科研动态 | 学校近期科研情况速览
7月04日7月28日
我校科研团队在植物雄性不育方面取得新进展
8月25日8月30日
守护生态屏障|我校科研团队在捕食系统时空斑图方面取得新进展
我校科研团队建立高效白桦基因编辑体系
9月21日9月28日
我校科研团队解析白桦BpGRF3介导盐胁迫的分子机制
进入Q1 | 《林业研究（英文版）》跻身国际优秀期刊行列
6月28日，科睿唯安（Clarivate Analytics）发布《期刊引证报告》(Journal Citation Reports，JCR)。我校期刊《林业研究（英文版）》在JCR林学学科（Forestry）排名14/69，首次进入该学科Q1，实现历史性重大突破，跻身于国际优秀期刊行列。
JCR是美国ISI（科学情报研究所）出版的一种期刊评价工具，根据期刊引用数据反映期刊的重要程度。各学科SCI期刊按影响因子（IF）的高低平均分为四个区（Q1、Q2、Q3和Q4），Q1区期刊为影响因子前25%（含25%）的期刊。《林业研究（英文版）》是我校重点培育与建设的英文学术期刊，主要报道林木遗传学、树木生理学、造林学、森林土壤、森林水文、森林经理、森林生态学、恢复生态学、林火、森林病虫害、森林工程、野生动物生态与管理、木材科学方面的学术成果。期刊在2013年被SCI数据库收录以来，8次获评“中国最具国际影响力学术期刊”称号；多次获得国家级期刊建设项目资助，并于2019年入选中国科协等七部委组织的“中国科技期刊卓越行动计划项目”（20192023），成为国家重点支持与培育期刊；2021年荣获“第二届黑龙江省出版奖”；2022年获中共黑龙江省委“黑龙江省精品出版工程奖励资金项目”资助。
《林业研究（英文版）》学术质量和国际影响力的持续提升，为林学、生态学、林业工程等领域优秀成果产出营造良好的学术氛围，为学术交流搭建国际化平台，为我校“双一流学科”建设和社会服务能力提升提供重要支撑。《林业研究（英文版）》将继续以提高国际影响力为发展方向，服务林业科技创新成果产出，推动优质科技成果传播与转化，向世界一流期刊不断迈进。
强林兴林 | 我校科研项目在大小兴安岭取得良好生态效益
日前，国家林草局生态建设工程管理中心副主任赵新泉一行，深入加格达奇林业局，实地踏查由我校机电工程学院森林工程专业董喜斌教授主持的国家林业公益性行业科研专项“大小兴安岭森林分类经营技术集成与示范”。他表示：“东林的科研项目与林区生产实践结合紧密，成果丰硕，对大小兴安岭地区的植被恢复、生态环境改善、林地生产力提高、森林的可持续经营具有重要的现实意义，值得推广。”
在加漠公路12公里处的生态修复可持续经营试点示范林，赵新泉认真听取了董喜斌教授的介绍，现场查看了改培样地，实地了解了天然林系统修复情况。他表示，当地林业局要与东林携起手来，巩固前期合作基础，充分利用各自领域的优势资源，竭尽所能，共同解决生产经营中的难点、痛点。调研期间，董喜斌教授还参加了国家林草局生态中心党支部与加格达奇林业局党委“齐聚党旗下 共筑绿色梦”的主题党日活动，以共建促党建，以共创促发展。
近年来，大小兴安岭经过多年的高强度开发和森林自然灾害，原始森林日渐减少，形成了大量的低质林，林木产量低，质量下降，森林整体生态功能急剧退化。森林结构失衡，生物多样性减少，土壤侵蚀加剧，水土流失严重，旱涝、火灾、病虫害等自然灾害频繁发生，存在林地生产能力明显降低等问题，直接威胁国土生态安全以及森林的可持续发展。正是基于此，董喜斌教授带领团队，以“大小兴安岭森林分类经营技术集成与示范”及“低质林结构与功能优化调控技术”为题开展科研攻关，在大小兴安岭建立试验示范区4处，面积近万公顷，示范区年增加森林蓄积1200立方米以上，年增经济效益120余万元、生态效益达2600万元，为大小兴安岭森林生态系统修复及森林结构调整，提高森林资源质量，林区经济快速发展及森林精细化经营提供技术支撑和示范作用。该项目分别获得黑龙江省科技进步奖二等奖及第十二届梁希林业科学技术奖科技进步奖二等奖。
我国科研团队在植物雄性不育方面取得新进展
近日，我校林木遗传育种全国重点实验室程玉祥团队和生命科学学院蓝兴国团队在国际著名期刊Journal of Integrative Plant Biology上发表研究成果。该成果发现一个新的控制植物雄性育性的关键基因GDPD-LIKE，调控花粉管顶端细胞壁纤维素沉积、介入花粉管极性生长，完成开花植物受精和种子形成，为植物杂交育种培育一类新的雄性不育系奠定了基础。
GDPD-LIKE基因突变致植物雄性不育
研究发现，拟南芥花粉特异表达AtGDPD-LIKE6/7基因突变表现严重的雄性不育。体内外萌发实验显示，AtGDPD-LIKE6/7突变导致花粉萌发后花粉管提前破裂，无法到达胚珠和输送雄配子。超微结构和原位组化证据表明，突变体花粉管细胞壁纤维素沉积严重缺陷，细胞壁厚度显著变薄。进一步探究发现原因为突变体花粉管纤维素合酶类似蛋白D亚类成员CSLD1/4顶端极性定位严重受损。此外，水稻花粉特异表达OsGDPD-LIKE5基因突变体也有类似的雄性不育。因此，花粉特异表达的GDPD-LIKE基因通过细胞壁纤维素沉积调控花粉管生长，维持雄性育性，协助开花植物受精结实。该成果揭示了细胞壁纤维素沉积和调控，对开花植物花粉管顶端生长以及雄性育性的维持有重要作用。
日前，我校理学院微分方程团队杨瑞智副教授与指导的21级硕士研究生王发涛，在Elsevier旗下著名的非线性领域学术期刊《Chaos,Solitonsand Fractals》（中科院分区一区、Top、影响因子IF：7.8）在线发表了题为《Spatial pattern formation driven by the cross-diffusion in a predator-prey model withHollingtype functional response》的研究文章，该文章考虑了具有Holling型功能反应函数的捕食-食饵模型在交叉扩散驱动下的空间斑图形成，其中主要包括图灵斑图和Turing-Hopf分支，明确了自扩散和交叉扩散的相互作用对捕食系统斑图的形成起着重要作用。通过对于该生物数学模型的研究，更好地了解生物群落的形成、稳定性和相互作用关系，为生态系统的保护和管理提供有益的指导，以实际行动守护生态屏障。
文章在捕食者-食饵模型中考虑了自扩散和交叉扩散的影响，使模型能够更准确地描述种群在空间上的扩散行为和物种间的相互作用，能够更全面地解释种群之间的相互依赖、空间控制和动态斑图的形成，使模型更接近实际生态系统。另外，该交叉扩散模型的结果呈现出极好的时空斑图，包括斑点、条纹、条纹-斑点混合和迷宫模式斑图。通过该图灵斑图，我们可以得到生物多样性维持、物种分布格局、空间异质性和生态系统响应与适应等重要的生物学信息，为研究具捕食关系的种群发展以及生态系统的稳定性和可持续性提供了理论指导。
我校科研团队建立高效白桦基因编辑体系
近日，林木遗传育种全国重点实验室(东北林业大学)郑志民教授团队在知名学术期刊Plant Biotechnology Journal 在线发表了题为“Establishment of high-efficiency genome editing in white birch (Betula platyphylla Suk.)”的研究论文，该研究将筛选到的优树DL-1品系作为遗传转化受体材料，以白桦PDS为靶基因，筛选白桦内源Pol III启动子，建立了白桦高效遗传转化体系和基因编辑体系。
随着CRISPR/Cas9基因编辑技术不断发展，该技术可用于诸多物种的品种改良过程中。但在林木分子育种中，由于林木基因组复杂、生长周期长、遗传转化效率低，基因编辑技术应用非常受限。
白桦（Betula platyphyllaSuk.）分布面积广，森林蓄积量在阔叶树种中居于首位，在全球生态系统建立和国民经济建设中发挥着重要的作用。研究人员对“国家白桦良种基地”的白桦良种进行单株再生效率的筛选，以白桦腋芽为外植体进行离体培养，通过比较腋芽萌动、愈伤组织诱导率及不定芽分化率等指标，比较不同优树单株间无性繁殖效率的差异，最后筛选到一株优良单株（命名为DL-1）的愈伤分化率为100%，在25天生长期时即可形成不定芽，且不定芽茎粗，茎杆呈绿色，叶片大且厚。以DL-1优树为受体材料，进行白桦高效遗传转化/基因编辑体系的建立，以八氢番茄红素脱氢酶（PDS）基因为靶基因，以拟南芥ATU6-26启动子和大豆中GmU6-5启动子对照，对16个白桦内源Pol III启动子进行了筛选和鉴定。通过比较不同启动子驱动sgRNA的载体的转基因效率、基因编辑效率、双等位突变效率。最终，筛选到白桦内源的U6-2，U6-6和7SL等启动子具有较高的基因编辑效率和双等位突变效率。该研究为白桦及其他林木基因功能研究和分子育种奠定了基础。
白桦基因编辑体系的优化
东北林业大学林学院林木遗传育种学科2020级硕士研究生程大伟和在站博士后刘月影为该论文第一作者，郑志民教授为该论文通讯作者。该研究得到国家重点研发计划“林木良种高效基因编辑技术研究 (2021YFD2200102)”的资助。
原文链接：https://onlinelibrary-wiley-com-443.webvpn.nefu.edu.cn/doi/10.1111/pbi.14176
我校科研团队解析白桦BpGRF3介导盐胁迫的分子机制
近日，我校林木遗传育种全国重点实验室高彩球教授团队和森林植物生态学教育部重点实验室付玉杰教授研究团队在国际植物学权威期刊Plant Biotechnology Journal（中科院大类一区，IF=13.2）上发表了题为“BpGRP1 acts downstream of BpmiR396c/BpGRF3to confer salt tolerance in Betula platyphylla”的研究论文。该研究解析白桦BpmiR396c/BpGRF3/BpGRP1响应盐胁迫的多层级调控机制同时，创制出多个耐盐能力增强的白桦新种质，为后续有效利用和开发盐渍土地，扩大白桦的可栽植范围奠定基础。
研究团队以我国北方珍贵树种白桦（Betula platyphylla）为研究对象，在证实BpGRP1（富含甘氨酸的RNA结合蛋白基因）显著增强白桦耐盐能力的基础上，通过Y1H、EMSA、白桦体内GUS染色及ChIP-PCR等手段证实白桦BpGRF3结合ABRE元件，调控BpGRP1的表达。进一步利用遗传学及分子生物学手段，首次证实在白桦体内BpGRF3与BpSHMT互作，正调控BpGRP1的表达，增强白桦对盐胁迫的耐受能力。除此之外，该研究还证实，BpmiR396c能够通过切割BpGRF3，抑制BpGRF3转录，负调控盐胁迫应答。由此，解析了白桦BpmiR396c/BpGRF3调控模块介导BpGRP1表达，参与白桦体内氧化还原、质膜损伤等生理途径，调节白桦响应盐胁迫的调控机制。
图1BpGRF3介导的白桦盐胁迫应答机制
图2BpGRF3介导白桦盐胁迫响应调控机制模式图
论文原文：https://doi.org/10.1111/pbi.14173
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东北林业大学新闻网