摘要：【目的】基于转录组测序数据开发苦楝SSR标记,为苦楝种质资源的选育、评价和遗传改良提供理论基础和科学依据。【方法】利用Illumina HiSeqTM 2500平台对苦楝叶片进行高通量测序,分别利用Trinity、MISA软件对转录组数据进行拼接组装、序列检索及SSR分布类型和特征分析。采用Primer 3软件设计合成100对SSR引物,分别用2%琼脂糖凝胶电泳和PAGE凝胶电泳进行初步筛选和多态性筛选。【结果】共获得Unigenes 20077条,平均长度为1431.82 bp,N50为1955 bp;对Unigenes进行SSR位点的发掘和分析,发现4116条Unigenes序列中含有5469个SSR位点,SSR的发生频率为20.50%,平均分布距离为8.74 kb;单、二、三核苷酸重复单元分别占总SSR的50.23%、24.43%和22.11%;SSR重复单元以6~10次重复的最多,占总数的51.27%。筛选出16对多态性引物并进行PCR扩增,共检测到56个等位基因片段,平均每个位点含3.5个,平均有效等位基因数为2.31个,平均Shannon多样性指数I为0.861,平均多态性信息含量PIC为0.507。【结论】苦楝转录组SSR位点具有较高的出现频率和分布密度,基元类型和重复次数相对较高,具有高多态性的潜能,可以进行有目的的引物设计和开发。开发的16对SSR引物在苦楝上可检测到较高的多态信息含量,进一步丰富了楝科现有SSR标记数据库资源,可为楝科植物在基因组水平上的遗传多样性分析和分子辅助育种等提供参考。

摘要：【目的】为筛选美国白蛾在不同温度处理、不同发育阶段、幼虫不同组织中稳定的内参基因,为美国白蛾相关的基因定量研究奠定基础。【方法】在美国白蛾转录组测序结果中筛选出8个候选内参基因GAPDH、ACT、RPL12、RPL18a、RPS16、EF1α、EF1β、18S rRNA,获得碱基序列。将以上序列进行克隆、测序、比对最终证明其为美国白蛾的基因且碱基序列正确,之后将其上传到NCBI获得登录号。设计以上8个候选内参基因的实时荧光定量PCR(qRT?PCR)引物,利用qRT?PCR技术测定8个候选内参基因在美国白蛾不同发育阶段(幼虫1~6龄)、不同温度处理下(-10、-5、0、25、35、40、45℃处理2 h)、幼虫的不同组织(头、肠道、脂肪体、马氏管、表皮)中的表达量,记录Ct值;然后通过ΔCt法、GeNorm、NormFinder和BestKeeper共4种方法对8个候选内参基因在不同条件下的Ct值进行统计分析,最后综合RelFinder选出最稳定的内参基因。通过GeNorm计算Vn/(n+1)最合适内参基因的数目。【结果】Ct分析表明,在不同发育阶段和在不同温度处理下表达最稳定的是RPL12;在幼虫不同组织中,最稳定的是RPS16。GeNorm分析结果与ΔCt分析结果相同。NormFinder分析表明,在不同的发育阶段和不同温度处理下最稳定的候选内参基因分别是RPL18a和EF1α;在幼虫组织中,最稳定的是ACT。BestKeeper分析认为,不同发育阶段,ACT、GAPDH不适合作为内参基因;不同温度处理下,ACT、RPL18a、RPL12、RPS16、EF1β不适合作为内参基因;在不同幼虫组织中,RPL18a、EF1α、EF1β、18S rRNA不适合作为内参基因。最后RelFinder综合评价显示,在不同的发育阶段最稳定的内参基因组合是RPL12和EF1β,最不稳定的是ACT;在不同的温度处理下,最稳定的内参基因组合是EF1α和GAPDH,最不稳定的是ACT;在不同组织中,最稳定的组合是ACT和RPS16,最不稳定的是RPL18a。经GeNorm软件计算,最合适的内参基因数目应该是2个。【结论】在美国白蛾不同发育阶段的基因定量研究中,建议以RPL12和EF1β作为内参基因;在不同温度处理的基因定量研究中,建议以EF1α和GAPDH作为内参基因;在幼虫不同组织的基因定量研究中,建议以ACT和RPS16作为内参基因。此外,亦初步说明了昆虫内参基因在不同试验条件下的不稳定性。

摘要：【目的】探索吡咯伯克霍尔德氏菌JK-SH007(Burkholderia pyrrocinia JK-SH007)合成生长素吲哚-3-乙酸(indole-3-acetic acid, IAA)的能力,并阐明*** JK-SH007存在色氨酸依赖型的吲哚-3-乙酰胺(indole-3-acetamide, IAM)IAA合成途径。【方法】使用Salkowski比色法和酶联免疫吸附法(ELISA)进行L-色氨酸对*** JK-SH007合成IAA能力影响的检测;以*** JK-SH007全基因组为模板,设计特异性引物克隆iaaM和iaaH基因,并使用生物信息学方法对其蛋白质和亲缘关系进行分析;通过实时荧光定量PCR方法分析*** JK-SH007中的iaaM和iaaH基因在L-色氨酸处理下的差异表达。【结果】*** JK-SH007菌株能够合成15.663μg·mL-1的IAA,在以L-色氨酸为前体的条件下其合成IAA的量显著增加,达到了44.404μg·mL-1。iaaM和iaaH基因均含有一个完整的开放阅读框,其中iaaM基因全长1 782 bp,编码593个氨基酸,属于Aminooxidase super family家族;iaaH基因全长1 368 bp,编码455个氨基酸,属于Amidase super family家族。在L-色氨酸的处理下,*** JK-SH007中的iaaM和iaaH基因的表达量均显著增加。【结论】*** JK-SH007具有合成IAA的能力,L-色氨酸对其合成IAA具有显著促进作用,且克隆得到了iaaM和iaaH基因,其在进化上具有一定的保守性,证明*** JK-SH007中存在吲哚-3-乙酰胺IAA合成途径。

摘要：【目的】棕榈疫霉是农林业生产上的一种危害严重的病原菌,建立棕榈疫霉的快速分子检测技术对于预测疫病发生情况、及时采取有效的防治方法控制疫病的传播和流行、减少经济损失具有重要意义。【方法】采用环介导等温核酸扩增技术(loop-mediated isothermal amplification,LAMP),建立了以基因间隔区(intergenic spacer,IGS)为靶标的快速、简单、特异和灵敏的棕榈疫霉菌的检测方法。以IGS基因为靶序列,利用环介导等温核酸扩增技术,设计了多组LAMP引物,同时建立并优化了LAMP反应体系与条件,最终筛选出1组扩增反应结果较好的LAMP引物,采用该组引物进行特异性、灵敏度和实际应用的验证。在扩增前加入染料羟基萘酚蓝(HNB)作为反应指示剂,根据HNB的颜色变化判定反应结果。【结果】整个检测过程在等温64℃条件下仅需80 min即可通过肉眼直接目测试验结果。在特异性试验中,通过HNB显色只有在棕榈疫霉菌株中能观察到天蓝色的阳性反应,而在其他疫霉、腐霉和真菌的供试菌株仍为紫色的阴性反应;在灵敏度试验中,PpIGS-LAMP技术检测灵敏度达到10fg.μL^(-1)目标菌纯DNA;在实际应用中,PpIGS-LAMP技术能够快速检测出采自田间的木薯根部土壤中目标菌和人工接种发病木薯组织样品的目标菌。【结论】本研究在国内外首次采用环介导等温扩增技术检测棕榈疫霉,建立了1种快速、高灵敏度、高特异性、可视化的棕榈疫霉的LAMP检测方法。建立的棕榈疫霉菌的LAMP检测方法在80 min内可完成待检样品的检测过程,显著缩短检测时间,降低基层部门的检测成本,为棕榈疫霉引起疫病的检疫和所致病害的快速诊断提供了新的检测技术。

摘要：【目的】对日本抗性黑松体细胞胚成熟的影响因子进行研究,探究各因素在体细胞胚发生过程中的作用,为进一步提高体细胞胚发生的质量和数量提供理论依据。【方法】胚性细胞团在固体增殖培养基上继代生长10天,使用灭菌(75%乙醇擦拭、紫外灭菌30 min)的电子天平称量1 g胚性细胞团,采用50 mL无菌量筒(紫外灭菌30 min)量取30 mL培养液中于100 mL的三角瓶中,将1 g胚性细胞团转至100 mL的三角瓶中,手动搅拌至细胞团分散,置于90 r·min^(-1)摇床上,25℃黑暗培养7～8天。随后,取3 mL沉淀悬浮细胞进行继代增殖,每星期继代增殖一次至胚性细胞全部均匀散落于培养液。将继代4次的胚性细胞充分摇匀,取2 mL(鲜质量约200 mg)胚性悬浮细胞喷洒在不同组分麦芽糖(30、45、60 g·L^(-1))、脱落酸(ABA)(0、5、10、20、30、50 mg·L^(-1))、聚乙二醇(PEG8000)(0、50、75、100、125、150 g·L^(-1))、活性炭(AC)(1、2、3 g·L^(-1))、琼脂(琼脂6、8、10、12 g·L^(-1),植物凝胶2、2. 5、3、3. 5 g·L^(-1))以及麦芽糖、ABA、PEG 3因素的组合固体成熟培养基上。【结果】以#1337为材料的体细胞胚成熟发育过程中,麦芽糖45 g·L^(-1),获得的体细胞胚数量显著增多。ABA浓度为5～20 mg·L^(-1),体细胞胚数量呈显著上升趋势,ABA为20 mg·L^(-1)时,获得的体细胞胚最多。125 g·L^(-1)PEG8000为体胚发生最佳浓度; AC 2 g·L^(-1)时,胚性细胞形成结构完整、数量较多的成熟体胚;成熟培养基中添加琼脂粉,培养基不能凝固,植物凝胶更适合作为成熟培养基凝固剂。3 g·L^(-1)植物凝胶为抗性黑松体胚发育成熟的最佳浓度。在设计的9种成熟培养基组合中(胚性细胞#1337、#1537、#1637),胚性细胞产生体细胞胚最多的成熟培养基组合为麦芽糖45 g·L^(-1)、ABA 10 mg·L^(-1)、PEG8000 125 g·L^(-1)。在不同的麦芽糖、ABA和PEG组合中,不同无性系生产体细胞胚数量呈现出不同的变化趋势:胚性细胞系#1337体胚发育成熟的最佳组合为麦芽糖45 g·L^(-1)+ABA 10 mg·L^(-1)+PEG 125 g·L^(-1);#1537和#1637体胚发育成熟的最佳组合为麦芽糖30 g·L^(-1)+ABA 10 mg·L^(-1)+PEG 125 g·L^(-1);在3个无性系中PEG的极差最大,对抗性黑松体细胞胚发育成熟的影响最大。【结论】抗性黑松体胚发育成熟过程中,麦芽糖45 g·L^(-1)、ABA20～30 mg·L^(-1)、PEG8000 125 g·L^(-1)、AC 2 g·L^(-1)和植物凝胶3 g·L^(-1)对体细胞胚成熟都具有促进作用。30 g·L^(-1)麦芽糖、10 mg·L^(-1)ABA、125 g·L^(-1)PEG为抗性黑松体胚发育成熟的最佳组合。

摘要：以南方型黑杨引进后主栽区重点推广栽植的12个无性系为研究对象,利用EST-SSR分子标记进行多态性分析,并建立无性系鉴定的指纹图谱,为优良黑杨无性系的推广提供依据。用EST-trimmer对NCBI数据库中的EST序列进行分析、MISA软件找出SSR位点后运用primer3在线设计获得的30对EST-SSR引物,对12个黑杨无性系进行PCR扩增。经过筛选获得18对多态性引物,对12个黑杨无性系进行扩增获得88个等位基因,多态率为70.5%,平均观察等位基因数为2.1463,平均Shannon’s多样性指数为0.5927。通过5对引物组合(EU147、EU43、EU11、EU164和EU81)可以将12个黑杨无性系进行区分,并在此基础上构建指纹图谱。亲缘关系分析发现无性系间的遗传相似系数为0.6020~0.9040,平均值为0.7691;无性系间的遗传距离较近,与其均来源于美洲黑杨和欧美杨的相似遗传背景有关。总之,EST-SSR标记可以对南方型黑杨主栽无性系进行有效鉴定。

摘要：信息技术是人类文明发展的重要推动力,也是当今世界发展最快、影响最大的高新技术之一。随着现代信息技术在林业领域的广泛应用,智慧林业成为了现代林业发展的必由之路。智慧林业是物联网、大数据、云计算、人工智能、移动互联网等新一代信息技术与3S技术、智能装备及林木育种、森林培育、森林经营、森林保护等林业生产和管理业务深入融合新模式。我国智慧林业的发展,在现代林业发展中具有重要的里程碑意义。笔者首先介绍了智慧林业产生的背景、内涵、特征、理论基础和研究方法,以及针对智慧林业发展所进行的顶层设计、项目部署实施、科研平台建设及人才培养概况;然后系统介绍了林业智能感知、空间信息技术、大数据及云计算、虚拟现实和智能装备技术等智慧林业关键核心技术的研究现状;进一步介绍了智慧林业在林木遗传育种、森林精准培育、森林资源监测与经营决策、林火监测预测及病虫害防治、野生动植物保护方向上的应用进展;最后,分析了未来智慧林业的发展目标,展望了智慧林业技术体系的主要发展方向。笔者认为,智慧林业的发展需要进一步推进智能算法及硬件的研发和应用,并加强智慧林业理论基础研究;同时,还需在精准多源数据获取的基础上,将现代数据挖掘、模型模拟、智能分析技术融入林业生产的业务流程中,服务林业生产的全产业链,引领林业高质量发展。

摘要：为了探讨林下植物物种多样性对杨树(Populus spp.)人工幼林阶段土壤微生物区系的影响,在林下设计了林下植被物种数量递增的3种处理,即清除林下植被(无林下植物)、保留单一林下植物(一种林下植物)和保留物种多样的自然林下植被(多种林下植物),于处理1年后采样分析土壤微生物生物量碳(MBC)和氮(MBN)含量、基于Biolog-ECO微平板的土壤微生物群落代谢特征以及与土壤碳、氮转化相关的胞外酶活性的差异,以期从土壤养分转化和供应的角度为科学管理人工林林下植被提供依据。结果表明,林下植被处理对8月份0—5 cm土层的土壤MBC、MBN含量以及酶活性有较大影响。与清除林下植被处理相比,保留单一林下植物处理8月份0—5 cm土层的土壤MBC、MBN含量以及β-葡萄糖苷酶、多酚氧化酶和芳基酰胺酶活性显著增加,增幅分别为27.91%、54.48%、14.74%、32.53%和6.20%,而保留物种丰富度高的自然林下植被处理林地土壤的上述指标进一步分别增加了4.88%、14.93%、9.22%、13.63%和12.86%。此外,林下植被处理还改变了土壤微生物群落代谢特征,8月份0—5 cm土层的土壤微生物Shannon指数随着林下植被物种数量的增加而显著增大。清除林下植被处理的土壤微生物主要利用的碳源包括部分糖类、氨基酸类和酯类,与清除林下植被处理相比,保留单一林下植物处理的土壤微生物提高了对上述几种碳源的利用能力,同时对糖类、氨基酸类、酯类和有机酸类碳源的利用种类范围明显扩大,而保留物种多样的自然林下植被的土壤微生物对31种碳源基本上可以全面有效利用。因此,保留林下植被,特别是提高林下植被的物种丰富度,有利于增加土壤微生物生物量,提高土壤微生物的代谢功能和分解活性,可以在一定程度上加快土壤的物质转化和养分循环功能。

摘要：本研究在正交设计的基础上,以短柱铁线莲的叶片、叶柄、茎段为外植体,进行愈伤组织培养,并探讨愈伤组织褐化的抑制。研究结果表明:短柱铁线莲诱导愈伤组织的适宜外植体为茎段,诱导率为89.8%;合适的愈伤诱导培养基为1/2MS+0.4 mg/L TDZ+0.2 mg/L NAA+10 g/L蔗糖,诱导率为90%;合适的增殖培养基为1/2MS+30 g/L蔗糖+0.2 g/L肌醇+0.2 g/L水解络蛋白(CH)+5 mg/L Vc+0.3 mg/L TDZ+0.2 mg/L NAA,增殖率为302.3%。适宜不定芽诱导培养基为1/2MS+30 g/L蔗糖+0.76%琼脂+0.2 g/L肌醇+0.2 g/L水解络蛋白(CH)+0.3 mg/L TDZ+0.1 mg/L NAA,诱导率达63.3%。培养基中添加5 mg/L Vc或1 g/L活性炭时,可以能够很好地抑制短柱铁线莲褐化。

摘要：本研究以北美鹅掌楸为试验材料,从北美鹅掌楸和鹅掌楸转录组数据库中挖掘出37条CCD基因家族的EST序列,并将这些序列归类于CCD基因家族中。以其中一条预测为CCD1的EST序列为基准设计引物,通过反转录PCR(RT-PCR)与c DNA末端快速扩增(RACE)技术从北美鹅掌楸中克隆得到一条全长为1 929 bp的序列,命名为LtCCD1基因。该基因包含102 bp 5'端、177 bp 3'端非翻译区序列和1 650 bp的开放阅读框,共编码549aa。LtCCD1基因与多个物种CCD1基因相似度大于80%,其编码的蛋白质拥有CCD基因家族典型的结构域RPE65。系统发育分析发现,LtCCD1基因编码的蛋白质与Anthurium amnicola、Crocus ancyrensis和番红花的CCD1基因编码的蛋白质亲缘关系较近。LtCCD1蛋白质分子量为61.96 kD,等电点为6.10,属酸性蛋白;无规则卷曲是该蛋白质二级结构的主要成分。利用在线软件Target P进行亚细胞定位预测并结合CCD1蛋白在其它植物中的定位信息,推测该蛋白可能位于细胞质内。使用实时荧光定量PCR技术对该基因进行组织特异性表达分析,发现LtCCD1基因在北美鹅掌楸的花瓣、花萼、雄蕊、雌蕊、花芽、叶、叶芽、茎8个组织中均有表达,表达量从大到小的顺序依次为:叶、花萼、花瓣、茎、雌蕊、叶芽、花芽、雄蕊。该研究结果可为进一步分析北美鹅掌楸中CCD1基因的功能奠定基础。