白桦新品种‘朝霞1号’

‘朝霞1号’是从转基因白桦中发现的T-DNA插入突变株，树冠伞形，侧枝下垂。主干树皮灰白色，呈层状剥裂，枝条红褐色。叶片单叶互生，纸质，宽卵形，夏季呈鲜艳黄绿色，秋季呈金黄色，叶尖为尾尖，叶基截形，叶缘重锯齿、浅裂。果序单生、下垂，坚果为卵形。     

白桦新品种‘朝霞2号’

‘朝霞2号’是以白桦为受体获得的转BpGLK1基因干扰表达株系，其叶片中BpGLK1的表达量降低，叶绿素含量减少。主干树皮灰白色，枝条红褐色。叶片纸质，宽卵形，夏季呈黄绿色，秋季呈金黄色，叶尖呈渐尖，叶基心形，叶缘钝齿、无叶裂，上下表面均有绒毛分布，一级侧脉7 ~ 8个。     

基于种子活力及苗期生长性状的白桦四倍体半同胞家系初选

为了早期评价及筛选白桦三倍体制种园的母树,加快制种园的改良进程,以园中18 株白桦四倍体及5 株二 倍体母树为研究对象,分别采种育苗,开展半同胞家系间种子千粒重、发芽势、发芽率、活力指数、苗高、地径等性状 的方差分析和多重比较。结果表明:6 个性状在白桦半同胞家系间的差异均达到了极显著水平(P 0.01);在种子 千粒重方面,四倍体家系普遍较重,其平均值较二倍体家系重了22.42%;在种子活力方面,四倍体Q53 半同胞家系 表现最好,其发芽势和活力指数分别为56.67%、37.62,但其他四倍体家系普遍低于二倍体家系;苗期生长性状方 面,白桦二倍体高生长优于四倍体家系,苗高排序前3 位的均为二倍体家系,其中最高的CK1 家系高于其他家系的 31郾04%,而地径生长则四倍体家系表现较好,排在前13 位的家系中有12 个为四倍体家系。运用主成分分析法选 择Q53、Q65、Q13、Q27 等为四倍体优良家系,初步认为这些家系的母树是三倍体制种园改建的首选母树。      

白桦全同胞子代测定及优良家系早期选择

开展种子园全同胞家系造林试验不仅能够选择出优良杂交亲本和杂交组合，而且也能加快种子园的改良进程。本文以白桦种子园中产种母树为试材，按测交系交配设计进行控制杂交，共获得20个杂交组合，在帽儿山试验点营造试验林，对6年生试验林各组合的树高、胸径和材积等性状进行调查分析。树高、胸径和材积生长量在不同母本子代间和不同杂交组合间均表现极显著的差异(P＜0.01)，胸径与材积性状在不同父本子代间也表现显著的差异(P＜0.05)。根据多重比较结果分别进行了优良父本和优良母本的初选，同时，采用多目标决策法对参试的杂交组合进行多性状综合评价，将综合评价值大于0.80的前5位组合评选为优良杂交组合，入选率为25.00%，其中Q2和Q19家系为最优杂交组合。入选的优良杂交组合各性状均值分别较参试整体均值高3.85%、10.01%、20.82%，3个性状的遗传增益分别为2.90%、7.64%、16.22%。研究结果不仅为白桦全同胞子代选择提供理论依据，而且也为白桦高世代种子园的亲本选配提供参考。      

裂叶桦和欧洲白桦叶片形态特征及相关基因表达特性比较

为了探寻欧洲白桦变种裂叶桦的叶缘分裂机制。以2种桦树为研究对象，在叶片形态特征和解剖特征观测的基础上，进行了顶芽及叶片叶尖、裂片及凹缺等不同组织部位相关基因表达定量分析、内源激素IAA含量测定以及IAA活体标记的GUS染色分析。结果表明，裂叶桦叶片两侧叶缘自叶基到叶尖分裂出由大到小3~4个裂片，叶背面的叶脉呈明显的管状隆起，叶宽、平均二级脉间距、主脉横切面积等分别较欧洲白桦大了21.12%、12.64%、21.46%。BpmiR164s及靶基因的组织表达特性分析结果证明，BpmiR164-2及靶基因BpCUC2与裂片的形成关系密切，是裂叶性状产生的主要调控基因。生长素输出载体BpPINs基因的组织表达特性分析结果证明，6个基因中只有BpPIN2和BpPIN5在裂叶桦的叶尖、裂片及顶芽等组织器官中呈现上调表达。内源激素IAA的活体标记发现，在顶芽、幼叶中IAA的含量较高，而在叶片中，叶尖、叶齿及裂片处是激素的高表达部位，利用液相色谱—质谱联用仪(LC-MS)对2种桦树的上述不同组织部位的生长素测定也证明了激素的上述分布特点。综合上述，裂叶桦裂片产生是激素在叶脉、叶缘的极性运输及相关基因调控的结果。      

不同倍性白桦无性系苗期最佳施肥量的确定

以2年生的白桦四倍体和二倍体共19个无性系苗木群体为试验材料,用前期筛选的施肥配方配制成1/1 000质量浓度的混合营养液对根部进行浇灌施肥,分别7(处理1)、10(处理2)、15 d(处理3)的间隔期施肥,以不施肥为对照(处理4)。试验采用完全随机区组设计,重复3次。施肥自5月1日起始,8月31日结束。苗高、地径调查每隔15 d调查1次,自5月15日起,10月1日结束。结果表明:在3种施肥及对照条件下不同倍性白桦的生长均呈现"慢-快-慢"的"S"型,生长速度及生长期随着施肥量的递增而递增,苗高、地径生长量较对照分别提高42.46%、32.14%;在3种施肥处理及对照条件下不同倍性白桦无性系间生长量差异明显,二倍体高生长较四倍体提高了20.30%,在施肥处理1的条件下四倍体的地径生长较二倍体提高了3.71%。由3种施肥及对照处理条件下无性系的平均高径比、配方肥的用量及用工成本等综合分析,确定施肥间隔为15 d的处理3为白桦苗木培育时的主选施肥方案。无性系的不同对施肥量的要求不同,本项目分别为19个白桦无性系确定了精确施肥量。综合各无性系在各种施肥处理条件下苗高、地径生长量,初步选择3个二倍体、1个四倍体为优良无性系,它们分别为2Bz3、2Bz18、2B353和4B44,其平均苗高、地径较未施肥对照时分别提高了40.60%、32.26%。     

白桦BpSOC1基因的克隆及时序表达分析

根据NCBI中已注册的近缘树种的SOC1同源基因序列设计引物,采用RT-PCR技术在4年生白桦茎尖中分离得到1条SOC1-like cDNA序列,命名为BpSOC1。该序列编码区长660 bp,编码220个氨基酸,蛋白质相对分子质量为25 367.77 D,理论等电点为9.32。蛋白结构预测分析表明,BpSOC1具有典型的MADS-box结构域和K-box结构域,同时具有多处DNA结合位点、糖基化位点和磷酸化作用位点,属于MADS家族转录因子。系统发育分析表明,BpSOC1属于MADS-box家族的SOC1/TM3亚家族。采用实时定量PCR技术研究不同树龄白桦BpSOC1从5月初至9月在茎尖的时序表达规律,结果显示:BpSOC1无论在2年生苗期的营养生长阶段还是进入3、4年生的生殖生长阶段均有表达,表达高峰均在7月初和9月初。但2年生苗期的BpSOC1表达量最高的7月初和9月初间无显著差异,而进入生殖生长期后9月初的BpSOC1表达量显著高于7月初的表达量,表明Bp-SOC1既参与白桦的营养生长,又参与生殖生长。     

酵母双杂交筛选与小黑杨PsnWRKY70相互作用的蛋白质

小黑杨PsnWRKY70是能够响应盐胁迫的转录因子。为了进一步探究该转录因子在参与盐胁迫应答途径中与哪些蛋白质之间存在相互作用关系,本研究以140 mmol/L NaCl溶液处理过的小黑杨叶片为材料,利用热稳定核酸酶(DSN)构建了均一化的pGADT7-DEST酵母双杂交cDNA文库,将PsnWRKY70基因亚克隆至pGBKT7载体,形成BD-WRKY重组质粒,并以之为诱饵蛋白表达载体筛选小黑杨酵母双杂交cDNA文库。经过2轮酵母双杂交筛选以及回转验证试验,初步选出了5种与PsnWRKY70相互作用的蛋白质。对所筛选出的5种蛋白质进行保守结构域分析发现:有2种预测蛋白(HP1和HP2,其中HP1包含ClpP结构域),1种环化酶相关蛋白(CAP1),1种包含RNA识别基序的蛋白(RRM)以及1种泛素样修饰蛋白酶(Ulp1);对CAP1、HP1、RRM、HP2和Ulp1的毛果杨同源基因编码区上游2 000 bp范围内的顺式作用元件进行分析发现:CAP1、HP1、RRM、HP2和Ulp1的毛果杨同源基因上游启动子区均富含能够特异性结合WRKY转录因子的W-box。采用GST-pull down技术验证CAP1、HP1、RRM、HP2、Ulp1蛋白全长与PsnWRKY70转录因子之间是否存在直接的相互作用关系,将等量的His-X(X:CAP1、HP1、RRM、HP2或Ulp1)融合蛋白分别上样于正常谷胱甘肽琼脂糖树脂以及结合了GST或GST-WRKY蛋白的谷胱甘肽琼脂糖树脂中,SDS-PAGE电泳分离互作蛋白,最终Western blot结果显示:在体外状态下,HP1、RRM和Ulp1蛋白能够直接与PsnWRKY70相互作用,而CAP1和HP2则不能直接与PsnWRKY70相互作用。      

欧美杨"山地1号"组织培养再生系统的建立

欧美杨“山地1号”是美洲黑杨与欧洲黑杨(P.deltoides×P.nigracv.,‘shandis1’)杂交培育成功的杨树优良品种。本研究以叶片作为外植体进行组织培养,建立了欧美杨“山地1号”组织培养再生系统。分别用植物生长调节剂α-萘乙酸(NAA)和细胞分裂素6-苄氨基嘌呤(6-BA)诱导芽的分化,促进侧芽生长;用3-吲哚丁酸(IBA)诱发根生长,使根多而长,本研究筛选出诱导率最优的培养基和激素浓度:分化培养阶段——以1/2MH培养基(6-BA0.5mg/L与NAA0.05mg/L)诱导分化获得再生芽;继代培养阶段——以MH培养基(6-BA0.5mg/L与NAA0.05mg/L)进行继代培养获得丛生芽;抽茎培养阶段——以MH培养基(6-BA0.1mg/L与NAA0.05mg/L)进行抽茎培养获得丛壮无根苗;生根培养阶段——以1/2MH培养基(IBA0.3mg/L)诱导生根。然后,选择根系发达、主茎高达2～3cm且木质化程度高的幼苗移栽到塑料大棚中,约14d后长出新根即可成活,移栽成活率达90%。本欧美杨组织培养再生系统可用于基因的遗传转化。     

长白落叶松种子园花粉飞散规律的研究

对辽宁省抚顺县哈达林场台沟种子园的长白落叶松花粉飞散规律进行了研究。结果表明，长白落叶松散粉期历时８天左右，主要集中在前３天。在无风条件下，一天内花粉的飞散数量，随着温度由低天高呈现由少到多的变化，在有风的条件下，散粉量随着风速的增减而呈现增多或减少。树冠不同部位花粉密度不同，树冠上部明显小于下部，花粉在园内水平分布不均匀，由西到东花粉量逐渐增加，在种子园的西部花粉量由北到南逐渐增加，花粉量在水平