教育部科学技术研究重大项目(307006)
- 作品数：8 被引量：52H指数：5
- 相关作者：张德强李百炼张金凤张志毅卫尊征更多>>
- 相关机构：北京林业大学北卡罗莱纳州立大学冠县苗圃更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金教育部科学技术研究重大项目教育部“新世纪优秀人才支持计划”更多>>
- 相关领域：农业科学生物学更多>>
- 毛白杨干细胞决定基因Wuschel的克隆及其单核苷酸多态性分析被引量：10
- 2009年
- Wuschel(Wus)转录因子基因在维持干细胞群数量上具有关键性的调控作用。以模式植物拟南芥Wus为信息探针,在杨树基因组中共检测到2个Wus候选基因,并设计了基因特异的引物,从毛白杨形成层cDNA中分离得到长度分别为922bp和956bp的2个cDNA,其分别含有编码258个和264个氨基酸残基的完整开放阅读框。所推导的蛋白质氨基酸序列在结构功能域区域分别与拟南芥Wus蛋白的同源性为76.0%和74.9%,故将其命名为PtWus1和PtWus2。在此基础上,组合利用MEGA3.1和DnaSP4.0软件对毛白杨36株基因型个体的PtWus1和PtWus2序列进行比对和分析,分别检测到58个和51个单核苷酸多态性(SNP)位点,多样性分别为1/27bp和1/30bp。对于PtWus1,共检测到24个常见SNPs和34个罕见SNPs,其中43个属于转换,15个属于颠换;在外显子区域,共检测到21个SNP位点,其中16个为同义突变,4个为错义突变,1个为无义突变。而对于PtWus2,基因内部含有28个常见SNPs和23个罕见SNP,其中36个属于转换,15个属于颠换;在编码区域检测到的26个SNPs中,同义突变和错义突变均为13个。对PtWus1和PtWus2基因内SNPs进行的连锁不平衡分析结果显示,随着核苷酸序列长度的增加,SNPs的连锁不平衡在基因内部迅速衰退,因此,在毛白杨中,基于候选基因的连锁不平衡作图是可行的,而基于整个杨树基因组的连锁不平衡作图是不可行的,也是不必要的。本研究为毛白杨Wus蛋白转录因子基因的连锁不平衡作图及其基因辅助毛白杨木材纤维性状的分子育种提供了理论依据。
- 杨晓慧张有慧张志毅李百炼张德强
- 关键词：毛白杨单核苷酸多态性
- 我国东北及华北地区小叶杨形态及生理性状遗传多样性研究被引量：10
- 2010年
- 以东北和华北地区5个种源的小叶杨为材料,分别对17个表型及生理性状进行了比较分析。结果表明:小叶杨各性状在种源间和种源内均存在广泛的遗传变异;平均表型分化系数(VST)为47.11%,种源内变异大于种源间变异;小叶杨群体各性状变异呈梯度变化规律,高海拔的种源表现为苗高、叶大,而低海拔的种源表现则相反;利用种源间欧氏距离进行UPGMA聚类,结果显示,5个小叶杨种源可以划分为3类。研究结果将为天然小叶杨遗传资源的保存和利用提供理论依据。
- 卫尊征潘炜赵杏张金凤李百炼张德强
- 关键词：小叶杨形态性状生理性状
- 美洲黑杨木质素生物合成转录因子PdLim1基因的克隆、表达及植物表达载体构建被引量：1
- 2009年
- 在植物体内,Lim1基因与木质素生物合成酶基因启动子区域富含AC的Pal盒结合,转录调控木质素的生物合成过程。该研究组合利用生物信息学和realtime PCR方法,首次从美洲黑杨形成层cDNA中分离出PdLim1cDNA全长,并进行了测序和序列分析。结果表明,克隆的美洲黑杨PdLim1cDNA片段总长为952bp,基因内部含有完整的开放阅读框架,大小为594bp,可编码长度为197个氨基酸残基的蛋白质,所推导的蛋白质氨基酸序列与拟南芥AtLim1和水稻OsLim1蛋白的同源性分别为82.1%和78.2%。组织特异性realtime PCR结果显示,PdLim1基因在杨树根、茎、叶片和顶端分生组织中均有表达,但其表达模式却不同:PdLim1在成熟叶片和成熟木质部中表达丰度最高,在树皮、根部、韧皮部和形成层表达丰度较高,在未成熟木质部有少量表达,在顶端分生组织中表达丰度最低。在此基础上,以pBI121为表达载体,构建了在CaMV35S启动子驱动下,PdLim1基因的正义(pBI121-CaMV35S-sense PdLim1)和反义(pBI121-CaMV35S-antisense PdLim1)类型的双元植物表达载体。该研究为杨树PdLim1的基因工程改良木材纤维品质性状提供了重要的理论依据,具有潜在的应用价值。
- 王璐李百炼张金凤张德强
- 关键词：杨树木质素生物合成REALTIME植物表达载体
- 毛白杨蔗糖合酶基因PtSUS1的克隆、表达及单核苷酸多态性分析被引量：3
- 2011年
- 利用RT-PCR方法,首次从毛白杨成熟木质部cDNA文库中分离出PtSUS1 cDNA全长,并进行了测序和序列分析。结果表明:克隆的毛白杨PtSUS1 cDNA片段总长为2703bp,基因内部含有完整的开放阅读框架,大小为2415bp,可编码长度为805个氨基酸残基的蛋白质,所推导的蛋白质氨基酸序列与拟南芥AtSUS1、水稻OsSUS1的蛋白质氨基酸序列同源性分别为83.4%,75.7%。组织特异性Realtime-PCR结果显示,PtSUS1在成熟木质部表达丰度最高,在成熟叶片、根部和正在发育的木质部表达丰度中等,在韧皮部和形成层有少量表达,在嫩叶与顶端分生组织中表达丰度最低。在此基础上,组合利用MEGA4.0和DnaSP4.50.4软件对毛白杨40株基因型个体的PtSUS1序列进行比对和分析,共检测到235个单核苷酸多态性(SNP)位点,SNP频率为1/25bp,多样性指数π为0.00924。在外显子区域,共检测到66个SNP位点,其中55个为同义突变,10个为错义突变,1个为无义突变。在编码区内,非同义突变与同义突变的比率<1,这一结果显示在毛白杨物种演化过程中,纯化选择是PtSUS1基因内同义SNP位点主要的进化驱动力。
- 潘炜田佳星杜庆章张志毅张德强
- 关键词：毛白杨蔗糖合酶系统进化单核苷酸多态性
- 小叶杨GA20氧化酶基因的克隆、表达及单核苷酸多态性分析被引量：9
- 2009年
- 利用RT-PCR方法,首次从小叶杨未成熟木质部cDNA中分离出PsGA20OxcDNA全长及其基因组DNA,并进行测序和序列分析。结果表明:克隆的小叶杨PsGA20OxcDNA片段总长为1403bp,基因内部含有完整的开放阅读框架,大小为1155bp,编码区可编码长度为385个AA残基,所推导的蛋白质氨基酸序列与拟南芥和水稻GA20Ox蛋白的同源性分别为66.0%和57.0%。组织特异性RT-PCR结果显示,PsGA20Ox基因在杨树茎、叶片和顶端分生组织中均有表达,但其表达模式却不同:PsGA20Ox在成熟木质部中表达丰度最高,在未成熟木质部和嫩叶中表达丰度较高,在顶端分生组织中有少量表达,在形成层组织中表达丰度极低。在此基础上,组合利用MEGA4.0和DnaSP4.50.4软件对小叶杨36株基因型个体的PsGA20Ox基因组DNA序列进行比对和分析,检测到49个单核苷酸多态性(SNP)位点,频率为1/35bp。其中,15个是常见SNPs,34个为罕见SNPs。在这些SNPs中,37个属于转换,12个属于颠换。在外显子区域,共检测到26个SNP位点,其中23个为同义突变,3个为错义突变。对PsGA20Ox基因内SNPs进行的连锁不平衡分析表明,随着核苷酸序列长度的增加,SNPs的连锁不平衡在基因内部就迅速衰退,因此,在小叶杨中,基于候选基因的连锁不平衡作图是可行的,而基于整个杨树基因组的连锁不平衡作图是不可行的,也是不必要的。
- 卫尊征郭琦李百炼张金凤张德强
- 关键词：小叶杨单核苷酸多态性
- 毛白杨纤维素合酶基因PtCesA4的克隆、表达及单核苷酸多态性分析被引量：9
- 2009年
- 组合利用生物信息学和RT-PCR方法,首次从毛白杨未成熟木质部cDNA中分离出PtCesA4cDNA全长,并进行测序和序列分析,结果表明克隆的毛白杨PtCesA4 cDNA片段总长为3757bp,基因内部含有完整的开放阅读框架,大小为3129bp,可编码长度为1042个氨基酸残基的蛋白质,所推导的蛋白质氨基酸序列与拟南芥AtCesA4、水稻OsCesA1和火炬松PtCesA2的蛋白质氨基酸序列同源性分别为80.3%,78.9%和75.6%。组织特异性Realtime-PCR结果显示,PtCesA4基因在杨树根、茎、叶片和顶端分生组织中均有表达,但其表达模式却不同:PtCesA4在成熟叶片、未成熟木质部和成熟木质部中表达丰度最高,在根部和顶端分生组织表达丰度中等,在树皮和韧皮部有少量表达,在形成层中表达丰度最低。在此基础上,组合利用MEGA3.1和DnaSP4.50.4软件对毛白杨40株基因型个体的PtCesA4序列进行比对和分析,检测到153个单核苷酸多态性(single nucleotide polymorphism,SNP)位点,SNP频率为1/35bp,多样性指数π为0.00502。其中51个是常见SNPs,102个为罕见SNPs。在这些SNPs中,有118个属于转换,35个属于颠换。在外显子区域,共检测到69个SNP位点,其中59个为同义突变,10个为错义突变。对PtCesA4基因内SNPs进行的连锁不平衡分析结果显示,随着核苷酸序列长度的增加,SNPs的连锁不平衡在基因内部迅速衰退,因此,在毛白杨中,基于PtCesA4基因的连锁不平衡作图是可行的,而基于整个杨树基因组的连锁不平衡作图是不可行的,也是不必要的。研究结果为毛白杨PtCesA4基因的连锁不平衡作图及其基因辅助毛白杨木材纤维性状的分子育种提供了理论依据。
- 徐煲铧杨晓慧李百炼张志毅张德强
- 关键词：毛白杨木质纤维素纤维素合酶单核苷酸多态性
- 利用trnL-F序列分析杨属树种的系统发育关系被引量：9
- 2010年
- 对杨属4个派17个主要栽培树种及杂种共26个雌雄单株进行了叶绿体trnL-F间隔区序列的PCR扩增、回收和纯化,并分别克隆到pGEM-T载体中进行序列测定。结果表明:在杨树中基因trnL-F间隔区序列的长度为771～811bp,G+C含量为30.6%～31.9%;排序后的比对长度为857个位点,其中46个为变异位点,33个为系统发育的信息位点。以嵩柳和极地柳为外类群,分别用邻接法和UPGMA方法构建了杨属主要栽培树种的系统发育进化树。系统进化分析显示:1)白杨派能聚类形成一个单独分支,而黑杨派亚支与青杨、胡杨派亚支聚类形成另外一个主要的分支,其中胡杨派和青杨派不能区分开;2)青杨派的藏川杨独立于杨属其他种形成一个单独分支,而冬瓜杨却与白杨派聚类在一起;3)白杨派为单系起源,黑杨派和青杨派为多系起源,胡杨派可能也是多系起源。研究结果在分子水平上为杨属树种的起源和系统进化研究提供了证据,具有重要的理论意义和潜在的实践价值。
- 卫尊征郭丽琴张金凤李百炼张德强郭华
- 关键词：杨属系统发育
- 毛白杨木材形成功能基因内SSR标记的开发及评价被引量：5
- 2010年
- 利用直接测序法开发木材形成功能基因内一套新的核基因组SSR标记。通过对参与木材形成的16个基因在40个毛白杨基因型个体中的序列比较分析,共检测到20个SSR多态性位点。在毛白杨自然群体中,SSR多态性位点的碱基重复呈现出二碱基、三碱基、五碱基、六碱基与七碱基形式,基元重复次数变异范围为2～34次,其中以二碱基重复的位点较多,占总数的55.0%。在此基础上,依据SSR位点两侧的保守序列,设计20对SSR位点PCR扩增引物对。利用设计的引物检测开发的SSR位点在杨属内15个基因型个体中PCR扩增的有效性及SSR位点的保守性。PCR扩增结果显示,90.0%的SSR位点能够在杨属至少2个派内有效扩增,每对引物组合可检测到SSR多样性位点数为3～9个,平均5.3个。开发的这些SSR位点在功能基因内不同区域的分布频率不同。
- 杜庆章王博文王保垒张曼李百炼张志毅张德强
- 关键词：毛白杨木材形成
