检索结果-内蒙古大学图书馆

植物研究 2024年第1期44卷 96-106页

作者：张婧张伟溪丁昌俊苑正赛代丽蕊苏晓华沈应柏曲冠证林木遗传育种全国重点实验室东北林业大学哈尔滨150040 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 北京林业大学北京100083

通过比较不同品种杨树(Populus)的生长、光合生理及根尖离子流速特性差异,为速生适应性强品种的早期选育提供参考。以渤丰3号杨(P.×euramericana‘Bofeng 3’)、渤丰1号杨(P.×euramericana‘Bofeng 1’)、西雄1号杨(P.×e... 详细信息

通过比较不同品种杨树(Populus)的生长、光合生理及根尖离子流速特性差异,为速生适应性强品种的早期选育提供参考。以渤丰3号杨(P.×euramericana‘Bofeng 3’)、渤丰1号杨(P.×euramericana‘Bofeng 1’)、西雄1号杨(P.×euramericana‘Xixiong 1’)、中雄7号杨(P.×euramericana‘Zhongxiong 7’)和中雄4号杨(***×*** cl.‘Zhongxiong 4’)5个杨树品种1年生苗为研究对象,于正常培养条件下的试验开始和试验结束(30 d)时分别测定株高、地径等生长指标,并于10、20、30 d时分别测定幼苗的叶片数量、单叶面积、叶长、叶宽、瞬时净光合速率(P_(n))、胞间CO_(2)摩尔浓度(C_(i))、气孔导度(G_(s))、蒸腾速率(T_(r))、叶绿素相对含量以及根尖K^(+)、Ca^(2+)、H^(+)流速等指标,经过30 d的正常管理,5个品种的株高生长量之间的差异达到显著水平,由高到低依次为中雄4号杨、西雄1号杨、渤丰3号杨、中雄7号杨、渤丰1号杨;其中光合特性指标和蒸腾速率渤丰1号杨均表现为最大,中雄4号杨均表现为最小,但是中雄4号杨的单叶面积((57.49±2.37)cm^(2))、总叶面积((1721.10±28.59)cm^(2))、单株净光合速率((17863.10±910.21)μmol·m-2·s-1)和水分利用率((3.15±0.06)μmol·mmol^(-1))均表现为最大,且K^(+)外排流速最慢,为(62.68±0.45)pmol·cm^(-2)·g^(-1),Ca^(2+)内流流速最快,为(-74.24±1.29)pmol·cm^(-2)·g^(-1),而渤丰1号的单株净光合速率((8539.70±164.64)μmol·m-2·s-1)和水分利用率((2.64±0.07)μmol·mmol^(-1))最小,且K^(+)外排流速((130.81±1.71)pmol·cm^(-2)·g^(-1))最快,Ca^(2+)内流流速((-34.43±0.84)pmol·cm^(-2)·g^(-1))最慢。综上所述,5个杨树品种中,中雄4号杨总叶面积、单株净光合速率、水分利用率最高,蒸腾速率最小,根尖K^(+)外排流速最慢,Ca^(2+)内流流速最快,植物体内K^(+)、Ca^(2+)离子含量最多,H^(+)最活跃,株高生长表现最好,可能具有潜在的较强环境适应能力,适宜种植的范围更广。

关键词：杨树品种生长差异光合作用蒸腾作用根尖离子流速

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氮肥对2个杨树品种碳氮代谢的影响

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西北植物学报 2023年第6期43卷 988-995页

作者：杜常健张敏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

研究以‘丹红’杨(美洲黑杨)和‘通辽1号’杨(小叶杨)为材料,在田间进行施氮肥和不施氮肥处理,分析2个杨树品种的生长性状、碳氮相关代谢物和发育木质部转录组的变化特征,探讨不同杨树品种氮肥利用的生理机制,为杨树的氮高效利用遗传育... 详细信息

研究以‘丹红’杨(美洲黑杨)和‘通辽1号’杨(小叶杨)为材料,在田间进行施氮肥和不施氮肥处理,分析2个杨树品种的生长性状、碳氮相关代谢物和发育木质部转录组的变化特征,探讨不同杨树品种氮肥利用的生理机制,为杨树的氮高效利用遗传育种奠定基础。结果表明:(1)‘丹红’杨和‘通辽1号’杨的总生物量在施氮处理后分别比不施氮处理提高了1.69倍和1.10倍;‘丹红’杨的总生物量在施氮肥和不施氮肥条件下分别是‘通辽1号’杨的13倍和10倍。(2)施氮处理显著抑制‘丹红’杨和‘通辽1号’杨树皮和木质部中总氮和多种水解氨基酸的含量,但是没有明显影响木质部的总碳、纤维素、半纤维素和木质素含量。(3)施氮处理显著影响了2个杨树品种发育木质部碳固定、糖代谢、氨基酸合成等碳氮代谢途径的基因的高表达,从而促进了植株生物量的积累。研究发现,施氮处理可以显著促进杨树发育木质部碳氮代谢途径相关基因的高表达,从而促进了杨树生物量的积累和生长;‘丹红’杨的木材产量在不同的氮素环境下都远远高于‘通辽1号’杨,更加适合人工林的大面积推广和种植。

关键词：杨树氨基酸氮肥生长性状碳氮代谢

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小叶杨×欧洲黑杨杂交F1代生长及叶片解剖结构杂种优势分析与抗旱性评价

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南京林业大学学报(自然科学版) 2025年第1期49卷 46-58页

作者：张伟溪丁密苏晓华李爱平王小江余金金李政宏黄秦军丁昌俊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内蒙古自治区林业科学研究院

【目的】以内蒙古通辽天然小叶杨（Populus simonii）与荷兰北部欧洲黑杨（***）杂交F1代的30个无性系为试验材料，对其自然半干旱条件下的F1代生长性状及叶片解剖结构性状进行综合评价研究，为选育抗旱适应性强的杨树品种及亲本资源利... 详细信息

【目的】以内蒙古通辽天然小叶杨（Populus simonii）与荷兰北部欧洲黑杨（***）杂交F1代的30个无性系为试验材料，对其自然半干旱条件下的F1代生长性状及叶片解剖结构性状进行综合评价研究，为选育抗旱适应性强的杨树品种及亲本资源利用提供依据。【方法】对F1代30个无性系的不同林龄（4、5、6 a）生长性状及9个叶片解剖结构性状（6年生）进行差异比较、遗传变异分析和杂种优势研究，采用相关性分析评判各指标的关联程度，采用主成分分析筛选典型叶片解剖结构性状，最后采用隶属函数法对30个杨树无性系6年生典型叶片解剖结构与生长性状进行抗旱性综合评价。【结果】不同无性系间9个叶片解剖结构及生长性状均存在极显著差异；树高和胸径生长性状变异系数变化范围分别为17.28%～19.24%和28.22%～29.87%,不同树龄树高和胸径均明显高于双亲，高亲优势率为29.27%～36.83%,部分杂交无性系的树高和胸径生长性状已经形成明显的超亲优势；各叶片解剖结构性状变异系数范围为5.78%～18.82%,重复力变化范围为0.91～0.97;F1代的下表皮厚度、栅海比和叶片组织紧密度、栅栏组织厚度的正向超中亲优势明显，且角质层厚度、下表皮厚度、叶片组织紧密度出现明显正向超高亲优势，超高亲优势率为1.34%～1.77%。相关性分析结果表明，各指标之间具有较高的相关性，最终筛选出角质层厚度、叶片组织疏松度、叶片组织紧密度、栅海比和海绵组织厚度5个指标为小叶杨×欧洲黑杨杂交子代抗旱性评价的叶片解剖结构指标。通过隶属函数分析，最终筛选出02-06、02-01、02-05、02-24、02-03、02-13等6个最具有生长潜力和抗旱能力的无性系。【结论】小叶杨×欧洲黑杨杂交F1代的生长和叶片解剖结构性状变异丰富，具有较大的选择潜力和杂种优势，初步筛选出6个最具有生长和抗旱潜力的无性系，为干旱地区选育高产高抗杨树新品种及育种亲本选配提供重要依据。

关键词：小叶杨×欧洲黑杨生长叶片解剖结构遗传变异杂种优势

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松辽平原杨树人工林土壤微生物群落结构及其功能多样性的林龄差异

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林业科学 2024年第11期60卷 25-36页

作者：刘相荣孙启武厚凌宇庞忠义张琰琳丁昌俊林木遗传育种全国重点实验室、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 林木资源高效生产全国重点实验室、中国林业科学研究院林业研究所北京100091 国有新民市机械林场沈阳110300

【目的】探究杨树人工林林龄变化对土壤微生物群落结构和功能群特征的影响,为杨树人工林的地力维护和可持续经营提供科学依据。【方法】以辽宁省新民市2、4、7、10和14年生欧美杨I-214杨人工林为研究对象,测定0~20 cm土层土壤理化性质,... 详细信息

【目的】探究杨树人工林林龄变化对土壤微生物群落结构和功能群特征的影响,为杨树人工林的地力维护和可持续经营提供科学依据。【方法】以辽宁省新民市2、4、7、10和14年生欧美杨I-214杨人工林为研究对象,测定0~20 cm土层土壤理化性质,利用高通量测序技术分析不同林龄I-214杨人工林土壤细菌和真菌群落结构及其功能多样性差异。【结果】土壤有机碳、硝态氮、速效钾和有效磷含量均随林龄增长呈先降后升的变化趋势。土壤优势细菌门为变形菌门和酸杆菌门,其中变形菌门的相对丰度随林龄增长而增加;优势真菌门为子囊菌门和担子菌门,相对丰度几乎不受林龄影响。土壤细菌香农指数随林龄增长呈先降后升的变化趋势,在林龄2年时最高。冗余分析表明,土壤密度、pH和速效钾、有效磷含量显著影响土壤细菌群落,土壤全氮和硝态氮含量显著影响土壤真菌群落;土壤微生物群落功能预测表明,具有碳和氮转化功能的细菌群落相对丰度随林龄增长而增大,且土壤细菌香农指数、碳转化功能群落相对丰度以及土壤硝态氮、速效钾、有效磷养分含量均在林龄10年时开始呈现出明显降低趋势。【结论】松辽平原区I-214杨人工林土壤细菌群落较真菌群落更易受林龄影响,林龄10年时为关键转折点,土壤细菌群落多样性、碳转化功能群相对丰度以及部分养分含量下降,需考虑采取适宜经营措施,以维持土壤肥力以及微生物群落结构和功能多样性。

关键词：欧美杨I-214杨人工林林龄土壤微生物群落群落结构多样性

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基于SSR分子标记的山地刺槐克隆生长空间格局分析

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林业科学 2023年第6期59卷 19-27页

作者：蔡天润郭佳王紫怡宋亚欣张淑敏杨敏生张军河北农业大学林学院河北省林木种质资源与森林保护重点实验室保定071000 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 河北省平泉市国有黄土梁子林场平泉067506

【目的】以河北省平泉市黄土梁子林场刺槐林为研究对象,验证已开发刺槐SSR引物的多态性,探究刺槐萌蘖分布格局,为人工促进刺槐林萌蘖更新提供理论依据。【方法】在河北省平泉市黄土梁子林场选取3块刺槐萌蘖现象明显的样地,利用9对SSR引... 详细信息

【目的】以河北省平泉市黄土梁子林场刺槐林为研究对象,验证已开发刺槐SSR引物的多态性,探究刺槐萌蘖分布格局,为人工促进刺槐林萌蘖更新提供理论依据。【方法】在河北省平泉市黄土梁子林场选取3块刺槐萌蘖现象明显的样地,利用9对SSR引物对125株刺槐进行亲缘关系鉴定,采用传统样地调查法和可变尺度的相邻格子法划分5个取样尺度(5 m×5 m、5 m×10 m、10 m×10 m、10 m×15 m、20 m×30 m),计算偏离指数(C)以及其t检验、Cassie指标(CA)、平均拥挤度(m*)、负二项指数(K)、Green指数(GI)和聚块性指标(PAI)6个格局判定参数,判断山地刺槐格局和规模。【结果】9对引物对样地内刺槐表现出良好多态性,平均多态信息含量为0.76。3块样地内,共有73个基因型,鉴定出76个克隆分株。刺槐萌蘖分布格局随取样尺度增大聚集格局逐渐减弱,尺度由小到大分布格局由集群分布到随机分布,在5 m×5 m尺度下具有最强聚集格局规模。【结论】基于SSR分子标记与生态学调查相结合,探索萌蘖扩散格局研究新方法,阐明山地刺槐萌蘖分布格局,对刺槐萌蘖更新理论有了进一步理解。无干扰状态下,刺槐林经历采伐后萌蘖分布格局为聚集分布。萌蘖植株在小范围聚集分布会造成基因型单一,不利于种群多样性,建议对距离过近影响正常生长发育的个体进行疏伐,缓解竞争关系,提高林分质量。

关键词：刺槐 SSR 萌蘖分布格局

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五种树坚果油体的结构组成与稳定性

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中国农业科学 2024年第10期57卷 2023-2034页

作者：孙晓岩金凤杨旭畅王丰俊周晔北京林业大学生物科学与技术学院/林木资源高效生产全国重点实验室/林业食品加工与安全北京市重点实验室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

【目的】在油料种子中，脂类物质主要以油体的形式存在。核桃、榛子等树坚果是重要的木本油料，通过比较5种树坚果油体在形态、组成和稳定性上的差异，同时探讨三者间的关系，为木本坚果油脂的利用提供新途径。【方法】以核桃、巴旦木... 详细信息

【目的】在油料种子中，脂类物质主要以油体的形式存在。核桃、榛子等树坚果是重要的木本油料，通过比较5种树坚果油体在形态、组成和稳定性上的差异，同时探讨三者间的关系，为木本坚果油脂的利用提供新途径。【方法】以核桃、巴旦木、榛子、薄壳山核桃、松子5种树坚果为研究对象，利用透射电镜对种仁细胞内油体的形态和大小进行观察比较；采用SDS-PAGE技术对油体膜蛋白进行分离，切取蛋白条带进行LC-MS/MS质谱鉴定；利用脂质组学对油体膜磷脂和油体内部甘油三酯组成进行分析；基于室温储藏条件下油体的形态变化，结合测定过氧化值和硫代巴比妥酸值，对油体稳定性进行评价。【结果】5种树坚果种仁细胞内均充斥油体和蛋白体，油体具完整包膜，形态多呈非对称椭球形，最大平均粒径为薄壳山核桃油体（2.34±0.48）μm，最小为巴旦木油体（1.21±0.19）μm。油质蛋白（oleosin）是5种树坚果最主要的油体膜蛋白组分，占膜蛋白总量的72.76%—84.15%；其分子量分布较窄，为14.7—18.8 kDa，但不同坚果中oleosin亚型数量存在较大差异。钙调油体蛋白（caleosin）占膜蛋白总量的14.34%—24.96%，其在不同坚果中的分子量接近，为26.5—27.1 kDa，且5种坚果中均只鉴定出一种caleosin构型。固醇油体蛋白（steroleosin）仅在核桃、薄壳山核桃和松子中被鉴定出，占膜蛋白总量的8.95%—12.89%。脂质组成方面，5种树坚果油体内部的甘油三酯组成差异较大，但膜磷脂组成近似。磷脂酰丝氨酸（PS）和磷脂酰胆碱（PC）是最主要的膜磷脂组分，两者合占膜磷脂总量的67.91%—75.06%。膜磷脂中不饱和脂肪酰基链比例高达69.64%—74.52%，且其中38.64%—45.15%的脂肪酰基均为油酸酰基。室温下榛子油体表现出最高的稳定性，储藏过程中，油体逐渐聚集并融合，同时伴随脂质氧化程度的升高，最终导致乳析现象的发生。【结论】5种树坚果以薄壳山核桃油体粒径最大，榛子油体稳定性最高。不同树坚果油体具有近似的膜蛋白和膜磷脂组成，但在oleosin异构体数量、油体内甘油三酯组成以及组分间比例上差异明显。其中，油体内脂质含量与oleosin的比例、油体膜磷脂与油体膜蛋白的比例可能对油体大小和稳定性具有重要影响。

关键词：树坚果油体油质蛋白膜磷脂稳定性

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韩国假单胞菌YBZ2缓解核桃盐胁迫作用效果研究

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林业科学研究 2025年第1期38卷 39-49页

作者：芦朋飞蓝明明徐亚茹吴迪王卫雄董凯牛犇裴东东北林业大学林木遗传育种全国重点实验室黑龙江哈尔滨150040 东北林业大学生命科学学院黑龙江哈尔滨150040 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]筛选核桃耐盐促生菌株,探究其提高核桃耐受高盐胁迫的作用效果。[方法]采用含盐选择培养基从核桃根系、根际与外围土壤分离筛选耐盐促生细菌,利用温室盆栽试验评估高盐胁迫下耐盐促生菌株对核桃生长及生理特性的影响。[结果]本研... 详细信息

[目的]筛选核桃耐盐促生菌株,探究其提高核桃耐受高盐胁迫的作用效果。[方法]采用含盐选择培养基从核桃根系、根际与外围土壤分离筛选耐盐促生细菌,利用温室盆栽试验评估高盐胁迫下耐盐促生菌株对核桃生长及生理特性的影响。[结果]本研究从核桃根系、根际与外围土壤分离获得的397株细菌菌株中,筛选获得1株能够有效缓解核桃幼苗高盐胁迫的根际耐盐促生细菌YBZ2,鉴定为韩国假单胞菌(Pseudomonas koreenis)。研究发现,在125 mmol·L^(-1)NaCl处理的核桃幼苗根部接种菌株YBZ2能够有效提升植株的耐盐能力,显著增加核桃主根的鲜质量与根系活力。菌株YBZ2亦能够显著提高核桃叶片中抗氧化酶(超氧化物歧化酶、过氧化物酶和过氧化氢酶)的活性,降低叶片中丙二醛的含量。转录组测序分析的结果表明,接种YBZ2的核桃植株显著上调的差异表达基因主要富集于光合作用、卡尔文循环碳固定、淀粉和蔗糖代谢、植物激素信号转导、谷胱甘肽代谢、苯丙烷生物合成等途径,推测菌株YBZ2可能通过调控上述通路增强核桃抵御盐胁迫的能力。[结论]本研究筛选获得的核桃根际耐盐促生韩国假单胞菌YBZ2能够显著改善高盐胁迫下核桃根系的生长,提高植株的抗氧化酶活性,有效缓解高盐胁迫对核桃幼苗的损伤,诱导核桃耐盐相关代谢通路基因的上调表达,提升其抵御高盐胁迫的能力。本研究为核桃耐盐促生微生物制剂的研发与高效应用积累了菌种资源,同时为阐明耐盐促生细菌增强核桃耐盐性的分子机制奠定理论基础。

关键词：核桃盐胁迫韩国假单胞菌YBZ2 生理特性转录组

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基于高通量测序技术分析霉变核桃仁真菌多样性

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中国食品学报 2023年第8期23卷 369-378页

作者：方圆苏高雅王卫雄白永超王丰俊裴东林木资源高效生产全国重点实验室林业食品加工与安全北京市重点实验室北京林业大学生物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 东北林业大学生命科学学院哈尔滨150040

目的:研究核桃仁在适宜霉变条件(温度25℃、相对湿度85%)下的真菌侵染过程,揭示其霉变过程中真菌群落的结构与真菌群落样性变化。方法:采用Illumina Miseq高通量测序方法分析核桃仁霉变过程中的真菌群落组成和多样性。结果:子囊菌门是... 详细信息

目的:研究核桃仁在适宜霉变条件(温度25℃、相对湿度85%)下的真菌侵染过程,揭示其霉变过程中真菌群落的结构与真菌群落样性变化。方法:采用Illumina Miseq高通量测序方法分析核桃仁霉变过程中的真菌群落组成和多样性。结果:子囊菌门是核桃样品霉变的主要真菌门类,相对丰度在27.41%~99.98%范围,其次是担子菌门,相对丰度在0.01%~32.56%范围。在真菌属水平上,霉变过程中的主要优势种群为镰孢菌属、链格孢属、赤霉属与曲霉属。1周内核桃仁的霉变过程可大致分为Ⅰ期(0~2 d)、Ⅱ期(3~4 d)、Ⅲ期(5~7 d)3个时期,Ⅱ期与Ⅰ期相比镰孢菌属出现明显的富集,Ⅲ期与Ⅱ期相比镰孢菌属、链格孢属与曲霉属出现明显的富集,Ⅲ期与Ⅰ期相比镰孢菌属、链格孢属与曲霉属出现明显的富集。结论:核桃仁霉变过程中真菌微生物群落的变化分为3个时期,真菌多样性呈下降趋势,镰孢菌属、链格孢属与曲霉菌属是其霉变的优势真菌种群。

关键词：核桃霉变真菌高通量测序真菌群落多样性

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基于SSR标记的山茶属位点组合品种鉴别能力分析评价

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林业科学 2023年第8期59卷 74-84页

作者：李丰钰黄平郑勇奇李长红张雨婷薛克娜宗亦臣赵鸿杰青岛农业大学园林与林学院青岛266109 国家林业和草原局植物新品种分子测定实验室、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林木遗传育种国家重点实验室北京100091 佛山市林业科学研究所佛山528234

【目的】筛选多态性高、通用性强等的SSR位点,评估筛选所得SSR位点的组合在山茶属品种中的鉴别能力;在保持最大鉴别能力的基础上,确定可用于山茶属品种鉴别所需的最少SSR位点的组合,提高品种鉴别效率。【方法】本研究以111份山茶属品种... 详细信息

【目的】筛选多态性高、通用性强等的SSR位点,评估筛选所得SSR位点的组合在山茶属品种中的鉴别能力;在保持最大鉴别能力的基础上,确定可用于山茶属品种鉴别所需的最少SSR位点的组合,提高品种鉴别效率。【方法】本研究以111份山茶属品种为材料,结合凝胶电泳、荧光毛细管电泳、位点多态性分析和位点组合品种鉴别力(VDP)分析等方法,筛选评价SSR位点并对SSR位点组合的品种鉴别力进行分析与评价。【结果】本研究筛选获得17个SSR位点,占筛选位点总数的30.9%,在111份山茶属品种中,共检测到166个等位基因,单位点基因型数量范围为6~35,均值为23.353个,观测等位基因数(Na)范围为3~15,均值为9.765个,多态性信息含量(PIC)的范围为0.447~0.835,均值为0.696,位点缺失率的范围为0~4.50%,均值为0.90%。当差异位点数=1时,17个SSR位点在全部品种(系)、红山茶组品种和金花茶组无性系中达到的R-VDP最大值均为1,可将SSR位点数量分别缩减到11、10、5个,分别占筛选所得位点数的64.7%,58.8%和29.4%;当差异位点数=2时,17个SSR位点在全部品种(系)、红山茶组品种和金花茶组无性系中达到的R-VDP最大值分别为0.964,0.952和1.000,可将SSR位点数量分别缩减到12、12、和7个,分别占筛选所得位点数的70.6%、70.6%和41.2%;当差异位点数=3时,17个SSR位点在全部品种(系)、红山茶组品种和金花茶组无性系中达到的R-VDP最大值分别为0.946,0.929,1.000,可将SSR位点数量分别缩减到8、7和8个,分别占筛选所得位点数的47.1%、41.2%和47.1%。当差异位点数≤6时,17个SSR位点组合对山茶属测试品种(系)群的RVDP最大值可保持相对稳定的水平。【结论】本研究筛选验证获得17个多态性高、通用性强等的SSR位点;这些位点的组合在山茶属品种(系)群中均表现出良好的品种鉴别能力;确定了山茶属不同类群品种(系)鉴别所需的最少SSR位点的组合,构建了一套山茶属SSR位点组合品种鉴别能力分析评价的体系,为山茶属品种鉴别及相关标准的制定等奠定了基础。

关键词：山茶属 SSR标记位点组合品种鉴别能力 VDPtools

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PagAPY1基因调控银腺杨耐旱性的作用机制研究

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南京林业大学学报(自然科学版) 2023年第6期47卷 105-112页

作者：王质璞李卓蓉罗志斌邓澍荣林木遗传育种全国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

【目的】Apyrase是水解细胞内/外核苷磷酸的关键酶，在调控植物生长发育和逆境响应中起重要作用。本研究鉴定银腺杨(Populus alba×***)中PagAPY1的分子功能，揭示其促进耐旱性的作用机制。【方法】利用生物信息学方法鉴定银腺杨Pag... 详细信息

【目的】Apyrase是水解细胞内/外核苷磷酸的关键酶，在调控植物生长发育和逆境响应中起重要作用。本研究鉴定银腺杨(Populus alba×***)中PagAPY1的分子功能，揭示其促进耐旱性的作用机制。【方法】利用生物信息学方法鉴定银腺杨PagAPY1基因，构建PagAPY1-YFP融合蛋白，观察PagAPY1的亚细胞定位，利用农杆菌介导的转基因技术获得过表达PagAPY1转基因银腺杨，利用实时荧光定量PCR(qRT-PCR)检测野生型和转基因杨树中PagAPY1及其他抗逆基因表达，分析干旱胁迫下野生型和转基因杨树生长表型、根系发育和叶片保水性能等生理指标。【结果】PagAPY1具有Apyrase保守结构域，定位于高尔基体中，参与水解NTP/NDP。PagAPY1表达受干旱胁迫诱导。在干旱胁迫下，PagAPY1过表达杨树的存活率、根系生物量和不定根生长等相比野生型显著提高；同时，过表达杨树的气孔开度相比野生型降低。与野生型相比，过表达株系对ABA诱导的气孔关闭更为敏感。此外，过表达株系中活性氧信号和抗氧化酶相关基因在干旱胁迫下显著上调表达。【结论】干旱胁迫下，PagAPY1通过维持蛋白糖基化和胞外ATP(eATP)稳态平衡，促进生长素极性运输，提高根系生长，促进气孔闭合，减少叶片水分散失，同时激活活性氧信号，增加抗氧化酶系统活性，从而提高了杨树抗旱性。

关键词：银腺杨 Apyrase酶耐旱性基因功能 APY基因

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