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中国沙棘雌雄花芽转录组分析

林业科学研究 2025年第1期38卷 95-105页

作者：施晓宝王桢莹张建国曾艳飞中国林业科学研究院林业研究所林木遗传育种全国重点实验室国家林业和草原局林木培育重点实验室北京100091

[目的]筛选中国沙棘雌雄花发育相关的基因,探究其雌雄异株性别分化的分子机制。[方法]石蜡切片观察中国沙棘花芽发育过程。选择花蕾分化期和生殖细胞发育期的雌雄花芽进行转录组测序,分析差异表达基因;GO和KEGG富集分析筛选雌雄花发育... 详细信息

[目的]筛选中国沙棘雌雄花发育相关的基因,探究其雌雄异株性别分化的分子机制。[方法]石蜡切片观察中国沙棘花芽发育过程。选择花蕾分化期和生殖细胞发育期的雌雄花芽进行转录组测序,分析差异表达基因;GO和KEGG富集分析筛选雌雄花发育相关的通路和基因。并采用RT-qPCR验证测序分析结果。[结果]切片观察确认中国沙棘开花前一年7月底8月初为花蕾分化期,当年4月初为生殖细胞发育期。花芽转录组测序共组装得到78199个Unigenes;花蕾分化期和生殖细胞发育期分别有1528和4932个基因在雌雄花芽之间差异表达。差异表达基因显著富集到了糖代谢、次生物质代谢相关通路,涉及生长素、脱落酸、赤霉素和茉莉酸等植物激素通路。筛选出许多其他植物中鉴定出的雌雄花分化和发育相关的基因,例如TM6、MADS3、MADS9、AS2、CRC、SPL8、SPL9、CPK17、RALF1、PPME1、CDC2、PRK3、PRK6等。[结论]糖代谢、次生物质代谢和激素相关通路对中国沙棘雌雄花分化和发育具有重要的作用。

关键词：中国沙棘转录组雌雄异株花芽分化差异表达基因

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XsbZIP17调控文冠果抗旱性的功能

西北林学院学报 2025年第2期40卷 1-8,19页

作者：班卓杨莹莹许慧慧刘肖娟毕泉鑫王利兵中国林业科学研究院林业研究所国家林业与草原局林木培育重点实验室北京100091

探究XsbZIP17对文冠果抗旱性的影响,以增加对文冠果抗旱性调控网络的认识,选育抗旱性更强的文冠果品种。本研究利用生物信息学方法分析XsbZIP17基因的结构特征,构建35S∷XsbZIP17-eYFP融合蛋白,对XsbZIP17进行亚细胞定位,并通过实时荧... 详细信息

探究XsbZIP17对文冠果抗旱性的影响,以增加对文冠果抗旱性调控网络的认识,选育抗旱性更强的文冠果品种。本研究利用生物信息学方法分析XsbZIP17基因的结构特征,构建35S∷XsbZIP17-eYFP融合蛋白,对XsbZIP17进行亚细胞定位,并通过实时荧光定量PCR方法明确XsbZIP17在文冠果根、茎、嫩叶、老叶和花5个组织部位的表达情况;将构建的XsbZIP17基因过表达载体异源转化到拟南芥,并观察干旱胁迫下野生型植株和过表达转基因株系的生长表型,测定脯氨酸、丙二醛和叶绿素指标以及其他抗旱性相关基因的表达水平。研究发现,XsbZIP17具有bZIP家族保守结构域bZIP-HY5-like,并定位于细胞核中。XsbZIP17在文冠果根和茎中表达量较高,并且其表达受到干旱信号的强烈诱导。在干旱胁迫下,XsbZIP17过表达株系的存活率显著高于野生型,其脯氨酸含量和叶绿素含量也高于野生型,而丙二醛含量低于野生型;并且在过表达拟南芥中,抗旱性相关基因的表达水平均显著上升。综上所述,XsbZIP17在调控文冠果抗旱性中发挥了重要的作用;在干旱条件下,XsbZIP17能提高转基因拟南芥的脯氨酸含量,以维持植物的渗透压平衡,减轻植物质膜过氧化程度,还可以提高叶绿素含量,以维持植物正常的光合作用,从而提高植株抗旱性。

关键词：文冠果 XsbZIP17 抗旱性生理响应基因表达

半干旱区不同杨树品种及造林密度对林分生长和叶片抗旱性状的影响

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南京林业大学学报(自然科学版) 2025年

作者：王梓豪张伟溪丁昌俊余金金魏航苗露澜苏晓华白立东闫茂林李爱平黄秦军林木遗传育种全国重点实验室国家林业和草原局林木培育重点实验室中国林业科学研究院林业研究所内蒙古自治区林业科学研究院

【目的】研究自然半干旱条件下杨树生长及叶片抗旱相关性状对不同造林密度的响应特征，为半干旱区杨树人工林品种与立地精准适配提供有益信息。【方法】在位于内蒙古达拉特旗的蒙鄂沙生植物园，以高（株行距2 m×3 m）和低（株行距3 m×... 详细信息

【目的】研究自然半干旱条件下杨树生长及叶片抗旱相关性状对不同造林密度的响应特征，为半干旱区杨树人工林品种与立地精准适配提供有益信息。【方法】在位于内蒙古达拉特旗的蒙鄂沙生植物园，以高（株行距2 m×3 m）和低（株行距3 m×3 m）两种造林密度栽植的5年生‘哲林4号’杨（Populus deltoides ‘Zhelin 4’）、‘汇林88号’杨（P. × simonii ‘Huilin 88’）和‘中雄4号’杨（P. deltoides × P. suaveolens ‘Zhongxiong 4’）为对象，观测分析其生长和叶片解剖结构指标、光合参数指标、脯氨酸等生理生化指标特征差异，并采用主成分分析和隶属函数综合法进行评价。【结果】①低造林密度下3个杨树品种的平均胸径和平均树高均显著大于高造林密度，增幅均值分别为45.73%和20.52%，两种造林密度下‘中雄4号’杨生长表现均较好，且叶片厚度均显著高于其他品种，低造林密度下‘中雄4号’杨的叶片厚度和栅海比较高造林密度均显著增加，表明其具有更适应低造林密度的叶片结构；②从低造林密度到高造林密度，3个杨树品种的净光合速率（Pn）均显著下降，‘中雄4号’杨与‘汇林88号’杨Pn降幅分别为12.02%和16.05%，‘哲林4号’杨降幅最大，达48.26%，而‘中雄4号’杨和‘汇林88号’杨的蒸腾速率（Tr）、瞬时水分利用效率（WUEi）和气孔导度（Gs）在两种造林密度间差异均不显著。‘哲林4号’杨在高造林密度下的Tr和Gs显著下降且低于其他品种，综合表明低造林密度下杨树的光合能力更强；③高造林密度下3个杨树品种间的脯氨酸和可溶性糖含量差异不显著，‘中雄4号’杨的可溶性蛋白含量显著高于其他品种。而低造林密度下‘哲林4号’杨、‘汇林88号’杨和‘中雄4号’杨分别以可溶性糖、脯氨酸和可溶性蛋白含量显著最高，表明不同杨树品种可能以不同渗透调节物质适应干旱环境。【结论】自然半干旱条件下，低造林密度更有利于杨树生长，不同杨树品种通过不同性状指标特征响应造林密度以调节植株适应干旱能力；‘中雄4号’杨在两种造林密度下的生长及叶片抗旱性状表现更优，能适应半干旱区自然条件下更多造林密度的人工林营建。

关键词：杨树半干旱区造林密度生长性状叶片解剖结构光合参数渗透调节物质

杨树抗虫分子育种与转基因生物安全评价研究进展

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林业科学 2025年第2期61卷 190-203页

作者：张磊周星鲁王丽娟胡建军林木遗传育种全国重点实验室、国家林业和草原局林木培育重点实验室、中国林业科学研究院林业研究所北京100091 南方现代林业协同创新中心、南京林业大学南京210037

杨树因速生、适应范围广等特点作为经济林、生态防护林和国家储备林建设树种,是实现“碳达峰、碳中和”双碳目标的重要固碳载体,但食叶害虫和蛀干害虫危害严重影响了杨树人工林生产力。因此,解析杨树抗虫分子机制、培育抗虫高产杨树新... 详细信息

杨树因速生、适应范围广等特点作为经济林、生态防护林和国家储备林建设树种,是实现“碳达峰、碳中和”双碳目标的重要固碳载体,但食叶害虫和蛀干害虫危害严重影响了杨树人工林生产力。因此,解析杨树抗虫分子机制、培育抗虫高产杨树新品种是杨树人工林发展的紧迫任务。本文首先概述了杨树通过形成叶片毛状体、提升木材硬度等物理防御以及内在酚苷、挥发性物质等次生代谢物和蛋白酶抑制剂等大分子物质快速响应以降低生物胁迫的分子机制研究进展;然后归纳了杨树杂交育种技术、转基因育种技术和多组学联合分析在杨树抗虫新品种培育和关键抗性位点和基因挖掘上的主要应用,并分析了抗虫转基因杨树生物安全评价方法和进展;最后提出未来应着重解析抗蛀干害虫分子机制,并围绕育种目标进一步融合传统杂交育种和转基因、基因编辑、全基因组选择等现代生物育种技术,实现抗虫、优质、高产多性状聚合育种。同时建立健全转基因和基因编辑杨树生物安全评价方法、法规,为杨树抗虫遗传改良和分子设计育种提供理论依据和实践基础。

关键词：杨树食叶害虫蛀干害虫生物安全评价生物育种

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韩国假单胞菌YBZ2缓解核桃盐胁迫作用效果研究

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林业科学研究 2025年第1期38卷 39-49页

作者：芦朋飞蓝明明徐亚茹吴迪王卫雄董凯牛犇裴东东北林业大学林木遗传育种全国重点实验室黑龙江哈尔滨150040 东北林业大学生命科学学院黑龙江哈尔滨150040 林木遗传育种全国重点实验室国家林业和草原局林木培育重点实验室中国林业科学研究院林业研究所北京100091

[目的]筛选核桃耐盐促生菌株,探究其提高核桃耐受高盐胁迫的作用效果。[方法]采用含盐选择培养基从核桃根系、根际与外围土壤分离筛选耐盐促生细菌,利用温室盆栽试验评估高盐胁迫下耐盐促生菌株对核桃生长及生理特性的影响。[结果]本研... 详细信息

[目的]筛选核桃耐盐促生菌株,探究其提高核桃耐受高盐胁迫的作用效果。[方法]采用含盐选择培养基从核桃根系、根际与外围土壤分离筛选耐盐促生细菌,利用温室盆栽试验评估高盐胁迫下耐盐促生菌株对核桃生长及生理特性的影响。[结果]本研究从核桃根系、根际与外围土壤分离获得的397株细菌菌株中,筛选获得1株能够有效缓解核桃幼苗高盐胁迫的根际耐盐促生细菌YBZ2,鉴定为韩国假单胞菌(Pseudomonas koreenis)。研究发现,在125 mmol·L^(-1)NaCl处理的核桃幼苗根部接种菌株YBZ2能够有效提升植株的耐盐能力,显著增加核桃主根的鲜质量与根系活力。菌株YBZ2亦能够显著提高核桃叶片中抗氧化酶(超氧化物歧化酶、过氧化物酶和过氧化氢酶)的活性,降低叶片中丙二醛的含量。转录组测序分析的结果表明,接种YBZ2的核桃植株显著上调的差异表达基因主要富集于光合作用、卡尔文循环碳固定、淀粉和蔗糖代谢、植物激素信号转导、谷胱甘肽代谢、苯丙烷生物合成等途径,推测菌株YBZ2可能通过调控上述通路增强核桃抵御盐胁迫的能力。[结论]本研究筛选获得的核桃根际耐盐促生韩国假单胞菌YBZ2能够显著改善高盐胁迫下核桃根系的生长,提高植株的抗氧化酶活性,有效缓解高盐胁迫对核桃幼苗的损伤,诱导核桃耐盐相关代谢通路基因的上调表达,提升其抵御高盐胁迫的能力。本研究为核桃耐盐促生微生物制剂的研发与高效应用积累了菌种资源,同时为阐明耐盐促生细菌增强核桃耐盐性的分子机制奠定理论基础。

关键词：核桃盐胁迫韩国假单胞菌YBZ2 生理特性转录组

基于分子标记技术的马尾松和火炬松杂交子代鉴定与抗性评价

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林业科学研究 2025年第1期38卷 181-189页

作者：李俊刘青华高凯张振丰忠平周志春金国庆中国林业科学研究院亚热带林业研究所林木遗传育种全国重点实验室全省林木育种重点实验室国家林业草原马尾松工程技术研究中心浙江杭州311400 四川农业大学四川成都611130 淳安县林业总场有限公司姥山分场浙江杭州311700

[目的]早期快速精准鉴定马尾松和火炬松杂交子代,选育高抗马尾松×火炬松家系,以期更好地防控松材线虫病。[方法]本研究以马尾松为母本,火炬松为父本进行杂交,比对火炬松和油松基因组序列设计特异性引物,筛选马尾松与火炬松种间特异性引... 详细信息

[目的]早期快速精准鉴定马尾松和火炬松杂交子代,选育高抗马尾松×火炬松家系,以期更好地防控松材线虫病。[方法]本研究以马尾松为母本,火炬松为父本进行杂交,比对火炬松和油松基因组序列设计特异性引物,筛选马尾松与火炬松种间特异性引物,对杂交后代进行扩增条带分析,建立马尾松×火炬松快速鉴定体系,通过接种松材线虫评价筛选高抗家系。[结果]从150对引物中筛选出12对引物组合用于鉴定,特异性强,稳定性好,且扩增率高。F1代29个家系共88个样本,其中81株鉴定为杂交植株,杂种率为92.05%;F2代21个家系共688个样本,其中279株为杂交植株,杂种率为40.55%;对马尾松×火炬松F2代13个家系进行抗性评价,获得5个高抗家系。[结论]12对引物组合可作为马尾松和火炬松杂交子代真实性鉴定,筛选获得5个高抗家系,为松材线虫病防控和抗性机理研究奠定基础。

关键词：马尾松×火炬松分子标记杂种鉴定抗性育种

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睡莲种质花粉形态特征

植物研究 2025年

作者：尹丹丹魏豪辉吴倩中国林业科学研究院林木遗传育种全国重点实验室中国科学院植物研究所植物多样性与特色经济作物重点实验室国家植物园湖南农业大学园艺学院

为探讨睡莲属（Nymphaea）花粉形态特征及其在分类学的意义，以睡莲属5个亚属和2个跨亚属共113个种或品种花粉为材料，使用扫描电镜对其花粉形态进行观察研究。结果表明：（1）睡莲属植物花粉粒均为单粒，辐射对称，中等大小（10.05～37... 详细信息

为探讨睡莲属（Nymphaea）花粉形态特征及其在分类学的意义，以睡莲属5个亚属和2个跨亚属共113个种或品种花粉为材料，使用扫描电镜对其花粉形态进行观察研究。结果表明：（1）睡莲属植物花粉粒均为单粒，辐射对称，中等大小（10.05～37.04）μm ×（21.96～64.83）μm。（2）其中，86份睡莲花粉萌发沟为赤道环槽，23份为远极环槽，4份为远极单槽。（3）花粉外壁纹饰包括平滑型、微疣、粗糙型、瘤状和棒状纹饰型、具小窝型。（4）113份睡莲种质共聚为5个类群，其中广温带亚属萌发沟以远极环槽为主、外壁纹饰以瘤状和棒状为主，可以区别于其他亚属。研究认为，睡莲属不同亚属跨亚属植物花粉大小、萌发沟类型、外壁纹饰存在一定差异，可以作为分类的辅助参考指标，为睡莲种质亲缘关系及系统发育研究提供孢粉学依据。

关键词：睡莲属花粉微形态扫描电镜聚类分析

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无侧枝切花菊组培快繁体系的建立

北方园艺 2025年

作者：姚依岑王子钰丛天慈高健洲袁存权花卉种质创新与分子育种北京市重点实验室国家花卉工程技术研究中心城乡生态环境北京实验室园林环境教育部工程研究中心林木花卉遗传育种教育部重点实验室北京林业大学园林学院

以无侧枝切花菊品种‘圣雪’为试材，以茎尖和单芽茎段两种材料为外植体，采用植物组织培养的方法，研究了不同外植体、不同浓度植物生长调节剂对切花菊生根和分化的影响，以期建立高效稳定的无侧枝切花菊组织培养再生体系，为解决我国... 详细信息

以无侧枝切花菊品种‘圣雪’为试材，以茎尖和单芽茎段两种材料为外植体，采用植物组织培养的方法，研究了不同外植体、不同浓度植物生长调节剂对切花菊生根和分化的影响，以期建立高效稳定的无侧枝切花菊组织培养再生体系，为解决我国市场中缺乏无侧枝切花菊种苗提供技术支撑。结果表明：茎尖比单芽茎段更适合作为外植体，其中4～5 mm的茎尖效果比2～3 mm的茎尖好。在茎尖的初代培养中，MS+0 mg·L-16-BA+0mg·L-1NAA更适宜用来直接促进茎尖萌发，MS+2.0 mg·L-16-BA+0.3 mg·L-1NAA与MS+1.0 mg·L-16-BA+0.1 mg·L-1NAA 更适宜用来诱导丛生芽产生，MS+1.0 mg·L-16-BA+0.1 mg·L-1NAA和1/2 MS+0.1 mg·L-1NAA分别可以用作菊花的继代与生根培养基使用，增殖、生根效果均良好。最终建立了切花菊品种‘圣雪’高效稳定的组织培养再生体系，为无侧枝切花菊新品种的规模化繁育提供了理论指导和技术支持。

关键词：无侧枝切花菊组培再生茎尖单芽茎段

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灵武长枣遗传改良研究进展

分子植物育种 2025年

作者：赵佳慧饶宁宁马西梅宋丽华曹兵李翔宁夏大学林业与草业学院林木资源高效生产全国重点实验室宁夏哈巴湖国家级自然保护区管理局

灵武长枣(Ziziphus jujuba Mill. cv. ‘Lingwuchangzao’)是宁夏特色优质果树品种，具有营养丰富、经济价值高和抗逆性强等特点，对地区特色经济林产业发展具有重要意义。长期以来，研究者以推动灵武长枣高产、优质、抗逆等为主要育种... 详细信息

灵武长枣(Ziziphus jujuba Mill. cv. ‘Lingwuchangzao’)是宁夏特色优质果树品种，具有营养丰富、经济价值高和抗逆性强等特点，对地区特色经济林产业发展具有重要意义。长期以来，研究者以推动灵武长枣高产、优质、抗逆等为主要育种目标，开展了种质资源收集评价、杂交育种、诱变育种、分子标记辅助育种、繁育技术与病虫害防治等方面的技术研究，加速了灵武长枣的遗传改良进程。本文在查阅国内外相关文献的基础上，综述了灵武长枣在常规育种和分子育种方面的研究进展，归纳总结了灵武长枣播种和嫁接繁殖的特点，梳理了组织培养方面的技术瓶颈，分析了灵武长枣主要的病虫害以及防治措施，阐述了灵武长枣在生物活性成分、果实贮藏与保鲜以及栽培措施等方面的研究现状。在此基础上，本研究分析提出了灵武长枣在遗传改良方面存在的问题及未来的发展方向，以期为灵武长枣良种选育、高效繁育和合理开发利用提供参考。

关键词：灵武长枣遗传变异分子育种人工繁育病虫害防治