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马尾松胚性愈伤组织对松材线虫的抗性评价

南京林业大学学报(自然科学版) 2024年

作者：陈友梅夏馨蕊叶建仁朱丽华南方现代林业协同创新中心南京林业大学林学院

【目的】建立马尾松愈伤组织抗松材线虫病评价体系，筛选抗性马尾松细胞系。【方法】以马尾松不同胚性愈伤组织为试验材料，以黑松和湿地松胚性愈伤组织作对照，接种无菌松材线虫，从接种线虫后愈伤组织外观形态、细胞结构和细胞活力变... 详细信息

【目的】建立马尾松愈伤组织抗松材线虫病评价体系，筛选抗性马尾松细胞系。【方法】以马尾松不同胚性愈伤组织为试验材料，以黑松和湿地松胚性愈伤组织作对照，接种无菌松材线虫，从接种线虫后愈伤组织外观形态、细胞结构和细胞活力变化以及线虫繁殖量四个方面探讨马尾松胚性愈伤组织对松材线虫的抗性。【结果】马尾松不同细胞系胚性愈伤组织之间抗病性差异显著。细胞系GX19-1-2和GX20-3-3显示出最高的抗性，接种无菌松材线虫10 d后外观轻微黄化，TTC染色结果为红色，显示其细胞保持较好活力，再分离线虫数量分别为（4 200±306）条和（5 933±1 392）条，显著低于湿地松两个细胞系（1907-9和1927-1），抗病性高于湿地松的1907-9和1927-1；GX20-3-8次之，线虫数量为（11 133±2 728）条；细胞系GX20-1-1接种无菌松材线虫后严重的褐化、水渍化，TTC染色结果显示其细胞已完全失去活力，再分离线虫数量为（2 4800±2 411）条，易感程度介于黑松细胞系1 337和36-2之间。【结论】本研究成功构建了基于愈伤组织的松树抗松材线虫评估体系，并筛选出2个具有较高抗性水平的马尾松细胞系GX19-1-2和GX20-3-3。这不仅为大规模筛选抗松材线虫病新种质奠定了基础，也为深入探究寄主松树-病原松材线虫之间相互作用的机制提供了新的研究平台。

关键词：马尾松抗性评价松材线虫胚性细胞系细胞活力线虫繁殖量

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乙酰化修饰在植物病原物致病过程中的作用

生物技术通报 2024年第5期40卷 1-12页

作者：王立超李欢盛若成李敏陈凤毛南京林业大学林学院南方现代林业协同创新中心南京210037

赖氨酸乙酰化修饰作为生物体内一种保守的蛋白翻译后修饰,参与多种生物学过程。大量的医学和植物病理学研究指出,乙酰化修饰在动物疾病和植物病害发生过程中发挥重要的调控作用。本文根据前人的研究进展,就乙酰化修饰参与植物病原物的... 详细信息

赖氨酸乙酰化修饰作为生物体内一种保守的蛋白翻译后修饰,参与多种生物学过程。大量的医学和植物病理学研究指出,乙酰化修饰在动物疾病和植物病害发生过程中发挥重要的调控作用。本文根据前人的研究进展,就乙酰化修饰参与植物病原物的致病过程,主要包括乙酰化修饰在调控病原物的生长发育和致病力,寄主植物的抗性以及病原物与寄主植物之间的互作等三方面内容阐述乙酰化修饰在植物病原物中的作用,旨在了解乙酰化修饰在病原物致病过程中发挥的作用,以期为病原物的防控提供新思路和新理论。

关键词：植物病原物乙酰化修饰致病过程防御反应

基于InVEST模型的长江中下游地区生境质量变化研究

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水土保持研究 2024年第5期31卷 355-364页

作者：徐云高明坤张增信南京林业大学林学院南方现代林业协同创新中心南京210037

[目的]生境质量是生态系统能够提供给物种生存繁衍所需条件的潜力,是提升生态系统功能的关键。研究长江流域的生境质量对长江经济带绿色发展和长江大保护等国家重大战略具有重要意义。[方法]以长江中下游地区1980—2018年土地利用数据... 详细信息

[目的]生境质量是生态系统能够提供给物种生存繁衍所需条件的潜力,是提升生态系统功能的关键。研究长江流域的生境质量对长江经济带绿色发展和长江大保护等国家重大战略具有重要意义。[方法]以长江中下游地区1980—2018年土地利用数据为基础,利用InVEST模型研究了1980—2018年长江中下游地区的土地利用变化与生境质量、生境退化度的时空变化。[结果](1)林地作为研究区主要的土地利用类型且在不断减少,主要转向建设用地和水域。(2) 38年来研究区整体生境质量处于较高等级,生境质量指数平均值为0.628,但呈现下降趋势。空间上表现出东部、中部低,南部高的态势,这与研究区东部、中部大多以建设用地为主,南部以林地、草地为主的土地利用格局相吻合。(3)研究区生境退化度呈现中部区域高,周围较低的分布,生境退化度的变化在时间上呈现升高的趋势,空间上生境退化度发生变化的区域较集中,比如沿江城市群、城乡等人口聚集地的退化度变化剧烈,其余区域变化不明显。[结论]长江中下游地区的生境质量总体上正处于一个退化的过程,城市化的进程使得土地利用中林地、草地和耕地大量转向建设用地,导致生境质量的不断下降,尤其以沿江城市群的问题尤为突出,我们应当更加合理地开发建设用地,划定生态保护红线,逐渐恢复和提高长江中下游的生境质量,扎实推进长江生态环境保护修复,筑牢长江经济带生态安全底线。

关键词：土地利用 InVEST模型生境质量生境退化度长江中下游地区

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林下养禽对土壤性状的影响研究进展

世界林业研究 2024年第2期37卷 40-45页

作者：李梦秋徐成唐罗忠南京林业大学南方现代林业协同创新中心南京林业大学林学院南京210037

林下养禽(鸡、鸭、鹅等)是一种林地资源利用率比较高、经济效益比较显著的农林复合经营模式,在提高土壤肥力、增加产量和收益的同时,也显著影响着土壤性状。合理的林下养禽能改良土壤,提高土壤结构稳定性,增加土壤养分含量,改变土壤动... 详细信息

林下养禽(鸡、鸭、鹅等)是一种林地资源利用率比较高、经济效益比较显著的农林复合经营模式,在提高土壤肥力、增加产量和收益的同时,也显著影响着土壤性状。合理的林下养禽能改良土壤,提高土壤结构稳定性,增加土壤养分含量,改变土壤动物的丰度和群落结构,调节微生物群落的组成和多样性,但是过度养殖也会对土壤造成板结、养分流失、环境污染等负面影响。文中总结了近年来国内外有关林-鸡、林-鹅、林-鸭等林下养禽模式的研究进展,分析林下养禽对土壤物理性质、化学性质和生物性质的影响,阐述林下养禽对土壤性状的综合作用,探讨现有研究中存在的问题,提出今后的主要研究方向:(1)加强不同学科和不同领域的协同研究;(2)充分利用现代生物技术进行机理性研究;(3)加强林下养禽的长期效应研究。

关键词：林下养禽土壤物理性质土壤化学性质土壤动物土壤微生物

基于1DCNN融合多源表型数据的杨树干旱胁迫评估方法

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农业机械学报 2024年第9期55卷 286-296页

作者：张慧春周子阳边黎明周磊邹义萍田野南京林业大学机械电子工程学院南京林业大学林业资源高效加工利用协同创新中心南方现代林业协同创新中心南京林业大学林草学院江苏青好景观园艺有限公司

目前关于不同杨树品种抗旱性的研究主要集中在利用传统测量方法获取形态结构和生理生化表型参数进而分析杨树的抗旱性，依据多源成像传感器提取的表型参数指标确定杨树干旱胁迫等级的方法较为少见。为了阐明杨树耐旱的表型机制、筛选抗... 详细信息

目前关于不同杨树品种抗旱性的研究主要集中在利用传统测量方法获取形态结构和生理生化表型参数进而分析杨树的抗旱性，依据多源成像传感器提取的表型参数指标确定杨树干旱胁迫等级的方法较为少见。为了阐明杨树耐旱的表型机制、筛选抗旱性树种和明确杨树抗旱等级，本文以杨树不同性别的喜水和耐旱品种为研究对象，在杨树苗期进行梯度干旱胁迫处理，通过热红外以及RGB多源成像传感器获取杨树冠层温度参数与颜色植被指数表型数据，并建立基于1DCNN的多任务分类模型划分杨树苗期品种抗旱等级与干旱胁迫等级等2个分类任务，探究杨树性别与生长时间对杨树干旱胁迫响应机制的影响。结果表明，以27组数据变量降维后的4个特征作为模型变量，与传统机器学习算法SVM、RF、XGBoost相比，本文提出的1DCNN多任务分类模型在杨树品种抗旱等级分类与单株干旱胁迫等级分类2个任务中的模型分类精度皆达到最优，分类准确率分别为81.8%和62.3%;引入杨树的性别和生长时间后共6个特征作为模型的输入变量后，杨树苗期品种抗旱等级与干旱胁迫等级的分类精度显著提高，1DCNN多任务分类模型在2个分类任务中的准确率分别达到93.5%与76.6%,模型分类准确率分别提高11.7个百分点与14.3个百分点。研究结果表明，通过热红外与RGB成像传感器获取多源表型数据，并建立1DCNN多任务分类模型对实现杨树干旱胁迫等级评估的可行性，同时表明杨树的性别和生长时间作为模型输入变量能够有效提升模型的分类精度，可为筛选杨树抗旱性品种提供新的思路与方法。

关键词：杨树干旱胁迫卷积神经网络植物表型多源表型数据多任务分类模型

来源：博看期刊

蜡样芽孢杆菌NJSZ-13中蛋白酶ATP-α与ClpX的杀线虫活性研究

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北京林业大学学报 2024年第4期46卷 84-90页

作者：孙玉凤谈家金袁裕超赵晓佳叶建仁南京林业大学林草学院南方现代林业协同创新中心江苏南京210037

【目的】阐明蜡样芽孢杆菌NJSZ-13中杀线蛋白酶ATP-α与ClpX的杀线分子机制,构建杀线蛋白酶ATP-α与ClpX的原核表达载体。【方法】克隆杀线蛋白酶编码基因atpA与clpX,利用基因工程手段对杀线蛋白酶编码基因进行PCR扩增,并与载体pET-21b... 详细信息

【目的】阐明蜡样芽孢杆菌NJSZ-13中杀线蛋白酶ATP-α与ClpX的杀线分子机制,构建杀线蛋白酶ATP-α与ClpX的原核表达载体。【方法】克隆杀线蛋白酶编码基因atpA与clpX,利用基因工程手段对杀线蛋白酶编码基因进行PCR扩增,并与载体pET-21b连接构建重组载体,提取重组质粒转入蛋白表达载体大肠杆菌BL21(DE3)。利用菌落PCR和测序验证转化效果。加入IPTG诱导蛋白表达,使用Ni-NTA柱进行重组蛋白的纯化,利用SDS-PAGE与Western blot验证ATP-α与ClpX纯化效果并进行杀线活性测定。【结果】菌落PCR验证和测序表明,重组载体中含有蛋白酶编码基因atpA与clpX,且基因序列与参考序列一致,证明目的基因已经成功插入BL21(DE3)表达载体中。SDSPAGE与Western blot验证表明,重组蛋白得到正确诱导与纯化,成功构建杀线蛋白酶ATP-α与ClpX的原核表达载体。杀线活性测定结果表明ATP-α与ClpX均具有较强的杀线效果。ATP-α在72 h达到66.75%的杀线率,ClpX在72 h达到75.46%的杀线率。同时,两个蛋白酶共同作用杀线能力显著增强,24 h便达到66.32%的杀线率,72 h杀线率达到91.01%。【结论】ATP-α与ClpX经原核表达及纯化后具有较高的杀线活性,且两者共同处理松材线虫,杀线效果更强,证明蛋白酶ATP-α与ClpX是重要的杀线因子,为设计和筛选杀线药物提供了新的线索和依据。

关键词：蜡样芽孢杆菌NJSZ-13 松材线虫 ATP-α ClpX 原核表达

抗松针褐斑病湿地松胚性愈伤组织诱导及体胚产量影响因素的研究

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南京林业大学学报(自然科学版) 2024年

作者：柯欣费琪夏馨蕊叶建仁朱丽华南京现代林业协同创新中心南京林业大学林草学院

【目的】建立和优化抗性湿地松体胚发生体系，为湿地松优良抗性材料的大规模快速繁育奠定基础。【方法】以抗性湿地松4个家系的未成熟合子胚为材料，探究不同家系对胚性愈伤组织诱导的影响；选取增殖效果好、具有胚性胚柄细胞团（ESM）... 详细信息

【目的】建立和优化抗性湿地松体胚发生体系，为湿地松优良抗性材料的大规模快速繁育奠定基础。【方法】以抗性湿地松4个家系的未成熟合子胚为材料，探究不同家系对胚性愈伤组织诱导的影响；选取增殖效果好、具有胚性胚柄细胞团（ESM）的胚性愈伤组织开展体胚成熟试验，从基因型、植物磺肽素（Phytosulfokine，PSK）浓度及继代次数方面对体胚成熟条件进行研究。【结果】抗性湿地松4个家系之间胚性愈伤组织诱导率差异显著（P<0.05），其中30#家系诱导率最高（29.8±5.6）%，32#家系诱导率最低（7.3±3.4）%，最终共获得37个可稳定增殖的胚性细胞系。35个供试细胞系中25.7%的细胞系可产生体胚，其中2007-3和2007-5成熟体胚产量显著高于其他细胞系，成熟子叶型胚数量平均分别为（91.3±7.0）mL和（89.8±8.4）个/mL，其余74.3%的细胞系未产生体胚。添加PSK对抗性湿地松体胚产量具有显著影响，其质量浓度为1 mg/L时，显著提高体胚产量。随着继代次数的增加，成熟体胚数量呈下降趋势。其中，细胞系2007-3成熟体胚数量在继代8次后逐渐下降，但第20代仍保持胚性；2007-5的成熟体胚数量随继代次数增多而下降，直至20代完全丧失胚性。【结论】家系对胚性愈伤组织的诱导影响显著。基因型和PSK含量可显著影响抗性湿地松体胚产量。同时胚性愈伤组织的胚性随继代次数的增加而降低。本研究优化了抗性湿地松体胚发生技术体系，可为湿地松优良基因型体胚繁育提供技术支撑。

关键词：湿地松体胚发生基因型植物磺肽素(PSK) 体胚成熟

滑刃属线虫一中国新记录种Aphelenchoides paradanlianensis

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南京林业大学学报(自然科学版) 2024年

作者：王立超陈凤毛董晓燕盛若成李欢王梦瑶南京林业大学林草学院南方现代林业协同创新中心

【目的】松树寄生线虫是一类在松树体内取食植物细胞，危害松树健康的无脊椎动物，部分线虫可以导致松树死亡。2022年，实验从辽宁省黑松中分离出1种寄生线虫，暂将其命名为“Liaoningnematode”，为研究该线虫分类地位，通过形态学和... 详细信息

【目的】松树寄生线虫是一类在松树体内取食植物细胞，危害松树健康的无脊椎动物，部分线虫可以导致松树死亡。2022年，实验从辽宁省黑松中分离出1种寄生线虫，暂将其命名为“Liaoningnematode”，为研究该线虫分类地位，通过形态学和分子生物学鉴定线虫，确定其种类并为其防控提供参考。【方法】采用贝尔曼漏斗法对枯死样木进行线虫分离，使用无菌水洗涤线虫3次，将线虫转接到灰葡萄孢（Botrytiscinerea）上培养7d。使用光学显微镜观察和测计线虫雌成虫和雄成虫形态特征进行形态学鉴定，使用18SrDNA、28SrDNA和COI引物对线虫DNA进行扩增和测序，构建进化树进一步确定线虫的分类地位。【结果】实验分离得到的Liaoningnematode主要形态学鉴定结果如下：雌成虫体长平均为580.6μm，热杀死后虫体向腹部弯曲，唇区与体部缢缩明显，口针细，具有基部球，中食道球卵圆形，中食道球高和宽分别为11.8μm和8.4μm，阴门位于虫体60%～70%，无阴门盖，呈45°倾斜，后阴子宫囊长度25.6μm，阴肛距平均为131.9 μm，尾长为33.1μm，尾端具有蜗牛触角状分叉的尾尖突。雄成虫体前部与雌成虫相似，线虫热杀死后呈“J”形，体长比雌成虫短，平均体长为479.2μm，体宽为19.0μm，比雌成虫体宽大，口针长度平均为10.1μm，交合刺长为14.8μm，基顶和喙突发达，喙突位于交合刺杆状体的中上部，尾长平均值为28.0μm，尾部具有短小的尾突。上述雌成虫与雄成虫的形态特征与***相似。实验使用18SrDNA、28SrDNA和COI引物对线虫DNA进行克隆并测序，分别获得3个基因的目标片段为914、769和687bp，将3个基因序列放在NCBI上进行BLAST比对，结果表明3个基因序列与韩国的***基因序列相似度最高。基于18SrDNA、28SrDNA和COI基因的系统发育树结果表明Liaoningnematode与 A. paradanlianensis 均聚在一个分支上，进一步确定Liaoning nematode的分类地位。【结论】结合形态学与分子生物学特征，确定从黑松分离的线虫为A. paradanlianensis，为我国松树上首次发现的新记录种。形态学测计中，中国种群体长数值略大于韩国线虫种群体长，但形态特征基本一致，这可能是不同地理种群间的差异或种内变异造成。

关键词：松树寄生线虫新记录种 Aphelenchoides paradanlianensis

松墨天牛GSTs基因克隆及高温胁迫下的表达特性分析

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南京林业大学学报(自然科学版) 2024年

作者：李子纯郝德君李慧李长燕许丹雯仪杨华磊赵培渊南京林业大学林草学院南方现代林业协同创新中心

【目的】克隆松墨天牛（Monochamus alternatus）谷胱甘肽S转移酶（glutathione-S-transferases， GSTs）基因，明确GSTs基因在松墨天牛响应高温胁迫中的功能，为探究亚热带地区松墨天牛的耐热分子机制提供了理论依据。【方法】利用分... 详细信息

【目的】克隆松墨天牛（Monochamus alternatus）谷胱甘肽S转移酶（glutathione-S-transferases， GSTs）基因，明确GSTs基因在松墨天牛响应高温胁迫中的功能，为探究亚热带地区松墨天牛的耐热分子机制提供了理论依据。【方法】利用分子生物学和生物信息学等方法克隆3条松墨天牛GSTs基因，结合DNAMAN 9.0、I-TASSER等软件分析松墨天牛GSTs基因的结构特征；利用qRT-PCR技术测定分析松墨天牛成虫和4龄幼虫在不同高温、不同处理时长后GSTs基因的相对表达量；通过纸盘扩散法验证3条松墨天牛GSTs基因在保护机体免受氧化应激中的作用。【结果】克隆了3条松墨天牛GSTs基因的cDNA序列，分别命名为MaltGSTe1、MaltGSTe2和MaltGSTt1。MaltGSTe1与MaltGSTe2均属于GSTs的Epsilon家族，MaltGSTt1属于GSTs的Theta家族。3条GSTs基因三维蛋白结构具有指示性结构特征，属于胞质型GSTs。松墨天牛4龄幼虫在高温胁迫下MaltGSTe1、MaltGSTe2和MaltGSTt1的相对表达量均出现显著变化，MaltGSTe2基因相对表达水平上调幅度最大；MaltGSTt1在松墨天牛雄虫体内相对表达量出现明显下调；异源表达3条GSTs基因蛋白的大肠杆菌表现出较强的抗氧化能力，其中，MaltGSTe2具有更强的抗氧化能力。【结论】本研究克隆获得3条松墨天牛GSTs基因，探究了高温胁迫下松墨天牛GSTs基因的表达特性，发现高温胁迫可诱导GSTs基因表达量上调；纸盘扩散分析结果表明异源表达GSTs基因蛋白具有抗氧化能力。推测GSTs基因通过保护机体免受氧化应激来参与松墨天牛幼虫的高温胁迫响应机制。

关键词：松墨天牛高温胁迫氧化应激谷胱甘肽S转移酶分子生物学生物信息学