北京林业大学学报 - ��ϵ�ע��ַ

关于林木无性系育种策略的思考

2019-07-01

林木无性系育种随着森林工业的兴起而诞生并取得快速发展，在世界林业产业中占具越来越重要的地位。其始终围绕高产、优质的育种目标，通过选择和利用天然群体或人工创制的育种后代群体中遗传增益最为突出的个体，经无性繁殖实现规模生产并适时采收，以满足社会对木材、果实、药物等林产品的巨大需求。由于受树体高大、多为异花授粉，性成熟较晚，生长周期和测试时间长且占地多等限制，决定大多数林木必然在相当长的时期内选择与作物不同的育种策略。现代生物科学和育种技术进步为突破基于传统交配设计杂交育种的遗传改良策略提供了可能。基于种间杂交或异花授粉树种的种内杂交育种时，可采取在毛白杨中成功应用的综合SSR遗传距离和优良单株父本鉴定构建育种亲本群体，并与配子染色体加倍选育三倍体相结合的育种策略，即首先通过SSR分子标记分析林木种质资源库亲本遗传距离，同时采用SSR分子标记对种质资源库自由授粉半同胞家系优株进行父本鉴定，在此基础上通过亲本遗传距离以及半同胞家系优株父本鉴定双重筛选构建育种亲本群体，进而利用高配合力育种亲本开展基于有性多倍化的多倍体育种，并通过无性繁殖实现倍性优势和杂交优势最大限度的利用，经济而高效地推进林木无性系育种进程。

北京林业大学学报. 2019 41(7): 1-9. Published 2019-07-01

毛白杨多态SSR引物库和种质资源指纹图谱库构建

2019-07-01

<sec<<b<目的</b<针对毛白杨优树种质资源形态学差异小、不易区分等问题，利用多态SSR引物构建优树种质资源指纹图谱，为毛白杨种质资源管理、新品种选育、知识产权保护等提供参考。</sec<<sec<<b<方法</b<本研究以山东冠县毛白杨种质资源库469个优树无性系为对象，从毛白杨SSR多态引物筛选入手，通过荧光SSR引物PCR扩增和毛细管电泳仪检测筛选SSR引物，并构建指纹图谱。</sec<<sec<<b<结果</b<在2 317对SSR引物中，共计得到清晰、特异、多态、稳定扩增的SSR引物406对，这些SSR引物在19条染色体上的分布数量介于3 ~ 39对之间，利用BLAST比对分析可将其中389对SSR引物定位到毛果杨基因组，构建了毛白杨优树种质资源多态SSR引物库。应用多态性较高的SSR核心引物，以及特异的SSR辅助引物相结合的技术策略，筛选出25对多态性较高的SSR核心引物，以及13对特异的SSR辅助引物，构建了毛白杨种质资源库内469个优良无性系指纹图谱库，并完成了指纹图谱的QR编码。</sec<<sec<<b<结论</b<本研究成功构建了毛白杨种质资源多态SSR引物库和优树无性系指纹图谱库，对与毛白杨类似的林木种质资源遗传变异研究以及品种鉴定、系谱分析等具有重要意义。</sec<

北京林业大学学报. 2019 41(7): 10-18. Published 2019-07-01

基于SSR标记的杨树新品种鉴定及核心引物筛选

2019-07-01

<sec<<b<目的</b<利用经过长期筛选的11对SSR引物对50份杨树新品种（系）进行扩增，探究11对引物的品种鉴定能力和核心引物的筛选依据，为杨树新品种的鉴定、育种工作和核心引物的筛选工作奠定基础。</sec<<sec<<b<方法</b<使用毛细管电泳技术对扩增结果进行检测，计算等位重复序列数、Shannon信息指数和引物多态性信息指数等。按0/1矩阵记录扩增条带的有无，并通过非加权组平均法（UPGMA）进行聚类分析。计算单个引物和11对引物组合的遗传相似系数，分析遗传相似系数之间的相关性，剔除相关性较低的引物，再对剩余的引物组合进行聚类分析。</sec<<sec<<b<结果</b<11对引物共扩增出122个DNA片段，平均每对引物扩增的等位重复序列数为11.091个；不同引物PIC值的变化范围是0.530 ~ 0.908，平均值为0.803。11对引物的聚类结果显示，当支距为0.40时，参试样品可以分为2个大类；当支距为0.37时，可分为4个亚类，聚类结果与品种（系）的谱系来源基本吻合。在11对现有引物的基础上，通过分析单个引物和11对引物的遗传相似系数之间的相关性，优化得到9对核心引物。相关性分析和聚类分析表明，优化后的9对引物具有高效鉴定能力和亲缘关系聚类效果。</sec<<sec<<b<结论</b<本研究证实SSR分子标记可以有效鉴定杨树新品种，并较好反映品种之间的亲缘关系；同时，利用遗传相似系数的相关性可优化现有的引物，为杨树的育种及核心引物的筛选工作提供了参考。</sec<

北京林业大学学报. 2019 41(7): 101-110. Published 2019-07-01

基于山茶转录组的SSR标记开发及亲缘关系分析

2019-07-01

【目的】开发基于山茶转录组的EST-SSR分子标记，并应用该标记进行山茶种质的亲缘关系分析。【方法】本研究以山茶叶片转录组测序所获得的50 518条Unigenes为背景数据，利用MISA软件搜索SSR标记，设计并筛选SSR多态性引物，对8份山茶种质进行了UPGMA聚类。【结果】共检索到13 197个SSR位点，SSR的发生频率和分布频率分别为19.52%、26.12%，平均分布距离为4.33 kb；在6种SSR重复类型中，以单、二、三核苷酸这3种重复类型为主，分别占48.420%、34.917%和15.473%；出现频率高的基序类型为A/T、AG/CT和AT/TA，占总SSR位点的79.61%；三核苷酸中以AAG/CTT、ACC/GGT、AAT/ATT类型居多；在设计出的10 974对引物中，随机选用其中90对引物进行多态筛选，73对引物扩增产物与预期大小一致，有效扩增率为81.11%，29对引物存在扩增多态性，占39.73%。扩增得到72个等位基因，有效等位基因数平均达到3.264；观察杂合度和期望杂合度的平均值分别为0.208和0.638，引物多态信息含量平均为0.496；8份山茶种质在相似系数为0.58时，可以分为4类：山茶原种为Ⅰ类，‘黑蛋石’、‘红叶黑魔法’和‘黑骑士’为Ⅱ类，‘黑魔法’和‘金华美女’分别为Ⅲ类和Ⅳ类。【结论】山茶转录组测序的Unigenes信息可作为SSR标记开发的有效来源，为山茶的遗传多样性研究、亲缘关系鉴定以及分子标记辅助育种等奠定了一定的理论基础。

北京林业大学学报. 2019 41(7): 111-120. Published 2019-07-01

高产优质毛白杨良种组培繁育体系构建

2019-07-01

<sec<<b<目的</b<毛白杨是我国北方人工林营造、景观绿化及木材加工等产业应用的主要树种。近年来，由于林业产业升级，原有的毛白杨多圃配套繁育体系不能满足高质量毛白杨良种的快速繁育需求，因此亟需构建高效的毛白杨良种繁育技术体系以保障毛白杨良种在木材生产以及城市绿化中的广泛应用。</sec<<sec<<b<方法</b<以高产优质毛白杨良种‘毅杨1号’‘毅杨2号’和‘毅杨3号’为研究对象，以其茎段和叶片为试验材料，利用组织培养技术构建毛白杨良种组培繁育体系。本研究系统地分析了‘毅杨 1 号’ ‘毅杨2号’和‘毅杨3号’外植体的消毒方法及植物激素对其不定芽、生根及叶片增殖诱导过程中的作用。</sec<<sec<<b<结果</b<（1）75%乙醇处理30 s联合2%次氯酸钠处理5 min是3个毛白杨良种外植体的最佳消毒方法。（2）不定芽诱导中0.3 mg/L 6-BA和0.1 mg/L的NAA适用于‘毅杨 1 号’和‘毅杨2号’ ‘毅杨3号’则在0.5 mg/L 6-BA和0.1 mg/L NAA的条件下增殖系数达到最大。（3）生根诱导中‘毅杨 1 号’和‘毅杨3号’的IBA最适质量浓度为0.5 mg/L，‘毅杨2号’则为0.3 mg/L。（4）叶片增殖结果显示，‘毅杨 1 号’和‘毅杨3号’的植物激素最适质量浓度为1.0 mg/L 6-BA和0.1 mg/L NAA，‘毅杨2号’为0.7 mg/L 6-BA和0.1 mg/L NAA。</sec<<sec<<b<结论</b<本研究构建了‘毅杨 1 号’ ‘毅杨2号’ ‘毅杨3号’的快速繁育体系，可用于毛白杨良种的快速繁殖以及遗传转化研究，并将为毛白杨良种推广应用以及进一步利用基因工程技术在分子水平对现有良种开展精准改良奠定了基础。</sec<

北京林业大学学报. 2019 41(7): 121-127. Published 2019-07-01

不同质量浓度NAA、IBA对栓皮栎、蒙古栎黄化嫩枝扦插生根的影响

2019-07-01

<sec<<b<目的</b<以不同质量浓度的NAA、IBA对选育的栓皮栎、蒙古栎优良种源当年生实生苗半木质化黄化嫩枝扦插生根的影响，探究何种质量浓度下最有利于其扦插生根，以期选出最合适的质量浓度组合，为今后栓皮栎和蒙古栎的无性选育提供技术支持。</sec<<sec<<b<方法</b<本研究以选育的栓皮栎、蒙古栎优良种源当年生实生苗半木质化黄化嫩枝为材料，采用萘乙酸（NAA）、吲哚丁酸（IBA）2种植物生长调节剂，分别设置6个质量浓度（3 000、2 000、1 500、750、600、400 mg/L），并用清水、未黄化实生苗半木质化嫩枝为对照，调查不同质量浓度NAA、IBA对栓皮栎、蒙古栎黄化嫩枝扦插生根的影响。</sec<<sec<<b<结果</b<黄化插穗在生根率、生根数、根长和根径方面均明显优于未黄化插穗，2种植物生长调节剂对黄化栓皮栎、蒙古栎嫩枝插穗不定根诱导差异显著。IBA分别为2 000、1 500、750、600、400 mg/L时处理黄化或未黄化栓皮栎、蒙古栎嫩枝的生根效果均优于NAA相对应的5个不同质量浓度处理的生根效果。在生长调节剂各个质量浓度条件下，处理的黄化栓皮栎、蒙古栎插穗，其不定根发生率、生根数等生根指标均明显高于未黄化插穗所对应的指标。当质量浓度为1 500 mg/L时，栓皮栎黄化嫩枝生根率比未黄化栓皮栎嫩枝的还要高20.0%，蒙古栎黄化嫩枝生根率比未黄化蒙古栎嫩枝的还要高14.6%。</sec<<sec<<b<结论</b<栓皮栎、蒙古栎优良种源当年生实生苗半木质化的黄化与未黄化嫩枝扦插繁殖的最佳植物生长调节剂处理剂量均为1 500 mg/L的IBA。其不定根发生率、生根数等生根指标均最大，其中黄化栓皮栎插穗生根率达100%，黄化蒙古栎插穗生根率达84.6%。</sec<

北京林业大学学报. 2019 41(7): 128-138. Published 2019-07-01

油松地理种群针叶形态解剖与生理指标遗传变异分析

2019-07-01

<sec<<b<目的</b<针叶作为松树生命活动的重要器官,其不同地理种群的形态解剖特征与生理指标的关联尚待阐明，两者间联系可以为认识油松适应性变异提供新的视角。</sec<<sec<<b<方法</b<本研究在对来自油松全分布区不同生境的8个地理种群田间对比试验基础上，分析了4年生苗木次生针叶形态解剖指标、蒸腾与光合生理指标变异及两类指标间的相关关系。</sec<<sec<<b<结果</b<（1）针叶粗细、维管束、气孔和树脂道指标在地理群体间存在显著遗传变异；（2）各生理指标在地理种群间有极显著遗传差异；（3）针叶的净光合速率、蒸腾速率和胞间CO<sub<2</sub<浓度与形态解剖指标均存在不同紧密程度的正相关；（4）种群的胞间CO<sub<2</sub<浓度与产地年降水和1月均温与年降水比值呈显著正相关，气孔限制值与年降水量和1月均温/年降水量成显著负相关；（5）种群针叶的气孔线数与经度成显著正相关，而树脂道数与经度显著负相关，但与海拔成显著正相关；树脂道面积和叶肉面积比值与经度和纬度成显著负相关。</sec<<sec<<b<结论</b<遗传相对稳定的针叶形态解剖指标差异可在一定程度上反映地理种群间的光合生理差异，种群间存在针叶气孔量和调节能力随降水量及其维持力减低而提高趋势,树脂道数量及相对截面积随降水量降低而降低的适应性进化趋势。该发现为认识针叶形态解剖特性与光合生理指标关系，松种的适应性进化以及遗传改良提供了理论参考。</sec<

北京林业大学学报. 2019 41(7): 19-30. Published 2019-07-01

三倍体毛白杨新无性系多性状与环境互作及稳定性分析

2019-07-01

<sec<<b<目的</b<为揭示与阐明三倍体毛白杨纸浆材新无性系在多点试验条件下的主要生长和材性指标遗传变异、无性系与栽培环境互作和稳定性信息，服务于各栽培地区的主栽品种选择。</sec<<sec<<b<方法</b<本文对设置在晋、鲁、豫5个试验点的三倍体毛白杨新无性系区域化对比试验林7年生无性系植株进行了木材基本密度和主干生长指标的调查分析，估算了无性系间遗传变异与稳定性参数。</sec<<sec<<b<结果</b<结果表明：栽培地点、无性系效应对三倍体毛白杨生长性状、木材基本密度以及主干生物量均有极显著影响；地点与无性系间的交互作用对生长性状和主干生物量具显著影响，对木材基本密度的影响不显著。三倍体毛白杨新无性系的木材基本密度重复力为0.92，略大于胸径（0.90）、树高（0.84）、单株材积（0.86）以及主干生物量（0.80）的重复力。通过生长性状、木材基本密度以及主干生物量的稳定性分析，筛选出高产且相对稳定的三倍体毛白杨无性系B303，两个木材基本密度大且稳定性好的无性系B331、B302。三倍体毛白杨生长性状和木材基本密度稳定性评价结果不一致，可能与两者间存在弱的负相关性有关。建议主干生物量可作为纸浆材新品种评价的重要指标。</sec<<sec<<b<结论</b<论文成果深化了对毛白杨材性变异与影响因子的认识，为优良纸浆材品种选择提供了技术参考，对促进优良品种的推广有积极指导意义。</sec<

北京林业大学学报. 2019 41(7): 31-38. Published 2019-07-01

山西省吉县刺槐无性系种质遗传多样性的EST-SSR分析

2019-07-01

<sec<<b<目的</b<了解各对EST-SSR引物检出的等位简单序列重复片段数量，解析吉县良种基地刺槐无性系种质的多态性状况与种质间亲缘关系，为引物利用和刺槐种质遗传管理提供参考。</sec<<sec<<b<方法</b<利用课题组开发的45对EST-SSR引物进行PCR扩增，使用毛细管电泳仪对产物进行检测，用Popgene 1.32版软件对群体遗传参数进行评估，利用NTsys 2.10e进行聚类分析。</sec<<sec<<b<结果</b<45对EST-SSR引物中，除了引物RP-24均表现出良好的多态性。44对引物共检测到等位重复序列298个，每对引物检测到2 ~ 15个，平均6.77个。群体观测杂合度（<i<H</i<<sub<o</sub<）的变化范围为0.022 7 ~ 0.842 1，平均为0.412 6。期望杂合度（<i<H</i<<sub<e</sub<）的变化范围为0.088 7 ~ 0.822 3，平均为0.484 0。引物多态性信息量（PIC）变化范围为0.085 2 ~ 0.796 6，平均为0.444 4。</sec<<sec<<b<结论</b<该基地的刺槐无性系种质具有较高的遗传多样性。由聚类结果可知，在遗传距离为0.81时，可将96份刺槐无性系种质聚成5类。聚类图在分子水平上显示了刺槐无性系种质间的亲缘关系，研究结果对于利用这些引物用于刺槐的种质评价、资源管理和辅助育种有积极的参考价值。</sec<

北京林业大学学报. 2019 41(7): 39-48. Published 2019-07-01

茶壶枣离体多倍体诱导关键技术研究

2019-07-01

<sec<<b<目的</b<离体多倍体育种是枣树育种的重要方法，对其关键技术的研究有利于建立和完善枣树离体多倍体育种体系，加快枣树多倍体种质的创制。</sec<<sec<<b<方法</b<以茶壶枣无菌叶片为材料，将预培养不同天数（7 ~ 20 d）的叶片固定后制成石蜡切片，进行细胞学观察以确定适宜的预培养时间。在此基础上，将叶片不定芽再生技术与秋水仙素染色体加倍技术相结合，在叶片预培养8、9、10、11 d后，分别用70和90 mg/L的秋水仙素处理48和72 h，并对处理后得到的不定芽进行流式细胞术倍性检测。</sec<<sec<<b<结果</b<通过对叶片最佳预培养时间的细胞学研究可以得出，茶壶枣无菌叶片在预培养8 ~ 9 d时，分生细胞的分裂能力最强，且未出现分化现象，在此时期用秋水仙素对叶片进行处理，可大大提高诱导率，并且可以有效避免嵌合体和混倍体的出现。染色体加倍试验发现，在预培养8 d后，用70 mg/L的秋水仙素处理72 h，其诱导率最高，达4.11%，并成功获得8株多倍体植株。通过流式细胞术确定这8株多倍体均为纯合四倍体。</sec<<sec<<b<结论</b<本研究探索出了将茶壶枣叶片不定芽再生体系与秋水仙素染色体加倍技术相结合，人工诱导茶壶枣多倍体的技术方法。</sec<

北京林业大学学报. 2019 41(7): 49-56. Published 2019-07-01

二倍体及其同源四倍体酸枣的生理特征和转录组分析

2019-07-01

<sec<<b<目的</b<研究酸枣基因组复制后分子水平的变异机制，为深入探讨枣树多倍体性状、关键调控基因的克隆及基因工程育种提供参考。</sec<<sec<<b<方法</b<本实验以二倍体及其同源四倍体酸枣为研究材料，比较了二者的叶片相对含水量、叶绿素含量、可溶性糖含量以及可溶性蛋白质含量，对两种材料进行了转录组测序，并参考GO Ontology、KEGG等数据库对差异基因和转录因子进行功能分类与富集分析。</sec<<sec<<b<结果</b<四倍体的叶绿素含量、可溶性糖含量和可溶性蛋白质含量均显著高于二倍体植株，叶片相对含水量在两种材料中没有显著差异。二倍体与四倍体酸枣共1 329个基因具有显著差异，GO功能分析表明这些差异基因主要参与生长发育和胁迫耐受相关功能。KEGG通路分析显示，大部分差异基因富集在碳水化合物代谢、氨基酸代谢和信号传递过程，其中16个关键基因参与糖和氨基酸的代谢与转运过程，如<i<SPS</i<2、<i<GAE</i<6和<i<PGDH</i<3，这些基因在四倍体中具有较高的表达量；23个基因参与激素信号传导通路，其中与生长素传导、应答相关的基因如<i<ARG</i<7，<i<GH</i<3.6和<i<IAA</i<26在四倍体植株中表达量较高，而与油菜素内酯合成酶（CYP）、乙烯不敏感蛋白（EIN）相关的基因在四倍体植株中表达量较低。在对二倍体与四倍体差异转录因子的分析中发现，四倍体MYB转录因子家族基因表达量高于二倍体。</sec<<sec<<b<结论</b<四倍体叶片叶绿素含量高是植株叶色加深的原因之一，可溶性糖、可溶性蛋白质含量高为四倍体叶片变大、茎加粗提供了更多能源物质。参与糖、氨基酸代谢和激素合成、信号传导的关键基因在二倍体与四倍体中差异表达，可能与四倍体植株体内能源物质含量高、生长势强的性状相关；具有渗透调节功能的基因在四倍体中表达量较高暗示着四倍体可能具有较强的抗性。进一步对差异转录因子的分析表明，MYB转录因子在二倍体与四倍体植株中的差异表达可能会导致植物在生长发育、形态建成和抗逆过程中的差异，但二者的具体差异性状还需进一步的实验研究。</sec<

北京林业大学学报. 2019 41(7): 57-67. Published 2019-07-01

茎部形成层赤霉素在植物生长发育中的调控作用

2019-07-01

<sec<<b<目的</b<赤霉素(GAs)是一种重要的植物激素，对植物生长发育具有广泛的调控作用。本文通过对茎部形成层赤霉素在植物生长发育中的调控作用进行研究，为阐明植物体内源活性GAs的运输及其调控作用提供参考。</sec<<sec<<b<方法</b<本研究通过转基因方法特异下调烟草茎部形成层活性GAs含量，探究其对植株茎部、叶片、根生长发育的调控作用；在此基础上，利用35<i<S</i<:: <i<PtGA</i<20<i<ox</i<、35<i<S</i<:: <i<PtGA</i<2<i<ox</i<1转基因烟草株系分别作接穗和砧木进行微嫁接和施加外源GAs，探究内源与外源活性GAs在烟草体内的运输特性。</sec<<sec<<b<结果</b<结果表明，茎部形成层特异启动子LMX5介导的<i<PtGA</i<2<i<ox</i<1转基因烟草植株茎部GAs含量与野生型相比显著降低，而叶与根中含量无明显变化；通过石蜡切片观察发现茎部形成层GAs含量降低明显延缓了茎部木质部的发育，同时对植物的叶片、侧根的生长也有抑制作用；对不同转基因株系微嫁接分析发现，外源施加的GAs可以恢复茎部形成层GAs缺乏引起的表型，而内源活性GAs却不能自由运输，也不能恢复表型；</sec<<sec<<b<结论</b<茎部形成层GAs含量不仅对茎部木质部的发育有重要作用，并且对叶片的生长及不定根的发育也有调控作用，利用微嫁接的方法验证了活性GAs在烟草中的运输机制，明确了GAs在调控植物组织发育中的重要意义，为今后GAs在林木中的应用奠定了理论基础。</sec<

北京林业大学学报. 2019 41(7): 68-74. Published 2019-07-01

青黑杨杂种三倍体花粉母细胞减数分裂染色体行为及其花粉变异研究

2019-07-01

<sec<<b<目的</b<本研究通过分析青黑杨杂种三倍体的花粉母细胞减数分裂特征和配子变异规律，为进一步利用三倍体种质作为中介材料进行杨树染色体工程育种奠定基础。</sec<<sec<<b<方法</b<本研究以雌配子染色体加倍来源的‘哲引3号杨’ × ‘北京杨’杂种三倍体WT-21及杂种二倍体WD-2雄株为材料，基于醋酸洋红染色压片观察，比较分析了两者花粉母细胞减数分裂染色体行为及花粉形态变异。</sec<<sec<<b<结果</b<（1）无论是三倍体杂种WT-21还是二倍体杂种WD-2，其花粉母细胞减数分裂染色体行为均非常丰富，存在高频率的染色体提前分离、落后染色体、微核等异常现象，反映了亲本基因组间较强的异质性。（2）WT-21和WD-2花粉母细胞减数第二次分裂过程均存在平行纺锤体、融合纺锤体、三极纺锤体等异常定向，而且在WT-21中还发生胞质提前分裂，共同导致减数分裂产物中二分体、三分体等的产生。（3）三倍体WT-21的花粉空瘪率达44.55%，高于二倍体WD-2；WT-21饱满花粉的直径显著大于WD-2，从花粉直径分布可推测出WT-21能产生少量未减数花粉；WT-21的花粉生活力为（1.08 ± 0.44）%，显著低于二倍体WD-2（28.67% ± 2.04%）。</sec<<sec<<b<结论</b<由于倍性效应和杂合性的双重影响，青黑杨杂种三倍体的花粉母细胞减数分裂存在复杂的染色体行为，并对配子发育造成影响；利用三倍体的花粉进行授粉，可能获得非整倍体和四倍体后代，为杨树染色体操作奠定基础。</sec<

北京林业大学学报. 2019 41(7): 75-82. Published 2019-07-01

秋水仙碱对银杏和毛新杨雄株生殖细胞的生理影响

2019-07-01

<sec<<b<目的</b<多倍化是树木遗传改良的重要途径，秋水仙碱诱导生殖细胞是树木多倍体诱变的重要方式，但还存在某些树种多倍体诱导困难、多倍化诱导质量难以判别等问题。因此，探究多倍化诱导机制，找到一种能够对秋水仙碱人工诱导树木生殖细胞多倍化效果进行初步判别的科学方法很有必要。</sec<<sec<<b<方法</b<本文以银杏和毛新杨雄性生殖细胞为研究对象，采用茚三酮显色法、CBA法、四氮唑蓝法、愈创木酚法、硫代巴比妥酸法，分别测定了受秋水仙碱诱导后其各自细胞内游离脯氨酸（PRO）含量、可溶性蛋白（Protein）的含量，超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）的活性、丙二醛（MDA）含量等变化趋势，并对比分析了银杏和毛新杨雄性生殖细胞在秋水仙碱加倍诱导状态下各自生理生化指标差异动态变化节点。</sec<<sec<<b<结果</b<秋水仙碱处理后，银杏生殖细胞内脯氨酸含量在12 ~ 36 h先增高后降低，可溶性蛋白含量1 ~ 36 h内降低，SOD活性有所降低，POD活性在3 ~ 36 h内大幅度升高，MDA含量6 h开始升高，12 ~ 48 h处在顶峰状态。毛新杨生殖细胞脯氨酸含量0.5 ~ 1 h内升高后期变化趋势不明显，可溶性蛋白含量24 ~ 48 h内略降低，SOD活性在12 ~ 48 h内明显升高，POD活性与空白组变化差异不明显，MDA含量与空白组、对照组相似。</sec<<sec<<b<结论</b<秋水仙碱诱导对银杏与毛新杨生殖细胞基因表达机制影响不同，对银杏生殖细胞的胁迫强于毛新杨。毛新杨受水分与秋水仙碱胁迫伤害较小，生理指标变化差异不大，但保护酶变化银杏相反，12 ~ 48 h内SOD活性上升明显，POD活性变化不明显。银杏生殖细胞POD活性上升，SOD活性有所降低，在此之前脯氨酸与MDA含量有明显上升趋势，可溶性蛋白含量下降。所以秋水仙碱胁迫损伤积累后的基因表达调控可能是其生殖细胞多倍化困难的主要原因，对基因表达调控的影响主要在秋水仙碱胁迫后期。研究结果将为探究秋水仙碱诱导过程基因表达调控机制奠定基础，并为初步判别不同树木种质生殖细胞多倍化诱导难易提供了理论和实例参考。</sec<

北京林业大学学报. 2019 41(7): 83-90. Published 2019-07-01

转基因三倍体毛白杨花粉活力及枯落物外源基因检测

2019-07-01

<sec<<b<目的</b<长期持续的开展转基因林木安全性评价研究，对林木遗传改良育种工作的开展和转基因林木的生物安全性评价具有重要意义。</sec<<sec<<b<方法</b<对田间种植11年和13年的转<i<AhDREB</i<1基因三倍体毛白杨[（<i<Populus tomentosa</i< × <i<P.bolleana</i<）× <i<P.tomentosa</i<]花粉活力和杂交结实率进行检测。此外，对自然条件下转基因三倍体毛白杨枯落物中外源基因进行检测，并从转基因三倍体毛白杨林下根际土壤中筛选出44株卡那霉素抗性细菌，对其基因组DNA进行PCR检测。</sec<<sec<<b<结果</b<MTT和TTC染色检测结果表明转基因三倍体毛白杨花粉没有活力，杂交试验结果再次表明转基因三倍体毛白杨花粉不具备可授性和育性，其杂交结实率为0。转基因三倍体毛白杨的枯落物（枝、茎和叶）无论是埋在土里，飘落在地表，飘落在草坪上，其外源基因在3个月后均未能检测到。种植13年的转基因三倍体毛白杨枯落物中的外源基因暂未水平转移到根际土壤可培养细菌基因组中。</sec<<sec<<b<结论</b<未发现大田种植13年的转基因三倍体毛白杨对周围生态环境造成显著影响。</sec<

北京林业大学学报. 2019 41(7): 91-100. Published 2019-07-01

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