专辑速递 || 2020-2021年林木遗传育种论文专辑

南京林业大学学

大青杨PuZFP103基因的序列特征及逆境胁迫的表达分析

张馨, 马苗苗, 吕婉秋, LEE Joobin, 杨静莉*

东北林业大学林木遗传育种国家重点实验室。

【目的】通过研究大青杨(Populus ussuriensis)PuZFP103基因的序列特征及其在不同组织部位、激素处理与胁迫应答中的表达特性,为揭示PuZFP103在大青杨生长发育中的功能提供依据。【方法】利用各种生物信息学方法对PuZFP103基因进行分析,采用实时荧光定量 PCR(real time quantitative polymerase chain reaction, RT-qpCR)技术分析PuZFP103基因在不同组织、激素处理与胁迫应答中的表达模式,并用基因枪轰击法进行亚细胞定位分析。【结果】生物信息学分析发现,PuZFP103 CDS序列全长504 bp,编码168个氨基酸。分析得出PuZFP103蛋白含有ZnF-C2H2结构域,其二级结构中α螺旋、无规则卷曲和β-折叠分别占24%、84%和1%。进化树构建图显示,其与同属毛果杨、胡杨、毛白杨及番木瓜聚类到一起,亲缘关系最近。RT-qPCR分析结果显示,NaCl、脱落酸(abscisic acid, ABA)和PEG 6000胁迫处理后PuZFP103基因在大青杨叶和根中的表达量在大多数时间内相对于未处理都有所提高。另外,PuZFP103基因定位于细胞核中。【结论】PuZFP103基因在NaCl、ABA和PEG 6000胁迫处理后呈正调控的应答模式,可能参与了大青杨对渗透胁迫的代谢途径或信 传导,属于逆境胁迫下的调控因子。本研究初步证明大青杨PuZFP103基因与胁迫响应相关,但是关于其信 传导与调控机制需进一步研究。

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[1]张馨,马苗苗,吕婉秋,等. 大青杨PuZFP103基因的序列特征及逆境胁迫的表达分析[J]. 南京林业大学学 （自然科学版）, 2021, 45(1): 36-44.ZHANG Xin, MA Miaomiao, LYU Wanqiu, LEE Joobin, YANG Jingli. Sequence characteristics and expression pattern analyses of PuZFP103 gene under abiotic stress in Populus ussuriensis[J].Journal of Nanjing Forestry University (Natural Science Edition), 2021, 45(1): 36-44.DOI:
10.12302/j.issn.1000-2006.201911038.

樱花新品种‘胭脂绯’

曹桥荣1, 董京京2, 钟文峰3, 彭智奇2, 董鹏2, 陈洁2, 伊贤贵2*

1.福建省长汀县河田林业工作站；2.南京林业大学,南方现代林业协同创新中心,生物与环境学院,樱花研究中心；3.福建龙岩乔森农业发展有限公司。

【目的】尾叶樱桃[Cerasus dielsiana (Schneid.) Yu et Li]为中国特有分布野生樱属植物资源,具有广阔的应用前景,对杂交选育出适合中国栽培的樱花新品种有重要意义。【方法】樱花新品种‘胭脂绯’选自于福建省武平县大禾镇帽布村的尾叶樱桃变异植株,2016—2018年春季嫁接无性繁殖苗木100株。【结果】‘胭脂绯’为选育出的樱花新品种,具有花瓣开展、花色艳丽、花径大、花量多而密集,树形开张的特点,通过观察对比,嫁接苗性状表现一致、稳定。【结论】‘胭脂绯’为观赏价值高的樱花品种之一,在园林和景观方面应用前景广阔。

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[1]曹桥荣,董京京,钟文峰,等. 樱花新品种‘胭脂绯’[J]. 南京林业大学学 （自然科学版）, 2021, 45(1): 242-244.CAO Qiaorong, DONG Jingjing, ZHONG Wenfeng, PENG Zhiqi, DONG Peng, CHEN Jie, YI Xiangui. Cerasus dielsiana ‘Yanzhifei’: a new cultivar of oriental cherry[J].Journal of Nanjing Forestry University (Natural Science Edition), 2021, 45(1): 242-244.DOI:
10.12302/j.issn.1000-2006.202008011.

33个杨柳品种指纹图谱构建

何旭东1,2, 郑纪伟1,2, 孙冲2,3, 何开跃3, 王保松1,2*

1.江苏省林业科学研究院；2.江苏省农业种质资源保护与利用平台柳树资源圃；3.南京林业大学生物与环境学院。

【目的】构建杨树与柳树优良品种的指纹图谱,对不同品种进行准确鉴定。【方法】利用柳树EST-SSR标记对33个杨树与柳树优良品种进行通用性检测及基因分型,通过核心引物间的组合构建品种指纹图谱。同时采用非加权组平均法进行聚类,分析各品种间亲缘关系。【结果】12个EST-SSR标记共扩增出97条等位片段,每个位点等位基因数5~13个不等,平均为8.1个。12个位点的多态信息含量(PIC)变化范围为0.637 2~0.834 8,平均为0.781 7。优选的3对核心引物中,SALeSSR0340与SALeSSR0346组合可完全区分12个杨树品种,而SALeSSR0259、SALeSSR0340与SALeSSR0346的组合可完全区分所有的33个品种。聚类分析显示33个品种间的遗传相似系数为0.68~0.96,并分成杨属与柳属两大类,与传统的杨柳科系统分类学一致。各品种间亲缘关系聚类结果与遗传背景相吻合。【结论】对33个杨柳树优良品种进行指纹图谱构建与亲缘关系分析,表明EST-SSR标记可有效反映品种间的差异,建立的基因分型体系准确、高效,可为杨树与柳树品种鉴定、保护与推广工作提供科学依据。

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[1]何旭东,郑纪伟,孙冲,等. 33个杨柳品种指纹图谱构建[J]. 南京林业大学学 （自然科学版）, 2021, 45(2): 35-42.HE Xudong, ZHENG Jiwei, SUN Chong, HE Kaiyue, WANG Baosong. Construction of fingerprints for 33 varieties in Salicaceae[J].Journal of Nanjing Forestry University (Natural Science Edition), 2021, 45(2): 35-42.DOI:
10.12302/j.issn.1000-2006.202008048.

欧美杨PdMODD基因克隆与表达特性分析

张腾倩1, 张伟溪1, 丁昌俊1, 张静1, 胡赞民2, 苏晓华1*

1.林木遗传育种国家重点实验室,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；2.中国科学院遗传与发育生物学研究所。

【目的】研究杨树重要胁迫响应新基因,为揭示杨树抗逆分子机制、培育优良抗逆杨树新品种提供理论依据。【方法】基于水稻MODD氨基酸序列,通过BLAST在美洲黑杨基因组中筛选得到3条基因(Podel.08G114100、Podel.10G158900和Podel.17G098500),并以其序列为参考,以‘渤丰3 ’杨cDNA为模板克隆得到3条基因(PdMODD1、PdMODD2和PdMODD3)。利用生物信息学分析PdMODD蛋白的结构特征及与其同源蛋白的亲缘关系。通过基因枪轰击法分析PdMODD基因亚细胞定位。采用实时荧光定量(qRT-PCR)技术,分析PdMODD基因组织特异性和不同胁迫条件下的的表达模式。【结果】PdMODD1~3基因的开放阅读框(ORF)全长分别为1 065、1 065和1 074 bp,编码354、354和357个氨基酸,均为不稳定的亲水性蛋白。PdMODD基因均为NINJA家族成员,含有3个保守结构域,其中一个为转录抑制基序EAR。系统进化树分析显示,PdMODD1蛋白与毛果杨PtAFP2亲缘性较高并与拟南芥AtAFP1和木薯MeAFP2位于同一个分支;PdMODD2蛋白与麻疯树JcAFP2亲缘关系最近,并与拟南芥AtAFP2聚成一个分支;PdMODD3与毛果杨PtAFP3-1亲缘关系最近,与栓皮槠QsAFP3、拟南芥AtAFP4属于同一分支。亚细胞定位结果表明PdMODD基因均定位于细胞核。组织特异性分析显示,PdMODD1~3在根、茎、叶中均能表达,且在叶中表达量最高,根中表达量最低。胁迫响应表达模式结果显示,NaCl和聚乙二醇(PEG)胁迫处理下,PdMODD1~3在根、茎、叶组织中主要为显著上调表达。【结论】PdMODD1~3均为NINJA家族成员,含有保守的转录抑制基序EAR,具有组织特异性,在叶中高表达,且能被NaCl和PEG胁迫显著诱导表达,推测PdMODD1、PdMODD2 和PdMODD3可能会在‘渤丰3 ’杨对盐和干旱胁迫响应中发挥重要的调节作用。

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[1]张腾倩,张伟溪,丁昌俊,等. 欧美杨PdMODD基因克隆与表达特性分析[J]. 南京林业大学学 （自然科学版）, 2021, 45(2): 43-50.ZHANG Tengqian, ZHANG Weixi, DING Changjun, ZHANG Jing, HU Zanmin, SU Xiaohua. Cloning and expression characteristics of PdMODD genes in Populus × euramericana[J].Journal of Nanjing Forestry University (Natural Science Edition), 2021, 45(2): 43-50.DOI:
10.12302/j.issn.1000-2006.202007015.

槭树属常见树种翅果性状多样性与风传播特征分析

吴红1, 燕丽萍2, 李成忠1*, 夏群1, 周霞1, 赵宝元1

1.江苏农牧科技职业学院园艺园林学院；2.山东省林业科学研究院,山东省林木遗传改良重点实验室。

【目的】研究15种槭树属树种翅果性状,探究果实性状和风传播特征之间的相关性,为深入研究槭树属植物果实的风传播机制和种群扩张提供理论参考。【方法】以15种槭树属树种翅果为材料,在分析种子长度、种子宽度、果翅长度、果翅宽度、种子长宽比和种子长/果翅长特征等参数的基础上,模拟果实的传播特征(沉降速度和水平传播距离),比较15种果实性状和风传播特性间的相关性。【结果】①15种槭树属树种翅果开张角度对沉降速度和水平传播距离的影响最大,种子宽度影响较弱;②15种槭树属树种翅果沉降速度为69.14~224.06 cm/s,扇叶槭最慢,梣叶槭最快;扇叶槭果实的水平传播距离最远,梣叶槭最近;③15种槭树属植物果实沉降速度与种子长度、果翅长度、果翅宽度、种子长宽比和种子长/果翅长正相关,与果实两翅开张角度和种子宽度负相关;水平传播距离与果实两翅开张角度、种子长、果翅长、果翅宽、种子长宽比和种子长/果翅长均呈负相关,而与种子宽度正相关,果实水平传播距离与其沉降速度呈负相关,果实沉降速度和水平传播距离受多种性状影响;④对15种槭树翅果的8个性状主成分分析表明,前3个主成分的累计贡献率达82.911%, 基于8个性状进行聚类分析可知,当欧氏距离为10时,15种槭树可分为4类。【结论】果实形态特征的相关性分析表明,15种槭树果实形态特征对沉降速度的影响依次为:两翅张开角度>种子长/果翅长>种子长度>果翅长度>种子长宽比>果翅宽度>种子宽度。果实的水平传播距离受多种因子的综合制约。千粒质量、两翅张开角度、种子长/果翅长可作为槭树分类的重要依据。

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[1]吴红,燕丽萍,李成忠,等. 槭树属常见树种翅果性状多样性与风传播特征分析[J]. 南京林业大学学 （自然科学版）, 2021, 45(2): 103-110.WU Hong, YAN Liping, LI Chengzhong, XIA Qun, ZHOU Xia, ZHAO Baoyuan. Morphological characteristics and wind dispersal characteristics of samara of common Acer species[J].Journal of Nanjing Forestry University (Natural Science Edition), 2021, 45(2): 103-110.DOI:
10.12302/j.issn.1000-2006.201909016.

刚毛柽柳ThPCS1基因克隆与镉胁迫应答分析

王培龙, 杨妮, 张傲然, 唐努尔·塞力克, 李爽, 高彩球*

林木遗传育种国家重点实验室(东北林业大学)。