基于nrDNA ITS序列的榧树属植物鉴定及亲缘关系分析

为评价nrDNA ITS序列对榧树属(Torreya)植物的鉴定能力,本研究利用ITS序列和4种不同的分析方法(BLAST比对, K2P遗传距离, SNP位点分析及邻近NJ树)对榧树属植物进行物种鉴定,建立系统进化树讨论其亲缘关系。结果显示,48条ITS序列长度为1 095～1 105 bp,种内平均遗传距离为0.001 6,种间平均遗传距离为0.015 0。在物种水平,BLAST比对和NJ树对榧树属植物鉴定效率最高,SNP位点分析可有效鉴定香榧和榧树。亲缘关系分析显示,榧树属其他各种均呈单系分支,但云南榧树与巴山榧树在聚类树中聚为一支,表明二者亲缘关系极近,为近年提出云南榧树并入巴山榧树提供了核基因组序列的佐证。本研究表明ITS序列可作为榧树属物种鉴定的DNA条形码,为榧树属物种鉴定和系统关系提供参考。     

基于DNA条形码技术的海南龙血树和剑叶龙血树分子鉴定

海南龙血树(Dracaena cambodiana)和剑叶龙血树(Dracaena cochinchinensis)是传统名贵中药血竭在中国的重要基源植物,但其在苗期至成株期之间难以用传统分类学进行鉴定,而DNA条形码技术为这一科学问题的解决提供了可能。本研究利用已经通过形态学鉴定的海南龙血树和剑叶龙血树叶片开发了两种龙血树的DNA条形码,发现ITS2具有较大的变异度,可与来自叶绿体的trnL-trnF作为鉴定的分子标记,并基于变异最大范围构建了分子标记的示意图。为探究龙血树的分子生态学上的进化地位,基于两种龙血树的ITS2序列与其同源的41个物种的ITS2序列构建了分子进化树,发现龙血树属植物与龙舌兰科、百合科组成分支的亲缘关系近于含有天门冬科的分支,此结果为海南龙血树和剑叶龙血树的种质资源鉴定提供了分子标记,并为龙血树属在百合纲确切分类地位的确定提供了理论和技术支持。     

稗属植物DNA条形码研究

为评估DNA条形码在稗属植物鉴定中的有效性,选取核DNA条形码序列ITS和ETS及叶绿体DNA条形码序列psbA、trnL-F和matK作为候选序列进行了分析。本研究对无芒稗、稗、长芒稗和细叶旱稗4种稗属植物的不同DNA条形码序列进行了扩增、测序,并分析了不同候选条形码序列的特征。结果显示,matK序列变异位点占比最高(3.6%),ETS序列最低(1.7%);psbA序列种间变异最大,matK序列种内变异最大;邻接树分析显示,条形码序列ITS、ETS、psbA、trnL-F和matK均可以区分出长芒稗,支持率均大于80%;此外,ITS序列将无芒稗和稗聚于同一支,可以区分出细叶旱稗。因此,建议ITS作为鉴别稗属植物潜在的DNA条形码序列。     

基于ITS 2序列的肉苁蓉种子DNA条形码鉴定研究

本研究基于ITS 2序列，对肉苁蓉和管花肉苁蓉的种子进行鉴定研究，旨在建立肉苁蓉种子的DNA条形码鉴定方法。通过提取种子的基因组DNA,经PCR扩增和双向测序，获得ITS 2序列。应用MEGA-X软件进行序列比对，计算K 2 P遗传距离，构建系统发育树。结果表明，所有种子样本均可以成功提取DNA和扩增ITS 2序列，种子的DNA分子量为10 000 bp左右，扩增产物为500 bp左右。肉苁蓉种子的ITS 2序列长度为414～472 bp, GC含量为54.41%～55.07%;管花肉苁蓉种子的ITS 2序列长度为399～489 bp, GC含量为54.18%～55.14%。肉苁蓉种子和管花肉苁蓉种子的ITS 2序列共有61个差异位点，种内最大遗传距离小于种间最小遗传距离，二者在系统发育树中分别聚为一支。ITS 2序列可以作为肉苁蓉种子的DNA条形码鉴定序列。     

渝产多花黄精根腐病病原菌的分离与鉴定

为了明确重庆地区多花黄精根腐病的病原菌,并进一步为该病害的防治提供理论依据。采集典型根腐病症状的多花黄精样品,通过切片和组织分离法对病原菌进行分离和纯化。按柯赫氏法则对其致病性测定,并对其中毒性最强的菌株L_1和L_6进行形态学、分子生物学鉴定。结果表明:分离的致病菌经形态学初步鉴定分别为尖孢镰刀菌(Fusarium oxysporum)和腐皮镰刀菌(F. solani);柯赫氏法则表明两种病原菌都能使多花黄精发病,发病症状与田间症状一致,且存在复合侵染现象;PCR技术扩增病菌rDNA-ITS基因,获得长度为600 bp、570 bp的DNA片段,菌株序列与尖孢镰刀菌和腐皮镰刀菌的序列同源性分别达到99%;ITS系统发育树上,L_1与尖孢镰刀菌和L_6与腐皮镰刀菌聚在同一分支上。结合形态特征、序列分析和系统进化分析,确定尖孢镰刀菌和腐皮镰刀菌是引起多花黄精根腐病的病原菌。本研究可为根腐病拮抗菌的筛选和多花黄精——根腐病互作机理研究提供帮助。     

中药材白及分子鉴定研究进展

白及(Bletilla striata)的干燥块茎是一味传统的中药，具有较高的药用价值。由于其价格逐步走高，市场上充斥着各种白及混伪品。相对于传统的形态、理化、显微鉴定，分子鉴定较为快速、准确、客观。分子鉴定方法根据生物间的分子特征差异进行鉴定，不受自然环境、生长发育阶段等外部因素影响。本研究综述了分子标记、DNA条形码策略在白及鉴定上的应用：分子标记可鉴定白及及其近源物种，主要涉及ISSR、SCAR、SSR、SNP等标记；采用ITS2序列结合二级结构分析、ITS+ycf1序列可以鉴定白及属内及其他混伪品。本综述旨在为白及分子鉴定方法的深入研究提供有价值的参考和借鉴。     

基于ITS序列海带目种质资源的物种鉴定研究

为了更准确地鉴定海带目种质资源,为种质保存和保护提供依据,研究采用海带目的核糖体DNA内转录间隔区（Internal Transcribed Spacer,rDNA ITS区）的通用引物,以待鉴定海带目样品的基因组DNA为模板通过PCR方法扩增出ITS序列,在测序的基础上对25棵分别采自日本和烟台海区的海带目样品进行分子鉴定。结果表明,25个待鉴定褐藻目样品和16个已知物种,通过ITS序列聚类分析,分别聚在不同的单系类群中且在物种鉴定树中种内的支持率均较高,分属于2科3属,聚类为7个不同的种,形态学观察的结果与分子鉴定结论相吻合。海带目ITS序列引物通用性强,有效扩增率高,可用于海带目物种的快速鉴定。     

FTIR结合DNA条形码鉴定黄花蒿及其近缘植物

黄花蒿是治疗痢疾的特效中药,近缘种与黄花蒿混杂出售严重影响了黄花蒿质量。本研究采用傅里叶红外光谱法(FTIR)和DNA条形码对黄花蒿及近缘种进行了鉴定。FTIR分析结果表明,黄花蒿及其近缘种中芳香类、酰胺类及萜类化合物种类多、含量丰富。黄花蒿及其近缘种的二阶导数图谱可将黄花蒿与其混淆种区分开。红外光谱进行系统聚类分析后,6个物种可分为两组,黄花蒿为一组,其余5个种聚为一组。候选的4条序列(ITS,ITS2,rbc L,psb K-psb I)中,ITS2序列具有较好的PCR扩增成功率和测序成功率,在所考察的候选序列中种间变异和种内变异较高,种间变异大于种内变异,两者形成了较为明显的Barcoding gap区。FTIR辅以ITS2序列将可精准地鉴别中药材黄花蒿。     

黔产党参属和金钱豹属植物分子鉴定研究

探究适宜党参属和金钱豹属药用植物分子鉴定的DNA条形码候选序列。对11个物种53份样品的psbAtrnH、rbcL、matK及ITS 2序列进行PCR扩增、测序和Barcoding gap分析,比较各序列的扩增和测序效率,种内和种间变异,并采用BLAST 1和Nearest Distance方法评价不同序列的鉴定能力。结果显示,PCR扩增率均达100%,测序率除了matK外,其余的均为100%。种间变异ITS 2最大,其余依次是matK、psbA-trnH及rbcL。种内变异matK最大,其余依次是rbcL、ITS 2和psbA-trnH。Barcoding gap图表明,4条序列种内和种间遗传变异重叠比例大,无明显的Barcoding gap。BLAST 1鉴定结果表明,rbcL鉴定率最高,其余依次是matK、ITS 2和psbA-trnH;Nearest Distance显示,rbcL和ITS 2鉴定率最高,达到100%,psbA-trnH最低,为60.3%。rbcL和ITS 2可用于党参属和金钱豹属药用植物及相关药材的分子鉴定条形码,matK可作为候选条形码。     

基于清风藤属植物DNA条形码的叶绿体序列筛选

基于叶绿体基因matK、psbK-psbI、psbA-trnH序列分析9种清风藤属植物DNA条形码可行性。结果表明,清风藤属3条叶绿体基因中,matK序列最长(805 bp);psbA-trnH序列的GC含量最低(29.7%),变异位点数(46)与简约信息位点数(32)最多。种间变异顺序为:psbA-trnHmatKpsbK-psbI;种内变异顺序为:psbA-trnHpsbK-psbImatK。遗传距离分析、barcoding gap分析与Wilcoxon秩和检验分析结果显示,在9种清风藤属植物中,只有psbA-trnH序列种内最大变异小于种间最小变异,matK序列种间差异较大。从系统进化树分析结果看,3条序列均可以区分部分物种,matK序列鉴定效率较高。因此,3条序列均不适合单独作为该属植物的DNA条形码。在后续的研究中,建议以matK作为DNA条形码辅助序列与其它候选序列进行联合分析,以提高清风藤属DNA条形码鉴定效率。     

间作用大豆亲本的相关性、主成分及聚类分析

针对间作用大豆选育需兼顾高产优质和短生育期、少分枝、株高适中耐遮荫等性状的特点,本研究对38个待选配大豆亲本的8个农艺性状及2个品质性状进行遗传分析,并利用变异系数、相关性、主成分、系统聚类等分析法对杂交亲本进行综合评价。结果表明,38个大豆亲本的性状差异较大,变异丰富,变异系数为7.52%~35.25%,其中,农艺性状以分枝数的变异系数最大,主茎节数的变异系数最小。通过农艺性状的相关性分析发现,产量和分枝数、百粒重之间,百粒重与株粒数之间存在负相关;蛋白质、脂肪含量与大部分性状都存在负相关。通过主成分分析发现,前5个主成分累计贡献率为85.24%,筛选出综合得分较高的12个亲本供选配。通过对产量及其构成农艺性状聚类分析发现,38个大豆杂交亲本可聚成四大类群,第Ⅱ类群各性状表现集中,株高低,可作为矮杆基因源选配,第Ⅲ、Ⅳ类群做亲本选配高产杂交后代的潜力较大。通过对品质性状聚类分析发现,38个大豆杂交亲本可聚成四大类群,第Ⅱ类群为高脂肪类群,第Ⅲ、Ⅳ类群为高蛋白类群。由此可将间作用大豆品种选育亲本选配分为产量兼顾目标性状的亲本选配和品质兼顾目标性状的亲本选配两种方案,可根据产量目标或品质目标选配亲本,为间作用大豆杂交组合配置提供理论参考。     

基于秩相关和聚类分析的小麦品质分析

探讨小麦品质之间的差异,以期为培育小麦品质和小麦加工提供理论支持。以23个小麦品种为实验材料,用相关分析、聚类分析等对小麦品质进行分析,测得小麦质量、蛋白质含量、稳定时间等8项品质指标,研究8个品质指标之间的相互关系,并且对23个品种进行聚类分析。结果表明,面团稳定时间变异系数最大,其值为60%;通过秩相关处理后进行相关分析,更能够反映参数之间的相关性,蛋白质含量与湿面筋相关系数为0.8,拉伸阻力与稳定时间的相关系数为0.85,延展性与湿面筋相关系数为0.68,稳定时间与沉降值相关系数为0.67;小麦品种聚类后分为5类,品种15为第1类,品种14为第2类,品种1、9、16、10为第3类,品种2、8、5、21、17、18为第4类,其他品种为第5类。     

基于文献计量的水稻基因组学研究趋势以及热点分析

为了探究国际水稻基因组学研究的发展现状和趋势,以及目前的研究热点,给相关科研人员和决策者提供一定的数据参考。基于Web of Science 数据库,利用文献计量学统计分析方法,对发文量排名前10 位的国家、研究机构、作者、载文期刊、学科以及高被引文献进行统计分析;利用文献题录信息统计分析工具SATI 对高频关键词及核心作者构建可视化知识图谱。结果显示,共检索了68 个国家于1995—2014 年间发表的文献1537 篇,文献数量呈现稳定增长趋势,尤其以中国发文量增长最为明显。发文量排名前5 位的国家分别是美国、中国、日本、印度、法国;其中美国、中国、日本的文献总被引频次也位居全球前三甲。中国科学院、日本国家农业生物科学研究所、加利福尼亚大学戴维斯分校、康奈尔大学、华中农业大学是全球范围内该领域发文量大且文献被引频次较高的研究机构。核心作者统计结果显示,美国、日本、中国的高产活跃作者最多。高被引文献美国有8 篇,中国1 篇。综合结果表明,美国、以及亚洲的中国、日本在水稻基因组学研究领域处于优势地位;研究热点是功能基因组学、比较基因组学。     

玉米籽粒产量与产量构成因子的关系及条件QTL分析

以我国玉米育种的骨干亲本齐319和黄早四构建的230个F2:3家系群体为材料,通过条件分析结合QTL定位方法探讨了单株产量(GYPP)与单株粒数(KNPP)和百粒重(KWEI)的遗传关系。结果表明,百粒重比单株粒数和单株产量遗传力高,受环境影响小。相关分析表明,单株粒数和百粒重与单株产量均呈现显著正相关,单株粒数与单株产量的相关系数更高。单株产量非条件QTL分析共定位到5个遗传主效应QTL和5对上位性位点,其中4个是控制3个性状(单株产量、单株粒数和百粒重)的一因多效性位点,1个是控制2个性状(单株产量和单株粒数)的一因多效性位点,全部5对上位性位点都与单株粒数和百粒重有关。条件QTL分析还检测到14个QTL位点及10对上位性位点,这些位点在非条件QTL分析中未被检测到,其效应较小。因此,单株粒数和百粒重与单株产量密切相关,通过改良单株粒数和百粒重可有效提高产量;条件QTL分析方法在单个QTL水平上证实了单株产量与单株粒数、百粒重较强的遗传相关性,并且能够检测到更多效应较小的QTL;发掘的两个效应较大的一因多效位点可为玉米高产分子育种和进一步精细定位提供理论参考。     

玉米四交群体穗部性状的相关及通径分析

为了研究玉米穗部性状的分离特征,采用玉米杂交种‘先玉335’的双亲‘PH6WC’、‘PH4CV’和‘郑单958’的双亲‘郑58’、‘昌7-2’杂交组配了四交F₂分离群体,对11个穗部性状进行了表型鉴定,并对其进行了相关分析和通径分析。结果显示：穗部各性状变异系数较大,变异系数为7.68%~96.27%,尤其秃尖长变异系数达到了96.27%;穗粒重与穗长、穗粗、穗行数、行粒数、粒长、粒厚、轴粗、百粒重呈极显著或显著正相关;行粒数、百粒重、穗行数、穗长和粒厚对穗粒重的直接通径系数为较大正效应,而粒宽和秃尖长为较大负效应。本研究可为玉米穗部性状的改良提供参考。     

宁夏稻米品质性状的主成分及聚类分析

运用主成分及聚表分析法分析了宁夏近25年来审定的47个水稻品种的6项稻米品质性状,结果表明:稻米品质性状间存在复杂的相关性,呈极显著或显著相关关系;通过6×6阶相关矩阵主成分分析,得到了5个具有不同意义的主成分值,前5个特征根的累计贡献率高达96.04%;而且47个品种通过聚类分为7类,其中以第1类的品质性状表现最好,第2、3类次之,第4、7、5、6类的依次降低.     

基于时频分析的裂纹转子碰摩故障特征研究

为研究转子系统耦合故障特性,采用有限元方法建立了含有横向裂纹、转静碰摩的非线性转子动力学模型。首先研究了不同转速下裂纹、碰摩单一故障下转子系统的振动响应,其次研究了两种故障耦合情况下系统的振动响应特征。采用波形图、FFT谱图、瞬时频率和Hilbert-Huang时频谱(HHS)相结合的方法对故障转子振动信号进行了分析。分析结果表明:运用多种时频分析相结合的方法可以较为全面地了解转子的故障特征,裂纹转子在1/5、1/3临界转速时会发生较为明显的5X、3X谐波,且裂纹的产生会导致响应幅值增大,从而引起更为严重的碰摩。      

Study of Transform between Qualitative Analysis and Quantitative Analysis in Lighting Engineering

In order to establish the relationship between subjective sense and physical measurement in lighting engineering, the qualitative and quantitative analyses are connected through generalized Weber - Fechner Law. For practical application problems of lighting engineering, a proximate function of subjective sense deduced from physical measurement is brought forward. The experiment in advertising lighting shows that the result of this function is more exact and more closely to the practice than others. Using this proximate function, the illumination level, corresponding to given satisfaction level, can be found. In other words, the physical measurement corresponding to given subjective sense can be evaluated by using this proximate function, accordingly the design of lighting project can be directed reasonably.     

122份国外普通菜豆资源聚类分析和主成分分析

对122份国外普通菜豆资源的熟性、生育日数、生长习性、出土子叶色、叶形、花旗瓣色、花翼瓣色、株高、株型、主茎节数、单株分枝数、结荚习性、单株荚数、每果节荚数、荚色、荚形、荚面、荚长、荚宽、单荚粒数、粒形、种皮光泽、种皮斑纹、粒色、百粒重、单株产量、小区产量15个质量性状和12个数量性状进行聚类分析和主成分分析。结果表明,122份国外普通菜豆资源聚为四类,其中来自葡萄牙的91号资源单独为一类。主成分分析结果表明,26个性状提取了8个主成分,累计贡献率为74.37%,包括颜色因子、百粒重因子、产量因子、形态因子等主要因子。该研究旨在充分挖掘国外菜豆种质资源特性,为资源利用提供依据。