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基于结构方程的云冷杉阔叶混交林土壤有机碳影响因子

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生态学杂志 2024年第1期43卷 264-272页

作者：赵晗王海燕胡兴国雷相东杜雪邹佳何崔雪北京林业大学林学院森林培育与保护教育部重点实验室北京100083 吉林省汪清林业局吉林汪清133200 中国林业科学研究院资源信息研究所北京100091

植被、凋落物、地形以及土壤属性都是土壤有机碳(SOC)变化的驱动因素,而多个驱动因素如何同时作用于SOC的研究较少。本文以云冷杉阔叶混交林为对象,通过样地调查、采样以及实验测定获得200组数据,包括不同土层土壤、植被以及不同分解层... 详细信息

植被、凋落物、地形以及土壤属性都是土壤有机碳(SOC)变化的驱动因素,而多个驱动因素如何同时作用于SOC的研究较少。本文以云冷杉阔叶混交林为对象,通过样地调查、采样以及实验测定获得200组数据,包括不同土层土壤、植被以及不同分解层凋落物的数据,并通过遥感技术获得了地形数据。采用相关分析以及结构方程模型量化这些因子对SOC的影响。基于相关分析结果构建了5个潜变量,包含植被、地形、凋落物归还特征、土壤属性以及SOC含量和土壤有机碳密度(SOCD),选取了15个观测变量进行建模。结构方程模型的各项检验系数基本通过,且多元平方系数值为0.94,表明方程构建合理且效果较好,模型的收敛效度达标。4个预测潜变量对SOC含量和SOCD均有显著正效应,总效应从大到小表现为土壤属性(0.938)>地形(0.383)>植被(0.131)>凋落物归还特征(0.099),可解释部分效应贡献占比分别为60.5%、24.7%、8.4%和6.4%,其中高程、20~40 cm土壤全磷、20~40 cm土壤全氮、0~20 cm土壤全氮、20~40 cm土壤含水率为效应贡献前五位,对SOC含量和SOCD有较大的正效应。地形(高程与坡向)与植被(Shannon多样性指数、物种数、郁闭度)对SOC含量和SOCD具有间接正效应,地形通过土壤属性和凋落物归还特征两个路径影响SOC,且均达到极显著水平(P保护以及天然林土壤养分管理提供理论依据。

关键词：凋落物环境因子土壤有机碳结构方程模型

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闽楠群体遗传结构分析与核心种质库构建

林业科学 2024年第1期60卷 68-79页

作者：张俊红王洋周生财吴小林吴仁超杨琪张毓婷童再康浙江农林大学省部共建亚热带森林培育国家重点实验室杭州311300 丽水职业技术学院丽水323000 浙江庆元县实验林场庆元323800

【目的】基于SSR分子标记技术研究珍稀濒危保护树种闽楠群体的遗传结构,构建核心种质资源库,为种质资源的科学管理、有效保护和高效利用提供理论依据。【方法】利用33对多态性SSR引物,分析来自福建、江西、湖南、浙江、广西5省(区)27个... 详细信息

【目的】基于SSR分子标记技术研究珍稀濒危保护树种闽楠群体的遗传结构,构建核心种质资源库,为种质资源的科学管理、有效保护和高效利用提供理论依据。【方法】利用33对多态性SSR引物,分析来自福建、江西、湖南、浙江、广西5省(区)27个种源地218个闽楠家系425份种质资源群体的遗传多样性和遗传结构。应用DateTrans1.0联合Popgene32软件计算观测等位基因数(N_(a))、有效等位基因数(N_(e))、观测杂合度(H_(o))、期望杂合度(H_(e))、Shannon信息指数(I)和Nei’s基因多样性指数(H);运用STRUCTURE 2.3.4软件对9个闽楠群体进行遗传类群划分。采用最小距离逐步取样法构建核心种质库,通过对相关遗传参数的t检验验证核心种质库的有效性。【结果】依据种质来源地的地理分布,218个家系可分成9个群体;种质资源群体的平均有效等位基因数(N_(e))、观测杂合度(H_(o))、期望杂合度(H_(e))均值、Shannon信息指数(I)分别为2.159、0.224、0.477和0.841,表明闽楠种质资源群体具较高遗传多样性;群体遗传结构分析表明,9个群体可划分为3个亚群;425份原始种质经最小距离逐步聚类取样得到85份核心种质和340份保留种质,核心种质占原始种质的20%,其N_(a)、N_(e)、H_(o)、H_(e)、I和H保留率分别为92.318%、103.803%、116.652%、105.052%、103.341%和104.664%。t检验表明核心种质和原始种质的遗传多样性参数无显著差异,能充分代表原始种质的遗传多样性。【结论】构建的核心种质库在保留原始种质库遗传多样性的基础上,去除遗传冗余,有利于闽楠种质资源的有效保护和科学利用,为进一步育种工作奠定基础。

关键词：闽楠群体结构 SSR分子标记遗传多样性核心种质库

配方施肥对华北落叶松各器官非结构性碳水化合物特征的影响

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西北林学院学报 2024年第2期39卷 44-50页

作者：李帆于嘉俐贾忠奎郝国宝李岩王利东林木资源高效生产全国重点实验室北京林业大学森林培育与保护教育部重点实验室北京100083 宁夏回族自治区林业调查规划院宁夏银川750000 河北省塞罕坝机械林场河北围场068466

探究配方施肥对华北落叶松针叶、枝条和细根的非结构性碳水化合物(NSC)的影响,为华北落叶松高效施肥技术提供参考依据。以32年生华北落叶松为研究对象,采用N、P、K三因素三水平正交设计L 9(34),以不施肥为对照,研究配方施肥对华北落叶... 详细信息

探究配方施肥对华北落叶松针叶、枝条和细根的非结构性碳水化合物(NSC)的影响,为华北落叶松高效施肥技术提供参考依据。以32年生华北落叶松为研究对象,采用N、P、K三因素三水平正交设计L 9(34),以不施肥为对照,研究配方施肥对华北落叶松针叶、枝条和细根的NSC及组分(可溶性糖、淀粉)含量的影响,分析华北落叶松各器官NSC及组分含量的相关关系。结果表明,1)华北落叶松针叶、枝条和细根非结构性碳水化合物含量随月份呈显著变化,基本均在10月达到峰值,且3个器官中NSC均以可溶性糖为主。2)各施肥处理对针叶、枝条和细根的NSC及组分含量的表现不同,其中针叶和细根的NSC含量分别在处理T4和T8较CK平均增幅最大,为29.65%、23%;而枝条的NSC含量和可溶性糖含量与CK的平均增幅相比表现为减少。3)相关性分析显示:针叶、枝条和细根的NSC含量与其可溶性糖含量和淀粉含量间均存在极显著正相关(P<0.01);细根NSC含量与针叶和枝条的可溶性糖含量均存在显著负相关(P<0.05)。4)N、P、K肥对华北落叶松各器官NSC及组分含量均有一定影响;N肥对细根NSC及组分含量均产生显著增加影响,P肥和K肥对各指标显著性影响有所不同;改善华北落叶松非结构性碳水化合物特征的最佳施肥方案为N 3P 3K 2(N 528.78 g·株^(-1)、P 1621.58 g·株^(-1)、K 172.98 g·株^(-1))。施用适宜的N、P、K配方能有效改善华北落叶松针叶、枝条和细根的NSC及组分含量,且各器官在生长过程中存在相互平衡和动态调配的关系。

关键词：配方施肥华北落叶松非结构性碳水化合物综合评价

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叶施生物刺激剂与减量灌溉对芹菜生长、产量及灌溉水利用效率的影响

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节水灌溉 2024年第10期 1-7页

作者：陈俊杰李艳梅杨俊刚姜丽娜孙向阳廖上强北京林业大学林学院森林培育与保护教育部重点实验室北京100083 北京市农林科学院植物营养与资源环境研究所北京100097

生物刺激剂在增强农作物非生物逆境耐性方面的潜在价值备受各方关注。采用完全随机区组设计,考察了生物刺激剂(清水对照组CK;黄腐酸FA;甜菜碱GB)叶施与减量灌溉(常规灌溉CI;73%常规灌溉RI)措施相耦合对设施芹菜生产的影响,旨在探索生物... 详细信息

生物刺激剂在增强农作物非生物逆境耐性方面的潜在价值备受各方关注。采用完全随机区组设计,考察了生物刺激剂(清水对照组CK;黄腐酸FA;甜菜碱GB)叶施与减量灌溉(常规灌溉CI;73%常规灌溉RI)措施相耦合对设施芹菜生产的影响,旨在探索生物刺激剂的节水增产增效潜力。分析了芹菜光合作用、生物量、产量、灌溉水利用效率、营养和安全品质以及矿质营养元素氮磷钾吸收量等指标。结果表明,常规及减量灌溉条件下,叶施FA和GB显著降低了芹菜的叶片温度,大幅提升了芹菜的叶片蒸腾效率;叶喷2种生物刺激剂还明显提升了芹菜地上部氮磷钾元素吸收量和单棵重、产量、净收入、灌溉水利用效率,叶施FA处理芹菜的生长及产量明显优于GB。品质调控方面,GB优于FA。与CI相比,RI处理未引起芹菜减产,大幅提升了芹菜灌溉水利用效率。RIFA和RIGB组合处理的芹菜产量、水分利用效率和净收入均明显大于CICK,表明2种生物刺激剂在农业增产增效及节水领域均具有应用价值。

关键词：生物刺激剂黄腐酸(FA) 甘氨酸甜菜碱(GB) 水肥胁迫减量灌溉叶面喷施水肥耦合

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南洋楹半同胞家系苗期变异及选择

浙江农林大学学报 2024年第2期41卷 306-313页

作者：晏姝韦如萍王润辉黄荣郑会全广东省林业科学研究院广东省森林培育与保护利用重点实验室广东广州510520

【目的】探究南洋楹Falcataria falcata苗期生长及固氮等性状遗传变异规律,选择速生且固氮能力强的优良家系。【方法】以南洋楹1代无性系种子园中37个半同胞家系1~6月生幼苗为材料,调查测定苗高、地径、叶绿素相对含量、生物量、根瘤数... 详细信息

【目的】探究南洋楹Falcataria falcata苗期生长及固氮等性状遗传变异规律,选择速生且固氮能力强的优良家系。【方法】以南洋楹1代无性系种子园中37个半同胞家系1~6月生幼苗为材料,调查测定苗高、地径、叶绿素相对含量、生物量、根瘤数量等指标,通过遗传变异分析、性状间相关分析、聚类分析等方法,进行苗期生长比较及选择。【结果】南洋楹37个半同胞家系1~2月生时生长性状未表现出明显差异。4月生时超过16个家系的苗高或地径显著优于饶平县南洋楹母树林混合种(ck,P<0.05),苗高和地径的家系遗传力分别为0.89~0.90和0.84~0.86,在入选率为30%时,遗传进展分别为0.1189~0.2214和0.0962~0.1543。不同性状间均存在极显著或显著正相关关系(P<0.01或P<0.05)。选择出13个家系,占群体的34%,与群体平均值比较,苗高和地径的现实增益分别为27.99%和12.73%、遗传增益分别为24.91%和10.69%;与ck比较,现实增益分别为62.47%和41.65%,遗传增益分别为55.59%和34.98%。【结论】南洋楹半同胞家系从苗龄4月生起,苗高和地径等生长性状发生显著遗传变异,且具有较高水平的家系遗传力和较好的选择潜力。在生长和固氮等性状协同分析基础上,选择了13个同时具有苗期生长优势和高效固氮能力的优良家系。

关键词：南洋楹半同胞家系遗传变异苗期选择

无患子雄性不育品种‘琦蕊’不同发育时期雄花转录组分析

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生物技术通报 2024年第7期40卷 197-206页

作者：廖杨梅赵国春翁学煌贾黎明陈仲北京林业大学林学院林木资源高效生产全国重点实验室省部共建森林培育与保护教育部重点实验室国家能源非粮生物质原料研发中心北京100083 福建源华林业生物科技有限公司三明354500

【目的】探究无患子(Sapindus mukorossi Gaertn.)雄性不育品种‘琦蕊’雄花不同发育时期的细胞学特征及差异表达基因,为深入解析无患子雄性不育发生的分子机制提供理论依据。【方法】在观察雄花花药不同发育过程的细胞学特点基础上,进... 详细信息

【目的】探究无患子(Sapindus mukorossi Gaertn.)雄性不育品种‘琦蕊’雄花不同发育时期的细胞学特征及差异表达基因,为深入解析无患子雄性不育发生的分子机制提供理论依据。【方法】在观察雄花花药不同发育过程的细胞学特点基础上,进一步利用RNA-Seq技术分别对小孢子母细胞时期(T1)、四分体时期(T2)、单核小孢子时期(T3)的雄花进行转录组比较分析,筛选关键差异表达基因。【结果】‘琦蕊’绒毡层和内层细胞的持续膨大与增殖使得药室结构混乱,药室空间不足,最终导致无可育花粉产生。内源激素测定发现,茉莉酸水平在‘琦蕊’雄花发育过程中呈下降趋势。3个时期的转录组分析共筛选到2990个差异表达基因(differentially expressed genes,DEGs),其中T2_vs_T1中722个(516个上调,206个下调),T3_vs_T2中1741个(765个上调,976个下调)。GO和KEGG分析表明,这些DEGs主要富集在代谢过程、细胞分裂、花粉壁合成、激素信号转导等方面,共鉴定到32个花粉发育相关DEGs、27个激素合成及信号转导DEGs。随机选取9个DEGs进行RT-qPCR分析,结果与RNA-Seq数据趋势一致,证明转录组数据的准确性。【结论】绒毡层细胞持续增殖和内层细胞延迟退化不断挤压小孢子是导致无患子‘琦蕊’雄性不育发生的主要原因,物质代谢、细胞分裂、激素水平、花粉发育等相关基因在雄性不育发生过程中发挥重要作用。

关键词：无患子雄性不育转录组差异表达基因绒毡层细胞分裂茉莉酸

短期使用污泥产品对汞在土壤–国槐树体迁移和积累的影响

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北京林业大学学报 2024年第9期46卷 87-96页

作者：陈玲朱坤彭祚登熊建军李淑文北京林业大学省部共建森林培育与保护教育部重点实验室北京100083 北京城市排水集团有限责任公司北京100044 北京市大兴区果林研究所北京100162

【目的】研究城镇生活污泥产品中重金属汞(Hg)在土壤–国槐树体中的迁移和积累,探讨国槐幼苗对Hg胁迫的响应机制,明确污泥产品在国槐幼苗抚育方面的应用潜力。【方法】以国槐幼苗为研究对象,通过盆栽试验,设置3个污泥使用量梯度(0、2、4... 详细信息

【目的】研究城镇生活污泥产品中重金属汞(Hg)在土壤–国槐树体中的迁移和积累,探讨国槐幼苗对Hg胁迫的响应机制,明确污泥产品在国槐幼苗抚育方面的应用潜力。【方法】以国槐幼苗为研究对象,通过盆栽试验,设置3个污泥使用量梯度(0、2、4 kg/m^(2))和4个取样时间(40、80、120、160 d),将处理分为移栽国槐组和纯土壤组,探究土壤Hg含量的动态变化,进一步研究Hg在国槐根系和叶片的富集迁移规律、亚细胞分布特点及赋存形态。【结果】(1)随污泥产品使用时间增加,土壤Hg含量显著降低,在种植国槐植株土壤中添加污泥产品,短期内土壤Hg含量显著低于纯土壤。(2)污泥产品用量、取样时间及其交互作用均对国槐根和叶中的Hg含量有显著影响。污泥施用40和160 d国槐根系和叶片对Hg的吸收显著高于未施污泥组,使用污泥产品前期会促进Hg在根、叶间的转移,后期抑制。污泥产品的低施用量可以显著增加国槐生物量从而提高对Hg的积累量。(3)在国槐根、叶中,Hg主要分布在细胞壁和可溶性组分中,两者总占比超过90%。(4)国槐根系和叶片中Hg的残渣态占比最大,分别占比57.2%~59.7%和52.6%~69.0%。【结论】国槐可以应对低施用量污泥产品带来的Hg胁迫,主要途径为细胞壁固定、液泡区隔化以及将Hg转化为低活性形态贮存。

关键词：污泥国槐汞亚细胞分布化学形态

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核桃脱水素JrDHN基因对干旱胁迫的响应

浙江农林大学学报 2024年

作者：张宇航章漫漫马宇航王克涛胡恒康黄坚钦张启香浙江农林大学浙江省森林芳香植物康养功能研究重点实验室浙江农林大学省部共建亚热带森林培育国家重点实验室

【目的】探究奇异核桃Juglans hindsii×J. regia JrDHN过表达株系在干旱过程中体内的生理与分子响应及其分子机制，为培育核桃J. regia抗旱品种提供理论依据。【方法】对生长健壮的过表达JrDHN核桃苗（JrDHN1、2、3）进行不同时间的聚... 详细信息

【目的】探究奇异核桃Juglans hindsii×J. regia JrDHN过表达株系在干旱过程中体内的生理与分子响应及其分子机制，为培育核桃J. regia抗旱品种提供理论依据。【方法】对生长健壮的过表达JrDHN核桃苗（JrDHN1、2、3）进行不同时间的聚乙二醇（PEG）模拟干旱胁迫处理，野生型奇异核桃苗（WT）为对照。从核桃苗的表型、抗氧化酶活性、活性氧含量等多方面观察过表达JrDHN株系对干旱胁迫的响应。通过荧光定量PCR（qPCR）对体内的抗旱相关基因MYB、ADH、CAM做了表达量分析。【结果】阳性植株经qPCR验证，证实JrDHN基因在核桃苗中过表达，在JrDHN1、2、3中的表达量分别为WT的2.55、1.72、1.49倍；干旱处理0～28 d下过表达株系的表型均优于WT，干旱处理14 d时，JrDHN过表达株系的气孔开度比均显著低于WT；抗氧化酶（SOD、POD、CAT）活性均呈先升高后降低的趋势，且在14d时达到最大值，其中JrDHN1的过氧化酶活性均高于WT,SOD及POD差异极显著（P<0.01）,CAT活性差异显著（P<0.05）；干旱处理28 d时叶绿素质量分数达到最小值，此时JrDHN过表达株系叶绿素极显著高于WT（P <0.01）；丙二醛（MDA）、过氧化氢（H2O2）和超氧阴离子自由基(O2·-)含量随着干旱时间的延长呈逐渐上升趋势，在28 d时达到最大值，JrDHN1的MDA、H2O2和O2·-含量均极显著低于WT；抗旱相关基因MYB、ADH、CAM的表达量均呈先上升后下降的趋势，14 d时，MYB、ADH、CA基因表达量均显著高于WT（P<0.05）。【结论】JrDHN过表达转基因核桃苗在PEG模拟干旱胁迫下的表型、光合能力和抗氧化能力均强于WT,JrDHN在模拟干旱胁迫下可以有效提升抗氧化酶系统活力，清除活性氧，减少细胞受到的损伤，从而提高植株的抗旱性。图8表1参34

关键词：核桃干旱 JrDHN 过表达功能分析

毛竹PheMADS47a基因启动子克隆及功能分析

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核农学报 2024年第9期38卷 1682-1690页

作者：申孜闫小玲郝琴郭小勤浙江农林大学竹子研究院/省部共建亚热带森林培育国家重点实验室浙江杭州311300

MADS-box转录因子家族成员SVP作为开花调控网络的中枢调控因子,也可在植物芽发育中发挥作用并参与逆境及激素途径。为探究毛竹(Phyllostachys edulis)PheMADS47a基因启动子的功能,本研究克隆了PheMADS47a约2000 bp的启动子序列,构建了... 详细信息

MADS-box转录因子家族成员SVP作为开花调控网络的中枢调控因子,也可在植物芽发育中发挥作用并参与逆境及激素途径。为探究毛竹(Phyllostachys edulis)PheMADS47a基因启动子的功能,本研究克隆了PheMADS47a约2000 bp的启动子序列,构建了不同长度5′端缺失启动子(P1:1949 bp、P2:825 bp、P3:578 bp、P4:493 bp、P5:230 bp、P6:79 bp)的植物表达载体(含报告基因GUS),遗传转化至拟南芥(Arabidopsis thaliana),通过β-葡萄糖苷酸酶(GUS)染色分析其活性。结果显示,PheMADS47a基因启动子中存在脱落酸(ABA)、赤霉素(GA)、吲哚-3-乙酸(IAA)、茉莉酸甲酯(MeJA)、水杨酸(SA)等激素应答元件及低温、干旱等非生物胁迫响应元件以及众多光响应元件。在10和15 d幼苗期,除P4启动子外,其他长度的启动子片段均有活性;在23和33 d苗期,P1~P3启动子活性强。全长启动子P1驱动的GUS基因在拟南芥的根、茎、叶、花序、角果基部均有表达,而在角果和侧枝中无表达。PheMADS47a基因启动子活性明显受MeJA、SA促进,不同长度的启动子活性对ABA、GA和IAA的应答不同。不同长度的启动子活性均可被黑暗、干旱、NaCl、4℃低温抑制。推测-578~-493 bp是该启动子活性的关键区域,该启动子是MeJA诱导型启动子。本研究为应用PheMADS47a基因启动子和探究该基因的调控机制提供了理论依据。

关键词：毛竹 MADS-box转录因子 SVP基因启动子激素非生物胁迫