利用野栽分离群体定位水稻粒型相关QTL

【目的】挖掘水稻粒型相关QTL位点可为水稻的粒型遗传机制研究和优质化分子育种提供理论基础。【方法】以广西普通野生稻高代自交系材料ZY03为父本,栽培稻品种日本晴为母本,通过常规杂交获得包含160个单株的F_2分离群体,并开展粒长、粒宽及粒长宽比等粒型性状的调查。利用分布于水稻12条染色体上的184个SSR标记对F_2群体单株进行分子检测。应用MAPMAKER EXP 3.0软件进行数据分析,构建分子标记连锁图。应用QTLmapping3.0软件,采用复合区间作图法(composite interval mapping,CIM),以LOD=2.5为阈值检测控制粒长、粒宽和粒长宽比等性状的QTL。【结果】在F_2群体中,目标性状呈现连续变异,有明显的双向超亲分离现象。共检测到与粒型相关的QTL 3个,其中1个粒长QTL位于第5染色体RM405~RM548区间内,被命名为qGL5.1,表型贡献率为10.68%,加性效应为0.02;在第1染色体RM5501~RM486区间内检测到1个控制粒宽的QTL,被命名为qGW1.1,表型贡献率为10.56%,加性效应为0.34;在第5号染色体RM405~RM548区间检测到1个控制粒长宽比的QTL,被命名为qLWR5.1,表型贡献率为14.77%,加性效应为0.12。上述所有QTL的增效等位基因均来自于亲本ZY03。其中,粒长QTL qGL5.1与粒长宽比QTL qLWR5.1位于同一标记区间内。【结论】从野栽分离群体挖掘到3个野生稻的粒型QTL位点,定位结果可用于下一步主效QTL的精细定位和分子标记辅助选择育种。     

水稻粒形性状的QTL分析

为了促进水稻粒形性状分子标记辅助选择育种研究,以籼稻二九南和粳稻龙稻5号杂交衍生的重组自交系群体为材料,对粒长、粒宽和粒厚3个粒形性状进行数量性状基因定位(Quantitative trait loci,QTL)分析。结果表明:采用完备区间作图法(ICIM),共检测到7个控制粒形性状的QTL,包括3个粒宽QTL,4个粒厚QTL,它们分布于第2、3、5、11和12号染色体上,其中4个主效QTL包括1个控制粒宽的qGW5a和3个控制粒厚的qGT2a、qGT11a以及qGT12a,但未检测到控制粒长的QTL位点。进一步分析表明,3个控制粒宽性状的QTL能解释28.44%的表型贡献率,单个表型贡献率为6.61%~13.81%;而4个控制粒厚性状的QTL能解释17.53%的表型贡献率,单个表型贡献率为7.32%~15.30%。     

水稻籽粒大小相关性状QTL定位

【目的】水稻籽粒大小是影响产量和品质的数量性状,籽粒大小相关QTLs的定位是进一步克隆、功能研究以及分子育种的基础。【方法】用1个大粒水稻ZD05321和斯里兰卡的极小粒Suwandel为亲本,创建了1个246个单株的F2群体,用48个SSR标记对控制粒长、粒宽、千粒重和长宽比进行QTLs定位分析。【结果】F2群体粒长、粒宽、千粒重等性状呈现连续分布的数量性状遗传特点,多数植株的表型偏向大粒亲本。粒长、粒宽与千粒重都存在极显著的正相关;随着粒重的增加,粒长对粒重的作用逐渐变小。在第1、4、6、7、8和9号染色体上,共检测到15个与籽粒大小相关的QTL,单个性状QTL为3~5个,可分别解释1.02%~16.52%的相应性状变异。在第9染色体上检测到同时控制粒长、粒宽、千粒重和长宽比等4个性状的4个QTL,它们位于该染色体的RM3609~RM7586和RM6543~RM566区段上。【结论】大粒亲本ZD05321中可能存在控制籽粒大小的效应值较大的QTLs,第9染色体上存在同时控制多个粒形性状区域,为下一步精细定位这些新的粒形相关QTL奠定了基础。     

小粒野生稻导入系子粒大小和形状的QTL定位

通过AB-QTL分析法,应用Windows QTL Cartographer 2.5软件,于2009~2010年分别在武昌和南宁对一套小粒野生稻(Oryza minuta)导入系的子粒大小、粒长、粒宽与子粒长宽比进行QTL定位。2009年检测到18个QTLs,其中千粒重、粒长、粒宽和子粒长宽比分别检测到6、4、5和3个QTLs,单个QTL可解释表型贡献率的5.18%~21.33%;2010年检测到12个QTLs,其中千粒重、粒长、粒宽和子粒长宽比分别检测到6、2、2和2个QTLs,单个QTL可解释表型贡献率的6.68%~16.55%。两年均检测到的QTLs共有10个,其中4个新鉴定的QTLs的表型贡献率较大,分别为qTGW-9.2、qTGW-12、qGL-9和qGW-12,其增效基因均来自于小粒野生稻。这些携带有利QTL的小粒野生稻导入系是进行水稻(Oryza sativa)产量和品质改良的优良材料。     

1BL.1RS易位系对小麦籽粒性状的遗传效应分析

【目的】研究1BL.1RS易位对小麦籽粒特征的影响及其遗传效应,为小麦籽粒性状的遗传改良提供理论依据。【方法】以豫麦49/周麦16杂交后代的176个F5重组自交系为材料,于2008-2010年连续2年对籽粒性状进行分析,并结合SSR和STS标记对1BL.1RS染色体进行籽粒性状的QTL检测。【结果】小麦籽粒性状中粒长和密度因子主要受基因型影响,千粒质量、粒宽、周长、面积及形态因子等性状受基因型和环境及其互作的影响较大,1BL.1RS易位能显著提高千粒质量、粒长、粒宽、周长和面积,但对形态因子和密度因子影响不显著。千粒质量与粒长、粒宽和密度因子均呈极显著偏正相关;而粒长和粒宽呈极显著偏负相关。位于1BL.1RS染色体短臂上的HVM20-AF1/AF4标记区间携带有控制千粒质量、粒宽和面积的QTL,可解释17.2%～21.0%的表型变异;AF1/AF4-Xg-wm582标记区间存在有控制粒长和周长的QTL,分别解释21.5%和14.9%的表型变异;与Nor-4紧密连锁的形态因子QTL可解释12.2%的表型变异,受环境影响较大。【结论】1RS携带有提高千粒质量、粒长、粒宽、周长、面积及形态因子的QTL,通过分子标记跟踪选择1BL.1RS易位系可有效改良小麦籽粒性状,进而提高千粒质量和产量。     

小麦结实小穗数QTL分析

为利用分子标记辅助选择技术选育抗旱高产小麦品种提供基础,以小麦旱选10号/鲁麦14 DH群体为材料,在干旱胁迫及正常灌溉两种水分条件下于2010年和2011年考察小麦主茎结实小穗数,通过采用基于混合线性模型的复合区间作图法分析其QTL,研究控制小麦结实小穗数的数量性状基因。共检测到7个加性QTLs和2对上位性QTLs。加性QTL的LOD值介于2.56~5.08之间,分别位于2D、4A、6A和6B染色体上,对表型变异的贡献率为7.19%~13.65%;上位性QTL的LOD值分别为5.24和5.47,分别位于3A和6B与4B和5B染色体上,对表型贡献率分别为13.71%和17.93%。其中QFns-6A-2于2010年正常灌溉和2011年两种水分条件下均被检测到,可用于分子标记辅助育种。     

粳稻粒形性状的数量性状基因座检测

 【目的】通过对粳稻粒形性状的QTL检测,为粳稻粒形性状相关QTL的精细定位和分子标记辅助选择育种提供理论依据。【方法】利用大粒粳稻DL115与小粒粳稻XL005杂交获得的F2代200个个体为作图群体,在北京进行稻谷粒长、粒宽、粒厚、长宽比、千粒重等粒形性状的鉴定。采用复合区间作图法,利用SSR标记对上述粒形性状进行数量性状基因座检测。【结果】上述粒形性状在F2群体均呈正态连续分布,表现为由多基因控制的数量性状。共检测到与粒形性状相关的QTL 16个,分布于第2、3、5和12染色体上。其中qGL3a、qGW2、qGW5、qGT2、qRLW2、qRLW3、qGWT2和qGWT3对表型变异的贡献率分别为15.42%、40.89%、13.54%、33.43%、13.82%、13.61%、12.51%和10.1%,为主效QTL。其中,qGW2、qGT2、qRLW2和qGWT2均位于第2染色体上的RM12776－RM324 区间。在所检测到的16个QTL中,4个QTL的增效等位基因来源于小粒亲本XL005,而其余QTL的增效等位基因均来源于大粒亲本DL115。基因作用方式主要表现为加性或部分显性。【结论】粳稻粒形性状是由多基因控制的数量性状。第2染色体RM12776－RM324区间是分别与粒宽、粒厚、长宽比和千粒重相关的4个主效QTL的共同标记区间,与其相邻的2个标记（RM12776和RM324）应在分子标记辅助选择育种中探讨其利用价值。大粒亲本对稻谷粒长、粒宽、粒厚和千粒重等性状的增效作用显著。     

6种大豆粒形性状的QTL定位

利用晋豆23和灰布支杂交构建的F13代大豆重组自交系群体的474个家系为作图群体,构建了一个含有231个SSR标记的SSR图谱。通过一年两点的随机区组田间试验和分子标记分析,研究了大豆粒长、粒宽、粒厚、长宽比、长厚比和宽厚比6个重要粒形性状。相关分析表明,同一性状两地点间呈极显著正相关,粒长与粒宽、粒宽与粒厚、长宽比与长厚比、长厚比与宽厚比之间呈极显著正相关,粒长与长宽比和粒长与长厚比呈显著正相关,粒厚与长厚比和粒厚与宽厚比呈极显著负相关、粒厚与长宽比呈显著或极显著负相关。采用复合区间作图法,通过500次排列测验分别确定各性状的LOD阈值,在汾阳和郑州2种环境条件下共定位了33个QTLs,其中粒长共检测到7个QTLs,粒宽共检测到3个QTLs,粒厚共检测到3个QTLs,长宽比共检测到6个QTLs,长厚比共检测到9个QTLs,宽厚比共检测到5个QTLs。这些QTLs在染色体上分布不均匀,具有集中分布的特点,分别位于A1,B1,B2,D1a,D2,F_2,G,I,J_2和O染色体上。研究表明,大豆粒形性状间的表型相关可能源于控制数量性状的QTLs位点间的相关。     

水稻粒形性状QTL定位分析

为稻米品质分子育种改良提供新的辅助选择标记和理论依据,以籼爪交(籼稻×爪哇稻)组合V20B/CPSLO17衍生的150份重组自交家系(RIL)为作图群体,结合RIL群体的粒形性状表型数据,运用QTL IciMapping 4.0软件进行粒形性状QTL检测及其遗传效应分析。结果表明,在7条染色体(1,2,3,4,5,7,10)上共检测出5个粒长性状QTLs(qGL-1,qGL-2,qGL-3,qGL-7,qGL-10)、3个粒宽性状QTLs(qGW-2,qGW-4,qGW-5)和4个长宽比性状QTLs(qLWR-1,qLWR-3,qLWR-5,qLWR-7)。第3染色体的Marker910209-Marker823024标记区间对粒长和长宽比具有较大遗传效应,表型变异贡献率分别为21.37%和28.35%;第5染色体的Marker1642127-Marker1514505标记区间对粒宽和长宽比具有较大遗传效应,表型变异贡献率分别为29.71%和17.42%。     

应用RFLP图谱定位分析籼稻粒形数量性状基因座位

 用二个籼型杂交组合的F#-2群体，构建了二张分别具有89和93个标记位点的RFLP图谱。在此基础上，应用方差分析法和区间作图法对控制籼稻粒形性状的QTLs进行定位。在特三矮2号/CB1128群体中，定位了14个QTLs，其中5个控制粒长，2个主效基因（分别位于第5、第7染色体）和2个微效基因控制粒宽，1个主效基因和4个微效基因控制粒厚。在外引2号/CB1128群体中，共定位了13个QTLs，其中5个影响粒长，2个主效基因（分别位于第2、第5染色体）和3个微效基因控制粒宽，3个微效基因影响粒厚。此外，估算了每个QTL的贡献率、加性效应和显性效应值，分析某些染色体区间的多效现象，比较分析二群体QTLs定位结果的异同。     

支持向量机的正定核

探讨并论证了支持向量机中Mercer核,再生核与正定核这几种核函数的关系及它们在支持向量机中各自的角色.通过核矩阵的正定性检验了核函数的构造方法.基于Bochner定理,在Fourier域验证了许多平移不变核函数.基于Schoenberg定理验证了一些旋转不变径向核.最后讨论了离散尺度与小波核函数的构造,核函数选择与核参数学习.     

Starch Accumulation and Enzyme Activities Associated with Starch Synthesis in Maize Kernels

The filling rate and the starch accumulation in developing maize kernel were analyzed. The changes of enzyme activities associated with sucrose metabolism and starch biosynthesis were investigated. The purpose is to discuss the enzymatic mechanisms responsible for starch synthesis. Two types of maize cultivars （Zea mays）, high starch maize （Feiyu 3） and normal maize （Yuyu 22）, were grown in a corn field. The factors involved in starch synthesis were performed during the growth period. The kernel filling rate, the sucrose content, the starch accumulating rates and the activities of SS （sucrose synthase）, GBSS （granule-bound starch synthase）, SBE （starch branching enzyme） of Feiyu 3, which has high starch content, were significantly higher than those of Yuyu 22, which has low starch content, after 10 DAP （days after pollination）. Correlation analysis indicated that ADPGPPase （ADP-glucose pyrophosphorylase） and DBE （starch debranching enzyme） were not correlated with the starch accumulating rates and the kernel filling rate, but the SS activity at the middle and late period were highly significantly correlated with the starch accumulating rates and the kernel filling rate. The GBSS activity was highly significantly correlated with the amylose accumulating rate, but not correlated with the kernel filling rate. The SBE activity was highly significantly correlated with the amylopectin accumulating rate and the kernel filling rate. It was not ADPGPPase and DBE, but SS was the rate-limiting factor of starch biosynthesis in developing maize kernels. GBSS had an important effect on amylose accumulation, and SBE had a significant effect on amylopectin accumulation.     

基于支撑域的单分类器和密度估计的本质关系

单类支持向量机和支持向量数据描述是两种流行的基于支撑域的单分类器。为揭示采用高斯核后他们与密度估计之间的关系，首先将基于支撑域的单分类器统一到密度估计的框架下；其次证明了基于支撑域的单分类器诱导的密度估计和真实密度一致，同时也能减小积分平方误差。最后通过人工数据集实验验证了上述关系。     

水分亏缺对玉米籽粒形成的影响

在人工控水条件下,研究了不同时期水分亏缺后复水对玉米穗部性状及籽粒形成的影响。结果表明,不同时期水分亏缺对玉米穗行数和穗粗影响不显著,但对玉米秃尖长、瘪粒数、行粒数影响显著;4～9叶期水分亏缺对玉米穗部性状及籽粒形成影响不显著;随着土壤水分亏缺时间的延长,玉米雌雄穗开花间隔延长,花丝伸长速率降低,上部花丝抽出困难,籽粒灌浆速率降低,籽粒败育率显著提高。土壤水分亏缺对玉米穗上部籽粒发育的影响大于对中下部籽粒的影响。     

花生种仁特异表达基因的初步筛选

应用抑制消减杂交技术,以花生种仁cDNA作为消减杂交的试验方(tester),以花生果皮cDNA作为驱动方(driver)进行消减杂交。经过两轮抑制PCR后,将第2次PCR产物与pGEM-TEasy载体相连,电击转化大肠杆菌,成功构建种仁特异表达cDNA文库。所长出菌落中91.2%为白色克隆,采用PCR法对阳性克隆进行鉴定,发现其中单一扩增条带的克隆约占86.5%,片段大小集中分布于200～800 bp之间。用花生种仁cDNA探针和果皮cDNA探针分别对文库高密度杂交点阵膜进行反向Northern杂交检测。根据杂交结果,初步从文库中挑取出254个差异点。花生种仁特异表达基因的初步筛选,为了解花生产量、品质形成相关的重要功能基因,也为将来应用植物基因工程手段改良花生产量和品质奠定基础。     

腐乳感官和理化品质的核主成分分析

为解决PCA不适合多指标综合分析中非线性主成分分析的问题，采用核主成分分析(KPCA)方法，对我国不同地区16种腐乳的品质进行了综合评价。使用核函数将原空间映射到高维特征空间。在高维空间进行了线性主成分分析。结果表明。通过对核参数的适当选取。可使最大特征值的贡献率达到或接近85％。避免了多个主成分的不同组合而导致的评价结果的不一致。应用KPCA得到的腐乳品质的评价结果具有一定的客观性。     

How plant density affects maize spike differentiation,kernel set,and grain yield formation in Northeast China?

A two-year field experiment was conducted to evaluate the effects of plant density on tassel and ear differentiation, anthesissilking interval(ASI), and grain yield formation of two types of modern maize hybrids(Zhongdan 909(ZD909) as tolerant hybrid to crowding stress, Jidan 209(JD209) and Neidan 4(ND4) as intolerant hybrids to crowding stress) in Northeast China. Plant densities of 4.50×104(D1), 6.75×104(D2), 9.00×104(D3), 11.25×104(D4), and 13.50×104(D5) plants ha~(-1) had no significant effects on initial time of tassel and ear differentiation of maize. Instead, higher plant density delayed the tassel and ear development during floret differentiation and sexual organ formation stage, subsequently resulting in ASI increments at the rate of 1.2–2.9 days on average for ZD909 in 2013–2014, 0.7–4.2 days for JD209 in 2013, and 0.5–3.7 days for ND4 in 2014, respectively, under the treatments of D2, D3, D4, and D5 compared to that under the D1 treatment. Total florets, silking florets, and silking rates of ear showed slightly decrease trends with the plant density increasing, whereas the normal kernels seriously decreased at the rate of 11.0–44.9% on average for ZD909 in 2013–2014, 2.0–32.6% for JD209 in 2013, and 9.7–28.3% for ND4 in 2014 with the plant density increased compared to that under the D1 treatment due to increased florets abortive rates. It was also observed that 100-kernel weight of ZD909 showed less decrease trend compared that of JD209 and ND4 along with the plant densities increase. As a consequence, ZD909 gained its highest grain yield by 13.7 t ha~(-1) on average at the plant density of 9.00×104 plants ha~(-1), whereas JD209 and ND4 reached their highest grain yields by 11.7 and 10.2 t ha~(-1) at the plant density of 6.75×104 plants ha~(-1), respectively. Our experiment demonstrated that hybrids with lower ASI, higher kernel number potential per ear, and relative constant 100-kernel weight(e.g., ZD909) could achieve higher yield under dense planting in high latitude area(e.g., Northeast China).     

基于Markov过程的SW-ARCH模型及其金融VaR计算——以上证综指分析为例

将表现状态转换的Markov过程引入了ARCH模型,通过对上证综指的实证研究,采用SW-ARCH模型并利用非参数核密度估计技术辨识了在全球性金融危机冲击下我国股市出现的大幅异常波动状态,并用Kupiec的失败频率检验法对VaR的准确性进行检验来验证模型的有效性.结果表明:我国股市有着显著的状态转换特征,且重大事件或政策是导致我国股市状态转移的重要原因,基于SW-ARCH模型的VaR能有效反映我国股市风险.     

中9A制种罹稻粒黑粉病的原因及防治措施

稻粒黑粉病在中9A制种中发病较为普遍。经过多年制种生产实践,发现罹病原因主要是亲本种子和土壤带病菌、柱头大和外露率高、母本花期偏早柱头外露时间长、扬花期间遇上阴雨天气、喷施“九二0”和施肥不当等,提出做好亲本种子杀菌处理及制种基地实行轮作、合理安排播期和调节扬花期、科学肥水管理、培育健壮禾苗群体、科学喷施“九二0”改善穗层结构及药物防治等措施。     

元宝枫种子蛋白功能特性研究

对元宝枫种子蛋白主要功能特性的测定，研究结果表明：元宝枫种仁蛋白的等电点为４．３８；在等电点附近，种仁脱脂粉的溶解度，起泡性、泡沫稳定性及乳化稳定性均最低，而当ｐＨ＝６～７时，表现较佳；与大豆脱脂粉相比，元宝枫种仁脱脂粉具有更好的吸油性，元宝枫分离蛋白具有更好的起泡性