窄冠型杨树杂交子代SRAP鉴定及其遗传变异研究

为鉴定杨树杂交子代真实性及阐明子代群体的遗传关系,本研究以窄冠型杨树的7个杂交子代群体和亲本为试验材料,并采用SRAP分子标记技术对其进行子代真实性鉴定及遗传变异研究。从110对引物中筛选出了8对多态性高,主条带清晰且稳定的引物,对7个杂交子代群体扩增,共产生126条谱带,其中多态性带为118条,多态带比例(PPB)达93.65%;基于Pop Gen 32软件对7个杂交组合的遗传多样性分析表明,派内杂交时,黑杨派内杂交子代的遗传多样性水平低于白杨派内的遗传多样性水平;派间杂交时,白杨做母本的子代遗传多样性比黑杨做母本的遗传多样性丰富。对其中4个杂交组合的当年杂种苗的生长量、形质指标与其亲本间遗传距离进行相关性分析,结果表明,亲本间遗传距离与苗木的地径、苗高成正相关,与其分枝角度成负相关。70个杂交子代均具有父本特征带,且经鉴定全部为真杂种,本试验结果为杨树杂交亲本的筛选及杂交子代早期鉴定提供了一定的理论依据和技术参考。     

应用SSR分子标记鉴定甜瓜杂交种纯度的研究

摘要：本文以两个甜瓜杂交一代品种“东方蜜1号”、“东方蜜2号”及其亲本和若干同母异父的杂交组合为实验材料,利用SSR标记对甜瓜杂交种纯度快速鉴定的方法进行了研究。结果表明：SSR标记在甜瓜杂交种及亲本间具有较高的多态性,利用筛选出的SSR引物能够快速准确的区分出杂交种中混杂的母本自交系种子,对3批杂交种纯度的快速鉴定结果与大田鉴定结果一致。但是,利用筛选出的单一SSR引物不能完全区分开杂交种和与其同母异父的供试杂交组合,而用不同的引物组合能够将杂交种与大多数供试杂交组合区分开,但对于个别与杂交种遗传背景十分接近的杂交组合仍不能区分开。     

利用SSR技术构建多花黑麦草品种指纹图谱

通过构建我国多花黑麦草主栽品种的SSR标记指纹图谱数据库,以实现对多花黑麦草品种的快速、准确鉴定.本研究利用SSR标记,基于多态性高、稳定性强和连锁群分布均匀的原则,从100对多花黑麦草(Lolium multiflorum Lam.)基因组来源的SSR引物中,筛选出12对引物用来构建了21个多花黑麦草品种(系)的指纹图谱.12对SSR引物共扩增出108种多态性基因型,多态性比率达94.15％,每对引物的基因型从5～22种不等,平均每对引物扩增出9种基因型,多态性信息量(PIC)变幅为0.744～0.934,平均为0.843,此12对引物可以在构建多花黑麦草品种DNA指纹数据库作为核心引物推荐使用.21个多花黑麦草品种(系)基因型间遗传相似性系数在0.4956～0.8571之间,UPGMA聚类分析表明,在相似系数0.69处可将全部材料分为3大类.7对引物在9个品种上具有唯一特征带,采用15-08C单对引物即可将21个多花黑麦草品种完全区分开,该对引物不仅多态性高(PIC=0.934),且具备多个品种的特征谱带.基于该引物建立了供试品种指纹图谱标准模式图,每个品种具有唯一的指纹图谱(带型),为牧草品种的审定和保护以及选配优良杂交组合培育新品种提供了重要的理论依据.     

2个马铃薯杂交组合F1的SSR鉴定

杂交育种是马铃薯新品种选育的重要方法, 其杂种F₁真实性鉴定是获得目标性状单株的关键环节。为选育优质、高产、抗病性及抗旱性强的马铃薯新品种, 用马铃薯品种"费乌瑞它"(Favorita)分别与"J07-6"和"陇薯3号"杂交, 获得了杂种F1代。本试验利用SSR标记技术对"Favorita"×"J07-6"、"Favorita"×"陇薯3号"2个杂交组合F1共86个单株的真实性进行了鉴定。试验从43对SSR引物中筛选出2对适宜引物STM1049和S7。利用这2对引物进行PCR扩增, 将"Favorita"×"J07-6"杂交种F1和"Favorita"×"陇薯3号"杂交种F1的SSR带型划分为双亲互补型、缺失型、父本型和母本型4种类型。依据SSR带型特征, 从"Favorita"×"J07-6"和"Favorita"×"陇薯3号"2个杂交组合F₁单株中分别鉴定出真杂种34个和27个, SSR分子标记技术用于马铃薯杂交种真实性鉴定是可靠的。该研究结果可为马铃薯杂交种优良株系选育提供依据。     

花生品种间杂种F1代的SSR标记分析

以花育22号和Sunoleic95R为亲本配置杂交组合,获得杂种F1,利用SSR引物对亲本和杂种F1各单株进行扩增,分析其带型,辨别真伪杂种,并对亲本和杂种F1各单株的农艺性状、品质进行调查测定。结果表明：5对引物PM50 、PM179、 PM15、PM384和PM348对亲本、杂种F1各单株的分析结果是一致的,15个杂种F1单株,8株表现为母本带型,是伪杂种;7株表现为杂合带型或父本带型,即真杂种。但5对引物的带型表现存在明显差异,PM50 、PM179、 PM15、PM384表现为双亲互补带型, PM348表现为偏父本型。农艺性状和品质性状分析表明真杂种与伪杂种的籽仁重、侧枝长、亚油酸含量、油酸含量差异大,主茎高、蛋白质含量、脂肪含量差异较小。证实利用SSR标记辨别栽培种花生真伪杂种是可行的。     

用过氧化物酶同工酶和SSR标记鉴定中油杂12种子纯度

杂交种的纯度鉴定是油菜种子生产的重要环节。对甘蓝型油菜（BrassicanapusL.）杂交品种中油杂12及其父母本的过氧化物酶同工酶分析结果显示,父本和杂种F1比母本多一条迁移率（Rf）为0.41的条带,该特征条带可用来进行粗放杂种纯度鉴定,但是难以鉴定出父本杂株。选用173对SSR引物对中油杂12的亲本进行扩增,筛选出了6对扩增效果好的引物,其扩增条带清晰且亲本间的差异能够重复,其中P052、P130、P131和P154这4对SSR引物在杂种F1中可分别扩增出父母本的特征条带。在同一反应体系中同时加入P131和P154两对引物,发现扩增产物带型是单独采用这两对引物分别扩增时产物带型的叠加。对于混杂程度较高的种子,采用P131＋P154引物组合可以在工作量不变的条件下提高检测外来花粉的灵敏度,从而更加准确地鉴定中油杂12的种子纯度。对100份大田制种的中油杂12单株DNA分别用引物P131、P154以及引物组合P131＋P154进行SSR分析,鉴定结果完全一致,并且与田间鉴定结果非常接近。     

云南杂交玉米SSR标记核心引物的筛选及多样性分析

为降低合成引物成本,加快杂交玉米品种鉴定进程,筛选适用于云南玉米杂交种SSR标记鉴定的核心引物。本研究用玉米SSR标记鉴定规程中推荐的40对SSR引物对12个杂交玉米品种DNA进行扩增,筛选出多态性高、扩增效果好、稳定性好的20对引物,推荐其作为云南玉米杂交种特异性鉴定的核心引物。并用筛选的核心引物对云南220个杂交玉米材料进行多样性分析及评价。筛选的20对SSR引物在12个杂交玉米品种中共检测到216个等位变异,平均每对引物检测到10.80个。20对SSR核心引物在220个杂交玉米材料中共检测到236个等位变异,平均每对引物检测到11.80个;平均有效等位变异为3.158 8;平均Shannon-Weaver多样性信息指数为3.028 2。聚类分析表明,220个杂交玉米材料间的相似系数为0.62~0.95。以0.62为阈值可将220个杂交玉米材料划分为两大类群,第Ⅰ类群包括10个玉米材料,占4.5%;第Ⅱ类群包括210个玉米材料,占95.5%。本研究筛选的20对SSR引物多态性高、扩增效果好、稳定性好,可作为云南玉米杂交种特异性鉴定的核心引物。     

杏鲍菇单核体菌株及其杂交后代筛选和鉴定

通过对杏鲍菇单核菌丝显微观察、拮抗、ISSR分子标记分析,研究单核体菌株的合理选配及杂种优势。结果显示,2个亲本的8个不同交配类型可以分为两类,一类为亲本ZAASPe003的单核体菌株T1、T2、T3、T4,另一类为亲本ZAASPe007的单核体菌株T5、T6、T7、T8。通过对8个交配类型单核体单×单杂交,经镜检后获得12个杂交组合。通过亲本菌株及其杂交后代菌丝体生长速度与生长势比较,发现杂交后代菌丝体他T6菌株平均生长速度最快,达到0．443cm／d;应用ISSR分子标记技术,其中7个引物能扩增出条带清晰且具多态性的带谱,共扩增单核体DNA片段61条,杂种双核体DNA片段71条。根据ISSR分子标记分析比较亲本和杂交新组合图谱,发现杂交新组合图谱出现“互补型条带”。     

应用SSR分子标记鉴定甜瓜杂交种纯度

以甜瓜(Cucumis meio L.)杂交一代品种东方蜜1号、东方蜜2号及其亲本和7个同母异父的杂交组合为实验材料,利用SSR标记对甜瓜杂交种纯度进行了快速鉴定.结果表明,应用筛选得到的12对东方蜜1号SSR特异性引物及3对东方蜜2号SSR特异性引物可快速准确地鉴定出杂交种中混杂的母本自交系种子,且鉴定结果与大田鉴定结果基本一致.利用SSR引物组合MS48 MS60和MS4 MS20分别可以把东方蜜1号、东方蜜2号与其各自亲本及同母异父的7个杂交组合完全区分开.应用SSR引物组合的方法不仅能够有效地检测出混杂在杂交种中的母本自交系种子,也能检测出其它不明来源花粉所导致的生物性混杂,提高了甜瓜杂交种纯度检测结果的准确度.     

甘蓝型油菜秦优10号杂交种纯度鉴定的SSR引物筛选

为了建立一套快速可靠的油菜杂交种纯度的鉴定方法,本文以秦优10号及其亲本、杂种ZZH2为试验材料,对前人开发的2对SSR引物（7号引物,9号引物）进行了再次筛选。结果显示,7号引物不但能很好地区别出混入杂交种中的亲本,还能将杂交种子的同母异父组合种子从杂交种中分离出来,能够用于鉴别秦优10号杂交种子的真伪;9号引物能区分出杂交种和母本,但不能区分开杂交种和父本。同时,本试验利用人工制成的秦优10号杂交种标准样（纯度为100%）以及7份大田鉴定不同纯度梯度的杂交种子对7号引物鉴定结果的准确性进行了验证,鉴定结果与大田鉴定结果基本一致。本文结果将为鉴定秦优10号杂交种纯度提供更准确的技术资料。     

中国华北地区近40年物候春季变化

根据华北地区7个观测站物候资料,分析了华北地区1963-1996年及北京1963-2005年物候春季的变化特征及其与气温的关系。结果表明:华北地区的物候春季有明显提早来临的趋势,而造成这一变化的主要因素是本地区近40 a来冬春季气温的明显上升。其中1963-1996年间华北地区1-3月及4月的平均气温分别上升了2.3℃与1.7℃,物候春季起止日期分别提前了9d和4d,因而使得春季长度也延长了5d;北京1963-2003年间1-3月及4月的平均气温分别上升了3.5℃与2.6℃,物候春季的起止日期分别提前了11d和10d,但春季长度没有明显变化。     

沈阳市城市表土中微生物区系变化的初步研究

在沈阳市远郊-近郊-市区等不同城市化水平区内选取林地、草地和路边土几种不同利用方式下的表层土壤,对土壤中的微生物状况进行了初步分析。结果表明,随着城市化水平的提高,土壤中微生物的数量表现为明显的减少趋势。其中变化较大的是细菌,而真菌和放线菌的变化不明显。     

Changes in proteolytic bacteria in paddy soils in response to organic management

Proteolytic bacterial communities, which mineralize organic nitrogen, play a key role in agricultural systems. In this study, alkaline metalloprotease (apr) gene fragments from proteolytic bacteria were investigated in bulk and rhizosphere paddy soil from four fields under organic management (for 2, 3, 5, and 9 years), and from one field under conventional management (for 2 years). We analyzed the abundance and structure of the proteolytic bacterial communities using real-time quantitative PCR and denaturing gradient gel electrophoresis. Our results showed that the abundance of proteolytic bacteria ranged from 1.57?×?10⁸ to 8.02?×?10⁸?copies/g of soil. In addition, the abundance of the proteolytic bacteria in the paddy soils under organic management was significantly higher than those in the paddy soil under conventional management. Moreover, the gene copy numbers in the rhizosphere soils were significantly higher than those in the bulk soils. The abundance of proteolytic bacteria tended to increase with the duration of organic management, with the highest abundance being found in the soil that had been under organic management for 5 years. However, the proteolytic bacteria communities in the paddy soils were not significantly affected by management practices. Phylogeny analysis showed that all gel bands obtained represented genes from Pseudomonas. Additionally, correlation analysis and canonical correspondence analysis showed that C/N, C, and N were important factors that influenced the abundance and community structure of the proteolytic bacteria. These results suggest that proteolytic bacteria are indicators in organic management systems, depolymerize organic N and hence maintain soil sustainability.

Abbreviations: CM: conventional management; OM: organic management; DGGE: denaturing gradient gel electrophoresis; qPCR: real-time quantitative PCR detecting system; COFCC: China organic food certification center; CCA: canonical correspondence analysis     

不同种植模式下菜地土壤腐殖质组分特性的动态变化

通过在南京普朗克有机农场开展的9年长期定位监测,研究了有机(露地和大棚)和常规种植模式下蔬菜地耕层土壤有机碳和土壤腐殖质组分特性的动态变化。结果表明,有机露地、有机大棚和常规露地种植土壤有机碳含量分别从11.41、9.29、9.00 g k g-1提高至15.35、20.90、10.00 g kg-1;胡敏酸碳(CHA)分别从1.79、1.23、1.14 g kg-1提高至2.11、3.11、1.31 g kg-1;富里酸碳(CFA)分别从2.19、1.88、1.73 g kg-1提高至2.44、2.68、1.91 g kg-1。两种有机种植模式的土壤有机碳及腐殖质组分含量增加达到显著水平,而常规种植模式下的变化不显著。两种有机种植模式下表征土壤腐殖质品质的胡/富比(CHA/CFA)、胡敏酸占总腐殖物质的比例(PQ值)均高于常规种植模式,土壤富里酸的E4/E6值、色调系数(ΔlogK)值随着种植时间增加的幅度较常规种植模式更大,土壤胡敏酸芳化度呈现先降低后增高的趋势,但在常规种植下变化不明显。说明土壤在长期有机种植模式下不仅更有利于土壤有机碳的积累,而且能促进土壤腐殖化进程。     

闽北不同土地利用方式径流量动态变化特征

采用定位研究方法和小集水区试验技术方法,通过两年的降雨量数据观测,对闽北地区木荷林地、杉木林地、封山育林地和对照等不同土地利用方式的小集水区进行坡面径流动态规律研究。研究结果表明:试验小区地表径流的产生主要是受降雨量的影响,而与降雨强度的关系不大,地表径流量与降雨量之间呈现出极显著的非线性二次抛物线关系(P<0.01)。4种不同土地利用方式的月平均径流量一般随月降雨量的增大而增大,并且在同1月份间其平均地表径流量的大小趋势为:对照>封山育林>杉木>木荷,均是在6月份达到最大值,9月份出现最小值。对照比木荷林地、杉木林地、封山育林地更容易产生地表径流,林地具有较好的涵养水源和保持水土作用。     

2013年我国种植业化肥施用状况分析

【目的】我国农用化肥消费量大,数据来源不同,统计口径各异,行业内大多引用国家统计局公布的数据,但该数据无法推算出氮肥、磷肥、钾肥分类消费量。我国区域间、季节间、作物间化肥消费情况的报道很少,在调节化肥供需、指导化肥行业健康发展时显得依据不足。调查种植业化肥施用状况可以为指导肥料生产、供应提供重要依据。【方法】以农业部339个国家级基层肥料信息网点为依托,根据我国农业生产习惯和我国政府部门统计习惯,将一年分为三个用肥季,1 5月份为春耕季,6 8月份为夏播季,9 12月份为秋冬种季。在三个季节,每个网点随机调查30个农户的主要种植作物施用氮肥、磷肥、钾肥、复合(混)肥(包括配合式)量,经两级土壤肥料部门审核后,采用省份、相似种植区域、全国三级逐级加权平均的方法,推算了不同区域、不同季节、不同作物单位面积施肥量;再用作物单位面积施肥量、该作物全国种植总面积、样本中施肥面积占该作物种植面积的比例推算了作物全年、不同季节化肥施用量。同时,分析了主要作物、不同季节化肥施用状况以及供需平衡情况,不同季节、不同区域供肥情况和农民的购肥习惯。【结果】2013年我国种植业化肥施用量5498万吨(折纯下同),其中,氮肥(实物量)3382万吨,磷肥1175万吨,钾肥941万吨。粮食作物化肥总用量为2782万吨,占种植业化肥总用量的50.6%;其次是果树和蔬菜,三类作物占种植业化肥施用总量的82.8%,经济、园艺作物单位面积化肥施用量大于粮食作物。春耕、夏播、秋冬种化肥施用量分别占全年化肥施用量的34.2%、35.6%、30.2%。复混肥料和尿素是农民最常购买的两种肥料,从全年来看,农民施用复混肥料和尿素的样本数分别占总样本数的72.5%和71.6%,春耕、夏播、秋冬种农民购买尿素和复合(混)肥的样本数分别占该阶段样本数的70.9%和62.9%、84.9%和78.1%、56.6%和83.9%。春耕和夏播时期农民多数选用尿素,秋冬种多数选用复混肥料,东北、西北、华中南地区农民多选用尿素,华北、西南、华东地区农民多选用复混肥料。另外,我国氮肥、磷肥供应分别过剩1080万吨、680万吨,钾肥缺口370万吨,供需矛盾突出。氮、磷、钾养分配合式为15-15-15的复混肥样本数占农民选购复混肥总样本数的33.3%,说明复混肥养分结构不尽合理。【结论】建议国家进一步遏制氮肥、磷肥过剩产能,优化产品结构,大力推广科学施肥技术。     

红壤区不同肥力水稻土根际硝化作用特征

通过根际培养箱(三室)——速冻切片技术研究了红壤地区高、低两种肥力下水稻苗期根表、根际和土体土壤矿质态氮含量和硝化强度,以及水稻生长、氮素积累的差异。结果表明,肥力水平对水稻根表和根际土壤铵态氮(NH4+-N)含量无显著影响,但高肥力显著提高土体土壤NH4+-N含量,以及根表、根际和土体土壤硝态氮(NO3--N)含量及硝化强度。两种肥力水稻土硝化强度最大值均出现在距根表2 mm处,分别为0.20和0.31μmol kg-1 h-1。土体土壤硝化强度随距根表距离增加而降低,低肥力土壤在距根表10～40mm处时硝化强度接近本底值,而高肥力土壤在距根表20～40 mm处时接近本底值。与不种水稻的CK相比,种植水稻显著提高根际土壤硝化强度。高肥力能显著改善水稻生长,增加植株氮素积累量,尤其显著促进根系生长及通气组织发育。由于红壤稻田肥力水平的差异造成水稻根际硝化强度以及水稻吸收NO3-的差异,导致高肥条件下水稻显示出更强的生长势和氮素吸收利用能力。因此,合理提高红壤稻田肥力水平对改善红壤区水稻根际土壤硝化作用及水稻氮素营养具有重要意义。     

我国泥石流防治进展

从20世纪50年代开始,我国先后在西部开展了交通沿线和典型区域的泥石流综合科学考察,进行了东川蒋家沟、波密古乡沟、武都火烧沟等10余处泥石流定点观测,在铁道科学研究院西南研究所和中国科学院成都山地灾害与环境研究所建立了大型模拟实验室。针对山区公路、铁路、航道、矿山、城镇、农田、水电工程、风景区等建设与保护中的防灾减灾需求,研发了一系列泥石流监测和预警仪器,建立了单沟和区域泥石流预测预报模型,实现了泥石流预报的气象业务作业;建立了泥石流危险度评价和风险评价模型,提出了泥石流风险分析和风险管理方法;发展了岩土工程措施与生态工程措施相结合的泥石流综合治理技术;开发出城镇、道路、农田、矿山、风景区等泥石流防治模式,构建了系统的泥石流防治理论与技术,实施了大量的泥石流治理工程,取得了较好的减灾实效。我国山区社会经济的发展带来了人口密度与经济密度的增加,使得泥石流防治任务愈加艰巨,对泥石流减灾提出了更高的要求。为了做好泥石流防治工作,应该加强泥石流基础理论研究;发展基于泥石流形成理论的机制预报模式,提高泥石流预报精度;改进泥石流防治工程设计参数确定方法,完善灾害防治技术规程;加强灾害风险管理理论与方法研究,注重地震区泥石流风险预测;同时,认识泥石流的资源化属性,开发资源利用技术。     

Variability in growth and nutrient accumulation in sorghum grown in waterlogged soils

Abstract

Sorghum [Sorghum bicolor (L.) Moench] is a potential crop for use in lowland paddy soils following rice in the Philippines. Little is known about the variability in sorghum germplasm with respect to yield potential in these soils, or the alterations in mineral uptake which might occur if late season rains resulted in waterlogging. Eight sorghum cultivars including the most widely used Philippine cultivar were grown after rice under flooded or non‐flooded conditions. Flooding was initiated 30 days after seeding and terminated when most cultivars were at or near the boot growth stage. Flooding markedly reduced dry matter production, and delayed bloom date on the average of 5.5 days. Grain yield was reduced about 57% over all cultivars. Early maturing cultivars were not reduced in days to bloom as much as the late maturing types, and there was a significant cultivar x treatment interaction for both bloom date and grain yield. Later maturing cultivars outyielded the other cultivars at physiological maturity in both flooded and non‐flooded conditions. Concentrations of the major nutrients N, P, K, Ca, Mg, and S were decreased in foliage at the boot stage due to flooding. The only nutrient to fall below published “critical” levels in leaf tissue, however, was N, and plants growing in these conditions showed classical N deficiency symptoms. Iron and Mn concentrations were significantly higher in foliage at the boot stage with flooding, but not high enough to be considered toxic. Most differences observed at boot still existed at maturity, but of less magnitude. Marked variability existed in the response among cultivars to waterlogging. It would appear that flooding tolerant genotypes could be selected which would improve existing cultivar choices for use in these difficult soils.     

Bacteria-grazing amoebae in situ in the rhizosphere

Summary An ultrastructural investigation of amoebae in situ in the rhizosphere showed that the protozoa are closely associated with soil aggregates and produce long pseudopodia that penetrate micropores. This could partly explain why bacteria are generally confined to the interiors of microaggregates. The presence of cytologically intact and partly digested bacteria in the food vacuoles indicates that rhizosphere bacteria are both ingested and digested by the amoebae. This digestion could lead to the recycling of P and N immobilized in rhizosphere microorganisms.