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白桦BpEIN3基因克隆及功能

东北林业大学学报 2024年第8期52卷 1-6页

作者：苏雪王丽娜林木遗传育种全国重点实验室(东北林业大学) 哈尔滨150040

以白桦叶片cDNA为模板使用RT-PCR技术克隆BpEIN3基因,并通过双酶切成功构建pBI121-BpEIN3-EGFP表达质粒,使用农杆菌转化法获得BpEIN3白桦过表达株系,并研究过表达BpEIN3基因对白桦形态学的影响及盐胁迫后对生理生化的影响。结果表明:与... 详细信息

以白桦叶片cDNA为模板使用RT-PCR技术克隆BpEIN3基因,并通过双酶切成功构建pBI121-BpEIN3-EGFP表达质粒,使用农杆菌转化法获得BpEIN3白桦过表达株系,并研究过表达BpEIN3基因对白桦形态学的影响及盐胁迫后对生理生化的影响。结果表明:与野生型白桦相比,同环境下生长的4月生的转BpEIN3基因幼苗株高有所降低。盐胁迫下,BpEIN3过表达植株叶片叶绿素质量分数和超氧化物歧化酶(SOD)活性显著高于野生型,丙二醛(MDA)质量摩尔浓度和相对电导率则显著低于野生型。说明白桦BpEIN3基因在耐盐方面发挥着重要作用。

关键词：白桦 BpEIN3过表达功能验证盐胁迫

CRISPR/Cas9核糖核蛋白介导的无T-DNA插入的白桦BpGLK1精准突变

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南京林业大学学报（自然科学版） 2024年第1期48卷 11-17页

作者：王伟邱志楠李爽白向东刘桂丰姜静林木遗传育种全国重点实验室(东北林业大学) 黑龙江哈尔滨150040

【目的】CRISPR/Cas9 RNP系统是一种高效的基因编辑技术,具有简单、精准等特点,已被广泛应用于动、植物的基因编辑研究中。目前,通过微粒轰击技术将Cas9蛋白和gRNA核糖核蛋白复合体(RNP)导入受体细胞,获得无选择标记的基因编辑植物,该... 详细信息

【目的】CRISPR/Cas9 RNP系统是一种高效的基因编辑技术,具有简单、精准等特点,已被广泛应用于动、植物的基因编辑研究中。目前,通过微粒轰击技术将Cas9蛋白和gRNA核糖核蛋白复合体(RNP)导入受体细胞,获得无选择标记的基因编辑植物,该技术的提出为快速创制植物突变体提供了崭新思路。【方法】本研究以白桦(Betula platyphylla×B.pendula)BpGLK1基因为编辑的靶基因,采用CRISPR/Cas9 RNP技术开展无T-DNA插入的BpGLK1基因编辑。在白桦BpGLK1基因的第1外显子处设计靶位点,采用PCR扩增技术获得BpGLK1-E1靶位点片段;采用酶切及连接技术构建pAbAi-BpGLK1-E1重组质粒,将该质粒线性化后与Cas9蛋白作用,体外检测CRISPR/Cas9 RNP活性及gRNA的精准性。以白桦合子胚诱导的愈伤组织为受体,采用微粒轰击技术进行BpGLK1定向诱变。【结果】CRISPR/Cas9 RNP体外活性检测显示:Cas9蛋白及gRNA复合体具有裂解活性,可在BpGLK1靶位点的特定位点进行有效切割。以白桦成熟胚为材料,在无光照条件下培养25 d左右可获得幼嫩愈伤组织,以其为受体在轰击距离为12 cm、7584.5 kPa条件下,用包被Cas9蛋白与gRNA(RNP)金粒进行轰击,随后经过分化培养及继代培养可获得叶色呈现黄绿色的glkc突变株,测序结果显示,该突变株的BpGLK1基因产生18 bp的纯合缺失突变。【结论】利用CRISPR/Cas9编辑技术可实现无T-DNA插入的白桦BpGLK1精准突变。

关键词： CRISPR/Cas9系统无T-DNA插入基因编辑白桦

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白桦SAUR基因家族鉴定及生物信息学分析

分子植物育种 2024年第10期22卷 3172-3187页

作者：刘超逸王宇航赤峰学院化学与生命科学学院赤峰024000 内蒙古赤峰市林业科学研究所赤峰024000

SAUR基因家族作为植物生长素早期响应基因家族中最大的一个家族,参与到植物细胞伸长、果实发育、胁迫应答等多个生物学过程。本研究基于白桦全基因组数据,对白桦SAUR基因家族进行鉴定和生物信息学分析。结果表明,白桦共有61个SAUR家族基... 详细信息

SAUR基因家族作为植物生长素早期响应基因家族中最大的一个家族,参与到植物细胞伸长、果实发育、胁迫应答等多个生物学过程。本研究基于白桦全基因组数据,对白桦SAUR基因家族进行鉴定和生物信息学分析。结果表明,白桦共有61个SAUR家族基因,这些基因不均匀分布在14条染色体上,理化性质分析表明,大部分BpSAUR蛋白呈碱性,为不稳定蛋白,脂溶性系数较高,为亲水性;系统进化和基因结构分析表明,61个白桦SAUR基因被分为4类(Group Ⅰ~Group Ⅳ),其中Group Ⅳ中BpSAUR基因最多,同一分类的BpSAUR基因更倾向于在染色体上聚集分布,大部分白桦SAUR家族基因为无内含子或少内含子基因。白桦SAUR家族基因启动子还拥有多个光响应、激素响应元件与逆境胁迫作用元件,说明其可能参与白桦生长发育及胁迫应答等多个生物学过程。该家族基因在白桦的不同组织部位和不同发育阶段的表达量也不同,主要在幼茎、成熟茎和成熟叶中集中表达。本研究通过对白桦SAUR基因家族进行深入分析,以期为白桦分子育种奠定良好基础。

关键词：白桦 SAUR(Small auxin-up RNA) 全基因组生物信息学分析

长白山白桦径向生长季节动态及其对环境因子的响应

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植物生态学报 2024年

作者：钱尼澎高浩鑫宋超杰董淳超刘琪璟北京林业大学林学院

白桦(Betula platyphylla)作为温带次生林的典型先锋树种,在森林生长研究中具有重要意义。该研究利用微树芯法连续监测了两个生长季(2020–2021)白桦径向生长的季节动态,并分析了其与环境因子的响应关系。结果表明,白桦形成层于5月中下... 详细信息

白桦(Betula platyphylla)作为温带次生林的典型先锋树种,在森林生长研究中具有重要意义。该研究利用微树芯法连续监测了两个生长季(2020–2021)白桦径向生长的季节动态,并分析了其与环境因子的响应关系。结果表明,白桦形成层于5月中下旬开始活动, 6月和7月为快速生长期, 9月下旬木质化结束。2021年早春温度升高导致白桦径向生长提前开始,但两年径向生长停止的时间无显著差异。在快速生长期,白桦径向生长速率与平均气温、最低气温、相对空气湿度和土壤温度呈显著正相关关系,与饱和水汽压差呈显著负相关关系;而在慢速生长期,白桦径向生长速率仅与最低气温和土壤温度呈显著正相关关系;在较干燥年份,土壤含水量降低显著抑制了白桦径向生长,温度始终是影响白桦年内径向生长的主要气候因子。研究结果对白桦林的经营和可持续管理具有参考价值。

关键词：白桦微树芯温度形成层木质部

应用混合线性模型对白桦家系速生性及稳定性分析与选择

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东北林业大学学报 2024年第9期 1-7页

作者：周文戈孙越张杰文浩雨李慧玉高彩球王超张庆祝姜静刘桂丰林木遗传育种全国重点实验室(东北林业大学)

为了选出白桦半同胞家系中速生且稳定的优异家系用于种子园改建，以永吉、尚志和庆安试验点的8年生白桦半同胞家系试验林为研究对象，调查其生长性状和适应性。采用误差异质混合线性模型，对各性状进行了多地点固定效应和随机效应分析... 详细信息

为了选出白桦半同胞家系中速生且稳定的优异家系用于种子园改建，以永吉、尚志和庆安试验点的8年生白桦半同胞家系试验林为研究对象，调查其生长性状和适应性。采用误差异质混合线性模型，对各性状进行了多地点固定效应和随机效应分析，通过最佳线性无偏预测(BLUP)法估算各家系的材积育种值，并结合基因型主效应与基因型-环境互作效应(GGE)双标图，联合分析各家系的速生性和稳定性。结果表明：(1)白桦半同胞家系胸径、单株材积和保存率等性状的地点效应显著(P1.5)。各试验点的方差分析结果表明，除尚志和庆安试验点保存率外，其余性状在家系间的差异均达到极显著水平(P白桦子代生长性状受基因型、基因型与环境互作影响显著。依据BLUP数据的GGE双标图分析结果，综合3试验点的速生及稳定性，选出7个优良家系。

关键词：白桦多点试验最佳线性无偏预测(BLUP) 基因型主效加基因型-环境互作效应(GGE)双标图基因型与环境互作

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冀北山地不同坡向白桦枝叶异速生长关系研究

西北林学院学报 2024年第1期39卷 52-58,66页

作者：许竹锐王世虎高青青于小萌徐学华河北农业大学林学院河北保定071000

当年生小枝作为植物生长的独立构件单元,研究其大小关系对于理解植物生存适应策略具有重要意义。以冀北山地不同坡向白桦枝叶为研究对象,测定小枝的茎干质量、叶片干质量、叶片面积、叶柄干质量以及小枝干质量,分析不同坡向白桦枝叶生... 详细信息

当年生小枝作为植物生长的独立构件单元,研究其大小关系对于理解植物生存适应策略具有重要意义。以冀北山地不同坡向白桦枝叶为研究对象,测定小枝的茎干质量、叶片干质量、叶片面积、叶柄干质量以及小枝干质量,分析不同坡向白桦枝叶生长关系,揭示白桦枝叶生长对坡向的生态策略和适应性。结果表明:(1)除茎干质量外,其余干质量皆显示为半阳坡显著大于阴坡,叶片面积在坡向间无显著差异。(2)标准化主轴回归分析(SMA)表明,在小枝水平上,不同坡向间茎干质量与小枝干质量、总叶片干质量与小枝干质量、总叶片面积与小枝干质量均为等速关系,而总叶柄干质量与小枝干质量为异速关系;且茎干质量与小枝干质量、总叶柄干质量与小枝干质量的共同斜率1.12和1.22大于总叶片干质量与小枝干质量的共同斜率1.04。(3)在叶水平上,阴坡和半阳坡总叶片干质量与总叶柄干质量为异速关系,在半阴坡为等速关系;总叶片面积与总叶柄干质量在阴坡为等速关系,其余坡向为异速关系。(4)每个坡向叶大小与出叶强度呈负等速关系;叶大小以叶干质量表示时,阴坡异速生长常数-0.18为最小;叶大小以叶面积表示时,半阳坡异速生长常数2.01为最小。结果表明,白桦为适应坡向的变化,会优先将资源分配给茎和叶柄,且阴坡白桦小枝上会着生更多面积大而干质量小的叶片,以扩展其生长空间,获得更多的光照,利于白桦的生长。

关键词：白桦枝叶性状生长策略异速生长

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天然次生白桦单木冠幅预测模型研究

西南林业大学学报(自然科学) 2024年

作者：高畅王帆黑龙江省林业和草原调查规划设计院绥化院东北林业大学林学院

以黑龙江省哈尔滨市依兰县丹清河实验林场30块天然次生白桦林样地的1844棵白桦为研究对象，从常用的10个冠幅基础预测模型中选择白桦的最优模型，通过分析单木因子与冠幅的相关性对模型进行再参数化，引入样地水平的随机效应构建天然次... 详细信息

以黑龙江省哈尔滨市依兰县丹清河实验林场30块天然次生白桦林样地的1844棵白桦为研究对象，从常用的10个冠幅基础预测模型中选择白桦的最优模型，通过分析单木因子与冠幅的相关性对模型进行再参数化，引入样地水平的随机效应构建天然次生白桦冠幅的混合效应模型。结果表明：Logistic模型最适宜描述白桦的冠幅变化，引入枝下高、高径比和树冠率可以改进模型的预测精度。引入样地水平的随机效应改善了数据的异方差问题，再次提高了冠幅的预测精度。因此，建议在实际生产中采用非线性混合效应模型对天然次生白桦的冠幅进行预测，从而提高冠幅预测的准确率，为合理经营天然次生白桦提供更加科学有效的理论支持。

关键词：天然次生林白桦冠幅模型混合效应模型

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冀西北山地森林不同生境下白桦分枝结构特征

科学技术与工程 2024年第3期24卷 970-979页

作者：郑玉张化永邹恒超黄头生白卓青甄欣欣华北电力大学工程生态学与非线性科学研究中心北京102206

从不同生境和树干胸径的角度研究分枝格局,以揭示树木的结构复杂性程度与生长策略差异,为冀西北山地森林林业管理提供理论依据。以冀西北地区白桦纯林和3个典型混交林为研究对象,采用线性回归法和非参数Kruskal-Wallis检验法,分析胸径... 详细信息

从不同生境和树干胸径的角度研究分枝格局,以揭示树木的结构复杂性程度与生长策略差异,为冀西北山地森林林业管理提供理论依据。以冀西北地区白桦纯林和3个典型混交林为研究对象,采用线性回归法和非参数Kruskal-Wallis检验法,分析胸径和生境对白桦分枝格局的影响。结果表明:①树干胸径对白桦分枝长度、基径和枝生物量的影响显著线性增长(p0.125>0.063>0.034>0.033;基径为0.037>0.014>0.011>0.006>0.005;生物量为0.414>0.025>0.007>0.003>0.002);②不同生境间的各级枝长、枝径和枝生物量都满足:混交林Ⅰ(白桦-落叶松)>混交林Ⅲ(白桦-杏树-杨树-樟子松)>白桦纯林>混交林Ⅱ(白桦-云杉);③白桦落叶松混交林的枝长、基径、生物量和分枝密度均优于其他林型,以最大限度获取空间资源,白桦落叶松混交林是最适合冀西北白桦生长的生境。

关键词：白桦分枝格局胸径生境 K-W检验

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五台山林区白桦育苗技术

山西林业 2024年第1期 40-41页

作者：王建军山西省五台山国有林管理局山西忻州034000

白桦为强阳性树种,喜光照,耐严寒,可在寒冷地区生存;对土壤适应性较强,可在多种类型土壤生长;深根性树种,耐瘠薄,常与落叶松、山杨、辽东栎混交。介绍了五台山林区白桦育苗技术。

关键词：五台山林区白桦育苗