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期刊信息/Journal information
南京林业大学学报（自然科学版）
南京林业大学
南京林业大学学报（自然科学版）

南京林业大学

曹福亮

双月刊

1000-2006

xuebao@njfu.edu.cn，xuebao@njfu.com.cn

025-85428247 85427076

210037

南京市龙蟠路159号南京林业大学

南京林业大学学报（自然科学版）/Journal Journal of Nanjing Forestry University(Natural Science Edition)CSCD北大核心CSTPCD
查看更多>>本刊创刊于1958年，是国内外公开发行的全国性林业领域学术期刊。作者队伍主要为南京林业大学、中国林科院、国内其他重点综合性大学、农林院校、工科院校以及国外有关科研机构和大学等的研究人员。本刊是中国自然科学核心期刊、中文核心科技期刊、科技部“中国科技论文统计源期刊”和中国科学院SSCI统计源期刊。被中国科学院列入中国自然科学学术期刊排行榜（农林业）前10名，并荣获教育部、江苏省等多项优秀期刊奖。被《SA》、《FA》、《FPA》、《CABI》、中国科学引文数据库、《中国生物学文摘》、中国林业科技文献数据库等多家大型数据收录。
正式出版
收录年代

    山新杨蔗糖合酶基因PCR介导的重组现象研究

    葛宝柱徐强陈赢男
    79-86页
    查看更多>>摘要：[目的]山新杨(Poputlus davidiana ×P.bolleana)是林木基因工程育种基础和应用研究的良好材料;以山新杨蔗糖合酶基因(PdbSUS)为例研究聚合酶链式反应(polymerase chain reaction,PCR)过程介导的重组现象,在此基础上区分每一个PdbSUS基因的两种单倍型,为后续研究提供准确的序列信息,并为判断木本植物基因真实的单倍型遗传信息提供参考.[方法]分别采集番茄(Lycopersicon escuilentum)和山新杨新鲜嫩叶,以番茄基因组为内参,利用流式细胞仪测定山新杨基因组大小及其倍性水平.参考毛果杨(P.trichocarpa)蔗糖合酶序列设计引物,分别以山新杨基因组DNA和cDNA为模板进行同源克隆,将PCR扩增产物回收纯化,连接测序载体并转化大肠杆菌感受态细胞,挑取阳性克隆进行菌液PCR验证,将整合有外源片段的转化子进行一代测序.利用SnapGene及DNAMAN软件对测序结果进行分析比对.[结果]山新杨为二倍体植物,获得了 7个PdbSUS基因的全长序列,并分别在基因组和转录水平鉴定出每个基因的两种单倍型序列.同时,检测到PCR介导的重组现象并通过限制性酶切多态性(RFLP)进行了验证.在测序的209个克隆中,发现有18个含有嵌合产物,占比8.6％,不同基因产生嵌合产物的概率为0-33.3％.检测到的嵌合产物均来自同一个位点的不同等位基因之间发生重组,未发现不同蔗糖合酶基因之间发生重组的现象.[结论]PCR介导的重组是PCR反应过程中能够衍生重组分子的一种高频事件,该现象可能是由于引物延伸不完全或聚合酶模板转换导致.在利用PCR技术克隆木本植物或其他基因组杂合度较高物种的基因时,需识别产物中重组分子才能够准确区分单倍型的遗传信息.

    山新杨蔗糖合酶基因PCR介导重组模板转换嵌合产物重组分子

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    陈山红心杉1.5代种子园遗传多样性和子代父本分析

    陈兴彬徐海宁肖复明孙世武...
    87-92页
    查看更多>>摘要：[目的]陈山红心杉是江西特有的杉木优良种源,其近髓心的木质部为高比例的油亮栗褐色,是工艺建筑和室内装潢极为宝贵的天然材料.对陈山红心杉1.5代种子园进行遗传多样性和子代父本分析,为红心杉种子园的管理提供科学依据.[方法]以江西省青原区白云山林场陈山红心杉1.5代种子园及其子代测定林为研究材料,利用12对SSR引物,对种子园32个亲本及14个无性系的459个子代进行遗传多样性和父本分析.[结果]各引物在亲本群体中检测到等位基因数(Na)为3～7,平均为4.41个;引物在子代群体中检测到的等位基因数(Na)为4～11,平均为6.50个,较亲本群体高2.09个.亲本群体的平均有效等位基因数(Ne)为2.330,子代群体的平均有效等位基因数为2.306.子代群体包含亲本群体所有的等位基因,并检测到25个子代特有的等位基因.子代群体的Shannon's信息指数(I)= 1.004高于亲本群体的0.992,说明子代群体的遗传多样性略高于亲本群体.子代群体和亲本群体的观测杂合度(H.)分别为0.525和0.571,表明子代群体中杂合单株的比例较亲本有所下降.种子园的多位点异交率(tm)是1.012,单位点异交率(ts)为0.991,说明种子园异交率较高.双亲近交系数(tm-ts)为0.021,表明种子园无性系间近交水平比较低.种子园的有效花粉供体数目(Nep)为7.81.种子园的多位点父本相关性[Rp(m)]和单位点父本相关性[Rp(s)]分别为0.128和-0.016,单位点和多位点父本相关性的差值Rp(s)-Rp(m)=-0.144＜0,表明亲本间没有明显的近亲关系.家系间的多位点异交率(tm)变化幅度为0.938～1.200,有10个家系的多位点异交率(tm)大于0.家系间近交系数(tm-ts)变化幅度为-0.127～0.150,9个家系的近交系数大于零,说明这些家系存在近交现象.通过父本分析,在80％的置信水平下确定了 325个子代的父本来源,占分析子代总数的70.8％.子代的亲本均不是同一无性系,说明种子园无自交现象.各家系子代确定父本的比率不一致,41号家系子代确定父本的比率最高,为93.9％,其余家系子代确定父本比率为54.3％～90.9％.8号家系确定父本的30个子代中,16个子代的父本为同一无性系,占家系子代总数的53.3％;12号家系确定父本的26个子代中,12个子代的父本为同一无性系,占家系子代总数的46.2％,说明无性系间授粉亲和性不同.种子园存在非随机交配现象,在32个潜在无性系中,有26个无性系提供了有效花粉,其中父本贡献率最高的是22号和29号无性系,各为33个子代提供了花粉,其贡献率均为10.2％,其他无性系的父本贡献率为0.3％～8.9％.父本贡献率最高的前11个无性系共计产生了 70.2％的子代.[结论]陈山红心杉1.5代种子园遗传多样性丰富,子代保持了亲代的遗传多样性水平;种子园异交率较高,部分家系存在低水平的近交;子代父本分析表明,种子园无自交现象,无性系间授粉亲和性不同,父本贡献率不均等.

    陈山红心杉种子园SSR遗传多样性父本分析

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    唐古特白刺NtCBL1、NtCBL2基因克隆及表达分析

    黎梦娟朱礼明霍俊男张景波...
    93-99页
    查看更多>>摘要：[目的]唐古特白刺(Nitraria tangutorum)是土壤荒漠化和盐碱化防治的先锋植物,对高盐和干旱有极强的适应能力,植物CBL基因作为钙离子感受器,在植物逆境应答及发育过程中具有重要功能.以盐生植物唐古特白刺为材料,开展唐古特白刺CBL基因克隆及表达分析,以深入了解唐古特白刺的抗逆分子机制.[方法]根据唐古特白刺的转录组数据,设计特异性引物,克隆两个CBL基因,并对其进行生物信息学分析和亚细胞定位鉴定.使用实时荧光定量PCR技术分析盐胁迫条件下唐古特白刺CBL基在叶片中的表达模式.[结果]克隆鉴定了唐古特白刺的NtCBL1、NtCBL2基因,NtCBL1基因cDNA编码区长度为642 bp,可编码213个氨基酸,蛋白质分子质量为52.77 ku,分子式为C1971H3 302 N642 O836S106;NtCBL2基因cDNA编码区长度为681 bp,可编码226个氨基酸,蛋白质分子质量为26.10 ku,分子式为C1179H1832N298O356S7.亚细胞定位预测和鉴定结果显示NtCBL1、Nt-CBL2蛋白均定位于细胞膜上.在胁迫、干旱迫、冷胁迫处理下,NtCBL1、NtCBL2基因均表现出不同程度的变化,而NtCBL1基因的变化更为明显,推测其在盐、干旱胁迫中发挥重要作用.[结论]从唐古特白刺中克隆出Nt-CBL1、NtCBL2基因,发现NtCBL1基因在盐胁迫下表达量明显上升,而NtCBL2基因变化不大.结果表明NtCBL1基因可能参与唐古特白刺的盐、干旱胁迫响应,而NtCBL2基因在冷胁迫下起一定作用.

    唐古特白刺CBL基因盐胁迫干旱胁迫基因克隆基因表达

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    红皮云杉体胚发生体系优化和超低温保存技术研究

    高芳陈士刚秦彩云才巨锋...
    100-108页
    查看更多>>摘要：[目的]通过对红皮云杉(Picea koraiensis)体细胞胚胎发生条件的筛选和超低温保存技术研究,建立其完整的体胚发生体系及超低温保存条件,为红皮云杉优良种质资源的大量繁殖及保存提供基础.[方法]以红皮云杉合子胚为外植体,以两种基本培养基、6种植物生长调节剂组合为培养条件,筛选胚性愈伤组织诱导的适宜条件.并将获得的胚性愈伤组织进行超低温保存和体胚发育与成熟萌发试验,以3种脱落酸(ABA)和Gelrite浓度以及4种基本培养基为培养条件,筛选出体胚成熟和萌发的适宜培养条件.[结果]①两种基本培养基相比较,改良RJW(诱导率为30.00％)优于1/2 LV(诱导率为22.50％)基本培养基.当萘乙酸(NAA)质量浓度为3.0 mg/L、6-苄氨基腺嘌呤(6-BA)质量浓度为0.5 mg/L时胚性愈伤组织诱导率最高为50.00％;②胚性愈伤组织增殖培养3个月后进行超低温保存试验,经恢复培养10 d左右可以清晰地观察到成活的胚性愈伤组织,3个细胞系的胚性愈伤组织均可成活;③体胚发育阶段,改良RJW培养基添加Gelrite 6.0 g/L和ABA 20 mg/L时,3个细胞系体胚数量均较高,但是畸形胚比例也偏高,特别是HY-1细胞系畸形胚比例高达77.14％;当Gelrite质量浓度增加到8.0 g/L时,3个细胞系畸形胚比例均降低,其中HY-2细胞系体胚数量为396.00个/g,畸形胚比例为10.33％;④红皮云杉体胚成熟培养两个月进行体胚萌发,在1/2 LM上体胚萌发能力最弱,其次是LM基本培养基,改良RJW体胚萌发能力最佳.不同细胞系体胚萌发能力也不同,体胚萌发能力最高为65.00％.[结论]① 胚性愈伤组织诱导的适宜培养基为改良RJW基本培养基,适宜的激素组合为NAA 3.0 mg/L+6-BA 0.5 mg/L;②本试验进行超低温保存的细胞系均可成活;③体胚发育与成熟适宜的ABA质量浓度为20 mg/L,适宜Gelrite质量浓度为8.0 g/L;④体胚萌发的适宜基本培养基为改良RJW基本培养基.本研究建立了红皮云杉体胚发生体系并成功进行胚性愈伤组织的超低温保存条件,该技术体系可用于红皮云杉优良种质的快速繁殖.

    红皮云杉胚性愈伤组织体细胞胚超低温保存基本培养基再生植株

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    铁线莲'朱卡'组织培养技术及再生体系的建立

    高燕莫建彬付艳茹奉树成...
    109-116页
    查看更多>>摘要：[目的]以铁线莲'朱卡'(Clematis'Julka')的带芽茎段为起始材料,通过组织培养方法建立再生体系.[方法]利用腋芽诱导—不定芽增殖—生根和愈伤组织诱导—增殖—分化—生根两种途径,建立该品种的组织培养再生体系,形成铁线莲'朱卡'完整植株.[结果]铁线莲'朱卡'组织培养最适宜灭菌条件为质量分数10％次氯酸钠溶液灭菌12min;带芽茎段诱导腋芽最适培养基为MS+NAA0.1 mg/L+6-BA 1.0 mg/L,不定芽增殖最适培养基为MS+IBA 0.20 mg/L+6-BA 1.0 mg/L+GA3 0.2 mg/L;带芽茎段诱导愈伤组织最适培养基为MS+NAA 0.05 mg/L+6-BA 2.0 mg/L,愈伤组织增殖最适培养基为MS+NAA 0.20 mg/L+6-BA 2.0 mg/L,愈伤组织分化最适培养基为MS+NAA 0.03 mg/L+6-BA 3.0mg/L;最佳生根培养基为1/2 MS+IBA 0.3 mg/L.[结论]首次用两种器官发生方法建立了稳定高效的铁线莲'朱卡'再生体系.直接形成不定芽时增殖倍数可达5.52.诱导愈伤组织途径的器官发生中,愈伤组织分化率可达76.7％,分化不定芽平均数超过3.两种途径诱导生根率都在90％以上.

    铁线莲'朱卡'腋芽诱导愈伤组织诱导愈伤组织分化再生体系

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    '黄樽'薄叶金花茶组培苗生根与移栽技术研究

    吴丽君游云飞陈达陈文荣...
    117-122页
    查看更多>>摘要：[目的]优化组培苗生根和移栽技术,提高'黄樽'薄叶金花茶组培生根率和移栽成活率.[方法]以苗龄60 d的继代芽苗为材料,在优选基本培养基(1/2 B5、3/4 B5、B5)与植物生长调节剂(ABT、IBA)组合的基础上,研究2种培养基质[(V细河沙∶V蛭石 = 1∶1)(河沙蛭石基质)、琼脂]与2种附加物(白糖、活性炭)形成的5种组合对生根率的影响;以河沙蛭石基质+1/2 B5+ABT 0.5 mg/L+IBA 0.5 mg/L为生根培养基,培养35 d,分别补充白糖15.0 g/L、K2HPO415.0 mg/L、白糖 15.0 g/L+K2HPO415.0 mg/L 及对照组(CK)等4种处理,培养65 d 后,将生根苗移栽到V细河沙:V石= 3:1的基质上,研究4种处理对芽苗生根率、移栽成活率、芽苗茎粗和黄化率的影响.[结果]在优选的培养基1/2 B5+ABT 0.5～1.0 mg/L+IBA 0.5～1.0 mg/L+白糖15 g/L+琼脂6.0 g/L,芽苗生根率仅41.1％～42.2％;培养基质与附加物的5种组合对生根率的影响达极显著水平,河沙蛭石基质+白糖0 g/L和河沙蛭石基质+白糖15 g/L的生根率分别为84.4％和68.9％,高于传统的琼脂白糖组合;生根培养后期,4种处理对生根率的影响不显著,但对移栽成活率影响极显著,补充白糖15 g/L+K2HPO4 15.0 mg/L,克服了芽苗黄化,提高芽苗质量,进一步提高了芽苗生根率和移栽成活率,生根率和移栽成活率分别为91.1％和93.3％.[结论]'黄樽'薄叶金花茶采用传统的白糖琼脂培养方式,其组培生根及组培苗移栽效果不理想.生根培养前期用河沙蛭石基质+1/2 B5+ABT 0.5～1.0 mg/L+IBA 0.5～1.0 mg/L 的无糖培养,培养后期补充白糖 15 g/L+K2HPO4 15.0 mg/L,是提高'黄樽'薄叶金花茶生根率和移栽成活率的有效方法,也为其他组培生根困难的植物,尤其是金花茶组植物离体培养,提供了可借鉴的培养方法.

    '黄樽'薄叶金花茶组培快繁生根率移栽成活率ABT吲哚丁酸

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    两种植物生长调节剂对木槿插穗生根的影响

    张琳程亚男张欣杨伟婷...
    123-129页
    查看更多>>摘要：[目的]了解木槿扦插生根机制,探索植物生长调节剂萘乙酸(NAA)和吲哚丁酸(IBA)对木槿嫩枝扦插的影响,筛选提高木槿扦插成活的配方,为木槿扦插繁殖提供参考.[方法]以木槿1年生嫩枝为试验材料,采用3种质量浓度(100、300、600 mg/L)的NAA和IBA溶液处理插穗,以清水为对照(CK)进行完全随机区组扦插试验,对插穗解剖结构、生根性状和叶片生理指标进行观测,测定了插穗的生根率(RR)、根鲜质量(RFW)、根系TTC还原强度(RA)、TTC还原总量(TTCRA)、平均根长(ARL)、根平均直径(RAD)、根表面积(SA)、根体积(RV)、根尖数(RT)、根长密度(RLD)、比根长(SRL)、叶绿素含量(Chl)和净光合速率(Pn)等.[结果]①显微观察发现,木槿不定根原基最先由位于插穗形成层和髓射线结合点处钝圆锥形的薄壁细胞群分裂分化而成,不定根发生后通过皮孔向外伸出;②与CK相比,300 mg/L的IBA处理下,木槿插穗的生根性状和生理指标中RR、RFW、RA、TTCRA、ARL、RAD、SA、RV、RT和RLD 分别增加了 554％、527％、58％、892％、198％、50％、282％、457％、126％、198％,而SRL、Chl和Pn分别降低了 52％、51％和82％;③相关性分析发现,木槿插穗叶片Chl、Pn与大部分根系指标呈负相关;④通过隶属函数法对各处理生根能力评价可知,IBA处理下插穗生根能力比NAA处理的高,300 mg/L的IBA处理下生根能力最强.[结论]木槿插穗以皮部生根为主;木槿插穗生根过程中地上部分生长与地下部分生根存在竞争关系,两种植物生长调节剂能够促进木槿插穗地下部分生根,抑制地上部分生理性状;植物生长调节剂具有浓度阈值效应,300 mg/L IBA处理是促进木槿扦插生根最适宜的配方.

    木槿植物生长调节剂扦插生根率

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    桢楠种子脱水过程中的生理响应

    李佳琦薛晓明高捍东
    130-136页
    查看更多>>摘要：[目的]通过对桢楠种子脱水过程中的生理响应进行研究,探讨恰当的脱水处理方式,为桢楠种子的长期保存提供必要的理论和技术支持.[方法]采用硅胶脱水的方法对桢楠种子进行脱水处理,当失水率在0、3％、6％、9％、12％、15％和18％时进行各项生理指标的测定,研究其脱水耐性.[结果]桢楠种子初始含水率为37.74％,初始生活力为89.41％,半致死含水率为29.09％,表现出较高的顽拗性.桢楠种子在硅胶脱水过程中,生活力逐渐下降;电导率和丙二醛(malondialdehyde,MDA)含量不断上升;超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)活性和过氧化氢酶(catalase,CAT)活性均先上升,之后急剧下降;同时,桢楠种子的SOD活性和CAT活性均分别与电导率和MDA含量之间存在显著负相关关系(相关系数分别为-0.833、-0.743、-0.819和-0.871).随着脱水的进行,桢楠种子保护酶系统受到抑制,膜脂过氧化作用加强,引起其膜透性加剧,有害过氧化物积累,进一步引起种子生活力降低乃至完全丧失.[结论]桢楠种子表现出较高的顽拗性,在储藏过程中应特别注重其对水分的需求,种子储藏的最佳含水率为34.74％,在生产实际中含水率可控制在34.74％±3％.

    顽坳种子脱水耐性抗氧化酶膜脂过氧化种子贮藏

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    加拿大紫荆种子硬实性解除及其吸水特性研究

    张琪钱滕王欢朱铭玮...
    137-142页
    查看更多>>摘要：[目的]加拿大紫荆种子具有硬实性,研究解除其硬实性的方法及吸水特性,揭示其种皮结构和吸水的关系可为种子休眠及种子生物学研究提供理论依据.[方法]以不同温度梯度(70～90℃)的热水处理加拿大紫荆种子,探究解除其硬实性的最适条件,采用凡士林密封法与苯胺蓝染色法分析种子的吸水特性,同时借助扫描电镜对种皮结构进行观察.[结果]加拿大紫荆种子的吸胀率随温度升高而提高,80℃和90℃处理均能有效解除种子硬实性,但90℃处理的种子生活力显著下降.种子的种脐处有明显的裂缝,热水处理后,裂缝中的胶状物质消失,裂缝更加明显.经观察种皮纵切面发现,大多数部位的种皮由3层结构组成,由外向内分别是角质层、栅栏层和厚壁细胞层.种脐区域除了上述3层结构,还具有明线、反栅栏层和维管束.热水处理后,种孔处的栅栏层和厚壁细胞层分离,形成一个小凸起.凡士林密封实验发现:浸种12 h后,种脐端的吸水量最大,显著高于密封另外2个部位的处理;浸种96 h后,种子中间部位开始缓慢吸水;浸种120 h时,子叶末端仍未吸水.苯胺-蓝染色发现:种孔部位的凸起最先着色(2h),之后种脐的裂缝(3 h)以及维管束通道也被染成蓝色(9 h);随着染色时间的延长,厚壁细胞层与栅栏层的分离区域扩大,角质层和栅栏层着色面积也相应扩大,但厚壁细胞等组织仍未被染色.染色36 h时,整个种皮以及胚乳被染成蓝色.[结论]采用80℃热水处理5 min是解除加拿大紫荆种子硬实性的最适条件,可使种子维持较高的生活力;种脐区域是早期吸水的主要部位;种孔是加拿大紫荆种子的最初吸水位点,随后水分沿厚壁细胞层与栅栏层的分离处以及维管束向子叶末端迁移.厚壁细胞等组织对种子的早期吸水有一定的影响.

    加拿大紫荆种皮结构吸水机制种子硬实性

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    室内饲养松墨天牛幼虫不同肠段细菌的群落结构及功能分析

    陈宏健郝德君田敏周杨...
    143-151页
    查看更多>>摘要：[目的]了解室内饲养松墨天牛(Monochamus alternatus)幼虫前、中、后肠段细菌的群落结构,比较不同肠段之间菌群多样性和优势菌群的差异,为揭示肠道细菌在松墨天牛获取营养、克服寄主植物化学防御的机理提供参考.[方法]分别提取室内饲养的松墨天牛4龄幼虫前、中、后肠各3组样本(每组5个前肠、5个中肠、5个后肠)的肠道DNA.利用Illumnina HiSeq技术对松墨天牛幼虫肠道细菌的16S rDNA V3-V4区序列进行文库构建和高通量测序.原始序列使用Trimmomatic软件和FLASH软件分别进行质控和拼接.利用USEARCH软件对序列进行操作分类单元(OTUs)聚类,统计OTUs数量并绘制Venn图.在门和属分类水平上统计各样本的群落组成及物种丰度情况.通过Alpha多样性和Beta多样性分析反映不同样本的菌群多样性和相似性.采用PICRUSt软件预测松墨天牛幼虫肠道细菌映射到KEGG数据库上的功能,探究不同肠段细菌群落发挥的潜在功能.[结果]共获得643 404条高质量序列,在97％相似度下将其聚类为1 614个操作分类单元(OTUs),共注释到35门、63纲、137目、250科、554属和844种.前肠OTUs最少,后肠OTUs最多,每个肠段的OTUs组成上既有相似性,也存在差异性.变形菌门(Proteobacteria)为3个肠段中最优势门;葡糖杆菌属(Gluconobacter)为前肠中最优势属,沙雷氏菌属(Serratia)为中肠的最优势属,葡糖杆菌属和沙雷氏菌属同为后肠的最优势属.Alpha多样性显示中、后肠群落多样性更丰富;Beta多样性分析表明,3个肠段的细菌群落组成存在差异,但中肠与后肠的群落组成较相近.功能预测表明,整个肠道菌群中代谢功能丰度最高,其中以糖类代谢和氨基酸代谢为主,这些功能集中在中、后肠.[结论]本实验中菌群功能是基于PICRUSt软件预测的结果,松墨天牛幼虫室内种群的前、中、后肠的细菌群落结构及不同肠段细菌的潜在功能存在差异,是由于不同肠段内的理化性质差异及其在消化中发挥的不同功能所致.肠道细菌与松墨天牛幼虫形成一个共生功能体,菌群在协助幼虫代谢物质、获取营养以及克服寄主植物化学防御方面发挥着重要作用.

    松墨天牛肠道细菌16SrDNA群落结构功能预测

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