枫桦（Betula costata）为东北林区重要的用材和观赏树种，通过系统比较枫桦不同半同胞家系的种子活力和生长性状，为枫桦优良家系选择提供参考。以枫桦30个半同胞家系为材料，对家系间种子千粒质量、发芽率、发芽势、发芽指数、苗高和地径等6个性状进行方差分析和相关分析，并采用主成分分析法对参试家系进行综合评价。结果表明：种子千粒质量、发芽率、发芽势、发芽指数、苗高和地径在不同家系间差异均达到极显著水平；各性状的家系遗传力均高于0.88；不同性状间均呈极显著正相关；利用主成分分析法选择JL6、JL18、JL22、JL7、JL25和JL4为优良家系，优良家系的种子千粒质量、发芽率、发芽势、发芽指数、苗高和地径的平均值分别比总平均值高19.62%、15.97%、15.31%、26.81%、32.15%和14.49%，遗传增益分别为19.46%、22.67%、22.79%、24.07%、32.07%和14.44%，上述家系的母本可以初步确定为枫桦采种的首选母树。
为了全面理解虎耳草（Saxifraga stolonifera）的种内多样性，探讨种下分类的可能性，为资源保护及创新利用提供参考，对全国43个虎耳草居群的33个性状进行观察记录，通过数量性状变异和质量性状多样性分析、相关性分析、主成分分析和聚类分析等方法探讨该种的表型性状多样性。结果表明：（1）数量性状变异系数为0.05~0.67，质量性状多样性指数为0.19~1.39，居群间斑纹分布式样和叶色多样性水平高，匍匐茎分枝数和叶长宽比分别为最不稳定和最稳定的性状。（2）数量性状和导出性状变异系数普遍较大、质量性状的多样性指数普遍较高及各主成分的贡献率较分散，因此不宜仅仅依靠形态特征对该种进行种下分类。（3）虎耳草居群间各性状相关性存在差异，叶长和叶宽、下长花瓣长和下短花瓣长、下长花瓣宽和下短花瓣宽等性状相关性显著。（4）基于形态聚类结果可将国产虎耳草分为3个分支，并表现出一定的地域性，其中分支Ⅰ由8个西南居群、2个华东居群和3个西北居群组成；分支Ⅱ由4个华东居群、4个华中居群、4个西南居群和1个西北居群组成，这一类表型的虎耳草分布广泛；分支Ⅲ由10个华中居群、6个西南居群和1个华东居群组成。
红松（Pinus koraiensis）是东北地区重要的果材兼用树种，但由于生长周期长，遗传改良进展缓慢，为评价和筛选优质红松种质资源，以吉林省永吉县西阳林木种子园内36个20年生红松半同胞家系为材料，对其生长性状和木材性状进行测定。方差分析结果表明，各性状在家系间差异均达显著水平（P<0.01），各性状表型变异系数为5.89%~45.21%；除通直度（0.46）外，其他性状的家系遗传力均超过0.5，属于高遗传力。相关分析结果表明，树高、胸径等生长性状间均达极显著正相关水平（r>0.663），木材性状间半纤维素、纤维素和综纤维素含量间达显著相关水平，而生长性状与木材性状间仅纤维素含量、综纤维素含量与部分生长性状呈显著负相关。主成分分析结果表明，14个性状构成5个主成分，累计贡献率为79.24%。利用综合评价法对36个半同胞家系进行评价，以10%的入选率，依据生长性状，初步筛选3个优良家系（家系PK61、PK29和PK22），各生长性状遗传增益为6.41%~33.91%；依据木材性状，初步筛选3个优良家系（家系PK16、PK78和PK10），各木材性状遗传增益为1.08%~6.72%；结合生长和木材性状初步筛选出3个优良家系（家系PK61、PK29和PK44），各指标遗传增益为0.27%~37.28%。该研究选出的优良家系可为红松良种选用提供基础。
小黑杨（Populus simonii×P. nigra）是东北地区速生、耐寒、材性优良的树种。为了创制适种范围广、耐旱性状明显改良的林木新种质，利用小黑杨为材料，以干旱胁迫关键响应因子PsnNAC007转录因子为对象，创制了小黑杨过表达OE-PsnNAC007转基因植株。对OE-PsnNAC007转基因植株的生长指标、干旱胁迫适应能力、净光合速率（Pn）、蒸腾速率（Tr）、气孔导度（Gs）、导水率指标、细胞形态和木材组分进行分析。结果显示：与野生型小黑杨相比，转基因植株的生长情况无明显差异，而干旱胁迫成活率提高了26.15%。在干旱胁迫条件下，转基因植株气孔导度减小、蒸腾速率下降、水分利用效率明显提高，植株茎干的导水率损失显著减少。解剖学分析发现，PsnNAC007的过量表达导致植株茎干产生更多、更小的导管细胞，这种细胞特性有利于植株在干旱条件下维持水分连续高效的运输。木材组分分析发现，转基因植株茎干木质素沉积明显增强，构成纤维素、半纤维素的单糖含量均无明显变化。
‘窄冠白杨1号’（Populus leucopyramidalis 1）是一种冠形窄、耐盐碱的优良白杨派无性系。由于缺乏其遗传转化体系，因此无法通过基因工程手段对其进行遗传改良。该研究以‘窄冠白杨1号’为材料，建立了农杆菌介导的遗传转化体系，并获得了较高的遗传转化效率。首先将组培苗继代培养不同时间段（35、45、55、65 d），分别取其3种组织（叶片、叶柄、茎段）以对比分化能力的强弱，确定了继代45 d后的叶片具有最强的分化能力，其增殖倍数为8.77。随后，使用继代45 d后的叶片作为遗传转化的材料，研究不同侵染条件对转化率的影响，设立了菌液浓度、侵染时间和共培养时间各3个梯度的正交试验，对这3个因素进行最佳水平筛选，通过PCR检测和GUS染色鉴定转基因株系。结果表明‘窄冠白杨1号’遗传转化体系的最佳组合为：菌液浓度OD600=0.4，侵染时间15 min，共培养时间2 d，在该组合下转化率最高可达54.23%。最后，利用该遗传转化体系获得了转BtCry3Aa抗虫基因‘窄冠白杨1号’株系，证明该体系可以做为‘窄冠白杨1号’遗传改良的有效方法。
为种质资源保护和乡土园林树种推广提供技术支持，对野生露珠杜鹃（Rhododendron irroratum）繁育系统和杂交亲和性进行研究，试验包括开花生物学特性，繁育系统特性，与高山杜鹃优良园艺品种杂交授粉，荧光显微镜观察授粉花粉萌发及花粉管生长过程，以及坐果率和结实率统计。结果表明：（1）露珠杜鹃开花时间为4月下旬到5月下旬，花粉活力与柱头可授粉性随开花时间的延长逐渐下降。（2）杂交指数（OCI）为3，P/O值为343.47。（3）主要传粉者为膜翅目中华蜜蜂（Apis cerana），繁育系统为兼性异交型，自交亲和，需要传粉者，属虫媒花。（4）人工控制授粉发现不存在无融合生殖，能自动自花授粉，异株异花、同株异花、自花授粉坐果率分别为46.96%、45.03%、37.16%，人工授粉平均坐果率与自然传粉坐果率基本一致。（5）露珠杜鹃作为亲本进行人工杂交授粉表现出杂交不亲和，母本花粉管中存在胼胝质栓塞，导致花粉管不能延伸至子房。通过观察发现，露珠杜鹃杂交亲和难点在于花粉管生长过程。
为明确楸树（Catalpa bungei）远缘杂交种花器官性状的表型变异程度和变异规律，以12株楸树远缘杂交种为材料，采用方差分析、相关分析、聚类分析等统计分析方法，对楸树远缘杂交种的花期物候特征、花序性状、花朵性状和花色性状指标进行研究。结果表明：楸树远缘杂交种的花期物候特征差异明显，楸梓杂交种为假三叉分枝，花芽分化能力强，嫁接当年持续多轮开花，花期长达100 d以上，表现出母本性状。楸梓杂交种的花器官特征差异显著，花序轴共7~9轮侧枝，主轴为无限花序，侧枝为二歧聚伞花序，从底层到顶层过度为聚伞花序，处于楸树有限花序到梓树无限花序的过渡性状。花总长度、花筒直径、花筒长度、花冠宽度、花梗长度、雌蕊长度、花药长度、雄蕊长度、不育雄蕊长度的变幅分别为35.42~50.36，10.84~16.13，16.57~24.68，31.58~44.87，9.07~31.99，19.44~27.52，4.85~5.89，13.93~21.10，3.66~6.79 mm，变异系数为10.88%~31.02%，多样性指数（H'）为1.36~1.93，并以9个性状指标将12株杂交种聚为大花型、中花型、小花型3类。楸树杂交种间花色差异显著， 以L*、a*、b*值将12株杂交种的唇瓣花斑颜色聚为3类，分别是粉紫色型、紫红色型和紫色型。
叶片是主要的光合作用器官，选育利于光合作用的叶片形态已成为重要的育种目标。atscamp是从拟南芥（Arabidopsis thaliana）突变体库（约6 000株系）中筛选获得的1株叶片宽大突变体。Tail-PCR分析该突变体为AT1G11180位点的插入，该基因位点编码1个分泌载体膜蛋白（SCAMP）。RT-PCR检测显示，该基因转录表达水平基本为零。进一步研究发现，该突变体叶片的宽度和叶面积极显著大于野生型植株（P<0.01），但是冠幅基本保持不变；同时atscamp突变体叶绿素含量增加，叶绿素最大荧光、PSⅡ潜在光化学效率显著增加（P<0.05）；相应地，突变体植株蒸腾系数（Tr）、净光合速率（Pn）和叶片水分利用效率（WUE）显著增加（P<0.05）。拟南芥AT1G11180基因的时空特异性表达分析显示，该基因仅在叶片中高表达，在其他器官中表达量很低；且随着植物发育成熟，该基因表达量逐渐增加。研究结果表明AtSCAMP基因在叶形发育中发挥着重要作用。
为分析马蔺（Iris lactea var. chinensis）种质花器官表型性状，明确马蔺花瓣的色素成分，以中国6个省市不同生境条件下22份马蔺种质资源为试验材料，对花冠这一重要观赏部位的表型特征及花色素进行系统研究。采用RHSCC比色和色差仪测色方法描述了马蔺种质花器官表型性状，并通过亚硝酸钠-硝酸铝显色法和pH示差法等方法测定了马蔺花色素质量分数，分析不同色系马蔺花色素表达差异。结果表明：22份马蔺种质花瓣花色可分为浅蓝色、浅蓝紫色、深蓝紫色和紫罗兰色4大色系，垂瓣和旗瓣明度（L*）与a*呈负相关，与b*呈正相关，与彩度（c*）呈负相关。不同色系马蔺花器官表型特征不同，4大色系中紫罗兰色花瓣最大、花葶最高、垂瓣花斑最小，浅蓝色花瓣最小、花葶最低、垂瓣花斑最大，说明花瓣颜色越深，花瓣越大，垂瓣花斑则越小；不同色系马蔺花瓣中色素质量分数差异显著，浅蓝色花瓣中类胡萝卜素质量分数显著高于紫罗兰色，而紫罗兰色花瓣中的类黄酮质量分数和花色苷质量分数显著高于浅蓝色。随花瓣颜色加深，类胡萝卜素质量分数降低，类黄酮和花色苷质量分数相应增加。相关性分析表明，类胡萝卜素质量分数与垂旗瓣L*均呈显著正相关（P<0.05），与垂旗瓣a*、c*均呈显著负相关（P<0.05）。类黄酮质量分数与垂旗瓣L*、b*均呈极显著负相关（P<0.01），与垂旗瓣a*呈极显著正相关（P<0.01），与垂旗瓣c*呈显著正相关（P<0.05）。花色苷质量分数与测色参数相关性的结果与类黄酮相似，表明类黄酮和花色苷质量分数对马蔺花呈色具有重要作用。
为了探究光信号引起AmRosea1过表达84K杨（Populus alba×P.glandulosa ‘84K’）植株颜色变化的原因，以野生型和AmRosea1过表达84K杨为试验材料，开展LED光、自然光、LED红光、LED蓝光和LED红蓝光处理，测定不同光强和光质下野生型和转基因株系的生理指标变化情况。结果显示：在不同光强下，与LED光处理相比，自然光处理下转基因株系叶片变红，花青素和可溶性糖含量升高，叶绿素含量和POD活性降低。不同光质处理30 d后，与LED红光和蓝光相比，在LED红蓝光诱导下，转基因株系叶片变红，且花青素含量升高，可溶性糖含量和POD活性下降，叶绿素含量略有降低。根据试验结果推测，强光和红蓝光质能激活AmRosea1过表达84K杨的花青素生物合成通路，使转基因株系积累大量的花青素，从而使植株叶片变红。
探究糠椴（Tilia mandshurica）天然居群的表型变异及多样性，为糠椴种质资源的选择、保护和利用提供参考。对糠椴8个天然居群叶片和果实的11个表型性状进行测定，比较各居群表型性状的差异、多样性水平和变异程度，并据此进行主成分分析和聚类分析。糠椴叶片和果实性状在居群间和居群内的差异均达到极显著水平，各性状居群间的方差分量百分比均大于居群内，表型分化系数介于0.83~0.95，居群间是糠椴表型性状差异的主要来源。糠椴各性状的变异系数介于20.0%~39.9%，变异程度较大；Shannon-Wiener指数介于1.262~1.443，具有丰富的表型多样性。糠椴11个表型性状可以分为4个主成分，累计方差贡献率高达到88.46%。根据主成分综合模型，8个居群的综合排序由高到低依次为：珲春、龙潭、辉南、蛟河、东丰、敦化、桦甸、萝北。根据叶片和果实性状，糠椴8个居群分为三类，其中东丰和萝北为叶片较大的类群，敦化、珲春、桦甸和蛟河为果柄和苞叶较大的类群，龙潭和辉南为果实较大的类群。糠椴天然居群表型性状具有较大的变异和丰富的多样性，居群间变异是表型性状变异的主要来源，通过选择可获得较大的增益。
苜蓿（Medicago sativa）是重要的牧草类植物，为了在苜蓿中有效地实现外源基因的瞬时表达，该研究以绿色荧光蛋白（GFP）作为报告基因，以本氏烟草（Nicotiana benthamiana）作为对比，研究了2种不同的表达载体（非复制型载体和基于菜豆黄矮病毒的复制型载体）、2种不同类型的根癌农杆菌菌株（Agrobacterium tumefaciens）（LBA4404和EHA105）对苜蓿叶片瞬时表达水平的影响。结果表明，LBA4404与复制型载体的组合（re-vector/LBA4404）可在苜蓿叶片中有效地实现GFP的瞬时表达。进一步地，研究了re-vector/LBA4404的浓度和侵染后时间对苜蓿叶片瞬时表达的影响。观察显示，随着re-vector/LBA4404菌悬液浓度或侵染后时间的增加，GFP在苜蓿叶片中的瞬时表达水平呈现出先升后降的趋势。菌悬液浓度为1.0（OD600）时，GFP瞬时表达水平最高；侵染后时间为5~7 d时，GFP瞬时表达水平达到峰值。相较于本氏烟草叶片，在苜蓿叶片中实现最高水平的瞬时转化需要更高浓度的农杆菌和更长的侵染后孵育的时间。
