检索结果-内蒙古大学图书馆

千年桐物种特异PGK3-TPS10-CYP726基因簇挖掘及其进化和表达特征

北京林业大学学报 2025年第2期47卷 1-9页

作者：王银行高暝赵耘霄汪阳东李伟陈益存林木遗传育种国家重点实验室东北林业大学黑龙江哈尔滨150040 中国林业科学研究院亚热带林业研究所浙江杭州311400

【目的】基于全基因组挖掘高质量物种特异基因簇,为深入分析物种性状和遗传改良提供新的思路。【方法】通过基因组、转录组、蛋白数据联合分析,利用生物信息手段进行高质量基因簇预测与筛选,对目标基因簇进行基因组共线性、基因组结构... 详细信息

【目的】基于全基因组挖掘高质量物种特异基因簇,为深入分析物种性状和遗传改良提供新的思路。【方法】通过基因组、转录组、蛋白数据联合分析,利用生物信息手段进行高质量基因簇预测与筛选,对目标基因簇进行基因组共线性、基因组结构、系统进化和转录表达分析。【结果】(1)预测了千年桐高可信度PGK3-TPS10-CYP726基因簇,该基因簇中共包括13个酶编码基因,具体包括:3-磷酸甘油醛脱氢酶3(GAPCP3)、CHD4细胞色素P45071D(CYP71D55)、细胞色素P450726A(CYP726A)、萜类合酶10(TPS10)、磷酸甘油酸激酶3(PGK3)等。(2)PGK3-TPS10-CYP726基因簇具有良好的共表达和共通路特征,在千年桐基因组中展示了良好的独特性和完整性。(3)PGK3-TPS10-CYP726基因簇有约一半基因在双子叶植物中存在较高的保守性,但在单子叶植物中存在基因缺失的现象;PGK3基因一直保留于单双子叶植物和苔藓植物中,其序列在进化过程中高度保守;推测PGK3-TPS10-CYP726基因簇起源于早期基部类群,并在千年桐物种分化后形成。(4)千年桐物种特异PGK3-TPS10-CYP726基因簇在根部特异高表达,在枯萎病病原菌侵染后的早、中期的千年桐根木质部呈现持续显著高表达。【结论】首次鉴定了千年桐物种特异基因簇PGK3-TPS10-CYP726,并分析了其进化起源和表达特征,为解析千年桐抗枯萎病等特有性状提供了新的视角。

关键词：千年桐基因簇物种特异进化起源细胞色素P450 磷酸甘油酸激酶3 抗枯萎病

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白桦木质部原生质体初生细胞壁再生过程转录组分析

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北京林业大学学报 2022年第12期44卷 12-22页

作者：郑杰于颖贺卓熙路明远孙宇尹天龙王超东北林业大学林学院林木遗传育种国家重点实验室黑龙江哈尔滨150040

【目的】木质部细胞壁的组成及特性是决定材性的重要因素,研究木质部细胞壁形成的分子调控机制对于木材改良具有重要意义。本研究探究了白桦木质部原生质体初生壁再生过程的分子调控机制,并鉴定出重要调控基因,旨在为林木材性性状研究... 详细信息

【目的】木质部细胞壁的组成及特性是决定材性的重要因素,研究木质部细胞壁形成的分子调控机制对于木材改良具有重要意义。本研究探究了白桦木质部原生质体初生壁再生过程的分子调控机制,并鉴定出重要调控基因,旨在为林木材性性状研究提供数据和材料。【方法】分别以培养0 h和2 h的白桦木质部原生质体为材料,通过荧光增白剂染色观察初生壁再生过程。利用转录组分析技术研究初生壁再生前后的差异表达基因及其参与的调控途径,将检测到的差异表达基因在GO、KEGG、PlantTFDB数据库中进行比对分析。【结果】荧光显微镜观察结果显示:原生质体分离后不具有细胞壁,培养2 h再生初生细胞壁。以|log2(FC)|≥1(FC为差异倍数)且q<0.05为标准筛选差异基因,结果显示:相较于刚分离的原生质体,培养2 h的原生质体中检测到4396个上调表达的基因,4056个下调表达基因,总计8452个差异表达基因。其中GO数据库共注释到10个显著上调条目,KEGG数据库注释到10个显著差异代谢通路,PlantTFDB数据库共注释到16个家族的360个差异表达转录因子。GO注释结果表明,DNA复制、细胞周期相关基因上调表达。KEGG注释结果表明,谷胱甘肽、α-亚麻酸等与抗逆代谢相关的基因下调表达,果胶脂酶相关基因上调表达。PlantTFDB注释结果表明,bHLH、NAC、MYB、bZIP等与细胞壁合成密切相关的转录因子均差异表达。【结论】培养2 h的木质部原生质体处于细胞壁再生及分裂准备状态,DNA复制、细胞周期、多糖合成代谢等相关基因在白桦木质部原生质体培养及初生细胞壁形成过程中起调控作用。

关键词：白桦原生质体初生细胞壁再生转录组

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干旱胁迫对‘新林1号’杨生理生化的影响

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东北林业大学学报 2024年第4期52卷 1-8页

作者：尹鹏沈佳佳韩璐杜佳宇彭彦辉庞忠义李开隆曲冠证赵曦阳王薇娜林木遗传育种全国重点实验室(东北林业大学) 哈尔滨150040 吉林省林草遗传育种重点实验室(吉林农业大学) 国有新民市机械林场黑龙江省林业技术服务中心

‘新林1号’杨是辽宁东北沙地主栽杨树品种,其生长快、木材材性优良,但对水分要求较高,尤其在苗期,干旱直接影响其造林成活率。为探讨其苗期抗旱性以及提高林业生产的适应性,以1年生‘新林1号’杨扦插苗为材料,采用PEG-6000模拟干旱胁... 详细信息

‘新林1号’杨是辽宁东北沙地主栽杨树品种,其生长快、木材材性优良,但对水分要求较高,尤其在苗期,干旱直接影响其造林成活率。为探讨其苗期抗旱性以及提高林业生产的适应性,以1年生‘新林1号’杨扦插苗为材料,采用PEG-6000模拟干旱胁迫的处理方法,设置3种PEG胁迫处理(轻度干旱100 g·L^(-1)、中度干旱200 g·L^(-1)和重度干旱300 g·L^(-1))和1个对照(浇水),研究干旱胁迫对‘新林1号’杨生理生化特征的影响。结果表明:除超氧化物歧化酶活性和总叶绿素质量分数外,其他指标在不同干旱处理间的差异均达显著或极显著水平(P<0.05);均值分析显示,随着干旱胁迫程度的增强,轻度、中度和重度处理下,‘新林1号’杨的超氧化物歧化酶活性、过氧化物酶活性、可溶性糖质量分数和细胞毒性物质均呈现出逐渐升高的趋势,地上部分生物量、地下部分生物量、光合色素质量分数均呈现出逐渐降低的趋势;各指标表型变异系数变化范围为3.28%~61.64%,重复力变化范围为0.177~0.933,除超氧化物歧化酶活性外,其他指标表型变异系数和重复力均较高;相关性分析结果表明,大部分生理指标间存在显著或极显著相关,但生长与生理指标之间相关系数较弱。研究结果表明,不同质量浓度的PEG干旱胁迫处理对‘新林1号’杨的生理生化指标产生了显著影响,但仍在其自身的承受范围内,‘新林1号’杨对轻度、中度和重度PEG干旱胁迫处理具有良好的耐受性。

关键词： ‘新林1号’杨扦插幼苗 PEG-6000 耐旱性

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红松种实性状及营养成分动态变化分析

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北京林业大学学报 2024年第7期46卷 67-76页

作者：徐玉金李翔李岩蒋路平张非凡王淇王立兴赵曦阳东北林业大学林木遗传育种国家重点实验室黑龙江哈尔滨150040 吉林农业大学林学与草学学院吉林长春130118 吉林省临江林业局吉林临江134600

【目的】研究红松种实不同发育时期的表型性状和营养成分的变化及相关性,以期为红松球果产量和品质的改良提供理论依据和数据支撑。【方法】以红松球果为材料,通过采集球果不同发育时期的样品,对发育过程中的形态变化进行观察,同时进行... 详细信息

【目的】研究红松种实不同发育时期的表型性状和营养成分的变化及相关性,以期为红松球果产量和品质的改良提供理论依据和数据支撑。【方法】以红松球果为材料,通过采集球果不同发育时期的样品,对发育过程中的形态变化进行观察,同时进行表型性状以及营养物质含量的测定;通过分析各指标的变化规律和指标之间的相关性,发掘球果发育以及营养物质积累的关键时期。【结果】(1)红松球果的生长周期为15个月,球果发育的速生期为翌年5月中旬至7月初,种子发育的速生期为翌年6月20日至7月初,种仁在翌年7月20日后出现一次快速增长期。(2)球果发育当年形状为长卵形,翌年为卵圆形;种仁颜色在发育初期为无色透明状,成熟时为浅黄色倒卵三角形。(3)红松种仁成熟时,含水率约为20.46%,含油率约为70.96%,蛋白质含量约为104.71 mg/g,总多糖含量约为3.48 mg/g。(4)相关性分析表明:球果长、球果宽、球果质量、种子长、种子宽和种子百粒质量等6个指标间均达极显著正相关(P<0.01),种仁的含油率与含水率达极显著负相关(P<0.01),与总多糖含量达极显著正相关(P<0.01)。【结论】红松果实的生长发育以及营养成分的动态变化,为红松果用优良无性系的选择提供了科学依据,对于改良红松坚果的品质,保障其高产、稳产具有重要意义。

关键词：红松球果种子生长动态营养成分

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白桦半同胞家系纸浆材优良家系选择及选择方法评价

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植物研究 2023年第5期43卷 690-699页

作者：陈柄华张杰刘桂丰李思婷高元科李慧玉李天芳东北林业大学林木遗传育种国家重点实验室哈尔滨150040 黑龙江省林业科学研究所哈尔滨150040 吉林省永吉县林业局永吉132200

通过对白桦(Betula platyphylla)半同胞家系生长和纸浆材性状的遗传变异规律研究,筛选出优良的纸浆材家系,为白桦材性遗传改良提供理论基础。以7年生32个白桦半同胞家系为试材,对各个家系生长和木材性状进行方差分析、计算遗传参数,并... 详细信息

通过对白桦(Betula platyphylla)半同胞家系生长和纸浆材性状的遗传变异规律研究,筛选出优良的纸浆材家系,为白桦材性遗传改良提供理论基础。以7年生32个白桦半同胞家系为试材,对各个家系生长和木材性状进行方差分析、计算遗传参数,并估算配合力,采用多种选择方法进行优良家系选择并且评价优良亲本。结果表明:家系间的生长和木材性状均达到了极显著差异水平(P<0.01),且家系遗传力处于0.71~1.00,单株遗传力在2.0~3.0,表型变异系数处于5.88%~49.84%。胸径、树高、材积3个性状之间达到了极显著强正相关关系(r值:0.70~0.97),纤维长宽比与纤维长度之间存在极显著强正相关关系(r值:0.69),与纤维宽度存在极显著强负相关关系(r值:-0.76)。利用一般配合力进行优良亲本评价,材积、基本密度、纤维长度的一般配合力分别是-0.0011~0.0010、-0.04~0.07、-112.09~77.36,选择出A13、A12、A21、A24四个家系的母本属于优良亲本。通过布雷金多性状综合分析法、主成分分析法和育种值评价法进行优良家系评价,比较3个方法的优劣,最终选择出5个优良纸浆材家系,入选家系的材积和综纤维素平均遗传增益分别达到12.97%和3.40%。选择出A12、A17、A23、A19、A1为优良纸浆材家系,为进一步选育白桦速生纸浆材良种提供材料。

关键词：白桦半同胞家系纸浆材选择方法评价母本评价

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硅磁微球的制备及其在植物核酸分离纯化中的应用

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山东农业大学学报（自然科学版） 2023年第3期54卷 378-384页

作者：刘涛张宇王丽娜东北林业大学林木遗传育种国家重点实验室黑龙江哈尔滨150040 哈尔滨商业大学法学院黑龙江哈尔滨150028

本文采用改进的共沉淀方法制备Fe3O4纳米粒子,并利用表面活性剂柠檬酸对其表面改性;然后利用溶胶凝胶法,催化TEOS水解和缩合反应,使SiO2包裹在Fe3O4纳米粒子表面,成功制备出了Fe3O4@SiO2复合纳米粒子。结果表明,Fe3O4@SiO2复合纳米粒子... 详细信息

本文采用改进的共沉淀方法制备Fe3O4纳米粒子,并利用表面活性剂柠檬酸对其表面改性;然后利用溶胶凝胶法,催化TEOS水解和缩合反应,使SiO2包裹在Fe3O4纳米粒子表面,成功制备出了Fe3O4@SiO2复合纳米粒子。结果表明,Fe3O4@SiO2复合纳米粒子粒径在200-400 nm之间,粒径均匀,具有超顺磁性,磁响应时间在10-20 s,半沉降时间在20 min。根据高盐吸附低盐洗脱原理,建立了一种以磁性微球为载体的核酸快速提取和纯化方法。在白桦基因组DNA提取中,OD260/OD280均在1.8左右,OD260/OD230均在2.0以上,提取的质量和浓度比传统方法要好。在白桦RNA提取过程中,OD260/OD280和OD260/OD230均在2.0以上,提取的RNA浓度要比传统方法更高。磁珠法与传统方法比较时,核酸提取纯化效果上更佳,提取速度快、安全、成本低,具有很高的推广价值。

关键词：硅磁微球植物核酸分离纯化

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工业大麻中大麻二酚酸脱羧转化体系研究

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天然产物研究与开发 2024年第2期36卷 303-313,335页

作者：蔡宏达刘梦然王崑仑唐翠曼王彬高继往赵修华东北林业大学化学化工与资源利用学院东北林业大学森林植物生态学教育部重点实验室东北林业大学林源活性物质生态利用黑龙江省重点实验室哈尔滨150040 中国海洋大学海洋生物遗传学与育种教育部重点实验室青岛266003 黑龙江省农业科学院食品加工研究所哈尔滨150086

为揭示工业大麻中大麻二酚酸(cannabidiolic acid,CBDA)脱羧转化机理,本研究以工业大麻(Cannabis sativa L.)为原料,采用基团贡献法和Watson公式获得工业大麻中CBDA脱羧转化生成大麻二酚(cannabidiol,CBD)过程中各组分基本热力学参数。... 详细信息

为揭示工业大麻中大麻二酚酸(cannabidiolic acid,CBDA)脱羧转化机理,本研究以工业大麻(Cannabis sativa L.)为原料,采用基团贡献法和Watson公式获得工业大麻中CBDA脱羧转化生成大麻二酚(cannabidiol,CBD)过程中各组分基本热力学参数。在此基础上,根据经典热力学公式确定40~140℃温度范围内工业大麻中CBDA转化生成CBD反应吉布斯自由能,并得出反应平衡常数及平衡转化率。通过热脱羧转化实验,分析温度及工业大麻花叶含水量对CBDA脱羧转化的影响,结合CBD转化生成率最终确定大麻CBDA热脱羧转化机理函数模型及转化活化能。研究结果表明:在40~140℃温度范围内,CBDA热脱羧转化可自发进行,且随着温度升高自发进行趋势越大。在热脱羧转化过程中,CBD转化率增长与温度和含水量呈正相关。通过动力学函数模型拟合,工业大麻花叶中CBDA脱羧转化最概然模型符合F 1模型,转化活化能为83.77 kJ/mol。综上所述,在40~140℃温度范围内工业大麻中CBDA可自主脱羧转化生成CBD,研究结果可为工业大麻产业化加工获得高含量CBD条件选择提供理论支持和实验支撑。

关键词：工业大麻大麻二酚酸大麻二酚热力学动力学模型转化活化能

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东北地区不同间伐强度青山杨人工林生长及木材性状变异

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植物研究 2024年第2期44卷 248-258页

作者：徐晶崔莹王福森李开隆曲冠证赵曦阳林木遗传育种全国重点实验室(东北林业大学) 哈尔滨150040 吉林农业大学林学与草学学院长春130118 黑龙江省林业科学院齐齐哈尔分院齐齐哈尔161005

探究不同间伐强度对青山杨人工林生长及木材性状的影响,为东北地区培育杨树优质工业资源材提供理论基础。以18年生青山杨为试验材料,以初植株行距2 m×3 m为对照,设置3种强度的间伐处理(4 m×3 m、6 m×3 m、4 m×6 m)... 详细信息

探究不同间伐强度对青山杨人工林生长及木材性状的影响,为东北地区培育杨树优质工业资源材提供理论基础。以18年生青山杨为试验材料,以初植株行距2 m×3 m为对照,设置3种强度的间伐处理(4 m×3 m、6 m×3 m、4 m×6 m)。间伐后第5年对试验林的生长性状(树高、胸径、2米径、冠幅)及木材性状(基本密度、纤维长、纤维宽、半纤维素含量、纤维素含量、综纤维素含量、木质素含量)进行了测定,并利用树高、胸径计算出单株材积及单位面积蓄积。方差分析结果表明,除基本密度外,各指标差异均达到极显著水平(P<0.01)。均值分析结果表明,林木各生长指标与木质素含量的均值在株行距为6 m×3 m时达到最大,其余各木材指标均在株行距为4 m×3 m或6 m×4 m时达到最大;各测定指标表型变异系数变化范围为3.35%~29.87%;除基本密度外,各指标重复力均超过0.590。相关性分析结果表明,各生长指标间均达显著正相关水平(0.690林木材性,且保留株行距为4 m×6 m时,林木材性及生长与木材综合改良效果较为优良;保留株行距为6 m×3 m时,林木生长效果最好。因此,今后可根据培育目标的不同选择适宜的间伐强度进行东北地区杨树优质工业资源材的培育。

关键词：青山杨间伐强度生长性状木材性状

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在植物发育功能中的研究进展

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生物学杂志 2025年第1期42卷 98-104页

作者：王奕鑫张中良解莉楠张庆祝无东北林业大学生命科学学院东北盐碱植被恢复与重建教育部重点实验室哈尔滨150040 黑龙江省庆安国有林场管理局绥化152400 东北林业大学生命科学学院哈尔滨150040 东北林业大学林木遗传育种国家重点实验室哈尔滨150040

植物经历生殖生长与营养生长阶段来确保生命周期的顺利完成,适当的开花时机对生长转变至关重要,开花的机制在植物中高度保守,这一机制的核心在于环境和内源性信号对成花素基因FLOWERING LOCUS T(FT)的转录调控。FT蛋白属于一类保守的蛋... 详细信息

植物经历生殖生长与营养生长阶段来确保生命周期的顺利完成,适当的开花时机对生长转变至关重要,开花的机制在植物中高度保守,这一机制的核心在于环境和内源性信号对成花素基因FLOWERING LOCUS T(FT)的转录调控。FT蛋白属于一类保守的蛋白家族,是营养生长和生殖生长转变过程的重要遗传因子,在两个生长阶段中都发挥着重要作用,从不同物种的生殖生长和营养生长两个方面综述FT基因的功能、作用机制和调控网络,为理解植物通过整合多种信号产生对环境变化的适应性和精确性,也为围绕植物生殖调控育种目标进行分子遗传改良提供参考。

关键词：成花素 FLOWERING LOCUS T 作用机制生殖生长营养生长

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‘紫雨桦’杂交子代的亲本配合力初步分析及选择

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园艺学报 2024年第11期51卷 2565-2574页

作者：张杰文浩雨马立新祝清超刘龙姜静刘桂丰东北林业大学林学院林木遗传育种全国重点实验室哈尔滨150040 内蒙古阿龙山林业局内蒙古根河022362 漠河大林河国家湿地公园管理局黑龙江漠河165399

以5年生20个杂交组合的桦树‘紫雨桦’杂交子代为研究对象,测定各杂交组合的生长、叶色及存活率等性状,利用WinNCⅡ软件对各性状进行配合力及效应值分析,采用隶属函数法并结合主成分分析综合评价各性状的优劣并选择优异亲本及杂交组合... 详细信息

以5年生20个杂交组合的桦树‘紫雨桦’杂交子代为研究对象,测定各杂交组合的生长、叶色及存活率等性状,利用WinNCⅡ软件对各性状进行配合力及效应值分析,采用隶属函数法并结合主成分分析综合评价各性状的优劣并选择优异亲本及杂交组合。分析结果表明,地径、叶色和存活率等性状在不同杂交组合子代家系间差异均达到了显著(P<0.05)或极显著水平(P<0.01)。各性状配合力效应值的分析结果显示,母本一般配合力效应值方差均达到显著或极显著水平,父本仅叶片红绿饱和度(a^(*))性状效应值方差极显著;从父、母本各性状的一般配合力可知,母本的加性效应大多数大于父本,其方差分量在0.94%~84.16%之间;由特殊配合力效应分析发现,特殊配合力对a^(*)的控制最强,为82.30%。依据杂种家系的生长、叶色及存活率性状的配合力效应值,最终选出M5和M1-34为优异父本,S3为优异母本,SZ-4×M1和S3×M5等为优异杂交组合。

关键词：桦树叶色生长性状配合力

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