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澳洲坚果FAD基因家族的全基因组鉴定与表达分析

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分子植物育种 2024年

作者：王润轩薛彬娥侯晨何波祥张谦汪迎利连辉明梁东成仲恺农业工程学院园艺园林学院广东省林业科学研究院

脂肪酸去饱和酶(fatty acid desaturase， FAD)是一种调控不饱和脂肪酸合成的重要酶，但FAD酶在果仁富含不饱和脂肪酸的澳洲坚果(Macadamia integrifolia Maiden & Betche)中鲜有报道。本文基于澳洲坚果全基因组鉴定其FAD基因家族成员... 详细信息

脂肪酸去饱和酶(fatty acid desaturase， FAD)是一种调控不饱和脂肪酸合成的重要酶，但FAD酶在果仁富含不饱和脂肪酸的澳洲坚果(Macadamia integrifolia Maiden & Betche)中鲜有报道。本文基于澳洲坚果全基因组鉴定其FAD基因家族成员，对其理化性质、进化关系及基因结构等进行分析；通过对不同组织器官和果仁不同发育阶段转录组的数据分析，研究澳洲坚果FAD基因的表达特征。结果表明：澳洲坚果基因组共有23个FAD基因家族成员，氨基酸数目为245～677个，分子量为27.81～78.68 kD，等电点为6.05 ～ 9.49。除第4、11及14号染色体外，其余染色体上均有澳洲坚果FAD基因家族成员分布。根据系统进化分析的结果，将澳洲坚果FAD基因家族划分为6个亚家族。不同亚家族在澳洲坚果果仁5个不同发育阶段及不同组织器官(花、叶、茎、根和果)的表达模式不一。其中MiFAB2.3、MiFAB2.4、MiFAB2.5、MiADS1及MiDSD1在果仁中表达上调，蛋白互作预测结果显示这5个基因的同源基因与不饱和脂肪酸代谢相关。本研究结果为后续深入研究澳洲坚果FAD基因家族的功能提供了理论参考。

关键词：澳洲坚果 FAD基因家族系统进化表达模式分析

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中国森林生态系统林冠层降雨截留特征

生态学报 2024年第7期44卷 2981-2992页

作者：邓雅丽赵新宇崔自杰冯英杰张卫强刘效东华南农业大学林学与风景园林学院广州510642 广东省森林培育与保护利用重点实验室/广东省林业科学研究院广州510520

森林生态系统作为陆地生态系统的主体,其发达的林冠层通过调节降水量、改变降水强度等深刻影响着流域全过程水文通量及水分输出。以中国广泛开展的典型森林降雨再分配过程的年尺度监测数据为基础,揭示中国不同类型森林生态系统的降雨再... 详细信息

森林生态系统作为陆地生态系统的主体,其发达的林冠层通过调节降水量、改变降水强度等深刻影响着流域全过程水文通量及水分输出。以中国广泛开展的典型森林降雨再分配过程的年尺度监测数据为基础,揭示中国不同类型森林生态系统的降雨再分配及林冠层降雨截留特征,阐明森林生态系统林冠层截留特征与降雨、植被要素的关系。结果表明:我国不同森林生态系统年穿透雨量处于141.4—2450.0 mm之间,年穿透雨率为36.3%—92.3%。5种典型森林生态系统多年平均穿透雨量((445.3±252.9)—(1230.6±479.6)mm)占同期多年平均降雨量的(72.6±9.2)%—(77.4±8.9)%。不同森林生态系统年树干茎流量介于0—508.2 mm之间,占同期年降雨量的0—25.8%。5种典型森林生态系统树干茎流量多年平均值((9.8±17.3)—(87.8±81.6)mm)占同期多年平均降雨量的(1.4±1.9)%—(5.4±4.6)%。不同森林生态系统林冠层年降雨截留范围在25.7—812.9 mm之间,占年降雨量的4.2%—55.6%。5种典型森林生态系统多年平均林冠截留量((154.2±81.6)—(392.2±203.5)mm)占同期年平均降雨量的(18.7±7.4)%—(25.9±8.3)%。进一步分析表明,我国森林生态系统穿透雨量、树干茎流量和林冠层截留量随观测区年降雨量的增加而呈显著增大(P<0.05),年穿透雨率、年树干茎流率随年降雨量的增加呈显著线性上升趋势(P<0.05),而年林冠截留率与年降雨量呈显著的负相关关系(P<0.01),降雨量、叶面积指数是深刻影响森林生态系统林冠层降雨截留率等特征的重要因素。整体上,不同类型森林生态系统林冠截留降雨能力存在明显差异,林冠层截留率突出表现为:落叶林大于常绿林、针叶林大于阔叶林。

关键词：森林类型冠层截留穿透雨水源涵养服务功能

江西不同林分油茶林病虫害种类调查及发生差异分析

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西部林业科学 2024年第5期53卷 100-107,115页

作者：陈元生于海萍罗致迪张杨斌钟晶江西环境工程职业学院江西赣州341000 江西省龙南市林业局江西赣州341700

为弄清不同林分油茶林病虫害种类及发生危害程度的差异,对江西具有代表性的3种林分类型(人工油茶纯林、近野生老油茶林、油茶-茶间作林)油茶林进行其病虫害种类、发生危害的调查分析。结果显示:江西省危害人工油茶纯林的病害有15种、虫... 详细信息

为弄清不同林分油茶林病虫害种类及发生危害程度的差异,对江西具有代表性的3种林分类型(人工油茶纯林、近野生老油茶林、油茶-茶间作林)油茶林进行其病虫害种类、发生危害的调查分析。结果显示:江西省危害人工油茶纯林的病害有15种、虫害有80种。油茶炭疽病、软腐病、藻斑病、煤污病、白星病和茶苞病6种为主要病害,占总病害数的40%;蛀干害虫9种(占11.25%),以油茶织蛾、茶梢蛾和蓝翅天牛为优势种;蛀果害虫1种,油茶象甲为害较重;食叶害虫40种(占50%),以肖叶甲科、卷蛾科和细蛾科害虫为优势类群;刺吸类害虫25种(占31.25%),以考氏白盾蚧、黑胶粉虱、矢尖蚧、碧蛾蜡蝉为优势种。与油茶纯林相比,近野生油茶林病虫害的发生表现出种类更少(73种,减少了22种)、发生程度更轻、优势病虫害不明显等特点;油茶-茶树间作林病虫害种类与人工纯林相当,但一些病害偏重发生如芽枯病,一些茶树叶部害虫茶小绿叶蝉、茶黄毒蛾、茶蚜、茶银尺蛾等转移至油茶上偏重发生。不同林分类型的油茶林,其病虫害种类及发生危害程度均存在明显差异,实践工作中,应依据不同林分油茶林优势病虫害发生情况,提出有针对性的防控策略。

关键词：油茶病虫害种类调查人工林近野生林林分江西

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无人机激光雷达杉木人工林碳储量估测

西北林学院学报 2024年第4期39卷 131-137页

作者：于艺姚鸿文温小荣汪求来叶金盛南京林业大学南方现代林业协同创新中心江苏南京210037 南京林业大学林草学院、水土保持学院江苏南京210037 浙江省森林资源监测中心浙江杭州310020 广东省林业调查规划院广东广州510520

森林碳储量是衡量森林生态系统基本特征的重要指标,传统碳储量估测方式需要耗费大量的时间、人力、物力等,因此利用无人机搭载激光雷达获取机载激光数据并建立森林碳储量估测模型,为获取区域内森林碳储量提供参考,从而更好地对森林资源... 详细信息

森林碳储量是衡量森林生态系统基本特征的重要指标,传统碳储量估测方式需要耗费大量的时间、人力、物力等,因此利用无人机搭载激光雷达获取机载激光数据并建立森林碳储量估测模型,为获取区域内森林碳储量提供参考,从而更好地对森林资源进行监测。以杉木人工林为研究对象,利用机载激光雷达点云数据获取点云特征变量,以此作为建模变量进行模型研建。通过不同筛选变量方式选择建模变量,分别建立非线性回归模型、线性回归模型和随机森林模型并进行模型评价,通过对比模型的决定系数(R^(2))、均方根误差(RMSE)和平均绝对误差(MAE)选出最优模型,用于后续研究。结果表明,1)3种模型拟合效果最佳的为随机森林模型,其R^(2)为0.94,RMSE为0.53 t/hm^(2),MAE为0.44 t/hm^(2)。非线性回归模型R^(2)为0.71,RMSE为0.66 t/hm^(2),MAE为0.56 t/hm^(2);线性回归模型R^(2)为0.67,RMSE为0.88 t/hm^(2),MAE为0.80 t/hm^(2)。2)共计提取101个点云特征变量,通过变量筛选发现高度变量、密度变量无论是相关性还是重要性,均大于强度变量。3)对比是否加入优选变量对随机森林模型预测精度的影响,加入优选变量后模型R^(2)没有变化,但RMSE与MAE小于未加入优选变量,精度有所提高。利用机载激光雷达点云数据获取的点云特征变量建立模型,对比非线性回归和线性回归模型,随机森林模型精度最高,用其估算得到研究区内碳储量为480.65 t/hm^(2),与实测值最相近。因此随机森林模型更适合于区域森林碳储量的估测。

关键词：碳储量机载激光雷达随机森林模型点云特征变量

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广东省封开县野生林木种质资源调查研究

中国野生植物资源 2024年第8期43卷 112-119页

作者：陈柳凤赵幼萍秦新生华南农业大学林学与风景园林学院广东广州510642

基于广东省林木种质资源项目,采用样线、样方的实地调查方式,确定封开县野生林木资源情况,进而对其物种组成、地理区系特点、资源利用方式等进行研究。结果表明:封开县有野生林木种质资源83科209属380种,其中蕨类植物1科1属1种,裸子植物... 详细信息

基于广东省林木种质资源项目,采用样线、样方的实地调查方式,确定封开县野生林木资源情况,进而对其物种组成、地理区系特点、资源利用方式等进行研究。结果表明:封开县有野生林木种质资源83科209属380种,其中蕨类植物1科1属1种,裸子植物1科1属2种,被子植物81科207属377种;根据封开县野生林木科属种的地理区系分析结果,其林木种质资源区系以热带成分占据优势地位,呈现出明显的热带-亚热带属性;此外,根据植物资源用途将封开县野生林木种质资源分为药用、观赏、材用、食用等15种类型,其中药用植物资源最丰富。封开县林木种质资源丰富,资源利用类型多样,建议当地结合生产实际,合理开发利用林木种质资源,深度挖掘林木种质资源的药用、材用、观赏等价值,促进封开县野生林木种质资源的可持续发展。

关键词：野生林木资源植物区系利用类型

基于TLS和ALS融合数据的杨树林木表型参数提取研究

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西北林学院学报 2024年第5期39卷 61-67页

作者：虞晨音杨杰温小荣杨丽叶金盛汪求来南京林业大学南方现代林业协同创新中心江苏南京210037 南京林业大学林学院江苏南京210037 广东省林业调查规划院广东广州510520

基于激光雷达手段获取杨树林木表型参数的方法,探究树木点云提取更优林木表型参数的能力,为林木经营方案的编制提供有力的数据支撑与参考依据。根据地基激光雷达(TLS)与机载激光雷达(ALS)的融合点云数据,利用几何特征树木骨架、提取不... 详细信息

基于激光雷达手段获取杨树林木表型参数的方法,探究树木点云提取更优林木表型参数的能力,为林木经营方案的编制提供有力的数据支撑与参考依据。根据地基激光雷达(TLS)与机载激光雷达(ALS)的融合点云数据,利用几何特征树木骨架、提取不完全模拟水分和养分传输的算法(ISTTWN),建立三维单木模型,并获取杨树单木的胸径、树高以及枝条属性因子。结果表明,融合数据的胸径、树高提取值的平均值均高于TLS数据的提取值,同时提取精度也更高。在所提取的枝条属性因子中,提取精度依次为着枝高度>枝长>弦长>着枝角度>分枝角度>弓高,且融合数据的提取精度更高。从RMSE、MAE、MAPE、R^(2)4个方面对枝条属性因子进行提取精度评价,枝长的拟合度最高,地基和融合点云提取值分别达到0.985、0.989;角度的拟合度相对较低,TLS着枝角度提取值的R^(2)仅0.775,但融合后的着枝角度的拟合度提升明显,达到0.887。基于不同相对着枝高度对提取精度分析,未融合前相对着枝高度0.4~0.6的枝条属性精度最高,而后其精度随着冠层高度的增加而降低,由于融合后的冠层点云密度提高,枝条属性因子的提取精度较融合前显著提升,且在相对着枝高度0.8~1.0时提高最为明显,相对提取精度最低的弓高提高了10.04%。研究认为TLS与ALS融合点云数据后,由于数据之间的相互弥补,有效提高点云密度,在三维树木模型研建中能够显著提高林木表型参数的数据提取精度,其中冠层提取精度提升最为明显。

关键词：地基激光雷达融合点云数据 ISTTWN算法林木表型参数枝条属性因子

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中国大径材人工林培育研究进展

世界林业研究 2024年第3期37卷 86-93页

作者：任雲雲李雪崔自杰刘嘉欣何茜曾曙才刘效东华南农业大学林学与风景园林学院广州510642

大径材人工林对保障木材供给安全、生态环境建设以及林业可持续发展具有重要意义。大径材人工林的高效培育一直是人工林研究的热点问题,然而由于我国大径材人工林研究起步较晚,大径材人工林高质量培育的关键技术有待进一步的突破、提升... 详细信息

大径材人工林对保障木材供给安全、生态环境建设以及林业可持续发展具有重要意义。大径材人工林的高效培育一直是人工林研究的热点问题,然而由于我国大径材人工林研究起步较晚,大径材人工林高质量培育的关键技术有待进一步的突破、提升和集成。文中基于我国大径材人工林培育的现状,对大径材人工林培育的立地选择与调控、树种选择与遗传改良、林分结构调控、抚育管理等关键环节及其技术措施进行梳理,综述中国大径材人工林培育的理论与技术研究进展,并针对性提出未来应加强研究的关键技术,以期为我国人工林资源的高效培育提供参考。

关键词：大径材人工林木材供给森林培育中国

木本油料植物无患子SSR特征分析及SSR-PCR反应体系构建

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中国油料作物学报 2024年第1期46卷 72-83页

作者：周宵蒋丽娟李昌珠陈韵竹李培旺熊宇晴张路红盛克寨杨艳陈景震湖南省林业科学院省部共建木本油料资源利用国家重点实验室湖南长沙410004 中南林业科技大学生命科学与技术学院湖南长沙410002 湖南无患子农林发展有限公司湖南常德415000

无患子(Sapindus saponaria L.)是集生物柴油、药用、生态等多种用途于一体的经济型木本油料。本研究利用MISA软件挖掘了无患子叶片转录组中的SSR,对搜索到的SSR进行了特征分析,构建并优化了无患子SSR-PCR反应体系。结果表明,无患子叶... 详细信息

无患子(Sapindus saponaria L.)是集生物柴油、药用、生态等多种用途于一体的经济型木本油料。本研究利用MISA软件挖掘了无患子叶片转录组中的SSR,对搜索到的SSR进行了特征分析,构建并优化了无患子SSR-PCR反应体系。结果表明,无患子叶片转录组共有Unigene条数目为52460条,其中含有SSR的Unigene有7014条,共检索到8654个SSR。经统计,SSR丰富度从二至六核苷酸依次减少,依次有4327、2669、634、208、161个。SSR长度范围在12~250 bp之间,长度小于等于15 bp的有3619个,均为二和三核苷酸;长度大于15 bp的有5035个,以二、三核苷酸居多。所有SSR共有435种不同重复单元。SSR不同类型重复基元频次分布在4~30次之间,主要分布在4~10频次,共有7090个SSR位点,占总频次的89.65%。SSR位点靶基因GO功能注释显示,无患子叶片转录组Unigene可分为3大类别51个小组;KEGG功能注释显示5大类别中,代谢通路占比最高为65.18%。通过对无患子SSR-PCR反应体系构建与优化,无患子SSR-PCR反应体系最佳组合为:循环次数37次、退火温度60℃、引物量2.0μL、DNA模板浓度为40 ng/μL。

关键词：木本油料植物 EST-SSR 功能注释 PCR反应体系生物柴油

基于ALS和TLS融合数据的枝条属性因子构建木材材积模型

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中南林业科技大学学报 2024年第3期44卷 33-43页

作者：虞晨音温小荣汪求来叶金盛南京林业大学南方现代林业协同创新中心江苏南京210037 南京林业大学林草学院江苏南京210037 广东省林业调查规划院广东广州510520

【目的】立木材积作为森林蓄积量估算的重要单元,具有重要的森林资源调查意义,研究基于多源激光雷达手段获取立木枝条属性因子的方法,探究树木点云构建更优立木材积预测模型的能力。【方法】本文基于地基激光雷达(TLS)与机载激光雷达(A... 详细信息

【目的】立木材积作为森林蓄积量估算的重要单元,具有重要的森林资源调查意义,研究基于多源激光雷达手段获取立木枝条属性因子的方法,探究树木点云构建更优立木材积预测模型的能力。【方法】本文基于地基激光雷达(TLS)与机载激光雷达(ALS)融合的点云数据,运用几何特征树木骨架和提取不完全模拟水分和养分传输算法(ISTTWN),建立三维树木模型,并获取杨树单木的枝条属性因子。通过构建以枝条属性因子为自变量的立木材积预测模型,探索构建林分蓄积量最优估测模型。【结果】融合后的枝条属性因子较融合前精度有所提高,提取精度依次为着枝高度>枝长>弦长>着枝角度>分枝角度>弓高,其中枝长拟合度最高,R2达0.989。在利用特征参数与枝条属性因子构建材积预测模型中,基于枝条属性因子构建的模型较由特征参数建立的线性与非线性材积模型R^(2)分别提高0.088与0.110,RMSE则分别降低0.012与0.009 m^(3)。而将二者结合共同构建立木材积模型后,其线性与非线性模型拟合度分别达0.729与0.759,为六组材积预测模型中最佳。【结论】TLS与ALS融合点云数据后,由于数据之间的相互弥补,有效提高点云密度,在三维树木模型研建中能够显著的提高枝条属性因子的提取精度,同时在材积预测模型中加入枝条属性因子这一自变量能够有效提高模型预测的准确性。

关键词：机载激光雷达地基激光雷达融合点云数据枝条属性因子材积预测模型