赤霉素调控木质部发育的细胞学研究   总被引：1，自引：1，他引：0  

李哲馨  钮世辉  高琼  李伟 《北京林业大学学报》2014,36(2):68-73

以烟草为材料,通过转基因技术与外源施用激素,获得了超表达PtGA20ox、PtGA2ox1 及NtGA20ox RNAi 转基 因植株及不同激素处理野生型烟草植株,并对这些植株茎部木质部进行了石蜡切片及显微观察。结果表明:提高 内源赤霉素(GA)水平或外源施用GA3 能够明显促进烟草节间快速伸长,并促使木质部形成提前,木质部分化程度 提高;降低内源GA 水平或外源施用GA 合成抑制剂PAC 则延缓木质部的发育。研究结果证明了GA 在木质部发 育过程中起到正向调控作用,且存在依赖GA 浓度的调控机制;生长素IAA 对木质部发育的正向调控作用至少部 分是通过促进GA 的合成实现的。   相似文献   

油松FT/TFL1-like基因表达模式与调控分析     

刘洋  李帮同  杜桂华  黄东旭  周先清  钮世辉  李伟 《北京林业大学学报》2018,40(10):60-66

目的PEBP基因家族的FT-like与TFL1-like亚基因家族在被子植物生殖发育调控网络中处于核心调控节点，而在针叶树中，仅存在未分化的FT/TFL1-like亚基因家族。研究表明针叶树FT/TFL1-like可能在生殖发育、生长节律及休眠过程中发挥重要功能。然而，目前关于针叶树FT/TFL1-like基因系统的表达模式与不同环境因子对其表达的调控仍然缺乏深入认识。方法本研究从油松中分离得到两个FT/TFL1-like基因，分别命名为PtTFL1与PtTFL2，对它们在不同组织、不同发育阶段雌雄球花、休眠与解除休眠过程中针叶、深冬相对高温、不同光质与光周期处理中的表达水平进行了系统分析。结果PtTFL1仅在花粉中特异表达，在其他组织中只有痕量表达或不表达。而PtTFL2表达范围非常广泛，且在芽组织中的表达丰度显著高于其他组织，二者在快速增殖的愈伤组织中均无明显表达；另外，对PtTFL2在不同环境下表达水平进行分析发现，PtTFL2在芽、针叶休眠时期大量积累，且随着休眠解除表达量水平持续降低；在不足以打破休眠的相对高温处理下，PtTFL2的表达受到极显著的抑制；短日照下远红光处理可以高效诱导PtTFL2的表达。结论由此可知，PtTFL1在油松生殖发育进程中的特异性可能与花粉成熟过程相关，而PtTFL2可能参与更多其他发育调控，但二者均不是维持细胞活性所必须的基因；秋季环境条件非常利于PtTFL2在针叶、芽中大量表达，其表达模式与休眠过程高度相关，但PtTFL2对温度响应过于敏感，其在针叶、雌雄球花中的表达模式很可能是对温度响应的结果，这表明PtTFL2自身的表达可能并不足以维持休眠，也并不作为球花发育调控中的控制因子，而很可能只是作为一个温度、短日照远红光信号的感受与传递因子。本研究为深入理解FT/TFL1-like基因在油松生殖与休眠等重要发育过程中的功能，揭示不同环境因子对其表达的调控作用提供了重要依据。   相似文献   

山西油松第二代种子园亲本选择与配置设计   总被引：3，自引：2，他引：1  

袁虎威  梁胜发  符学军  钮世辉  李伟  李悦 《北京林业大学学报》2016,38(3):47-54

山西油松种子园正处于从初级向高世代发展的关键时期。本文以山西省吕梁山国有林管理局上庄油松初级种子园优树自由授粉子代测定林为研究对象,系统研究了第二代种子园建设中的优良家系选择、优良家系内单株选择、SSR亲缘分析、SSR遗传多样性分析、配置设计等问题。结果表明,子代测定林内家系间的材积生长存在显著差异,在77个测定家系中选出20个优良家系。按照单株材积优势比的相对大小从油松种子园自由授粉子代测定林的20个优良家系中各选出1个最优单株,优良单株的平均材积优势比和平均材积遗传增益分别为0.25和0.13。优良单株间亲缘分析结果表明,20个单株间存在不同程度的亲缘关系,其中3号单株与其余19个单株间的亲缘关系最远;15和17号单株间的亲缘关系最近。优良单株间遗传多样性分析结果表明,单株间的遗传多样性水平较高,其多态信息含量(PIC)的平均值为0.532 4;由单株构成的群体处于相对平衡状态,其杂合度(H)、期望杂合度(He)和固定指数(F)的平均值分别为0.595 5、0.570 3和-0.018 4。根据亲缘分析结果,第二代种子园采用不平衡、不完全固定区组设计的配置方式,考虑无性系间亲缘关系的同时提高了最优无性系出现的比例,实现了材积遗传增益的有效提高。研究结果为指导山西第二代种子园建设提供了重要理论依据,为推进分子标记在油松遗传改良中的应用提供了重要思路。   相似文献   

低温胁迫对赤霉素代谢的调控研究   总被引：1，自引：1，他引：0  

高琼  钮世辉  李伟  陈晓阳 《北京林业大学学报》2014,36(6):135-141

通过4℃处理,对模式植物拟南芥与烟草赤霉素(GA)代谢相关基因的表达进行了分析,结果表明:低温胁迫 抑制赤霉素前体GGPP 合成通路众多基因的表达,而促进催化GA 失活酶编码基因及赤霉素受体基因的表达。通 过对超表达PtGA20ox、PtGA2ox1 及AtCBF1 的转基因烟草及4℃处理野生型烟草植株GA1 含量及代谢相关基因的 表达分析表明,低温胁迫下,GGPP 合成与GA 失活酶编码基因的表达属于主动调控,低温响应通路中关键因子 CBF1 可能参与了此调控过程,而赤霉素受体基因表达受到了低水平GA 的反馈调控。该研究揭示低温胁迫下生长 延滞可能是植物主动响应环境变化的过程,通过抑制前体积累及加速失活而降低GA 水平可能在植物适应低温胁 迫过程中发挥着重要作用。   相似文献   

油茶SRAP-PCR反应体系的建立和优化     

孙佩光  奚如春  钮世辉  骈瑞琪  陈晓阳 《广西农业生物科学》2010,(6):1192-1199

为了建立油茶SRAP-PCR扩增体系,本研究使用单因素试验设计,对反应体系的Taq酶、Mg2＋、模板DNA、dNTP和引物浓度5个主要影响因子各设10个不同的水平梯度,筛选出适宜的因子范围;在此基础上,进一步采用L16（45）正交设计,对影响油茶SRAP-PCR反应体系的5个因素在4水平上进行优化,建立了油茶SRAP-PCR最佳反应体系,即25μL体积中包含模板DNA30ng,Mg2＋2.8mmol/L,引物0.44μmol/L,dNTP0.2mmol/L和Taq酶1.0U。该SRAP-PCR体系的建立为油茶种质资源遗传多样性分析、品种鉴定及指纹图谱构建等研究提供了一个标准化的程序。  相似文献   

有限种群油松种子园的遗传多样性与交配系统   总被引：1，自引：1，他引：0  

程祥  张梅  毛建丰  钮世辉  马俊  李伟  李悦 《北京林业大学学报》2016,38(9):8-15

运用10对SSR引物对油松无性系种子园内3个配置区共63个无性系(无性系亲本之间有重复)及320个子代进行研究,选择第9配置区的亲子代群体进行固定配置与交配系统关系的研究。结果发现:有限种群固定配置油松种子园的无性系具有较高的遗传多样性,子代保留了亲本所有的等位基因,且子代群体的等位标记数多于亲本,说明子代与亲本具有同样高的遗传多样性,而且高于亲本;在分析第9配置区的交配系统时,在80%的置信度下,配置区内异交率达到了100%,这说明固定配置下油松种子园的交配系统以异交为主;邻居花粉距离(即距离小于7.07 m)传播的交配成功率为21.90%;传播距离40 m以内的交配成功率达到了71.43%,距离大于40 m的交配成功率达到了6.67%,说明固定配置区内的花粉空间传播范围比较均匀,花粉传播范围广泛。对于配置区间的基因交流研究,我们发现各配置区均有来自其他2个配置区不同程度上的花粉影响,说明各配置区间的基因交流相对充分。另外,我们发现种子园的外来花粉影响率达到了11.88%。   相似文献   

基于BWB的油松初级种子园混合子代优树选择与配置设计   总被引：4，自引：2，他引：2  

袁虎威  王晓飞  杜清平  钮世辉  李悦  李伟 《北京林业大学学报》2017,39(11):28-34

当前甘肃中湾油松良种基地正处于由第一育种周期向第二育种周期发展的关键转折时期,如何以前期改良成果为基础,结合现代林木育种的先进理论和技术,更高效地筛选和利用第二育种周期种质资源已经成为亟待解决的重要问题。本研究以甘肃中湾油松良种基地大规模初级种子园无谱系自由授粉混合子代群体为研究对象,详细阐述了基于种子园自由授粉混合子代的油松高育种周期优良种质资源选择、评价及配置利用策略等问题。结果表明,按照单株材积优势比的相对大小从中湾自由授粉混合子代中选出40个优良单株,其平均材积优势比为0.83;优良单株群体具有较高的遗传多样性,其平均多态性信息含量为0.620 2。基于SSR分子标记的亲缘分析结果表明,40个单株间亲缘关系不同,分属于23个同源组;为有效控制近交,进行了同源组内优良单株的二次选择,最终入选23个优良单株,并将之用作第二育种周期种子园的建园亲本。结合建园亲本材积优势比和亲缘分析的结果,制定了中湾第二育种周期种子园的分组、不平衡、完全、固定区组配置设计策略,兼顾了种子园子代材积遗传增益的提高和遗传多样性的维持。研究结果为油松高育种周期优良种质资源的高效选择及合理利用提供了新的思路,为缩短油松育种周期、提高油松育种效率奠定了基础。   相似文献   

针叶树G ID1同源基因分离鉴定与功能预测     

张运城  周长虹  钮世辉  李伟 《北京林业大学学报》2015,37(5):40-48

GID1作为赤霉素(GA)受体蛋白,是GA信号通路的重要组成部分,其编码基因GID1在被子植物中已经被广泛克隆,但在针叶树种中的研究十分滞后。为了分离针叶树GA受体GID1基因并推测其功能,本研究以拟南芥GID1s序列为探针,在油松高质量参考转录组内筛选并鉴别出了油松GID1直系同源基因;基于该基因序列同源克隆了樟子松、白皮松、赤松GID1基因,通过BLAST获得了日本落叶松、火炬松、白云杉与挪威云杉的GID1-like基因;对针叶树GID1基因进行序列保守性、蛋白结构和组织表达活性分析。结果表明:针叶树种很可能只含有一个GID1基因,该基因在针叶树中具有很高的保守性;虽然与被子植物GID1之间的序列一致性较低,但其保持GA亲和活性所必需的氨基酸残基十分保守,与其下游DELLA蛋白相互作用的功能域与结构同样十分保守,推测其在针叶树GA信号转导中具有受体功能;表达分析显示GID1在挪威云杉不同组织和油松雌雄球花不同发育阶段间表达较为稳定,表明GID1可能广泛参与这些组织的发育过程,针叶树GA信号调控通路中GA受体的转录调控可能并不是核心调控机制。研究结果为GID1基因在针叶树生长发育过程中的分子调控机制研究奠定了基础。   相似文献   

基于SLAF-seq技术的白皮松SNP分子标记开发     

田倩  刘双委  钮世辉  李伟 《北京林业大学学报》2021,43(8):1-2

  目的  在白皮松全基因组范围内开发大量特异性SNP分子标记,为白皮松关键基因定位、分子标记辅助选择和种质资源评价提供足够多的分子标记资源。  方法  本研究以5个群体的共52份白皮松资源为材料,选择火炬松基因组为参考基因组,利用特异性位点扩增片段测序技术（SLAF-seq）,在多态性SLAF标签上开发大量特异性SNP位点,并过滤出一批高质量SNP位点用于白皮松不同群体的遗传多样性分析。  结果  通过序列对比分析,共获得23 597 049个SLAF标签,其中具多态性的SLAF标签有370 659个,共开发得到1 291 290个白皮松群体SNP。在缺失率小于20%、次要等位基因频率（MAF）大于5%的条件下,对所有SNP位点进行过滤,共得到346 840个高一致性的白皮松群体SNP,占SNP总量的26.9%,其中包含9个仅在北京鹫峰（JF）群体中存在变异的SNP位点、148个仅在陕西蓝田（LT）群体中存在变异的SNP位点、425个仅在甘肃麦积山（MJS）群体中存在变异的SNP位点、1 466个仅在陕西午子山（WZS）群体中存在变异的SNP位点、4个仅在山西柏洼山（BWS）群体中存在变异的SNP位点。基于过滤后的346 840个SNP分子标记在5个白皮松群体中进行的遗传多样性分析表明,白皮松不同群体间的遗传多样性存在显著差异,其中MJS和WZS群体的遗传多样性水平相对较高,JF群体的遗传多样性水平相对较低。  结论  研究结果表明,利用SLAF-seq技术可以实现全基因组范围内大量SNP标记位点的开发,且开发的SNP标记在白皮松不同群体中表现出较为丰富的遗传多态性,为白皮松种质资源鉴定、QTL定位、遗传连锁图谱构建以及重要性状的关联分析等研究奠定了基础,对今后白皮松种质资源保护和分子标记辅助选择育种具有重要意义。   相似文献   

赤霉素对根尖径向生长的调节作用研究   总被引：4，自引：3，他引：1  

钮世辉  李伟  陈晓阳 《北京林业大学学报》2013,35(3):71-76

通过转基因与RNAi 基因沉默技术,获得了由35S 组成型启动子和TobRB7 根尖特异表达型启动子分别启动 表达的PtGA20ox、PtGA2ox1 烟草转基因株系和NtGA20ox RNAi 株系,对转基因植株根尖进行大样本(n 100)显微 观察。统计结果显示:转基因植株根尖径向生长与对照相比具有极显著差异,外源施用GA3 与赤霉素合成抑制剂 PAC 可以逆转这种差异,表明赤霉素对根尖径向生长具有负调控作用;此外,利用TobRB7 启动子在根尖分生组织 特异上调和下调内源赤霉素水平可以得到与组成型调控转基因植株相似的表型,表明赤霉素对根尖径向生长的负 调控作用主要是通过对根尖分生组织生长发育的调控实现的。   相似文献