我国芒属植物规模化种植的生态风险评估

为评估我国芒属植物规模化种植的生态风险,利用前期建立的能源草生态风险评价体系,从分布特征(P_1)、繁殖特征(P_2)、扩散特征(P_3)、遗传特征(P_4)、适应特征(P_5)、危害特征(P_6)和被控制特征(P_7)等7个决定生态风险等级的层面对芒、五节芒、荻、南荻和奇岗进行相关定性分析;在此基础上再利用数学统计法对各种芒草的生态风险进行定量分析。结果表明:芒、五节芒、荻、南荻和奇岗的生态风险值(R)依次是71、60、66、53和52分,即规模化种植的生态风险趋势为芒荻五节芒南荻奇岗;依据能源草生态风险评价体系划定的评判标准,奇岗和南荻为无生态风险的芒草种类,而五节芒、荻和芒为具有中低生态风险的芒草种类。     

4种芒属植物的核型分析及亲缘关系探讨

以芒、五节芒、荻和南荻4种芒属植物共36份种质为材料,分别采用流式细胞仪和压片法对倍性及核型进行分析。结果表明:4种芒属植物中,南荻的荧光值最大,其次为芒,荻的荧光值最小,但不同种间无显著性差异;南荻的荧光值变异系数最大(37.73%),五节芒的荧光值变异系数最小(4.41%),说明南荻的倍性最丰富,而五节芒的倍性最稳定;芒属植物染色体基数为19(x=19),36份种质中有33份材料属二倍体(2n=2x=38)型、2份材料属三倍体(2n=3x=57)型、1份材料属四倍体(2n=4x=64)型,表明自然界中芒属植物主要以二倍体存在,偶见三倍体和四倍体;不同种之间的核型参数有差异,但都是由中部和近中部着丝粒染色体组成,且芒和五节芒的核型都为"2B"型,而荻和南荻大部分为"2C"型,说明芒和五节芒亲缘关系近,而荻和南荻亲缘关系近。对核型参数进行聚类分析,可将36份芒属植物材料分为3类:第Ⅰ类为芒类群,主要为芒和五节芒;第Ⅱ类为荻类群,主要包括荻和南荻;第Ⅲ类则为多倍体类群。     

华东植物区系芒属植物的表型遗传多样性研究

为研究芒草在其重叠分布区内表型性状的遗传多样性,以来自于华东植物区系内的36份芒、五节芒、荻和南荻为材料,对8种表型性状进行多因素方差分析、变异分析和聚类分析。结果表明:8种表型性状种间差异大小依次为分蘖数、基部直径、干物质产量、花序长、株高、最大叶长、最大叶宽、叶长宽比,在种内除最大叶宽与叶长宽比呈显著差异(P0.05)外,其余6种表型均呈极显著差异(P0.01),且8种表型性状在种间和种内存在极显著互作效应;该区系内芒属植物表型变异系数为7.94%～76.80%,Shannon's指数为1.27～1.78,芒草表型变异系数大小依次为芒(26.16%)、南荻(25.46%)、荻(24.49%)、五节芒(17.17%),Shannon's指数大小依次为芒(1.74)、南荻(1.70)、五节芒(1.68)、荻(1.60);4种芒属植物在欧式距离为20时可分为3类,荻为第Ⅰ类,芒和五节芒为第Ⅱ类,南荻为第Ⅲ类;在华东植物区系内,芒的株高与纬度呈极显著负相关,芒的干物质产量与海拔高度呈显著正相关,荻的干物质产量、分蘖数和基部直径与纬度呈显著或极显著负相关,而南荻与五节芒的产量因子表型与地理因子间则无显著相关性。     

初始pH对生活垃圾和污泥混合物料厌氧发酵产沼气的影响

【目的】研究pH值对生活垃圾和脱水污泥混合物料厌氧发酵产沼气的影响,为促进厌氧发酵产沼气提供实验参数和理论依据。【方法】从整个发酵过程pH值的变化、产物生成和原料利用3个方面评价不同初始pH值对于物料厌氧发酵产沼气的影响。【结果】当发酵液初始pH值为7.5时,生活垃圾发酵产沼气的量最高,且其中甲烷平均含量达53.65%以上,累积产气量22 632mL;pH7.75时,在25d~35d内,产气量增加迅速,仅次于pH7.5,为21 962mL;pH值为7.25时发酵液中TS、VS降低程度最大,分别为38.5%和56%。【结论】控制发酵体系的pH值在7.25~7.75范围内,使产甲烷菌处于最适生存状态,是提高生活垃圾厌氧发酵产沼气的关键。     

能源植物分类及其转化利用

能源植物及其生产是生物质能源的发展基础,也有利于减少温室气体排放、发展低碳经济。在分析总结当前国内外能源植物主要概念的基础上,利用植物系统法、光合途径、生活周期和化学成分组成及其利用等方法对能源植物进行了分类。如以化学成分组成及其利用可将能源植物分为糖料植物、淀粉植物、油料植物、含油微藻植物和木质纤维素植物5类,各类能源植物各有其主要特点。对能源作物的转化利用技术及其产品现状和前景进行系统的分析,目前由生物质转化的液体燃料主要包括乙醇、生物柴油和生物质裂解油,由生物质转化的气体燃料包括生物质燃气、沼气和氢气,生物质经压缩成型或炭化工艺可生产生物质颗粒,生物质以热电联产技术经直燃可大规模发电和供暖。     

芒属植物叶绿体InDel标记的开发与应用

研究利用芒属植物(芒02381和荻04005)叶绿体全基因组测序的结果,开发12对InDel标记。采用正交设计法优化cpInDelPCR体系,得到模板DNA、dNTPs、Mg2+、引物、TaqDNA聚合酶5个关键因素在体系中的最佳组合。12对InDel标记对43份芒属和2份甘蔗材料进行扩增,共扩增出538条条带,其中3对引物扩增出13条多态性条带,占总数的2.4%。将所有位点读带转化为数值矩阵并用UPGMA法聚类,在遗传相似系数1.4的水平上,和南荻聚为一类,而芒和与五节芒、双药芒、红山茅、尼泊尔芒、甘蔗聚为一类,4个具有杂交种特征的材料单独聚为一类。试验开发的芒属植物cpInDel标记可用于芒与荻的区分,指导芒属植物的杂交育种。     

芒秸秆发酵产氢的初步研究

以能源植物芒为材料,经过硫酸预处理后接种厌氧污泥,研究其产氢特点。结果表明,芒草秸秆经过硫酸预处理后,发酵产氢的速率和体积分数都明显增高。芒（Miscanthus sinensi）是高大的多年生禾本科植物,具有密度高、生物量大等特点,被当做能源植物受到国内外的广泛重视。但关于芒的生物制氢研究尚未见报道。此研究以芒为材料,研究其产氢特点。     

基于层次分析法的8种槭属植物观赏价值综合评价

【目的】槭树是一种用途广泛的园林绿化树种,但在城市园林景观应用的种类较少,树种选择比较单一,为槭属（Acer）植物的园林景观应用提供科学依据。【方法】以8种河南乡土槭属（Acer）植物为试验材料,运用层次分析法（AHP）,选取13个指标构建槭属植物观赏价值综合评价体系,并对8种槭属植物进行观赏价值综合评价。【结果】13个评价指标中,叶色、呈彩期和翅果的总排序权重值最高,是影响槭属植物观赏价值最重要的指标;8种槭属植物中,综合评价Ⅰ级的是血皮槭(A. griseum)和鸡爪槭(A. palmatum),Ⅱ级是三角槭(A. buergerianum)、元宝槭(A. truncatum)、地锦槭(A. mono)和茶条槭(A. ginnala),Ⅲ级是青楷槭(A. tegmentosum)和飞蛾槭(A. oblongum)。【结论】血皮槭(A. griseum)和鸡爪槭(A. palmatum)的观赏价值高,生态适应性强,具有良好园林应用价值。     

苦杏仁油制备生物柴油的工艺条件研究

【目的】研究用苦杏仁油制取生物柴油的方法和工艺。【方法】采用正交试验,对酯交换法制取苦杏仁生物柴油的工艺条件进行研究,并通过气相色谱法分析生物柴油中脂肪酸甲酯的组成和含量,同时对生物柴油的性能参数进行检测。【结果】以KOH为催化剂制取苦杏仁生物柴油的最适宜工艺条件为:醇油比(物质的量之比)为7∶1,催化剂用量为1.2%(质量分数),反应温度60℃,反应时间60 min,搅拌速度600 r/min;生物柴油脂肪酸甲酯主要有棕榈酸甲酯、棕榈油酸甲酯、硬脂酸甲酯、油酸甲酯和亚油酸甲酯;所制备的生物柴油主要性能指标达到了国家车用0#柴油的标准。【结论】苦杏仁油是优良的生物柴油原材料。     

短芒大麦钙依赖蛋白激酶基因的克隆与功能分析

【目的】克隆强抗寒性牧草短芒大麦钙依赖蛋白激酶(Calcium-dependent protein kinase,CDPK)基因,分析其生理生化特性,为理想抗逆工程基因的筛选和利用奠定基础。【方法】采用RACE-PCR技术,获得短芒大麦CDPK基因全长cDNA序列;采用Northern杂交分析该基因在逆境条件下(低温(4℃)、干旱(200 g/L PEG6000)、盐(300 mmol/L NaCl)、激素(100μmol/L ABA))的表达模式;采用农杆菌介导的方法,对该基因编码蛋白进行亚细胞定位,并对转基因烟草的离子渗漏率和脯氨酸含量进行测定。【结果】获得了短芒大麦CDPK基因的编码序列,将其命名为HbCDPK;HbCDPK编码的蛋白是一个膜定位钙依赖蛋白激酶,该基因在短芒大麦根、幼苗叶片和成熟胚中均有表达;在低温、干旱、盐和ABA胁迫条件下处理不同时间,HbCDPK的表达丰度有差异,其在低温胁迫条件下的表达信号最强;转HbCDPK基因烟草相对离子渗漏率降低,脯氨酸含量升高。【结论】HbCDPK基因参与了低温胁迫信号转导,具有提高植物抗寒性的潜能。     

马铃薯薯条色泽和质地特性及薯条加工型品系筛选

【目的】薯条是马铃薯重要的加工产品,马铃薯在收获后需要长期贮藏,贮藏过程中的环境条件变化会导致贮藏马铃薯块茎成分的改变,并影响块茎生理和生化特性的改变,最终影响薯条加工后的色泽和质地特性。根据商业化贮藏和加工的需求,在田间农艺性状符合薯条加工要求的基础上,进行不同贮藏条件下品质性状早期选择和筛选,分析薯条加工型品种的色泽和质地特性的变化特点,并从现有品种和品系中根据色泽和质地特性参数筛选适合薯条加工的品种,为提高薯条加工型品种选育效率和方法提供有效手段。【方法】对马铃薯品种和品系的块茎产量、芽眼深度、薯肉色泽、块茎长、块茎宽、块茎长宽比、抗病性和商品薯率的初步选择的基础上,筛选14个品种和品系贮藏在4℃和25℃条件下0、60和120 d后进行炸条试验,同时测定这些品种和品系的干物质含量、淀粉含量、蔗糖含量、葡萄糖含量、果糖含量、游离氨基酸含量、绿原酸含量、糖苷碱含量、柠檬酸含量、抗坏血酸含量、薯条色泽变化、炸条前后的质地变化,分析在不同贮藏条件下炸条色泽和质地变化特性,分析块茎淀粉含量与块茎和薯条硬度的相关性。【结果】选择薯条加工型品种,首先要选择田间综合农艺性状优良,块茎长宽比值1.5的长椭圆形、块茎整齐度高的品种和品系。其次要能够满足消费者对食品的色泽和质地特性的要求。薯条色泽变化分析表明,薯条色差ΔE与薯条表观色泽变化相一致。对ΔE与块茎组分相关性分析表明,影响薯条色泽的变化主要因素是果糖、葡萄糖,其次是绿原酸。对构成ΔE三原色L、a、b与块茎成分含量的分析表明,抗坏血酸与薯条色泽明暗(L值)变化显著相关,而还原糖(果糖、葡萄糖)、蔗糖和绿原酸与薯条色泽红绿(a值)和黄蓝(b值)呈极显著相关,柠檬酸对a值影响大于b值。相关性分析表明鲜薯的硬度与块茎的淀粉含量显著相关,炸条后薯条的硬度也与块茎的淀粉含量显著相关。长期贮藏后鲜薯硬度的降低原因主要是水分丧失和淀粉降价。【结论】薯型长、宽、长宽比及薯条的色泽变化、质地变化是判定薯条加工型品种的重要参数,品种Russet Burbank、Shepody和品系0719-32、0716-39是适合薯条加工的品种和品系。     

不同培养基继代培养球孢白僵菌对西花蓟马毒力和产孢量的影响

【目的】通过开展连续继代培养对高毒菌株产孢和毒力的影响研究,获得对西花蓟马(Frankliniella occidentalis)毒力和产孢量均高且稳定的球孢白僵菌（Beauveria bassiana）菌株,进一步提出有效防止菌株退化、优良菌株保存和改良的方法与措施,为高效菌株的规模化生产提供参考。【方法】室内条件下,采用浸虫法,用浓度为1×107个孢子/mL球孢白僵菌悬浮液处理西花蓟马初羽化成虫,分别测定28株不同来源的菌株对西花蓟马的毒力;并将筛选出的4株高毒力菌株的分生孢子分别涂布于玉米琼脂（CMA）培养基与SDAY培养基上,比较不同菌株以及不同培养基之间产孢量的差异,筛选出高产孢菌株与产孢培养基,以筛选得到的白僵菌菌株为初始菌株F0,把F0代球孢白僵菌分别接种于CMA培养基、添加蝉蜕的CMA培养基和添加西花蓟马虫尸粉的CMA培养基,分别测定经过不同培养基连续5代继代培养得到的球孢白僵菌对西花蓟马成虫的毒力,并测定产孢量。使用模型模拟分析球孢白僵菌菌株经过不同培养基继代培养后培养代数与产孢量的关系,并对不同培养基培养得到的不同培养代数的白僵菌菌株的产孢量与其对西花蓟马的致死中时（LT₅₀）进行回归分析,研究毒力与产孢量的相关关系。【结果】经过室内毒力测定,处理5 d后,菌株DZDC-9、GZGY-5、WLMQ1-8、SZ-26对西花蓟马成虫的校正累积死亡率均高于90%,LT₅₀均在3 d内,毒力显著高于其他菌株;比较高毒力菌株在两种产孢培养基上的产孢量,发现4株球孢白僵菌的产孢量存在显著差异,菌株DZDC-9的产孢量显著高于其他3株,4株菌株在CMA培养基中的产孢量均明显高于SDAY培养基。随着白僵菌菌株在CMA培养基上连续5代的继代培养,菌株对西花蓟马成虫的致病力呈现下降趋势,从第3代开始致病力显著降低,而添加蝉蜕的CMA培养基培养得到的不同培养代数的分生孢子对西花蓟马致病力则没有显著差异,添加西花蓟马虫尸粉的CMA 培养基培养得到的不同代数的分生孢子对西花蓟马致病力有一定的增强趋势;通过模型可以发现单纯以CMA培养基继代培养白僵菌的产孢量随培养代数呈现指数下降,而在培养基中添加蝉蜕或西花蓟马虫尸粉白僵菌产孢量则随培养代数呈现指数上升,蝉蜕或西花蓟马虫尸粉的添加对产孢量有一定的增强作用。白僵菌菌株产孢量与毒力存在一定正相关关系,产孢量相对较高的菌株对西花蓟马成虫的致病力相对较高,致死中时短。【结论】筛选得到一株对西花蓟马高效的白僵菌菌株DZDC-9,产孢培养基中加入蝉蜕和西花蓟马虫尸可以维持菌株生长特性,延缓毒力退化趋势;同一菌株的产孢量可以作为菌株毒力评价的一个指标。     

麦角硫因抑制双孢蘑菇褐变及其与能量代谢关系

【目的】控制和降低运输与贮藏过程中的褐变是目前双孢蘑菇保鲜的重点。研究麦角硫因处理对双孢蘑菇采后褐变的抑制效果,进一步分析褐变与能量代谢关系,为控制褐变和延长其保质期提供科学依据和生产指导。【方法】对具有代表性的双孢蘑菇品种AS2796喷涂浓度为0.12 mmol·L^-1的麦角硫因溶液,对照组采用超纯水处理,于4℃低温下贮藏17 d,贮藏时定期测定其褐变度、菌盖白度、丙二醛含量（MDA）和能量相关物质（ATP、ADP、AMP含量）、能荷及琥珀酸脱氢酶（SDH）、细胞色素氧化酶（CCO）、H⁺-ATPase、Ca²⁺-ATPase等线粒体呼吸代谢相关酶活性。【结果】随着贮藏时间的延长,双孢蘑菇的褐变度和MDA含量逐渐增加,菌盖白度不断下降。与对照组相比,麦角硫因处理延缓了MDA含量和褐变度的上升及菌盖白度的下降,保护了细胞膜的完整性,降低了膜脂过氧化程度,有效抑制了双孢蘑菇菌盖表面及内部组织的褐变。贮藏过程中,双孢蘑菇的ATP含量呈现出先上升后下降的趋势,且始终维持在较高水平,最低点（贮藏第17天）也高于0.6 mg·g^-1。整个贮藏期间,双孢蘑菇的ADP和AMP含量逐渐上升,处理组的ATP和AMP含量显著高于对照组（P＜0.05),而ADP含量始终低于对照组。能荷值不断下降,但处理组双孢蘑菇的能荷值始终略高于对照组。表明麦角硫因处理延缓了双孢蘑菇采后ATP含量的下降,提高了ATP的利用效率,在一定程度上维持了较高的能荷水平。麦角硫因处理的双孢蘑菇SDH、H⁺-ATPase和Ca²⁺-ATPase酶活性显著高于对照组（P＜0.05),且CCO酶活性在贮藏前期（第5天）和贮藏末期（第17天）相较于对照组也有所提升,从而维持了更好的线粒体功能,保证了ATP的高效合成。【结论】麦角硫因处理明显抑制了双孢蘑菇采后褐变,且其对褐变的抑制作用与能量代谢密切相关。     

不同光温条件谷子资源主要农艺性状的综合评价

【目的】通过在海南省、吉林省2个不同光温环境调查100份春谷材料和60份夏谷材料抽穗期、株高、叶片数、穗长、穗粗、穗码数、码粒数、穗重、穗粒重、千粒重10个主要性状,揭示春谷、夏谷光温反应特性,筛选出适合用于谷子光温敏感性评价的性状指标。【方法】在连续两年两个地点对100份春谷材料和60份夏谷材料10个主要农艺性状调查的基础上,利用方差分析,建立光温敏感性综合评价指标D值进行回归分析、通径分析,光温相对敏感度比较分析3种方法评价春谷、夏谷10个性状对光温反应的敏感性。【结果】方差分析表明春谷、夏谷10个性状在不同光温条件均存在显著差异（P＜0.01）,说明光温条件对春谷和夏谷的影响是全方位的,无论春谷还是夏谷,抽穗期、株高、叶片数、穗长、穗粗、穗码数、码粒数、穗重、穗粒重9个性状在吉林光温条件下的调查值高于海南光温条件下的调查值,相反,千粒重在吉林光温条件下的调查值要低于在海南光温条件下的调查值;通过主成分分析建立光温敏感性综合评价指标D值,10个性状对D值进行回归分析、通径分析,春谷2个调查年份穗重、穗粒重、穗长、码粒数对D值直接效应较大,均表现较强的光温敏感性,夏谷2个调查年份结果差异较大,只有穗重、穗长2个性状对D值的效应较明显,均表现较强的光温敏感性;通过比较10个性状的光温相对敏感度,发现春谷2个调查年份穗重、穗粒重、抽穗期、穗长、穗码数光温相对敏感度较其他性状高,表现出更强的光温敏感性,夏谷2个年份穗重、穗长、抽穗期、穗码数光温相对敏感度较其他性状高,表现出更强的光温敏感性。综合D值回归分析、光温相对敏感度比较分析2个年份的结果及水稻研究成果,本研究认为春谷穗重、穗粒重、穗长、穗码数、抽穗期光温敏感性较强,其次为叶片数与株高,穗粗与千粒重光温敏感性较弱,码粒数光温敏感性不能确定;夏谷穗重、穗长、抽穗期、叶片数、穗码数光温敏感性较强,穗粗、码粒数、千粒重3个性状的光温敏感性较弱,穗粒重与株高的光温敏感性不确定。春谷和夏谷的穗重、穗长、抽穗期3个性状均稳定表现对光温较强敏感性。【结论】春谷、夏谷均受光温条件的显著影响,穗重、穗长、抽穗期3个性状在春谷和夏谷中均稳定表现对光温强敏感性,适合作为谷子光温敏感性评价的指标性状,叶片数适合作为夏谷光温敏感性评价指标,株高不适合用来评价谷子光温敏感性。     

葡萄酒中植物乳杆菌苹果酸-乳酸发酵潜能评价

【目的】研究植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum)对赤霞珠葡萄酒进行苹果酸-乳酸发酵(Malolactic Fermentation,MLF)的过程,评价植物乳杆菌的苹果酸-乳酸发酵潜能,旨在开发潜在的葡萄酒植物乳杆菌商业苹果酸-乳酸发酵启动剂。【方法】以从新疆本土葡萄酒中筛选得到的糖苷酶活性较高的4株植物乳杆菌CS-1、XJ-14、XJ-25和XJA-2为研究对象,对未经过MLF的赤霞珠干红葡萄酒分别进行MLF,试验设置对照组(未进行MLF)。比较4株植物乳杆菌在葡萄酒MLF过程中菌株的生长情况、苹果酸含量的变化及MLF前后葡萄酒香气成分的差异,全面评价植物乳杆菌的苹果酸-乳酸发酵潜能。【结果】4株植物乳杆菌在葡萄酒MLF过程进行前6 d,菌密度均有较大幅度的下降,而接种6 d后,菌密度的下降趋势开始放缓;所有菌株均表现出良好的降酸能力,XJA-2的降酸能力略高于其余菌株,15 d内能够将葡萄酒中苹果酸浓度由2.3 g·L-1降至1.0 g·L-1左右,但所有菌株均未能完成MLF;菌株XJ-25处理组能够显著降低原酒中的生青味等不愉悦的香气并带来更加浓郁的花香及果香,XJ-14处理组同样能够降低葡萄酒的生青味,但花香果香相对XJ-25较弱,而菌株CS-1处理组和菌株XJA-2处理组均略微降低了原酒中的生青味,但由于化学味和植物味水平的提升,掩盖了原酒本身的花香和果香。【结论】利用植物乳杆菌XJ-25启动MLF有利于乙醇酯类香气物质的释放,增强了葡萄酒的果香及花香特征,相对于其余3株植物乳杆菌菌株更有利于提高葡萄酒香气质量。因此,植物乳杆菌XJ-25具有开发为商业发酵剂的潜能。     

牦牛DGAT1基因多态性及其与乳质性状关联分析

【目的】检测牦牛DGAT1基因多态性,评估基因突变对牦牛乳品质性状的影响,以期丰富牦牛重要经济性状的分子遗传研究基础。【方法】采用PCR-SSCP方法,检测甘南牦牛、天祝白牦牛、青海牦牛及野血牦牛DGAT1基因intron5-exon7和intron15-exon17区突变,分析基因突变对乳品质性状的影响。【结果】牦牛DGAT1基因intron5-exon7区发现c.562+32_c.562+33ins CCGCCC的插入/缺失,等位基因M、基因型MM频率最高为优势等位基因和基因型,各类群牦牛PIC0.5属中度或低度多态;intron15-exon17区检测到c.1249-23CT和c.1336CT的突变,其中exon17发现的c.1336CT突变导致编码氨基酸p.Arg447Cys转变,等位基因A频率最高为优势等位基因,甘南牦牛、天祝白牦牛和青海牦牛中基因型AA为优势基因型,野血牦牛基因型AB为优势基因型,各类群牦牛0.25PIC0.5属中度多态;两区域3处突变位点构建出6种单倍型和11种单倍型组合,突变位点间存在连锁关系且接近于连锁平衡。关联分析表明,甘南牦牛intron5-exon7区基因型与乳质性状无显著相关;intron15-exon17区基因型BB个体乳品质性状最低,且乳蛋白率、乳脂率、总固体物质含量中显著低于其他基因型个体(P0.05);携带等位基因A的个体乳蛋白率、乳脂率、总固体物质含量及无脂固体含量显著高于未携带者(P0.05),携带等位基因C的个体乳脂率也显著高于未携带者(P0.05),而携带等位基因B的个体乳脂率、总固体物质含量显著低于未携带者(P0.05);单倍型组合H1H3个体的乳蛋白率、乳脂率、总固体物质含量和无脂固体物质含量均较高,且乳脂率及总固体物质含量显著高于其他单倍型组合(P0.05),而H2H2单倍型组合个体则较低,除乳糖率以外的其他乳品质性状均显著低于其他7种单倍型组合(P0.05)。【结论】牦牛DGAT1基因intron5-exon7和intron15-exon17区为低度和中度多态,intron6存在c.562+32_c.562+33ins CCGCCC的插入/缺失,intron15和exon17分别检测到c.1249-23CT突变和c.1336CT的非同义突变。intron15-exon17区突变影响甘南牦牛乳品质性状,选留携带等位基因A的个体和淘汰携带等位基因B的个体、或选留H1H3单倍型组合及淘汰H2H2单倍型组合个体,均可显著改善后代群体的乳品质。     

过表达酵母PAC1增强转基因大豆对大豆花叶病毒的抗性

【目的】大豆花叶病毒（soybean mosaic virus,SMV)病是中国大豆产区最主要的病害之一,严重影响大豆产量和籽粒品质。核糖核酸酶PAC1能够识别和降解植物RNA病毒或类病毒复制过程中产生的dsRNAs,从而有效抑制病毒在寄主中的复制与积累。PAC1的这一特点为广谱抗RNA病毒及类病毒转基因作物的创制和培育提供了有效的靶标基因。本研究利用转基因技术,将来源于粟酒裂殖酵母菌(Schizosaccharomyces pombe)的PAC1导入栽培大豆,研究过表达PAC1对大豆SMV抗性的影响,为抗SMV转基因大豆新品种选育提供依据。【方法】采用酶切连接技术,将PAC1连接到双元表达载体pCAMBIA3300中,构建植物表达载体pCAMBIA3300-PAC1。目的基因启动子为组成型强启动子CaMV 35S,终止子为NOS,筛选标记为草铵膦抗性基因BAR。采用农杆菌介导转化法,将PAC1导入栽培大豆品种Williams82。在利用PAT/BAR试纸、PCR及除草剂（500 mg·L^-1 Basta）喷施检测基础上,通过Southern杂交技术进一步分析外源基因在转基因大豆中的整合情况和拷贝数。采用人工摩擦接种法,对T₂和T₃代转基因大豆株系进行田间抗SMV鉴定农艺性状调查,分析转基因大豆对SMV抗性及遗传稳定性。并利用qRT-PCR技术分析接种SMV 28 d后转基因大豆中SMV积累水平。【结果】共转化2 600多个外植体,获得耐草铵膦（5 mg·L^-1）大豆再生植株76株。PCR检测结果表明,其中65株能够扩增出目的条带,大豆遗传转化效率为2.48%。对T₁-T₃代转基因大豆株系喷施除草剂表明,在500 mg·L^-1 Basta处理7 d后,转基因植株表型没有明显变化,而对照（非转基因大豆）植株叶片则黄化枯死。Southern杂交结果表明,外源基因以低拷贝的方式(1-2个)整合至大豆基因组中。摩擦接种SMV SC-3鉴定表明,在接种35 d后,对照出现严重花叶、皱缩等典型SMV发病症状,而转基因大豆仅部分叶片表现出轻微的花叶症状,其病情指数降低至11.11-22.22,较对照（病情指数36.81-46.24）显著降低,且SMV抗性在转基因大豆不同代际间能够稳定遗传。qRT-PCR分析表明,在接种SMV SC-3株系28 d后,转基因大豆中SMV CP表达水平较对照极显著下降。农艺性状调查表明,在未接种SMV条件下,转基因大豆在叶形、花色、种皮色、种脐色、株高、节数、结荚高度、生育期及百粒重等方面与对照没有显著差异。【结论】PAC1过表达显著抑制了SMV的积累及症状发展,增强了转基因大豆对SMV的抗性水平。     

宽皮柑橘种质资源表型多样性分析及综合评价

【目的】分析宽皮柑橘的表型多样性和遗传变异规律,探讨柑橘种质资源的综合评价方法。【方法】本研究利用变异系数、Shannon-Weaver多样性指数及方差分析对239份宽皮柑橘的18种表型性状进行多样性分析和性状差异分析,用SPSS进行聚类分析,通过主成分、相关性以及回归分析对宽皮柑橘种质资源进行综合评价和评价指标筛选。【结果】对239份宽皮柑橘表型多样性分析,变异系数结果表明种子数、固酸比、可滴定酸含量及单果重的性状变异比较丰富,果形指数、囊瓣数及可溶性固形物含量的遗传特性相对稳定。遗传多样性指数结果表明,单果重、横径、纵径、囊瓣数、叶柄长、叶长、叶宽、还原糖含量及转化糖含量在每一级分布比较均匀,果皮光滑度、种子数及固酸比分级较少,且在每个表现型上的分布不均匀。对5个不同地理来源的宽皮柑橘资源进行方差分析,结果显示来源于美国的宽皮柑橘品种可溶性固形物和转化糖的含量平均值高于其他地理来源;来源于日本的宽皮柑橘单果重、横径和纵径大于其他地理来源,种子数显著少于其他地理来源;来源于长江流域的宽皮柑橘品种的果型、可溶性固形物、转化糖及还原糖含量大于珠江流域,但固酸比显著低于珠江流域。对野生品种、地方品种、选育品种3种不同类型的宽皮柑橘性状作方差分析,选育品种呈现果型大、果皮光滑、种子少、酸度低、糖度高等特点。系统进化树和主成分分析图均表明不同地理来源、不同类型的宽皮柑橘在遗传水平上存在明显差异,中国小果资源可作为一个独立类群,青皮蜜橘是一份独特的柑橘资源。主成分分析发现,前9个主成分的累计贡献率达81.94%,表明这9个主成分包含了宽皮柑橘表型性状的大部分信息。表型性状的综合评价分析表明,239份宽皮柑橘综合评价F值均值为0.480,来源于日本的爱媛21号的F值最高(0.664),来源于日本的扁橘F值最低(0.211)。18个表型性状与综合值F的相关性分析结果表明,除了果皮光滑度外的17个表型性状数据均与F值呈极显著相关。采用逐步回归分析方法,筛选出9个表型性状:纵径、果形指数、果皮光滑度、囊瓣数、叶柄长、叶宽、可溶性固形物含量、可滴定酸含量以及还原糖含量。【结论】宽皮柑橘种质资源具有较高的表型多样性,不同地理来源、不同类型的宽皮柑橘性状存在差异,筛选出的9个表型性状可作为宽皮柑橘的综合评价指标。     

中华蜜蜂和意大利蜜蜂耐寒性能差异比较

【目的】研究中华蜜蜂(Apis cerana cerana,简称中蜂)和意大利蜜蜂(Apis mellifera ligustica,简称意蜂)体内抗寒系统的组成,为探究中蜂和意蜂耐寒性能的差异提供理论依据。【方法】试验选取室外相同环境条件越冬的中蜂和意蜂各5群,于2015年12月20日每群随机选取蜜蜂立即测定两者的过冷却点、冰点,比较其耐寒性能差异。然后分别测定蜂体游离水、结合水、脂肪、糖原和蛋白质含量以及海藻糖酶的活性。利用高效液相色谱测定血淋巴中山梨醇、海藻糖、甘露醇的含量。在海藻糖的生物合成通路中确定4个重要调控基因,选择β-action和β-肌动蛋白分别作为中蜂和意蜂的内参基因,采用实时荧光定量PCR检测中蜂和意蜂海藻糖4个相关调控基因在越冬期时m RNA相对表达量的差异。【结果】越冬期中蜂和意蜂过冷却点差异显著,中蜂的过冷却点显著低于意蜂(P0.05),但二者冰点没有显著性差异(P0.05);越冬期中蜂和意蜂蜂体含水量存在显著差异,中蜂体内游离水含量显著低于意蜂(P0.05),而结合水含量显著高于意蜂(P0.05);越冬中期蜂体脂肪含量在两蜂种间差异不显著(P0.05);中蜂和意蜂蜂体和血淋巴蛋白质含量差异不显著(P0.05);意蜂在越冬期时体内糖原含量明显低于中蜂,并且差异显著(P0.05);中蜂血淋巴中甘露醇、山梨醇含量接近于意蜂的两倍,海藻糖含量也相对高于意蜂,差异显著(P0.05);中蜂蜂体和血淋巴的海藻糖酶活性均显著低于意蜂(P0.05);以中蜂为对照组,实时荧光定量PCR检测意蜂的海藻糖酶基因(Tre-2)和尿苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶基因(UGP)表达量明显高于中蜂(P0.05);而基因Tre-1表达情况相反;海藻糖合成酶基因(TPS)表达量在中蜂和意蜂体内无显著差异(P0.05)。【结论】与意蜂相比,中蜂能够通过降低体内游离水含量,提高糖原和小分子糖含量,调节海藻糖酶活性和相关基因表达等方式降低体内过冷却点,提高自身耐寒性能。     

中国粒用高粱改良品种的产量和品质性状时空变化

【目的】对1977-2016年粒用高粱生产现状和审定品种的产量及品质相关性状进行分析,以期为高粱品种选育和生产提供参考。【方法】通过查阅行业年鉴和相关文献,统计了国家和省级审定并公开的品种324个,搜集其区试单产、穗粒重、千粒重、生育期、株高、穗长,以及品质相关性状包括淀粉、单宁、蛋白质、赖氨酸与脂肪含量的数据。【结果】从时间演变来看,40年来审定品种数随年份持续增加。株高呈下降趋势,平均每年降低1.36 cm。区试单产呈显著上升趋势,平均每年提高69.1 kg·hm^-2;淀粉和单宁含量呈显著上升趋势（P＜0.05）,蛋白质含量呈显著下降趋势（P＜0.05）,赖氨酸和脂肪含量则无显著变化。从空间分布来看,生育期的平均值在春播早熟区、春播晚熟区、春夏兼播区和南方区的变化范围为94-126 d;春夏兼播区的穗粒重最高（105.4 g）,南方区最低（64.6 g）;千粒重在春播晚熟区最高（30.3 g）,南方区最低（22.6 g）,分区间均表现出显著差异（P＜0.05）;淀粉含量在春播早熟区和春播晚熟区较高,平均为74.2%,而脂肪含量较低,平均为3.5%;单宁在南方区含量最高（1.1%）;蛋白质和赖氨酸含量在分区间无显著性差异。【结论】建议今后品种选育把植株矮化和提高千粒重作为提高产量的重点策略,品质上向专用型发展。酿酒高粱应保证适当高淀粉含量、合理的蛋白质和脂肪含量范围,注重提高单宁含量。而饲料高粱应保证高淀粉,注重降低单宁并提高蛋白质、赖氨酸含量。