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第十六届中国球宿根花卉学术年会

作者：孙明北京林业大学园林学院花卉种质创新与分子育种北京市重点实验室国家花卉工程技术研究中心城乡生态环境北京实验室林木花卉遗传育种教育部重点实验室

【研究背景】菊花是重要的宿根花卉,兼具观赏、药用和食用功能,具有极高的经济价值,在世界范围内被广泛栽培。蚜害是对菊花产量和观赏品质影响最恶劣的生物胁迫之一,栽培菊花普遍受到以菊小长管蚜为典型代表的蚜害威胁。当前,防治菊花... 详细信息

【研究背景】菊花是重要的宿根花卉,兼具观赏、药用和食用功能,具有极高的经济价值,在世界范围内被广泛栽培。蚜害是对菊花产量和观赏品质影响最恶劣的生物胁迫之一,栽培菊花普遍受到以菊小长管蚜为典型代表的蚜害威胁。当前,防治菊花蚜虫主要以使用杀虫剂的化学防治为主,但化学防治带来的农残超标、环境污染和蚜虫抗药性提升等一系列问题,极大地制约了菊花产业的可持续性发展。广义菊属野生种质资源,是菊花抗蚜育种的宝贵基因库,具有极高的开发和应用价值。【研究目的】本研究拟通过对广义菊属野生种质资源的评价、筛选及利用,创制一批抗蚜新种质,并筛选、鉴定出对菊小长管蚜具有驱避活性的功能性成分,从而为菊花蚜害的绿色防治奠定理论与实践基础。【材料方法】对芙蓉菊、太行菊等广义菊属野生种进行人工接种蚜虫,统计蚜虫净增殖率,筛选出抗性种质。利用抗性种质开展属间、种间远缘杂交,借助胚拯救等技术获得子代,再借助形态学、分子标记手段对子代的杂种真实性进行鉴定,筛选出真杂种后代。对杂种后代的抗蚜性进行评价筛选,获得抗性差异的杂种株系,结合昆虫行为学试验,明确挥发物在子代抗蚜性中的作用。进一步地,借助固相顶空微萃取、气相色谱与质谱联用,对抗性差异的杂种株系进行挥发物代谢组学分析,筛选出抗性株系的特征性挥发物成分。最终,利用挥发物标准化学品,开展蚜虫行为选择和直接干扰取食试验,筛选出驱蚜功能性化合物成分。【研究结果】对芙蓉菊、太行菊、毛华菊等广义菊属野生种质进行抗蚜评价,发现芙蓉菊、神农香菊、银香菊上菊小长管蚜净增值率为负,是抗性种质;利用抗性种质芙蓉菊、神农香菊与感蚜种质甘菊、菊花脑开展远缘杂交,成功获得了芙蓉菊与甘菊、神农香菊与菊花脑的真杂种后代;对杂种后代株系进行抗蚜性评价后,筛选出了部分抗性显著差异的后代株系,菊小长管蚜对亲子代挥发物的行为选择结果显示,挥发物在子代抗蚜性中扮演重要角色;叶片挥发物代谢组学研究结果显示,α-荜澄茄油烯等15种挥发物是芙蓉菊与甘菊抗蚜杂种后代的差异特征性成分,α-葎草烯等19种挥发物是神农香菊与菊花脑抗蚜杂种后代的差异特征性成分;Y型管行为选择试验和直接暴露干扰取食试验结果证明,2-甲基丙烯醛和顺式-4-侧柏醇对菊小长管小蚜具有显著的驱避活性。【结论与讨论】芙蓉菊与神农香菊是优异的抗蚜种质,可以用于创制抗蚜菊花新种质,获得的抗性新种质可以作为育种中间材料进一步改良相关商品性状。2-甲基丙烯醛和顺式-4-侧柏醇是对菊小长管蚜具有显著驱避活性的功能性成分,其中顺式-4-侧柏醇作为无毒、无刺激性的天然活性产物,一方面可以直接用于制备环境友好型的蚜虫防治药剂,另一方面也可以通过基因工程手段,实现高顺式-4-侧柏醇含量的抗蚜菊花定向培育,从而实现菊花蚜虫的绿色、高效防治。

关键词：菊花种质资源抗蚜性远缘杂交挥发物

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梅花松柏醇乙酰转移酶基因PmCFAT2的克隆与序列分析

梅花松柏醇乙酰转移酶基因PmCFAT2的克隆与序列分析

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2017年中国观赏园艺学术研讨会

作者：霍婷婷汤佳包菲张启翔北京林业大学园林学院花卉种质创新与分子育种北京市重点实验室国家花卉工程技术研究中心城乡生态环境北京实验室林木花卉遗传育种教育部重点实验室

丁子香酚是梅花的特征香气成分之一,其合成底物乙酸松柏酯是经松柏醇乙酰转移酶的催化生成的。本试验以梅花品种‘三轮玉蝶’盛花期花朵为材料,通过touch down PCR方法克隆得到1个松柏醇乙酰转移酶基因,命名为PmCFAT2。序列分析表明,该... 详细信息

丁子香酚是梅花的特征香气成分之一,其合成底物乙酸松柏酯是经松柏醇乙酰转移酶的催化生成的。本试验以梅花品种‘三轮玉蝶’盛花期花朵为材料,通过touch down PCR方法克隆得到1个松柏醇乙酰转移酶基因,命名为PmCFAT2。序列分析表明,该基因位于梅花的第7条染色体上,基因包含长为1383 bp的完整开放阅读框,编码460个氨基酸,所编码蛋白属于不稳定的酸性蛋白。序列比对结果表明,该基因的cDNA推导的氨基酸序列在BAHD家族基因所特有的结构域HXXXD和DFGWG上具有保守性。系统进化分析显示,该基因与矮牵牛PhCFAT,拉瑞尔LtCAAT1、LtCAAT2以及拟南芥At1g78990、At5g164105具有同源性,其中与PhCFAT亲缘关系最近,初步推测PmCFAT2编码蛋白能够催化松柏醇生成乙酸松柏酯,参与了梅花丁子香酚的合成。

关键词：梅花花香松柏醇乙酰转移酶基因基因克隆

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不同枝型梅花枝条生理结构研究

不同枝型梅花枝条生理结构研究

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2017年中国观赏园艺学术研讨会

作者：侯丹张杰郑唐春张启翔北京林业大学园林学院花卉种质创新与分子育种北京市重点实验室国家花卉工程技术研究中心城乡生态环境北京实验室林木花卉遗传育种教育部重点实验室

垂枝是木本植物枝条下垂生长的一种自然变异,垂枝梅花具有显著区别于直枝梅花的表型,其观赏价值较高。为了探索梅花垂枝和直枝枝条的生长差异,本研究以垂枝型和直枝型梅花当年生枝条为材料,采用石蜡切片和半薄切片观察梅花枝条的发育特... 详细信息

垂枝是木本植物枝条下垂生长的一种自然变异,垂枝梅花具有显著区别于直枝梅花的表型,其观赏价值较高。为了探索梅花垂枝和直枝枝条的生长差异,本研究以垂枝型和直枝型梅花当年生枝条为材料,采用石蜡切片和半薄切片观察梅花枝条的发育特点。结果表明,旺盛生长期,垂枝枝条伸长区细胞近轴侧维管束的扩张速率快于远轴侧,直枝无明显区别;成熟的当年生枝条,直枝枝条次生细胞壁厚度显著厚于垂枝,且远轴侧次生细胞壁厚度大于近轴侧,而垂枝枝条则表现为近轴侧细胞壁厚度大于远轴侧;且与直枝枝条相比,垂枝枝条次生木质部导管直径变大,分布不均,淀粉粒变少。徒手切片进行木质素染色试验发现,直枝枝条远轴侧木质素着色明显深于近轴侧,且整个次生木质部厚度大于近轴侧,而垂枝梅近轴侧和远轴侧木质素着色程度较为一致。细胞壁成分分析结果显示,直枝枝条弯曲部位近轴侧纤维素含量显著高于远轴侧,木质素含量远轴侧略高于近轴侧,而垂枝枝条则相反,其近轴侧纤维素含量低于远轴侧,木质素含量则略高于远轴侧。综上,本研究认为梅花垂枝枝条的形成可能是由于其伸长区快速的初生生长与非伸长区延缓的次生生长,加之其枝条近轴侧与远轴侧的生长差异造成的。

关键词：梅花直枝垂枝切片次生细胞壁

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‘西伯利亚’百合花香物质合成和调控机制研究

‘西伯利亚’百合花香物质合成和调控机制研究

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第十六届中国球宿根花卉学术年会

【研究背景】百合是世界上的重要商品花卉之一,具有较大的的观赏价值与经济价值。其中,‘西伯利亚’百合(Lilium ‘Siberia’)是市场上切花百合最常见的品种之一,其香味浓郁多样,是研究百合花香的优良材料。目前,对百合花香的研究主要... 详细信息

【研究背景】百合是世界上的重要商品花卉之一,具有较大的的观赏价值与经济价值。其中,‘西伯利亚’百合(Lilium ‘Siberia’)是市场上切花百合最常见的品种之一,其香味浓郁多样,是研究百合花香的优良材料。目前,对百合花香的研究主要集中在花香成分鉴定以及释香规律等方面,尚未深入研究花香的分子代谢机制水平。【研究目的】本研究拟在‘西伯利亚’百合花香成分鉴定的基础上,鉴定出百合花香合成的关键基因以及调控花香合成的相关转录因子,从而丰富百合花香代谢的调控网络。【材料方法】对不同花期的‘西伯利亚’进行转录组测序,结合体外酶活、转基因烟草等分子生物学方法,对转录组中与百合萜类合成途径中的关键酶进行鉴定及功能分析,同时对调控萜类合成的相关转录因子进行筛选及功能验证,并通过酵母单双杂、双荧光素酶等试验对其调控百合萜烯类合成的机制进行探究。【研究结果】通过对转录组数据分析,筛选得到了萜烯类合成途径上的34个关键基因,对属于TPS-b亚家族的Li TPS2基因进行功能分析发现,Li TPS2为多产物酶,可以催化GPP底物产生芳樟醇、罗勒烯以及月桂烯3种单萜类物质,同时可以催化FPP底物产生橙花叔醇、(E)-β-法呢烯以及α-法呢烯3种倍半萜;对Li TPS2进行烟草异源表达,结果表明,转基因烟草的花及叶片中芳樟醇的含量均显著高于野生种;通过STEM趋势分析以及相关性分析筛选得到了5个与萜类合成相关的R2R3类的MYB转录因子,瞬时过表达及基因沉默(VIGS)试验表明,Li MYB1、Li MYB305以及Li MYB330可以正向调控百合萜类物质的合成;对Li TPS2的启动子序列进行分析发现,含有多个激素响应、光响应以及MYB、MYC的结合位点;酵母单杂试验结果表明,Li MYB1、Li MYB305以及Li MYB330能与Li TPS2的启动子结合;双荧光素酶试验进一步证明了Li MYB1、Li MYB305以及Li MYB330对Li TPS2启动子的激活能力。【结论与讨论】本研究明确了Li TPS2是‘西伯利亚’百合萜烯类花香物质合成的关键基因,同时转录因子Li MYB1、Li MYB305以及Li MYB330可以直接结合Li TPS2的启动子,从而正向调控百合萜烯类物质的合成。丰富了百合花香合成代谢调控机制,为观赏植物花香性状的分子育种和遗传改良奠定一定的理论基础。

关键词： ‘西伯利亚’ LiTPS2 功能验证 MYB转录因子调控机制

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宿根花卉抗旱性研究进展

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黑龙江农业科学 2016年第8期 145-148页

作者：刘雪陈涛袁涛花卉种质创新与分子育种北京市重点实验室/国家花卉工程技术研究中心/城乡生态环境北京实验室/北京林业大学林学院北京100083 河南林业职业学院河南洛阳471002

为探讨抗旱节水型宿根花卉评价及筛选方法,缓解节水与绿化面积增加的矛盾。归纳总结了宿根花卉的特点、宿根花卉的评价筛选、植物抗旱性评价方法及抗旱型宿根花卉的应用概况。国内目前的抗旱性研究主要集中在生理机理及理论层面,抗旱型... 详细信息

为探讨抗旱节水型宿根花卉评价及筛选方法,缓解节水与绿化面积增加的矛盾。归纳总结了宿根花卉的特点、宿根花卉的评价筛选、植物抗旱性评价方法及抗旱型宿根花卉的应用概况。国内目前的抗旱性研究主要集中在生理机理及理论层面,抗旱型宿根花卉应用范围虽然比较广泛,但是种类较单一,配置方式不合理,且没有与之相配套的节水灌溉技术。

关键词：水资源宿根花卉抗旱性园林绿化

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公园绿地微生境对绢毛匍匐委陵菜花期生长发育的影响

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草原与草坪 2023年第2期43卷 42-50页

作者：王峥钱璟沈思栋曾思琦范舒欣李霞董丽花卉种质创新与分子育种北京市重点实验室国家花卉工程技术研究中心城乡生态环境北京实验室园林环境教育部工程研究中心北京林业大学园林学院北京100083 北京蓟城智造科技有限公司北京100032

【目的】为绢毛匍匐委陵菜(Potentilla reptans ***)在公园绿地不同环境中的科学应用及花期养护管理提供借鉴。【方法】调查公园绿地不同微生境(林下、林缘、旷地、凹地)的空气、光照、土壤等环境因子特征及绢毛匍匐委陵菜花期生长发育... 详细信息

【目的】为绢毛匍匐委陵菜(Potentilla reptans ***)在公园绿地不同环境中的科学应用及花期养护管理提供借鉴。【方法】调查公园绿地不同微生境(林下、林缘、旷地、凹地)的空气、光照、土壤等环境因子特征及绢毛匍匐委陵菜花期生长发育状况,运用多元回归分析法,分析主要环境因子对绢毛匍匐委陵菜花期生长发育特征的影响。【结果】1)不同微生境类型中绢毛匍匐委陵菜花期的地上生物量、匍匐茎平均长度有显著差异(P<0.05),匍匐茎数量有极显著差异(P<0.01),土壤含水率对匍匐茎发生有一定影响,凹地微生境20%的土壤含水率更适于绢毛匍匐委陵菜花期匍匐茎的发生与伸长。2)不同微生境下的花量、花期有极显著差异(P<0.01),花量、花期均与空气湿度、相对光照强度呈正相关关系,在空气湿度为28.19%,相对光照强度为100%的旷地生境中,绢毛匍匐委陵菜花量最多且花期也最长。3)株高和盖度与空气湿度之间有着极显著的正相关关系(P<0.01),空气湿度为28.35%的林缘微生境中绢毛匍匐委陵菜花期株高、盖度最更。【结论】光照条件更好的旷地生境可以有效维持绢毛匍匐委陵菜的花期并提升花量,坡地微地生境绢毛匍匐委陵菜匍匐茎最多且长,林缘微生境创造的较湿润的空气条件有助于绢毛匍匐委陵菜增高和覆盖地表。

关键词：绢毛匍匐委陵菜微生境环境因子花期

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长筒花再生体系建立研究

长筒花再生体系建立研究

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2017年中国观赏园艺学术研讨会

作者：吕侃俐姜琳李青北京林业大学园林学院花卉种质创新与分子育种北京市重点实验室国家花卉工程技术研究中心城乡生态环境实验室林木花卉遗传育种教育部重点实验室

本研究以苦苣苔科忌寒苣苔属长筒花(Achimenes‘Aries’、Achimenes‘Kim blue’)叶片作为外植体对其再生体系的建立进行了系统研究。探究了灭菌方法、接种方式、激素种类及其配比、无机盐浓度等各个可能影响长筒花再生体系建立效果的因... 详细信息

本研究以苦苣苔科忌寒苣苔属长筒花(Achimenes‘Aries’、Achimenes‘Kim blue’)叶片作为外植体对其再生体系的建立进行了系统研究。探究了灭菌方法、接种方式、激素种类及其配比、无机盐浓度等各个可能影响长筒花再生体系建立效果的因素,主要研究结果为:①最佳灭菌方法为75%酒精消毒15s+2%次氯酸钠消毒7min;②适宜启动培养基为:MS+6-BA2.0mg/L+NAA0.3mg/L;③适宜增殖培养基为:MS+6-BA1.5mg/L+NAA0.3mg/L(‘Kim blue’)和MS+6-BA2.0mg/L+NAA0.2mg/L(‘Aries’);④适宜壮苗生根培养基为:1/2MS+NAA0.1mg/L+IBA0.3mg/L+0.2%AC,‘Kim blue’和‘Aries’分别在培养基中添加CCC2.0mg/L和CCC1.0mg/L。

关键词：长筒花离体培养不定芽诱导壮苗培养

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瓜叶菊舌状花再生体系的建立

瓜叶菊舌状花再生体系的建立

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2017年中国观赏园艺学术研讨会

作者：罗怡柳黄河连璐戴思兰北京林业大学园林学院花卉种质创新与分子育种北京市重点实验室国家花卉工程技术研究中心城乡生态环境实验室林木花卉遗传育种教育部重点实验室

瓜叶菊(Senecio cruentus)是重要盆栽花卉,花色丰富,拥有多种着色模式,是研究花色的良好材料,建立一个高效的再生体系,不仅能推动其产业化生产,同时还能为下一步的分子育种和基因功能验证工作奠定基础。本研究首次采用舌状花作为外植体... 详细信息

瓜叶菊(Senecio cruentus)是重要盆栽花卉,花色丰富,拥有多种着色模式,是研究花色的良好材料,建立一个高效的再生体系,不仅能推动其产业化生产,同时还能为下一步的分子育种和基因功能验证工作奠定基础。本研究首次采用舌状花作为外植体建立再生体系,以‘小丑’系列4个纯色品种和‘春潮’2个斑色品种的舌状花为外植体,MS为基本培养基,通过愈伤组织途径建立了‘小丑’系列4个纯色品种的再生体系,结果表明不同花色之间的最佳培养基配方存在差异,蓝色系的最佳再生体系为MS+NAA 1.0mg/L+6-BA3.0mg/L,洋红色系的最佳再生体系为MS+NAA 3.0mg/L+6-BA3.0mg/L→MS+NAA 2 0mg/L+6-BA3.0mg/L,黄色系和白色系的最佳再生体系为MS+NAA 2.0mg/L+6-BA2.0mg/L;‘春潮’粉白斑色和洋红白斑色的最佳愈伤组织诱导培养基配方分别为MS+NAA 1.0mg/L+6-BA2.0mg/L和MS+NAA 2.0mg/L+6-BA 2.0mg/L,但均未能分化出不定芽;不同品种的生根培养基基本相同,以添加0.5mg/LNAA的1/2MS为佳。

关键词：瓜叶菊舌状花再生体系

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40种常见园林树木挥发性抑菌研究

40种常见园林树木挥发性抑菌研究

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2017年中国观赏园艺学术研讨会

作者：王仪茹徐琦陈瑞丹北京林业大学园林学院花卉种质创新与分子育种北京市重点实验室国家花卉工程技术研究中心城乡生态环境实验室林木花卉遗传育种教育部重点实验室

为了探究植物的挥发性抑菌效果,本实验选择了40种北京市常见的树种,研究它们的挥发性物质对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌和枯草芽孢杆菌的抑制程度,以及其沉降实验的表现。实验结果表明,接菌实验中抑菌效果最好的植物是:白杄、油松、青杄... 详细信息

为了探究植物的挥发性抑菌效果,本实验选择了40种北京市常见的树种,研究它们的挥发性物质对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌和枯草芽孢杆菌的抑制程度,以及其沉降实验的表现。实验结果表明,接菌实验中抑菌效果最好的植物是:白杄、油松、青杄、华山松、沙地柏;抑菌效果比较好的是:圆柏、望春玉兰、雪松、杜松、侧柏、刺槐、白皮松;抑菌效果最差的是菱叶绣线菊、紫藤、小叶女贞。其中落叶树中抑菌性好的为:望春玉兰、二乔玉兰、刺槐、金银木。沉降实验的结果与接菌实验的结果基本契合。总的来看,在本实验中常绿树种的杀菌效果一般优于落叶树,供试植物下午的抑菌效果普遍优于上午的抑菌效果。

关键词：园林植物细菌挥发性气体杀菌作用

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芍药种子和地下芽多倍体诱导初步研究

芍药种子和地下芽多倍体诱导初步研究

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2017年中国观赏园艺学术研讨会

作者：张滕汤正娇于晓南北京林业大学园林学院花卉种质创新与分子育种北京市重点实验室国家花卉工程技术研究中心城乡生态环境实验室林木花卉遗传育种教育部重点实验室

利用染色体加倍技术获得多倍体是新品种培育的重要途径。本文以芍药的种子和地下芽为试材,以秋水仙素为诱变剂,采用浸泡法和混培法进行诱导处理,结果表明:用0.1%的秋水仙素浸泡‘粉玉奴’种子12h得到3棵嵌合体,诱导率为7.14%;采用0.2%... 详细信息

利用染色体加倍技术获得多倍体是新品种培育的重要途径。本文以芍药的种子和地下芽为试材,以秋水仙素为诱变剂,采用浸泡法和混培法进行诱导处理,结果表明:用0.1%的秋水仙素浸泡‘粉玉奴’种子12h得到3棵嵌合体,诱导率为7.14%;采用0.2%的秋水仙素混培法处理一周后,在不含秋水仙素的培养基中诱导出‘朱砂判’四倍体植株,诱导率为6.67%。

关键词：芍药多倍体秋水仙素

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