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分子植物育种 2023年

作者：袁梦婷赵志明武江昊张超陈兴浩顾丽姣杨敏生王进茂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

OFP(Ovate family protein)家族是在植物生长发育中起重要调控作用的一类转录因子。为了探究OFP家族基因在非生物胁迫中的作用，本研究对木本模式植物杨树OFP基因家族进行生物信息学分析并探究其盐胁迫下的表达模式。通过对杨树全基因... 详细信息

OFP(Ovate family protein)家族是在植物生长发育中起重要调控作用的一类转录因子。为了探究OFP家族基因在非生物胁迫中的作用，本研究对木本模式植物杨树OFP基因家族进行生物信息学分析并探究其盐胁迫下的表达模式。通过对杨树全基因组数据库分析共鉴定得到27个OFP家族基因，基因长度从312 bp到1 299 bp不等，且只有PtOFP8、PtOFP12和PtOFP18这3个基因中含有内含子。杨树OFP家族成员二级结构预测表明该家族成员蛋白质二级结构所占比例由高到低依次为无规则卷曲、α-螺旋、延伸链和β-折叠，染色体定位信息结果显示27个基因在14条染色体上呈不均一分布，根据其在染色体上的物理位置将PtOFPs命名为PtOFP1-PtOFP27。根据系统发育特征，将杨树和拟南芥OFP家族蛋白分为四大类，其中group1和group2中的PtOFPs和AtOFPs相互交错聚类在一起。PtOFPs包含2对串联重复基因和8对片段复制基因，推测串联重复和片段复制在杨树OFP基因家族数量扩张中发挥重要作用。基因结构分析数据显示PtOFPs含有10个蛋白质保守基序，Motif1和Motif2位于OVATE结构域中，此外，4个PtOFP基因N端还含有DNA结合结构域。研究发现杨树OFP家族基因存在明显的组织表达特异性，在盐胁迫不同时间后，8个基因的表达量明显下调，而PtOFP26基因的表达量显著上调，说明PtOFP26基因可能参与盐胁迫过程，对盐胁迫较为敏感。本研究对杨树OFP基因家族成员进行生物信息学分析和在盐胁迫下的表达特性分析，为深入研究杨树OFP家族基因的功能提供理论参考。

关键词：杨树 OFP基因家族盐胁迫

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河北省森林草原区草本植物物种多样性和功能多样性

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草业学报 2017年第7期26卷 35-44页

作者：葛兆轩孙国龙袁业黄选瑞张志东河北省林木种质资源与森林保护重点实验室河北农业大学林学院河北保定071000 河北省塞罕坝机械林场河北围场068466

理解物种多样性和功能多样性之间的关系以及分析它们对环境变化的响应,有利于揭示生物多样性的影响因素。本研究以塞罕坝地区不同植被类型(草地、灌木林和天然次生林)的草本群落为研究对象,分析了物种多样性(物种丰富度、Shannon-Wiene... 详细信息

理解物种多样性和功能多样性之间的关系以及分析它们对环境变化的响应,有利于揭示生物多样性的影响因素。本研究以塞罕坝地区不同植被类型(草地、灌木林和天然次生林)的草本群落为研究对象,分析了物种多样性(物种丰富度、Shannon-Wiener多样性和Pielou均匀度)和功能多样性测度指标(功能丰富度、功能均匀度和功能离散度)之间的相互关系,并采用相似性分析检验(ANOSIM)和冗余度(RDA)分析等方法研究了它们随植被类型和环境因子的变化规律。结果表明,草地中草本植物物种丰富度、Shannon-Wiener多样性指数显著高于灌木林和天然次生林中的草本群落(P<0.05),而功能丰富度指数在草地中最低(P<0.05),功能均匀度和功能离散度在灌木林中最低(P<0.05),Pielou均匀度指数在不同植被类型间差异不显著(P>0.05);功能丰富度与物种丰富度、Shannon-Wiener多样性指数显著负相关(P<0.01),功能离散度与物种均匀度显著正相关(P<0.01),而功能均匀度与所有物种多样性指数均不相关(P>0.05);影响物种多样性的主要因子有土壤含水量、土壤有机质、土壤pH值、土壤全氮含量和坡向,影响功能多样性的主要因子有土壤有机质、土层深度、土壤含水量和海拔。物种多样性和功能多样性分布主要受土壤因子的影响,分别占到总解释变异的29.1%和29.8%。本研究结果表明研究区草本植物物种多样性和功能多样性变化相对独立,物种多样性可能主要是由资源可利用程度决定,而功能多样性可能是生态位分化即环境筛选和物种间相互作用共同决定。

关键词：物种多样性功能多样性环境因子植被类型因子分解

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光肩星天牛触角cDNA文库构建及质量分析

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东北林业大学学报 2016年第11期44卷 96-99页

作者：李慧恩王志刚沈腾维阎爱华河北省林木种质资源与森林保护重点实验室(河北农业大学) 保定071001

以新羽化的光肩星天牛(Anoplophora glabripennis)雄成虫触角为材料,采用RNA转录5'末端转换(SMART)技术构建全长c DNA文库。经验证,该文库容量为1.35×106pfu/m L,重组率为95%。从中随机挑取48个克隆进行表达序列标签(ESTs)测序... 详细信息

以新羽化的光肩星天牛(Anoplophora glabripennis)雄成虫触角为材料,采用RNA转录5'末端转换(SMART)技术构建全长c DNA文库。经验证,该文库容量为1.35×106pfu/m L,重组率为95%。从中随机挑取48个克隆进行表达序列标签(ESTs)测序,有效序列为45条,其中35条序列有相关同源信息,24条为全长序列,完整性比率为68.6%。

关键词：光肩星天牛触角 cDNA文库表达序列标签(ESTs)

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高径比跨高比对荆条纵向抗压抗弯性能测试精度的影响

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西北林学院学报 2014年第4期29卷 214-218页

作者：高璟张晓燕卢国新程悦安胜足河北农业大学河北省林木种质资源与森林保护重点实验室河北保定071000

为研究荆条的纵向抗压抗弯性能的测试方法,测试了不同高径比跨高比荆条试样的纵向抗压强度及抗弯强度、最大弯曲挠度、弹性模量等力学指标。结果表明,1)高径比1.5时的纵向抗压强度测试精度最佳;并随荆条直径增加,其纵向抗压强度减小。2... 详细信息

为研究荆条的纵向抗压抗弯性能的测试方法,测试了不同高径比跨高比荆条试样的纵向抗压强度及抗弯强度、最大弯曲挠度、弹性模量等力学指标。结果表明,1)高径比1.5时的纵向抗压强度测试精度最佳;并随荆条直径增加,其纵向抗压强度减小。2)跨高比为8、10和12时测得的抗弯强度均能满足试验精度要求,并随跨高比的增加,变异系数、准确指数有递增趋势,且随荆条直径增大,其抗弯强度减小,最大弯曲挠度增大。3)弹性模量随着跨高比的增大而增大,随着直径的增大而减小。

关键词：荆条高径比跨高比抗压强度抗弯强度

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3类苹果资源遗传多样性的SSR对比分析

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河北农业大学学报 2017年第4期40卷 50-56页

作者：李政左力辉杨敏生张军河北农业大学林学院/林木种质资源与森林保护重点实验室河北保定071000

以18个新疆野苹果优系、23个鲜食苹果品种和7个苹果砧木品种为材料,对3类苹果资源的遗传多样性及亲缘关系进行分析,并对不同SSR引物的效率值进行对比分析,同时应用定位到17条染色体的80对SSR引物对3类苹果进行分析。总计扩增出254个位点... 详细信息

以18个新疆野苹果优系、23个鲜食苹果品种和7个苹果砧木品种为材料,对3类苹果资源的遗传多样性及亲缘关系进行分析,并对不同SSR引物的效率值进行对比分析,同时应用定位到17条染色体的80对SSR引物对3类苹果进行分析。总计扩增出254个位点,多态性位点百分率为99.61%,平均每对引物扩增位点8.47个。3类苹果多态位点百分比高低关系为新疆野苹果>砧木苹果>鲜食苹果;Neis基因多样性、Shannons指数和有效等位基因的高低关系为砧木苹果>新疆野苹果>鲜食苹果。聚类结果显示,48个品种分为鲜食苹果、新疆野苹果和苹果砧木3类,在0.68处,鲜食苹果和新疆野苹果聚到一起,说明二者有相对较近的遗传关系。新疆野苹果遗传多样性较高,鲜食苹果最低;鲜食苹果起源于新疆野苹果;不同引物的遗传参数差异较大,选择的引物效率值不同,说明引物选择的重要性。

关键词：苹果 SSR 遗传多样性引物效率

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冀北山地阴坡优势树种的树体分维结构

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生态学报 2011年第22期31卷 6753-6765页

作者：田超刘阳杨新兵刘凤芹赵心苗陈波毕可姣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 北京林业大学北京100083

以冀北山地阴坡两种混交林分中5种优势树种为研究对象,采用分形几何理论,论述了不同树种的树冠和侧枝分维结构,结果表明:(1)华北落叶松的树冠最宽处处于中上部(相对冠高的60%—80%),白桦处于中部(40%—60%),山杨和糠椴都处于中下部(40%... 详细信息

以冀北山地阴坡两种混交林分中5种优势树种为研究对象,采用分形几何理论,论述了不同树种的树冠和侧枝分维结构,结果表明:(1)华北落叶松的树冠最宽处处于中上部(相对冠高的60%—80%),白桦处于中部(40%—60%),山杨和糠椴都处于中下部(40%—50%),落叶松桦木混交林中的黑桦处于上部(70%—80%),而山杨桦木混交林中黑桦则处于中部(50%—60%);(2)通过计盒维数法所得华北落叶松树冠的分形维数最大为1.690,山杨桦木混交林中4种树木分维数较接近(0.770—1.202),而两混交林中,前者白桦分维数(0.997)与后者(1.149)相似,而前者黑桦分维数(1.257)>后者(0.770);(3)胸径13.1cm的华北落叶松侧枝在各方向上符合均匀分布,总体也符合均匀分布,前者中的黑桦在胸径15.8 cm时绝大多数方向上为均匀分布,前者中白桦及后者中4种树木在不同胸径时在各个方向上均为不均匀分布;(4)华北落叶松侧枝倾角随树龄增大分布在85—95°,糠椴则分布在55—85°。山杨树龄小(5.3)与树龄大(16.5)时分布在40—55°,中间树龄(10.5)分布在60—80°,黑桦分布在30—65°,前者中白桦倾角范围25—90°,后者则主要分布在45—85°;(5)采用网格覆盖法所得华北落叶松枝条的分维数平均值最高为1.772,其次为山杨桦木混交林中的4种树木,而两混交林中黑桦枝条的平均分维数却相差很大,其中前者为1.476,而后者为1.674。尽管同一树种侧枝形状大小各异,但相互间差异不显著,相关系数均在0.93以上,刻画了各枝条分枝格局的自相似共性。

关键词：冀北山地优势树种冠形结构分枝格局分形维数

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环介导等温扩增技术在转基因杨树检测中的应用

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分子植物育种 2017年第11期15卷 4773-4780页

作者：姚立珠董研张益文杨敏生王进茂河北农业大学林学院保定071000 河北省林木种质资源与森林保护重点实验室保定071000

随着转基因技术的成熟,转基因生物越来越多,关于转基因生物的争议也越来越受到人们的关注。建立一套能够简便、快速、准确的检测转基因林木的外源基因技术,对转基因林木的研究有重要意义。采用灵敏、快速的环介导等温扩增(loop-mediated... 详细信息

随着转基因技术的成熟,转基因生物越来越多,关于转基因生物的争议也越来越受到人们的关注。建立一套能够简便、快速、准确的检测转基因林木的外源基因技术,对转基因林木的研究有重要意义。采用灵敏、快速的环介导等温扩增(loop-mediated isothermal amplification,LAMP)技术,建立一套以Bt Cry1Ac或Npt II基因为靶标的转基因林木的检测方法。针对靶标基因的6个区域设计4种特异引物,优化LAMP-PCR反应体系中的各个成分,根据直接观察产物中焦磷酸镁的沉淀情况、Gold View核酸染色剂对其产物染色情况来判断反应结果并与将产物经过1%琼脂糖电泳的情况进行对比。比较LAMP-PCR和常规PCR两种不同检测方法的灵敏度。对转基因杨树不同无性系中多种外源基因进行检测。筛选出了最佳的引物,确定出了最优的反应体系:3 mmol/L Mg2+、1.4 mmol/L Bst、1.4 mol/L Betaine、7:1的10μmol/L内外引物比、2μL10 mmol/L d NTP、以及2μL浓度为200 ng/μL的DNA模板。在PCR仪65℃等温条件下保温90 min,可直接观察到焦磷酸镁的白色沉淀;经过Gold View核酸染色剂染色,可在紫外灯下观察到荧光绿色;经过1%琼脂糖电泳的检测,可观察到清晰的弥散状条带。通过对比试验得出LAMP-PCR的灵敏度比常规PCR要高。对实验室多个转基因杨树无性系目的基因的检测,证明了LAMP-PCR在转基因林木外源基因检测中的较高可靠性。本研究在国内外首次采用环介导等温扩增技术检测转基因林木,建立了一套更简便、灵敏、快速、可靠的转基因林木的LAMP-PCR检测方法。该技术在恒温65℃的条件下保温90 min即可完成转基因林木的检测,既节省了时间,又降低了成本,为转基因林木的检测研究提供了一种新的技术。

关键词：转基因杨树环介导等温扩增技术检测

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基于SSR技术对七十五份栽培葡萄品种的鉴定研究

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北方园艺 2015年第13期 115-119页

作者：李雪雁梁海永宪立杰杨敏生河北农业大学河北省林木种质资源与森林保护重点实验室河北保定071000

以75份葡萄栽培品种为试材，采用SSR分子标记技术，研究建立一套适合于葡萄DNA指纹图库构建的技术体系，为葡萄种质资源的鉴定和亲缘关系分析提供依据。结果表明：选用19对核心引物，共扩增出89个多态性位点，利用DPS软件，对其进行聚... 详细信息

以75份葡萄栽培品种为试材，采用SSR分子标记技术，研究建立一套适合于葡萄DNA指纹图库构建的技术体系，为葡萄种质资源的鉴定和亲缘关系分析提供依据。结果表明：选用19对核心引物，共扩增出89个多态性位点，利用DPS软件，对其进行聚类分析，75份葡萄种质的遗传相似系数在0．0283～0．8873，平均遗传相似系数为0．47539。依据用途，初步分为鲜食葡萄和酿酒葡萄两大类，并根据品种来源，大致分为了欧美杂种、美洲杂种和欧亚种。

关键词：葡萄 SSR标记聚类分析

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双抗虫基因转化欧美杨107的研究

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北方园艺 2012年第7期 120-122页

作者：杨艳丽刘兴菊刘桂林周宁付晓鹏梁海永杨旭河北农业大学河北省林木种质资源与森林保护重点实验室河北保定071000

以欧美杨107为试材,采用农杆介导法进行双抗虫基因(Bt Cry1Ac基因+API慈姑蛋白酶抑制剂基因)的遗传转化研究,探讨了影响欧美杨107的遗传转化的不同因素,初步建立了欧美杨107品种高效组织培养再生体系及遗传转化体系。结果表明:经PCR检... 详细信息

以欧美杨107为试材,采用农杆介导法进行双抗虫基因(Bt Cry1Ac基因+API慈姑蛋白酶抑制剂基因)的遗传转化研究,探讨了影响欧美杨107的遗传转化的不同因素,初步建立了欧美杨107品种高效组织培养再生体系及遗传转化体系。结果表明:经PCR检测和虫试效果,证明了目的基因已经整合到欧美杨107的基因组中,从转基因株系中筛选出生长发育正常并抗虫能力强的优良株系。

关键词：欧美杨107 农杆菌遗传转化再生体系检测

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河北太行山丘陵区不同林分类型枯落物与土壤持水效益

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水土保持学报 2015年第5期29卷 206-211页

作者：陈倩周志立史琛媛徐学华李玉灵河北农业大学林学院河北保定071000 河北省林木种质资源与森林保护重点实验室河北保定071000

为揭示太行山丘陵区不同林分类型水土保持效益规律,选取毛白杨林,侧柏林,杂木林和灌丛这4种典型林分的林下枯落物和林地土壤作为研究对象,分别采用室内浸水法和环刀法对4种林分林下枯落物和林地土壤的持水特性进行研究。结果表明:4种林... 详细信息

为揭示太行山丘陵区不同林分类型水土保持效益规律,选取毛白杨林,侧柏林,杂木林和灌丛这4种典型林分的林下枯落物和林地土壤作为研究对象,分别采用室内浸水法和环刀法对4种林分林下枯落物和林地土壤的持水特性进行研究。结果表明:4种林分枯落物蓄积量表现为侧柏林(10.55t/hm2)>毛白杨林(7.25t/hm2)>灌丛(6.93t/hm2)>杂木林(6.39t/hm2)。灌丛枯落物的最大持水量最大,为17.28t/hm2,而杂木林的最小,为12.50t/hm2。林下枯落物的持水量与持水时间呈对数关系:Q=aln(t)+b,枯落物的吸水速率与持水时间呈幂函数关系:V=ktn。4种林分枯落物有效拦蓄量灌丛最大,为13.55t/hm2,杂木林最小,为9.95t/hm2。0—40cm的土壤层中土壤容重均值最大的是侧柏林,为1.53g/cm3,最小的是灌丛,为1.48g/cm3。土壤总孔隙度最大的是侧柏林,为43.69%,最小的是毛白杨林,为40.40%。土壤的毛管孔隙度均值表现为侧柏林(32.45%)>灌丛(30.36%)>毛白杨林(29.72%)>杂木林(28.19%)。侧柏林土壤的最大持水量最大,为570.01t/hm2,毛白杨林最小,为527.58t/hm2。分析4种林分林下枯落物和林地土壤的持水能力,得出侧柏林(583.01t/hm2)>灌丛(567.12t/hm2)>杂木林(557.17t/hm2)>毛白杨林(542.94t/hm2)。综合4种林分枯落物层和土壤层的持水特性,得知侧柏林的持水能力最大。

关键词：太行山丘陵区枯落物孔隙度土壤持水能力

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