白桦不同部位及种源间白桦酯醇含量的差异分析

以白桦为研究材料,在白桦酯醇提取方法的选择下,采用高效液相色谱仪(HPLC)分析了白桦不同部位和种源间白桦酯醇含量的变化。结果表明:索氏提取和超声波醇提的白桦酯醇含量较高,分别为240.25和239.57 mg/g,而回流法和氯仿浸提的白桦酯醇含量稍低,为207.88和194.09 mg/g。白桦酯醇在白桦不同部位的含量分布差异显著,依次分别为:外皮>枝皮>内皮>芽>叶>根>花粉;13种8年生白桦种源树皮内白桦酯醇的含量为132.45~257.11 mg/g,且种源间差异呈极显著水平。进一步分析可得,同龄树种的生长状况对白桦酯醇的含量影响不显著;而白桦酯醇的含量不仅受自身种源及遗传背景的影响,同时也受到其所处地理位置和气候因素的影响,即属于基因与环境互作的表现性状。     

白桦核心种质构建的抽样方法

以白桦种质资源240个家系的胸径、树高、材积和纤维素含量数据为依据,在采用马氏距离计算家系间距离、不加权类平均聚类法和10%的抽样比例下,研究了多次聚类随机抽样法、多次聚类优先取样法和多次聚类偏离度取样法构建的核心种质遗传参数、聚类结果和分布格局.结果表明,多次聚类优先取样法构建的核心种质最能代表原种质群体.     

转LEA基因烟草的NaHCO3抗性分析

本研究以转LEA基因烟草7个株系及非转基因对照烟草组培苗为材料,用不同浓度的NaHCO3处理,通过调查转基因烟草和对照烟草的相对电导率、POD活性、SOD活性、碱害指数、生根率等指标的变化,对LEA基因功能在NaHCO3的抗性方面进行初步探索性的研究。结果表明,在非碱胁迫条件下,各转基因株系与对照烟草的相对电导率差异不明显,各株系的相对电导率随着NaHCO3浓度的增加均呈上升趋势,但各转基因株系均小于对照烟草,当NaHCO3浓度在30mmol/L和40mmol/L时,转基因株系之间及转基因株系与对照间的差异达到了显著水平;在给予NaHCO3胁迫后,将各转基因株系各个处理POD活性、SOD活性取平均值后与对照烟草做比较,可以看出,对照烟草的POD活性、SOD活性变化较小,而转基因株系活性上升较为明显,且均在NaHCO3浓度为30mmol/L处达到活性最大值;在不同浓度NaHCO3胁迫下转基因烟草的受害程度明显小于对照;在相同浓度的NaHCO3胁迫下,转基因烟草生根较对照烟草早2￣3d,当NaHCO3浓度为30mmol/L时,转基因烟草碱害指数达到50%左右,且保持有10%￣30%左右生根率,而对照烟草受害程度较大,已经不能生根。综合以上分析结果表明,转基因烟草NaHCO3的耐受临界浓度为30mmol/L。在NaHCO3胁迫下,转基因烟草的碱害程度、膜损伤较对照烟草小,POD、SOD活性及生根率均高于对照烟草,说明LEA基因的导入提高了烟草的NaHCO3抗性。     

白桦优良家系及单株配合选择

对东北林业大学帽儿山试验林场10年生白桦216个半同胞子代家系测定林的胸径、树高、材积和纤维素含量性状进行了测定和分析, 结果表明:家系间树高、材积和纤维素含量差异极显著,胸径差异显著.综合育种值评分法、性状表现水平分析法和独立淘汰水平评选法选择结果,选出20个优良家系,其树高、胸径、材积和纤维素含量平均增加23.83%、22.46%、62.04%和16.15%,遗传增益分别为12.32%、8.74%、35.21%和14.9%.从优良家系内选择80株优良单株,其树高、胸径、材积和纤维素含量平均增加36.83%、40.6%、108.61%和25.65%,预期遗传增益分别为15.55%、10.91%、39.9%和18.59%,这些优良单株可作为营建白桦高世代种子园的备选材料.     

赤霉素GA_(4+7)处理下白桦无性系生长及差异基因表达分析

[目的]为研究赤霉素GA4+7对白桦生长的调控机制。[方法]试验利用1个白桦无性系的分株材料,连续2年分别叶面喷施浓度为0.2 g·L~(-1)(T1)、0.4 g·L~(-1)(T2)的GA4+7溶液,对实验苗木的生长情况进行跟踪调查,并对相应顶端生长组织进行转录组测序和差异基因分析。[结果]对2个年份的苗高、地径等性状分析发现,不同处理间苗高与地径的差异均达到显著或极显著水平,GA4+7对高生长有明显的促进作用,2年后的T2白桦苗高较CK提高了19.65%。于6月28日取GA4+7连续处理2年的白桦顶芽开展RNA-seq分析,结果显示:0.4 g·L~(-1)GA4+7(T2)处理与对照(CK)间的差异基因数量最多,即上调表达的基因有181个,下调表达的基因有55个,这些差异基因在叶绿体类囊体膜、红光、远红光及蓝光的细胞响应等方面富集明显。Pathway富集分析显示:氧化磷酸化途径与光合途径中的8条基因呈上调表达,认为施加0.4 g·L~(-1)GA4+7处理后,上述基因的上调表达加快电子传递进程、催化ATP的合成,从而促进白桦光合作用增强,提高苗期生长量。[结论]对白桦外源施加赤霉素GA4+7后,可上调氧化磷酸化途径和光合途径相关基因的表达,进而促进苗木的高和地径生长。研究结果可为白桦生长相关途径基因的克隆提供参考。     

白桦不同杂交组合三倍体子代当年生苗木生长性状分析

为了选择白桦三倍体杂种子代的优良杂交双亲和杂交组合,以4株中国白桦四倍体（Q14、Q19、Q33和Q34）为母本,5株杂种二倍体（M1、M2、M3、M4和M5）为父本,按测交系交配设计获得了20个杂交组合的白桦三倍体苗木,对各杂交组合三倍体子代的苗高和地径进行方差分析和配合力分析。结果表明,白桦三倍体家系间的苗高和地径均存在着极显著的差异,苗高和地径的一般配合力和特殊配合力的差异也达到了极显著水平。根据白桦各三倍体家系的生长量、一般配合力和特殊配合力,初步选择Q19和Q34为优良四倍体母本,M1和M2为优良二倍体父本,Q34×M2和Q34×M1为优良杂交组合。      

5年生白桦杂种子代多点稳定性分析及优良家系选择

本文以10个白桦杂种子代家系为材料,分别在辉南、凌海、丹东等3个试验点营造子代测定林,对5年生白桦树高和胸径等性状进行多地点联合分析。结果表明:树高性状在各地点间和各家系间以及家系与地点的交互作用上均达到差异显著水平(P0.05);胸径仅在地点间达到显著水平(P0.05)。辉南试验点生长较好的有201、203、204、316、318等家系;凌海试验点生长较好的有201、202、314、316、318、319等家系;丹东试验点生长较好的有202、315、318、319等家系。采用AMMI模型对参试家系的树高性状进行稳定性评价,结果显示: 203、204、318、319、316属于高产稳产型家系;201、202属于高产非稳产型家系;320、315属于低产稳产型家系;314属于低产非稳产型家系。      

转基因单倍体小黑杨对天幕毛虫的抗性分析

以转基因单倍体小黑杨对天幕毛虫幼虫抗性进行研究,结果表明:该转基因小黑杨可延缓天幕毛虫幼虫发育,与对照相比转基因株系TT1和TT3分别使1～3龄的幼虫发育延缓1.24d和2.92d;取食TT18～19d的幼虫平均体质量与对照相比下降1.42%～17.37%、取食TT38～19d幼虫平均体质量下降10.77%～24.80%;取食TT14～18d的幼虫校正死亡率为9.52%～49.32%、取食TT34～18d的幼虫校正死亡率为11.11%～52.70%;取食转基因植株TT1幼虫的蜕皮指数2.969～3.769、毒力为0.010～0.026,取食转基因植株TT3幼虫的蜕皮指数2.906～3.714、毒力为0.032～0.041。