本研究介绍了PdAKR2A基因在提升杨树光合效率及生物量方面的应用,属于杨树基因工程育种技术范畴。通过首次过表达PdAKR2A基因,显著增加了杨树的形成层细胞数量和木质部宽度,进而提升了杨树的株高和地径,增强了生长速度和生物产量。此外,该基因的过表达还显著提高了杨树的净光合速率、气孔导度、蒸腾速率和叶绿素含量,以及木质素和纤维素含量。PdAKR2A基因的发现为培育生长更快、品质更优的杨树新品种提供了候选基因,对促进我国林业可持续发展和缓解木材市场供需紧张具有重大意义。
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木材是一种重要的可再生资源,具有良好的强度、耐久性、可塑性、美观性,在我们的工业生产和生活中发挥重要作用、拥有广泛的用途,不仅在建筑、家具制造中占有重要地位,还是制造纸浆、纸张、液体乙醇燃料的重要原材料,还可以制成各种各样的工艺品和装饰品,增加舒适度和美观性。我国是全球第一大木材进口国,对进口依赖度很高,虽然随着我国林业从传统的木材生产型向现代的多元化林业转型,一定程度上缓解了木材市场的供求紧张,但是,优质木材的市场需求仍然庞大,因此,有针对性地培育速生丰产林的优质林木品种、大规模建设优质人工林来提高优质木材的产量,对我国仍然具有重要的战略意义。
杨树是我国人工林的主要树种之一,也是世界范围内广泛种植的速生丰产树种,具有以下显著特点:1)生长周期短,杨树是速生树种之一,能够在较短时间内达到较大的高度和直径,适合快速绿化和用材需求。2)适应性强、易于种植,杨树耐寒、耐旱、耐盐碱,能在多种土壤条件下生长,对环境的适应能力较强。3)产量高,成年杨树可长至20米以上。此外,杨树树干笔直,树冠宽阔,形态优美,是优良的行道树和造林树种。因此,培育优良杨树品种,优化杨树木材品质,对于推动我国林业的可持续发展、缓解木材市场的供求紧张,具有重大的研究价值和应用前景。
“84K杨”为银白杨与腺毛杨的杂交后代,是韩国选育的一个白杨派杂种无性系,1984年由中国林业科学研究院从韩国引入,引入后,在西北等三北地区引种试验14年,表现良好。春季没有飞絮的环保型白杨派雄性无性系84K杨的推广,在天牛等蛀干害虫极为严重、适于发展白杨派杨树良种的三北地区,是加速三北防护林建设、平原绿化与农田林网建设、迅速建设首都绿化隔离带与绿色屏障的有力保障。
实现思路