广应用提供科学依据。【方法】于2015年6月底,苗高约45 cm时,选取生长一致的苗木进行土壤干旱胁迫试验。胁迫程度分为3个梯度:正常供水、中度胁迫、重度胁迫,土壤含水量分别控制在田间持水量的60%~80%,40%~60%,20%~40%,胁迫时间为30天。【结果】干旱胁迫下,2个株系的苗高生长均受到抑制,随着胁迫程度的加剧,受抑制程度增大,但ABJ01受抑制程度较低,重度胁迫下其苗高显著高于9#。叶片形态数据显示,与正常供水相比,干旱胁迫处理后,2个株系的单叶面积显著降低,说明干旱胁迫抑制杨树叶片生长;中度、重度胁迫下9#的单叶面积均显著低于ABJ01,表明ABJ01叶片生长受抑制程度低。叶片解剖结构数据显示,ABJ01和9#的叶表皮细胞生长和叶肉细胞生长均受干旱胁迫的抑制,但ABJ01受抑制程度较低。中度胁迫下,ABJ01的叶片上、下表皮厚度分别比9#显著高出5.55%和4.70%,栅栏组织厚度比9#显著高出6.17%,海绵组织厚度和叶片组织疏松度(SR)则分别比9#显著降低12.35%和12.38%;重度胁迫下ABJ01的叶片上、下表皮厚度分别比9#显著高出16.27%和10.58%,海绵组织厚度和SR则分别比9#显著降低11.71%和11.58%。ABJ01具有更发达的栅栏组织和相对少的海绵组织,这有助于CO2向光合场所的传导,维持叶片较高的净光合速率(Pn),以适应干旱胁迫条件。光合生理数据显示,干旱胁迫下,ABJ01的Pn显著高于非转基因株系9#(10.50%~18.97%),说明干旱胁迫下ABJ01具有更强的光合能力。正常供水下,2个株系的气孔导度(Gs)、最大光化学效率(F_v/F_m)差异不显著,干旱胁迫下转基因株系ABJ01的Gs、F_v/F_m下降幅度比非转基因株系9#小,说明ABJ01受干旱胁迫影响程度较低;ABJ01的蒸腾速率(Tr)小于9#,表明ABJ01在干旱胁迫下具有更强的保水能力。ABJ01的叶片叶绿素a、叶绿素b和总叶绿素含量较9#高,F_v/F_m值较9#高,说明转基因株系维持叶绿素含量稳定的能力较强且光系统受损伤程度小。【结论】外源基因JERF36可能通过影响叶片结构发育提高转基因银中杨在干旱胁迫下的气体交换能力和保水能力,从而增强转基因银中杨的抗旱能力。

关键词：干旱胁迫转基因杨树叶片解剖结构光合特性

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