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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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作者 张磊 周星鲁 +1 位作者 王丽娟 胡建军 《林业科学》 北大核心 2025年第2期190-203,共14页
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... 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。 展开更多
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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外源钙添加对有机物料改良滨海盐碱土固碳潜力的影响 被引量:1
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作者 史文竹 孙禧 +4 位作者 邵旭升 热由索姆 王艮梅 张焕朝 项剑 《林业科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期32-41,共10页
【目的】研究外源钙添加对有机物料改良滨海盐碱土过程中土壤CO_(2)排放和土壤碳库的影响,以期为滨海盐碱土的改良利用与固碳潜力提升提供理论依据。【方法】采用室内培养试验,在施用玉米秸秆生物炭+鸡粪(BM)以及水稻秸秆+鸡粪(SM)的基... 【目的】研究外源钙添加对有机物料改良滨海盐碱土过程中土壤CO_(2)排放和土壤碳库的影响,以期为滨海盐碱土的改良利用与固碳潜力提升提供理论依据。【方法】采用室内培养试验,在施用玉米秸秆生物炭+鸡粪(BM)以及水稻秸秆+鸡粪(SM)的基础上,以氢氧化钙和硅酸钙作为钙源,按照等钙量原则,分别设置了6种处理:不施用硅酸钙和氢氧化钙(CK)、施用12.4 g·kg^(-1)硅酸钙(Ca1)、施用24.8 g·kg^(-1)硅酸钙(Ca2)、施用7.9 g·kg^(-1)氢氧化钙(Ca3)、施用15.8 g·kg^(-1)氢氧化钙(Ca4)以及施用12.4 g·kg^(-1)硅酸钙+7.9 g·kg^(-1)氢氧化钙(Ca5),进行1个月的培养试验。【结果】培养期间外源钙的添加能显著降低CO_(2)累积排放;有机物料的施用会导致土壤有机碳(SOC)的损失,外源钙的添加不会显著影响SOC矿化但会导致土壤无机碳(SIC)含量显著增加,从而弥补SOC的损失,增加土壤的总碳量,实现土壤固碳的目的,适当增加氢氧化钙的添加量对固碳量有促进作用;外源钙添加导致的减排作用主要是通过增加吸收矿化产生的CO_(2),并转化为碳酸钙的形式而固定。【结论】在改良盐碱土的过程中,有机物料配施硅酸钙和氢氧化钙的改良措施能实现土壤固碳减排。 展开更多
关键词 滨海盐碱土 二氧化碳 土壤固碳 土壤无机碳
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真核启动子研究进展 被引量:21
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作者 汤方 涂慧珍 《林业科技开发》 北大核心 2015年第2期7-12,共6页
启动子是基因表达的重要顺式元件,也是基因工程表达载体的一个重要元件,决定着特定基因的定时、定位、定量表达,对其进行研究分析有重要的理论意义和广泛的应用前景。从启动子的基本构成、分类、生物信息学的预测与分析、克隆以及活性... 启动子是基因表达的重要顺式元件,也是基因工程表达载体的一个重要元件,决定着特定基因的定时、定位、定量表达,对其进行研究分析有重要的理论意义和广泛的应用前景。从启动子的基本构成、分类、生物信息学的预测与分析、克隆以及活性功能验证几个方面进行综述,介绍了多种启动子顺式作用元件的生物预测方法、启动子克隆和功能验证的各项技术,以期为克隆启动子和研究基因的表达调控提供参考。 展开更多
关键词 启动子 基因 生物信息学 克隆 PCR
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拟蕈状芽孢杆菌JYZ-SD5与菌根真菌互作对水杉生长和耐盐性的影响
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作者 李振倩 吴小芹 孔维亮 《林业科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第1期99-109,共11页
【目的】研究盐胁迫下拟蕈状芽孢杆菌(JYZ-SD5)和裂褶菌(Be)互作对水杉生长和耐盐性的影响,以探究其作用机制,为利用有益微生物提高木本植物耐盐性以及盐碱地生物修复利用提供参考依据。【方法】盐胁迫下采用盆栽试验探讨拟蕈状芽孢杆菌... 【目的】研究盐胁迫下拟蕈状芽孢杆菌(JYZ-SD5)和裂褶菌(Be)互作对水杉生长和耐盐性的影响,以探究其作用机制,为利用有益微生物提高木本植物耐盐性以及盐碱地生物修复利用提供参考依据。【方法】盐胁迫下采用盆栽试验探讨拟蕈状芽孢杆菌JYZ-SD5和裂褶菌Be对水杉相关生理代谢指标和耐盐性的影响。【结果】1)与对照相比,各接菌处理均提高了水杉的生物量和根系生长参数,其中双接种JYZ-SD5+Be效果优于单接种,双接种处理的水杉幼苗株高和地径分别提高65.47%和63.46%,根长、根表面积、根体积、总根尖数和分枝数分别显著提高1.05、1.51、2.2、1.88和2.31倍(P<0.05)。2)在盐胁迫下,与未接种对照相比,各接菌处理均有效缓解了盐胁迫对水杉叶片的损害,盐害症状减轻;单接种JYZ-SD5分别显著提高了水杉可溶性糖、可溶性蛋白和脯氨酸12.4%、62.58%和38.99%(P<0.05),单接种Be以及双接种处理分别显著提高水杉脯氨酸122%和35.64%(P<0.05)。3)盐胁迫下,与未接种对照相比,各接菌处理均有效降低水杉H2O2含量、O_(2)·-产生速率、丙二醛含量和电解质渗漏,其中单接种JYZ-SD5分别显著降低26.58%、9%、15.85%和18.76%(P<0.05),单接种Be分别降低8.91%、7.77%、8.54%和22.09%,双接种JYZ-SD5+Be分别显著降低15.58%、26.38%、53.66%和30.39%(P<0.05);同时各接菌处理均显著降低了水杉的超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)和谷胱甘肽还原酶(GR)活性。4)盐胁迫下,与未接种对照相比,各接菌处理提高了水杉茎和叶中的K+含量,降低了Na^(+)含量,从而降低了Na^(+)/K^(+)比,尤以单接种Be效果最好,分别显著降低水杉茎和叶Na^(+)/K^(+)比23.84%和26.58%(P<0.05)。【结论】根际促生细菌JYZ-SD5与外生菌根真菌Be可促进水杉生长,并可通过提高水杉植株水分吸收、渗透调节物质积累、维持细胞膜稳定性、降低膜脂质过氧化水平、活性氧积累及抗氧化酶活以及降低Na+/K+比来缓解盐胁迫对水杉的损伤,提高水杉对盐胁迫的耐受性。 展开更多
关键词 拟蕈状芽孢杆菌JYZ-SD5 裂褶菌Be 水杉 盐胁迫 耐盐性
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芳樟醇、桉叶油素取食胁迫下香樟齿喙象(鞘翅目:象甲科)幼虫的生长发育及抗性基因的转录表达
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作者 王璟廷 李寿银 +2 位作者 左壮 徐文轩 郝德君 《林业科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第5期109-120,共12页
【目的】探究香樟齿喙象与香樟互作中的寄主选择和适应机制,明确香樟齿喙象幼虫对芳樟醇、桉叶油素胁迫生境下的生长发育适应性及其解毒代谢方式,以阐明香樟齿喙象专性为害香樟的潜在机制。【方法】采用人工饲料混药法,测定香樟齿喙象... 【目的】探究香樟齿喙象与香樟互作中的寄主选择和适应机制,明确香樟齿喙象幼虫对芳樟醇、桉叶油素胁迫生境下的生长发育适应性及其解毒代谢方式,以阐明香樟齿喙象专性为害香樟的潜在机制。【方法】采用人工饲料混药法,测定香樟齿喙象初孵幼虫取食不同质量分数芳樟醇和桉叶油素3天后的死亡率,明确香樟齿喙象幼虫对2种萜类物质的敏感性。分别设定10.0、19.7 mg·g^(-1)的芳樟醇及5.0、15.2 mg·g^(-1)的桉叶油素进行长期取食处理,测定香樟齿喙象幼虫阶段的存活曲线、发育历期、体重等生长发育指标,明确香樟齿喙象幼虫对2种萜类物质的生物学响应。利用qRT-PCR技术,测定香樟齿喙象4龄幼虫取食芳樟醇和桉叶油素后的解毒酶基因(细胞色素P450酶、羧酸酯酶、UDP-葡萄糖醛酸转移酶、谷胱甘肽-S-转移酶和ABC转运蛋白)和表皮蛋白基因的相对表达量变化。【结果】芳樟醇和桉叶油素在2种处理质量分数条件长期胁迫下,对香樟齿喙象幼虫的生长发育产生显著的抑制作用,并且抑制作用随质量分数增加而增强,即发育历期延长、体重降低以及死亡率提高。此外,还表现出幼虫在蜕皮期前后出现高频死亡的特征。相较于桉叶油素,香樟齿喙象幼虫对芳樟醇表现出更强的耐受性。qRT-PCR结果显示,芳樟醇胁迫能够显著地诱导香樟齿喙象幼虫体内细胞色素P450酶和表皮蛋白的基因表达,而桉叶油素取食胁迫下仅有1条UDP-葡萄糖醛酸转移酶的基因表达量显著上调。【结论】香樟齿喙象幼虫对2种寄主植物次生物质的取食胁迫产生不同生理适应性。同时,其幼虫的解毒酶相关基因和表皮蛋白基因对2种萜类物质胁迫的表达响应模式存在差异性。香樟齿喙象幼虫能够有目的地调控不同生理适应机制,以克服不同的寄主次生物质防御,以实现寄主定殖和种群暴发。 展开更多
关键词 香樟齿喙象 寄主次生物质 解毒酶 表皮蛋白 生理适应性
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