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高州油茶糖积累及其代谢相关酶活性

林业科学研究 2024年第4期37卷 41-51页

作者：刘祯陈锐帆申春晖奚如春邓小梅华南农业大学林学与风景园林学院广东广州510642 广东省森林植物种质创新与利用重点实验室广东广州510642

[目的]研究高州油茶生长发育过程中各源库器官糖积累特征及其与糖代谢相关酶活性的关系,为进一步完善华南地区特色油茶品种糖积累理论提供依据。[方法]以高州油茶为研究对象,利用13C同位素脉冲标记法测定不同发育时期各源库器官的13C含... 详细信息

[目的]研究高州油茶生长发育过程中各源库器官糖积累特征及其与糖代谢相关酶活性的关系,为进一步完善华南地区特色油茶品种糖积累理论提供依据。[方法]以高州油茶为研究对象,利用13C同位素脉冲标记法测定不同发育时期各源库器官的13C含量,同时测定对应时期各器官非结构性碳水化合物(NSC)含量、糖组分特征及相关酶活性的变化。[结果]1)13C标记的光合产物在运输趋于稳定后,在发育前期主要积累在叶片中,后期种仁逐渐成为了同化物分配积累的中心。2)各器官可溶性糖含量基本表现为果皮>种仁>叶片,淀粉含量表现为叶片>种仁>果皮。3)SPS和SS-Ⅱ与叶片、果皮和种仁的可溶性糖含量都呈正相关关系;B-AI主要在发育后期起着作用,种仁中B-AI活性分别在8月和10月存在峰值;在叶片中,NI为主要的糖转化酶,活性在50~60 U·g^(−1)之间;种仁中,S-AI与NI的活性大致相同,S-AI主要在发育前期起作用,而NI在发育后期起作用。[结论]高州油茶发育前期光合产物主要积累在源器官叶片之中,随着果实生长发育种仁逐渐成为了同化物分配的中心;在糖积累情况上,种仁在发育前期主要积累果糖和葡萄糖,发育后期则主要积累蔗糖。在发育后期运输到果皮的蔗糖会分解为果糖和葡萄糖,果皮依旧会进行增厚和延伸,继续完成木质化,此时果皮与种仁会对养分进行激烈竞争,最终呈现出果大皮厚的现象。SPS和SS-Ⅱ功能互补,同时影响着高州油茶糖分的积累,且SS-Ⅱ是糖分积累的关键酶;可能是引起各源库器官糖含量差异的主要原因,高州油茶糖积累受糖代谢相关酶的综合调控,NI为叶片的主要转化酶,S-AI与NI分别在种仁发育前后期发挥作用,果皮中蔗糖转化主要依靠S-AI;B-AI主要在发育后期起作用,但活性相对较低,转化能力有限。

关键词：糖含量酶活性 13C脉冲标记高州油茶

不同油茶品种苗对高温胁迫的生理响应及耐热性评价

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林业科学研究 2024年第2期37卷 189-200页

作者：傅志强张恒刘祯奚如春华南农业大学林学与风景园林学院广东广州510642 广东省森林植物种质创新与利用重点实验室广东广州510642

[目的]近年来我国南方高温频发,高温环境已成为油茶生长发育的重要限制因素。为探究不同油茶品种高温胁迫的生理响应及耐热性差异,筛选出适合在高温地区种植的油茶品种。[方法]选用我国各省(区)现行的15个油茶品种为研究对象,以其3年生... 详细信息

[目的]近年来我国南方高温频发,高温环境已成为油茶生长发育的重要限制因素。为探究不同油茶品种高温胁迫的生理响应及耐热性差异,筛选出适合在高温地区种植的油茶品种。[方法]选用我国各省(区)现行的15个油茶品种为研究对象,以其3年生嫁接幼苗为试验材料,分别调查测定各油茶品种在高温胁迫(覆膜增温)下的叶片相对含水量、干物质含量、光合色素、渗透调节物质和抗氧化酶活性等12个生理生化指标,并利用主成分分析法和隶属函数法对15个品种的耐热性进行综合评价。[结果]在高温胁迫下,参试油茶品种的叶片相对含水量和干物质含量降低;光合色素含量降低,且多数存在显著差异(p赣州油1号>华硕>岑软2号>湘林210>赣无2>长林53号>粤韶75-2>粤韶77-1>长林4号>岑软3号>华鑫>长林40号>赣州油7号>赣石83-4。[结论]15个油茶品种中,华金、赣州油1号、华硕、岑软2号和湘林210耐热性强,适宜高温地区引种栽培。

关键词：油茶高温胁迫生理响应耐热性综合评价

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谱系分选理论与检测方法的研究进展

生物多样性 2024年第4期32卷 117-134页

作者：吕燕文王子韵肖钰何梓晗吴超胡新生华南农业大学林学与风景园林学院广州510642 广东省森林植物种质资源与利用重点实验室广州510642

谱系分选为理解物种形成机制提供了一个途径,常被划分为复系、并系及单系3个阶段,对应着不同的基因树与物种树关系。本文首先系统地探讨了不同进化属性(中性和选择性)的基因组位点在祖先群体中如何传递到子代群体中的相关理论,分析了可... 详细信息

谱系分选为理解物种形成机制提供了一个途径,常被划分为复系、并系及单系3个阶段,对应着不同的基因树与物种树关系。本文首先系统地探讨了不同进化属性(中性和选择性)的基因组位点在祖先群体中如何传递到子代群体中的相关理论,分析了可能的基因树与物种树关系。其次探讨了基于中性序列谱系分选分析方法,包括在不完全谱系分选下物种树构建和系统发育网络分析。进一步探讨了选择对谱系分选的影响,基于基因树和物种树途径检测选择的方法,包括定向选择和平衡选择检测。最后,探讨了植物交配系统对谱系分选的影响,不完全谱系分选检测存在的问题以及在花粉流和种子流及不完全谱系分选的综合条件下系统发育网络分析方法,澄清这些问题有助于深度理解植物种的谱系分选过程。

关键词：系统发育基因树物种树基因流选择

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米老排优树组培技术体系优化研究

南京林业大学学报（自然科学版） 2024年第2期48卷 69-78页

作者：孙旭高陶家璐谢微石洁张宝津邓小梅华南农业大学林学与风景园林学院广东省森林植物种质创新与应用重点实验室广东广州510642

【目的】建立米老排(Mytilaria laosensis)优良单株组培再生体系,为今后其无性化推广提供技术支撑。【方法】以米老排优树基部半木质化萌芽为外植体,采用丛芽发生途径,通过初代腋芽诱导、继代增殖培养、生根培养等过程,研究筛选最适的... 详细信息

【目的】建立米老排(Mytilaria laosensis)优良单株组培再生体系,为今后其无性化推广提供技术支撑。【方法】以米老排优树基部半木质化萌芽为外植体,采用丛芽发生途径,通过初代腋芽诱导、继代增殖培养、生根培养等过程,研究筛选最适的外植体采集时间、继代及生根培养的基本培养基以及植物生长调节剂的种类及浓度配比等。【结果】10月采集的外植体诱导效果最好,存活率为32.38%;米老排腋芽诱导最适配方为MS+6-BA 0.5 mg/L+NAA 0.02 mg/L,诱导率为100%,萌发时间为4.07 d;最适增殖培养基为MX(改良WPM)+6-BA 1.0 mg/L+NAA 0.05 mg/L,增殖系数达4.94,芽生长旺盛;最适生根培养基为MX+NAA 0.3 mg/L,生根率100%,平均根数13.18,根生长健壮,移栽成活率可达92.3%。【结论】米老排外植体诱导成活率与取材地点、时间相关,广东地区10月的米老排外植体材料最佳;在使用MS基本培养基增殖系数低的情况下,改用MX(改良WPM)培养基能够显著提高米老排增殖继代倍数;本研究还对米老排诱导培养基、增殖培养基、生根培养基进行了优化,有助于建立米老排优树组培体系,有效提高组培质量和效率。

关键词：米老排基本培养基丛生芽组织培养

滴灌施肥对桉树人工林土壤酶活性和细菌群落组成的影响

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中南林业科技大学学报 2024年 81-91页

作者：毛健辉张健朗霍春宇刘秋彤杨歆竹高尚坤何茜李吉跃陈祖静华南农业大学广东省森林植物种质创新与利用重点实验室华南农业大学林学与风景园林学院

【目的】滴灌施肥是提高桉树人工林生产力的重要措施，了解滴灌施肥对土壤酶活性和细菌群落结构的影响，为滴灌施肥技术在桉树人工林生产中的科学应用提供一定的理论依据。【方法】本研究通过16s rRNA测序分析尾巨桉人工林土壤细菌群落... 详细信息

【目的】滴灌施肥是提高桉树人工林生产力的重要措施，了解滴灌施肥对土壤酶活性和细菌群落结构的影响，为滴灌施肥技术在桉树人工林生产中的科学应用提供一定的理论依据。【方法】本研究通过16s rRNA测序分析尾巨桉人工林土壤细菌群落，利用生理生化方法检测土壤酶活性对滴灌施肥的响应特征。【结果】滴灌施肥处理后尾巨桉人工林土壤纤维素酶、酸性磷酸酶、蔗糖酶、脲酶、几丁质酶活性分别显著增加了41.5%、12.5%、23.4%、28.4%和25.7%。尾巨桉人工林土壤细菌主要包含26门，63纲，127目，208科，298属，555种，优势菌门为酸杆菌Acidobacteria、变形菌Proteobacteria、绿弯菌Chloroflexi和放线菌Actinobacteria，主要参与代谢功能。与不施肥处理相比，滴灌施肥显著增加尾巨桉人工林土壤细菌多样性，优势细菌相对丰度差异明显，变形菌门、放线菌门和厚壁菌门Firmicutes相对丰度显著增加，而酸杆菌门相对丰度显著降低；在目水平上，根瘤菌Rhizobiales、柄杆菌Caulobacterales、鞘脂单胞菌Sphingomonadales和盐厌氧菌目Halanaerobiales等氮和钾循环相关细菌显著富集。此外，桉树人工林土壤纤维素酶、酸性磷酸酶、蔗糖酶、脲酶、几丁质酶、pH值、总氮含量是影响土壤细菌群落组成的关键因子。【结论】滴灌施肥通过提高桉树人工林土壤相关酶活性，增加细菌群落多样性，富集土壤氮和钾养分循环相关细菌，促进土壤养分循环以促进桉树生长。

关键词：土壤细菌土壤酶活性滴灌施肥桉树土壤养分

黄梁木蔗糖转运蛋白NcSUT4和NcSUT5的表达与功能分析

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分子植物育种 2024年

作者：梁正炫冯佳乐陈鑫唐琳涵彭昌操龙健梅华南农业大学林学与风景园林学院广东省森林植物种质创新与利用重点实验室

蔗糖转运蛋白(sucrose transporter， SUT)介导光合作用产物蔗糖的长距离运输，在植物的生长发育及逆境响应中发挥重要作用。黄梁木(Neolamarckia cadamba)是华南地区重要的速生用材树种，探讨黄梁木SUTs的序列特征、表达模式和蔗糖转... 详细信息

蔗糖转运蛋白(sucrose transporter， SUT)介导光合作用产物蔗糖的长距离运输，在植物的生长发育及逆境响应中发挥重要作用。黄梁木(Neolamarckia cadamba)是华南地区重要的速生用材树种，探讨黄梁木SUTs的序列特征、表达模式和蔗糖转运活性，可为揭示其生物学功能奠定基础。本研究成功克隆黄梁木两个蔗糖转运蛋白基因NcSUT4和NcSUT5，通过生物信息学分析这两个基因编码蛋白的特征与系统进化，采用转录组及荧光实时定量PCR分析NcSUT4和NcSUT5的表达模式，并利用酵母功能互补系统验证其蔗糖转运活性。结果表明，NcSUT4和NcSUT5基因编码序列(coding sequences， CDS)全长分别为1 515 bp和1 518 bp，编码514和515个氨基酸。二者均包含12个跨膜结构域，且定位在细胞膜上。系统进化树分析表明NcSUT4和NcSUT5隶属于SUT4分支，其转录本在树皮、形成层和韧皮部中表达较高，并且受外源蔗糖诱导。酵母功能互补实验证明NcSUT4和NcSUT5具有转运蔗糖能力。本研究对黄梁木NcSUT4和NcSUT5基因序列分析、表达模式与功能进行初步分析，为阐明NcSUT4和NcSUT5在黄梁木维管发育中的功能奠定重要基础。

关键词：黄梁木蔗糖转运蛋白表达分析功能分析

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速生树种黄梁木基因组SSR引物开发与应用

分子植物育种 2024年

作者：傅可怡卢麟婧杨芝来欧阳昆唏 Dipak Khadka 彭昌操施诗华南农业大学林学与风景园林学院广东省森林植物种质创新与利用重点实验室

黄梁木(Neolamarckia cadamba)是中国南方重要的乡土速生树种，具有较高的生态与经济价值。为了获得一套多态性较好且稳定的黄梁木SSR引物，进而探究黄梁木遗传背景及亲缘关系，并开展种质鉴定与筛选相关工作，本研究利用来自8个居群的2... 详细信息

黄梁木(Neolamarckia cadamba)是中国南方重要的乡土速生树种，具有较高的生态与经济价值。为了获得一套多态性较好且稳定的黄梁木SSR引物，进而探究黄梁木遗传背景及亲缘关系，并开展种质鉴定与筛选相关工作，本研究利用来自8个居群的20份样本，基于黄梁木全基因组草图序列，开展了黄梁木引物设计与开发工作。利用基因组浅层测序方法，对黄梁木进行全基因组测序，使用SPAdes软件进行数据拼接，并利用MISA软件进行SSR位点检索。在黄梁木基因组序列上识别出206 659个SSR位点，平均2.78 kb碱基有一个SSR位点。其中，单核苷酸为主要重复类型，占总SSR的84.40%，其次为二核苷酸，占总SSR的11.77%。6种核苷酸基元的重复次数主要在10～12次，占比分别为31.34%、16.37%和11.35%。本研究筛选出25对扩增稳定的SSR引物，每对引物的平均等位基因数(Na)为18.2，有效等位基因数(Ne)为1.876～22.23，Shannon信息指数(I)为1.137～2.244，观测杂合度(Ho)为0.246～0.908，期望杂合度(He)为0.467～0.955，多态性信息含量(PIC)为0.459～0.953，表明筛选的SSR引物具有较好的多态性。利用该25个标记对不同来源的20份黄梁木种质进行聚类分析，发现黄梁木群体间存在明显的遗传分化。本研究开发的SSR引物具有较高的实用性，为黄梁木的种质资源鉴定、优质种源筛选、核心种质构建及遗传多样性分析提供一定的参考。

关键词：黄梁木速生树种 SSR分子标记全基因组草图序列

高州油茶果实膨大期光合产物的运输和分配特征

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中南林业科技大学学报 2024年第1期44卷 58-66页

作者：申春晖陈锐帆刘祯奚如春华南农业大学林学与风景园林学院广东广州510642 广东省森林植物种质创新与利用重点实验室广东广州510642

【目的】研究高州油茶在果实快速膨大期光合产物的运输和分配特征,进一步掌握南方特色油茶品种果实品质与光合产物分配的相关性,为华南地区油茶产业高质量发展提供理论支撑。【方法】采用^(13)C同位素脉冲标记法,对高州油茶饲喂^(13)CO_... 详细信息

【目的】研究高州油茶在果实快速膨大期光合产物的运输和分配特征,进一步掌握南方特色油茶品种果实品质与光合产物分配的相关性,为华南地区油茶产业高质量发展提供理论支撑。【方法】采用^(13)C同位素脉冲标记法,对高州油茶饲喂^(13)CO_(2)气体2 h,在标记后0、6、24、48、72 h分别测定叶、枝、果皮和种仁的^(13)C含量,同时测定其叶片、种仁和果皮中的糖组分特征和非结构性碳水化合物(NSC)。【结果】1)^(13)C光合产物在叶中合成后,在标记结束后0~6 h向各库器官的运输速率最大,6~48 h光合产物运输趋于稳定。2)光合产物运输趋于稳定后,在各器官的分配比从大到小依次为叶>种仁>果皮>枝。高州油茶光合作用固定的^(13)C光合产物在标记结束后0~72 h消耗了95.07%。3)光合产物主要以果糖的形式在各器官存储,叶与果实之间存在着较高的蔗糖质量浓度梯度。4)各器官非结构性碳水化合物(NSC)积累量为果皮>叶>种仁。可溶性糖/淀粉比值为种仁最大,果皮次之,叶最小。【结论】果实膨大期高州油茶叶中合成的光合产物在合成后的24 h内向各库器官快速运输,大多光合产物被植物呼吸消耗。近期合成的光合产物在各器官中分配比以叶最高,不利于高州油茶果实发育。叶与果皮中较高的蔗糖质量浓度是高州油茶果皮较厚的原因之一。果实快速膨大期果皮发育、脂肪酸合成和油脂积累是种仁与果皮中可溶性糖/淀粉比值较高的原因。

关键词：光合产物运输与分配 ^(13)C脉冲标记糖组分非结构性碳水化合物高州油茶

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基于近红外预测模型的火炬松材性性状和生长性状遗传评估

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分子植物育种 2024年第7期22卷 2393-2400页

作者：杜澄举冯志恒蒋开彬毛积鹏黄少伟刘天颐华南农业大学林学与风景园林学院广东省森林植物种质创新与利用重点实验室广州510642

以引自美国火炬松(Pinus taeda)第一代种子园的27个自由授粉家系为研究对象,运用已建立的近红外预测模型测定其木材密度和纤维长度,结合生长调查所得胸径数据,运用R和ASReml软件对火炬松材性性状和生长性状进行遗传评估。结果表明,火炬... 详细信息

以引自美国火炬松(Pinus taeda)第一代种子园的27个自由授粉家系为研究对象,运用已建立的近红外预测模型测定其木材密度和纤维长度,结合生长调查所得胸径数据,运用R和ASReml软件对火炬松材性性状和生长性状进行遗传评估。结果表明,火炬松木材密度的家系遗传力与单株遗传力分别为0.44±0.21和0.42±0.17,纤维长度的家系遗传力与单株遗传力分别为0.34±0.18和0.29±0.02,胸径的家系遗传力与单株遗传力分别为0.46±0.16和047±0.52;木材密度和纤维长度的表型及遗传相关系数分别为0.99与0.91,木材密度和纤维长度在表型与遗传上呈极显著正相关,能够实现两个性状的同步遗传改良。经多重比较分析与结合育种值参考,7个同时入选3种性状A组的家系(294, 245, 246, 290, 291, 232, 237)配合选择各组中有明显优势的家系(286, 236, 290, 294)可以作为高密度、长纤维、大胸径火炬松育种群体的候选材料。

关键词：火炬松材性性状胸径遗传评估