目的 本研究对转多基因库安托杨株系的溃疡病抗病性检测及抗病相关基因的表达分析，为通过基因工程手段培育抗病林木新树种提供有价值的参考。 方法 以转JERF36等多个外源基因的1年生库安托杨株系D5-9、D5-20、D5-21及非转基因受体D5-0为材料，对主干人工接种溃疡病菌的各株系病情指数进行了测定，同时对接种5 d后树皮组织中5个抗病基因的表达情况进行了实时定量PCR（qPCR）分析。 结果 在溃疡病菌胁迫下，3个转基因株系对溃疡病菌的抗性显著优于非转基因受体株系，转基因株系间抗病性也具有一定差异，D5-21的病情指数显著低于其它2个转基因株系；肉桂醇脱氢酶基因在3个转基因株系树皮中表达量均高于对照，类甜蛋白基因仅在D5-19树皮中的表达量高于对照，其他3个基因在转基因株系中的表达量或与对照相当或低于对照。 结论 转多基因库安托杨株系的溃疡病抗性与非转基因对照相比均有显著提高，且转基因株系间差异显著；同时转基因株系中不同抗病基因的表达模式也有很大差异，说明溃疡病菌胁迫下转多基因库安托杨抗病调控的复杂性，其分子调控机制还有待深入研究。

与白杨派树种相比,黑杨派树种一直因组培再生困难而限制了其在林木基因工程研究中的应用。本文以欧美杨优良新品种——渤丰1号为试验材料,以其再生培养基中的植物生长调节剂配比、铜离子浓度、光照强度、卡那霉素选择压等方面为切入点开展研究,建立了渤丰1号杨高效组培再生体系。使用该再生体系时,外植体的分化率和生根率均达100%,叶片的平均分化芽数多达20个以上,组培苗移植成活率可达98%,40 mg·L-1卡那霉素可以抑制渤丰1号杨叶片的诱导与分化,20 mg·L-1卡那霉素可以抑制渤丰1号杨不定芽的生根;同时发现铜(Cu)元素是渤丰1号杨外植体分化再生的一个关键因素,增加Cu2+浓度能显著促进不定芽的诱导和分化。

[Objective] In order to study the function of Arabidopsis thaliana methyltransferase gene AtMET1, 17-β-estradiol inducible plant expression vector pER8-MET1 was constructed, and its characters of inducible expression were detected. [Methods] The AtMET1 gene from Arabidopsis thaliana was used as the target gene, and ‘digestion-ligation’ method was applied for constructing the plant expression vector pER8-MET1, which could be induced by 17-β-estradiol. Then the vector was transferred to Agrobacterium tumefaciens LBA4404. The Agrobacterium strain containing pER8-GFP vector was injected into the leaves of Nicotiana tabacum, then the leaves were induced by 17-β-estradiol in different levels of concentrations and time durations. QPCR was performed to detect GFP gene expression, through which the optimum concentration and time duration were screened. The Agrobacterium strain containing pER8-MET1 vector was injected into the leaves of Nicotiana tabacum, then the leaves were induced by optimal concentration of 17-β-estradiol through different time durations. QPCR was performed to detect MET1 gene expression. [Results] The results of qPCR showed that 17-β-estradiol can effectively induce the expression of the target gene in pER8-MET1 and the optimal concentration of 17-β-estradiol is 50 μmol·L-1. The expression level of MET1 gene gradually increased with 17-β-estradiol treating time and reached the highest level at 12h. [Conclusion] The pER8-MET1 vector was successfully constructed. The construction of the plant expression vector pER8-MET1 lays a good foundation for the mechanism study on the relationship between DNA methylation and phenotype variation.

目的 评价转基因库安托杨可能引起的生态风险。 方法 利用PCR扩增研究外源基因水平转移情况，利用稀释平板法研究土壤中细菌、真菌和放线菌数量。 结果 电泳结果显示：林下杂草混合样品和土壤微生物DNA样品中均未出现目的基因片段。转基因株系和非转基因株系的非根际土壤中可培养的细菌、真菌和放线菌数量在杨树的不同生长期出现一定的变化，但是这种变化没有明显的规律。 结论 8年生转基因库安托杨未出现外源基因水平转移，也未对土壤微生物的数量产生显著影响。

以104份欧洲黑杨不同基因型(无性系)为材料,通过生长量和生理指标的测定,研究土壤施氮和不施氮条件下其氮素利用效率的差异。结果表明:不同供氮水平下,不同基因型欧洲黑杨生长差异显著。根据2个供氮水平的苗木年平均材积生长量将欧洲黑杨群体划分为4个类型:双高效型、高氮高效型、低氮高效型和双低效型,并结合氮反应指数在双高效型与高氮高效型中分别筛选出8个氮素利用效率高、生长表现优良的基因型,具较高的育种价值。比较分析欧洲黑杨不同基因型氮素利用效率相关指标,发现双高效型的净光合速率、硝酸还原酶和谷氨酰胺合成酶活性、根系干质量、体积、比表面积均高于高氮高效型,初步揭示了不同类型欧洲黑杨氮利用效率存在差异的机理。

对欧洲黑杨α-expansin基因 PnEXPA1 的SNP多态性与水分利用效率相关性状稳定碳同位素比率（δ13C）进行了关联分析。利用SNaPshot技术对 PnEXPA1 基因内11个SNP位点进行了基因型分型，发现各SNP位点优势基因型均为纯合，且其频率高于杂合基因型。关联分析显示：SNP8和SNP12在采用单因素方差分析（ANOVA）和一般线性模型（GLM）2种方法时均与δ13C值显著关联。SNP8为exon 1内的无义突变，可解释6.620%的表型变异；而SNP12位于intron 1中，遗传贡献率为6.613%；这2个SNP位点与SNP9、SNP13共同位于一个高连锁不平衡（LD）的单倍型块中。SNP8与SNP12的TT基因型无性系均具有较高的δ13C值，为优势基因型。

目的 本研究克隆了银腺杨‘84K’（Populus alba × P. glandulosa ‘84K’）组氨酸激酶基因PaHK3b启动子及编码区，并对其表达进行检测及功能鉴定，为深入研究PaHK3b基因在杨树生长发育的调控作用提供线索，为杨树分子育种及品种改良奠定基础。 方法 根据毛果杨（P. trichocarpa Torr. & Gray）基因组信息，设计引物克隆‘84K’杨组氨酸激酶基因PaHK3b启动子及CDS序列，并对其保守结构域和启动子顺式作用元件进行分析；同时，对‘84K’杨进行植物激素处理（10 μmol·L⁻¹ABA、10 μmol·L⁻¹6-BA、10 μmol·L⁻¹ IBA、10 μmol·L⁻¹GA3及10 μmol·L⁻¹ 水杨酸（SA））及非生物胁迫处理（42℃高温、0℃低温、200 mmol·L⁻¹ NaCl和5% PEG6000），利用实时定量PCR（qRT-PCR）方法检测PaHK3b基因表达情况与表达响应差异，并采用原核表达方法初步确定PaHK3b基因的生物学功能。 结果 PaHK3b基因编码框区长度为3060 bp，编码1019个氨基酸，PaHK3b蛋白具有CHASE、HisKA和REC等典型的细胞分裂素受体结构域。PaHK3b基因启动子序列中不仅含有大量TATA框和CAAT框常见核心元件，还包含低温响应元件LTR、防御与胁迫响应元件TC-rich repeats、赤霉素响应元件GARE-motif、水杨酸响应元件TCA-element等顺式作用元件，这些元件与杨树的激素响应和逆境胁迫响应密切相关。qRT-PCR分析表明：PaHK3b基因在叶片中表达最高，根部中等，茎中最少；另外，与正常条件下相比，在高温、低温、NaCl及PEG处理时，PaHK3b基因表达量与对照明显增高，分别为对照的2.67、2.61、2.28、1.87倍；用IBA诱导处理时，基因表达量与对照相比差异不大，而在6-BA、ABA、GA3及SA处理时，基因表达量与对照相比均呈下调表达；在添加5%PEG6000的LB液体培养基中，转入PaHK3b基因原核表达载体的大肠杆菌菌株生长速度显著高于对照，在添加50~150 mmol·L⁻¹NaCl的LB固体培养基上，转入PaHK3b基因原核表达载体的大肠杆菌菌株单克隆生长均好于对照。 结论 ‘84K’杨PaHK3b基因启动子含有逆境和激素响应元件，表明PaHK3b基因与杨树植物激素信号及非生物胁迫信号响应密切相关。经非生物胁迫处理、激素处理及原核表达证实，杨树PaHK3b基因参与杨树植物激素信号响应，并在其抗逆境胁迫过程中发挥重要调控作用。

[目的] 为杨树高产低耗高效工业用材新品种选育筛选新种质。[方法] 采用布雷金多性状综合评定法和模糊数学隶属函数值法,系统分析和评价北方型美洲黑杨种质生长及光、水分、养分等关键环境资源利用性状。[结果] 表明:(1)种源间、种源内无性系间在生长、光合、水分和养分利用方面的差异显著或极显著。(2)总叶面积、成叶速率、暗呼吸速率、氮素转移率、生长旺期水分利用效率与北方型美洲黑杨胸径显著或极显著相关。(3)筛选出M6、Q1、Q5、M5、Q7、Q3、M3、Q9等高产型种质,M6、Q1、Q2、M5、Q5、M3、Q4、M2等高产高光效型种质,Q5、Q1、W9、M5、Q7、M6、M3、W2等高产高水分利用型种质,Q9、Q5、Q3、Q8、Q1、M10、Q7、I5高产高养分利用型种质。其中,Q5、M6、Q1、Q2、Q9等无性系兼具生长和对资源(光、水分和养分)的利用优势。[结论] 北方型美洲黑杨遗传变异丰富,为优良种源和种质选择提供了依据;总叶面积、成叶速率、、暗呼吸速率、氮素转移率等5个与生长关系密切的指标可作为种质资源评价的可靠指标;筛选出的优良种质特别是综合表现最优的5个无性系是后续育种工作的有效资源。