小麦BES1转录因子全基因组鉴定与分析

为了解小麦中 BES1基因家族功能,根据已公布的小麦基因组信息(IWGSC v1.1),对小麦 BES1基因家族进行全基因组鉴定。根据已报道的 BES1基因,采用同源比对法检索小麦基因组中的 BES1家族基因,pfam鉴定并进行编号,通过ExPASy Proteomics Server预测小麦 BES1氨基酸序列的基本信息,利用Cell-PLoc进行亚细胞定位预测,采用MEGA 7软件构建进化树,利用R软件包pheatmap绘制启动子的热图和circlize绘制同源关系图谱。结果表明,小麦共有15个 BES1基因,被分为4组;小麦 BES1编码的蛋白质等电点为8.13～9.4,不稳定指数为50.78～69.99;小麦 BES1启动子区域一共含有838个顺式元件,471(56.2%)个与生长发育有关,201(24%)个与非生物/生物胁迫有关,166(19.8%)个与激素反应有关;与普通小麦相关的同源物共52对,有13对(25%)旁系同源物和39对(75%)直系同源物。表明小麦 BES1基因家族包括15个成员,全部为碱性蛋白质和不稳定蛋白质,小部分(13对25%)来源于自身的进化,大部分(39对75%)来源于3种亚基因组供体小麦。     

施硒对水稻外观品质及籽粒硒、镉和砷含量的影响

喷施叶面硒肥是提高水稻籽粒硒含量的有效措施。通过对杂交水稻隆两优华占在孕穗期施用不同浓度的硒叶面肥,研究了施硒对水稻外观品质及籽粒硒、镉和砷含量的影响。结果表明:①施硒能显著提高水稻的整精米率,降低垩白度,当施用量为23 g/hm~2复合硒叶面肥+20 g/hm~2亚硒酸钠时,整精米率达到最高值65.67%,垩白度达到最低值0.65%;②增施硒肥能增加水稻精米和糙米的硒含量,当施用量为23 g/hm~2硒叶面肥+30 g/hm~2亚硒酸钠时,水稻精米和糙米硒含量分别达到最大值为0.784 3 mg/kg和0.816 7 mg/kg,糙米积累硒的能力高于精米;③增施硒肥对水稻精米和糙米中镉和砷含量均没有显著影响,表明籽粒对硒与镉和砷的吸收没有协同作用。同一处理下糙米镉含量均高于精米镉含量,但差异不显著,糙米对重金属砷的累积效果均显著高于精米。     

基于数字图像特征的冬小麦渍害监测研究

为探索渍害胁迫下冬小麦灾损程度的可视化监测方法,通过田间试验,分析了麦田16个常用图像特征指数在不同受渍时间下的变化特征及其与冬小麦SPAD值、产量和千粒重的相关关系,并建立了基于图像特征指数衰减量的冬小麦渍害估算模型。结果表明,随渍水时间的增加,红光(R)、红光标准化值(NRI)、超红指数(EXR)、植被颜色指数(CIVE)极显著上升,而绿光标准化值(NGI)、归一化绿红差值指数(NGRDI)、绿-红差值指数(GMR)、超绿指数(EXG)、绿红比值指数(GRVI)则极显著下降;且这9个图像特征指数均与冬小麦SPAD值、产量和千粒重呈极显著相关,相关系数的最大绝对值分别为0.92、0.85和0.91;基于图像指数衰减量所建的SPAD值、产量和千粒重减少量的估算模型均以二次多项式最优,且以CIVE指数衰减量构建的SPAD值、产量和千粒重减少量估算模型的预测精度最高,验证集决定系数分别达到0.98、0.95、0.96。因此,数字图像技术可用于冬小麦渍害监测,且以基于CIVE指数的监测效果最佳。     

小麦株高QTL的定位及对重要农艺性状的多效性分析

株高作为小麦育种的重要指标,对产量具有较大的影响。为进一步挖掘小麦株高的数量性状位点（quantitative trait loci,QTL）,本研究以扬麦12和偃展1号杂交得到的包含205个家系的重组自交系（recombinant inbred lines,RIL）群体为材料,利用小麦55K SNP芯片构建高密度遗传图谱,结合 3年共6个环境的表型数据对株高性状进行QTL定位分析。结果表明,在染色体2B（1）、4B（1）、4D（1）、5A（1）、5B（1）和7D（2）上共检测到7个与株高相关的QTL。QPh.yaas-4B、QPh.yaas-5A和QPh.yaas-7D.1的矮秆效应来源于扬麦12,其余4个QTL的矮秆效应来源于偃展1号。在6个环境下都能检测到的位点是QPh.yaas-4B和QPh.yaas-4D,对株高的贡献率分别14.50%~24.09%和19.01%~29.80%,经过比对发现,这2个QTL分别是Rht1和Rht2。QPh.yaas-5A在5个环境下被检测到,对株高的贡献率为3.29%~5.36%;QPh.yaas-2D和QPh.yaas-7D.2在4个环境中均被检测到,对株高的贡献率分别为3.45%~6.14%和3.16%~4.10%;QPh.yaas-5B和QPh.yaas-7D.1分别在2个和3个环境中被检测到,对株高的贡献率分别是2.27%~5.09%和2.72%~4.82%。QTL比较分析后发现,QPh.yaas-7D.1和QPh.yaas-7D.2可能是新的株高位点。研究Rht-B1和Rht-D1对千粒重、穗长和穗粒数的效应,发现Rht-B1位点对这些农艺性状无显著效应,Rht-D1位点仅对千粒重有显著效应,其株高增效等位变异可显著增加千粒重。在自然群体中验证Rht-B1和Rht-D1的效应结果与RIL群体结果一致。     

基于Web of Science的小麦QTL定位研究英文文献计量分析

为了解全球小麦QTL定位研究的现状,以Web of Science核心合集数据库为数据源,采用文献计量学方法分析2008-2017年小麦QTL定位研究论文的刊文数量走势,刊文数量前十的国家、机构、期刊,被引用频次前十的国家、期刊、个人,挖掘研究热点,查找国家间合作关系,分析主要作图群体、分子标记、统计模型和分析软件。结果表明,目前小麦QTL研究热点集中在逆境抗性和产量性状方面。在小麦QTL定位研究中,STS、SSCP、RFLP、SNP是近三年使用频率最高的几种分子标记类型;为提高研究准确性,遗传模型、分子标记和分析软件常被配套使用。近十年全球小麦QTL定位研究论文的刊发数量呈上升趋势,科研合作与交流密切的国家或研究单位发表论文的数量与质量一般较高,其中美国农业部农业研究局和中国农业科学院在刊文数量和被引用次数方面领先于其他机构。中国在小麦QTL定位研究领域刊文数量占据优势,但缺乏高质量、高影响力的权威性论文,与世界顶尖水平相比还存在较大差距。因此,我国在小麦QTL定位领域的研究需要进一步加大与其他国家的交流与合作,国内各学科之间也需要加强交叉与交流     

土壤石油污染对9个玉米（Zea mays L.）品种种子萌发及幼苗生长的影响

为了解土壤石油污染对不同品种玉米种子萌发及生长的影响,通过人工模拟原油污染土壤,研究4个浓度梯度（0、50、100、150 g/kg）的土壤石油污染下9个玉米品种（5个饲料玉米品种和4个甜玉米品种）的种子萌发和幼苗生长的响应特征。结果表明：随着土壤石油污染浓度的递增,9个玉米品种的种子萌发指标（发芽率和发芽指数）和幼苗生长指标（苗高、根长、地上部生物量和根质量）均呈现显著下降的趋势;在各种浓度的土壤石油污染胁迫下,饲料玉米的耐受性均强于甜玉米;在土壤石油污染浓度为50 g/kg条件下,''先优666''品种的种子萌发性状和幼苗生长性状在9个玉米品种中均最优,而''中科11''品种则在土壤石油污染浓度为100 g/kg和150 g/kg条件下其种子萌发性状和幼苗生长性状均最优。综合分析,''先优666''和''中科11''玉米品种分别具有修复低浓度和中高浓度石油污染土壤的潜力。     

柑橘大实蝇非典型气味受体基因的克隆、序列分析及组织表达模式

旨在探究柑橘大实蝇(Bactrocera minax)非典型气味受体(odorant receptor co-receptor,Orco)基因的分子特征和组织表达模式,通过对前期获得的柑橘大实蝇成虫转录组数据分析,利用RT-PCR技术克隆柑橘大实蝇Orco基因,并对该基因进行生物信息学分析,采用实时荧光定量PCR技术检...     

小麦品种天867抗条锈性评价和遗传分析

为明确冬小麦天867对国内当前流行条锈菌优势小种的抗性及遗传规律,并为在育种中对该品种的推广布局提供科学依据,本研究对其进行了田间混合和分小种接种、室内苗期接种和高温成株接种,并通过接种F2遗传群体,分析了天867对不同小种的抗性和遗传规律。结果表明,天867对CYR29、CYR30、CYR31、CYR33、Sun11-4和Sun11-11的抗性免疫到近免疫,其控制不同小种抗性的基因数目和互作方式不同,而对CYR32仅具有高温成株抗性。     

复合菌剂防治草莓根腐病的效果研究

为了获得草莓根腐病病原菌新棒状拟盘多毛孢（Neopestalotiopsis clavispora）的拮抗菌,筛选出3株生防效果好的菌株:贝莱斯芽胞杆菌（Bacillus velezensis-17）、解淀粉芽胞杆菌（Bacillus amyloliquefacen-27）和枯草芽胞杆菌（Bacillus subtilis-Y1-7）,进行室内目标病原菌的平板对峙试验和生防效果的广谱性验证试验,对抑菌圈边缘菌丝进行10×4倍和10×10倍的显微镜观察,检测3株生防菌的代谢产物中是否含有吲哚乙酸（indoleacetic acid,IAA）和铁载体等促生物质和脂肽活性类抗病物质,并设计盆栽和田间试验检测其防病、促生和增产效果。室内平板对峙试验显示,供试3株生防菌均对目标病原菌及草莓灰霉病等6种病原菌有拮抗效果,抑菌圈边缘菌丝出现变细、扭曲、分支增多等畸形现象。3株生防菌均产生促生物质IAA和铁载体,菌株胞外粗提物具有拮抗拟盘多毛孢的效果,以上结果初步证明3株生防菌均具有促生抗病潜力。盆栽试验表明,同一生防菌的防病效果优于抗病效果,复合菌的防病促生效果优于单一菌株,防治效果高达7368%。田间试验表明,复合菌处理防病增产效果较优,防治效果高达57.18%~66.00%,每公顷增产12.97%~37.99%。盆栽和田间试验印证了3株生防菌分别具有促生防病及增产效果,以3株生防菌复合效果最优。     

水稻育秧基质肥力特征、育秧效果及环境生态风险评价

以3种生产使用育秧基质为例,对其肥力特征进行检测,采用灰色分析方法评判育秧效果,并对其环境风险进行评估。结果表明,3种基质养分含量在26.63～32.77 g·kg-1之间,具有较好的肥力特征。其中,钟祥基质的养分均衡,pH值更适宜盘式育秧的需求。3种基质的育秧效果依次为钟祥基质>兴化基质>武汉基质。以盖籽土为营养土,底土为不同配比的基质时,育秧效果依次为100%基质>40%基质+60%自然土>30%基质+70%自然土>50%基质+50%自然土;以盖籽土为基质,底土为不同配比的基质时,育秧效果依次为100%基质>40%基质+60%自然土>50%基质+50%自然土>30%基质+70%自然土。3种基质的潜在生态风险指数处于中-强生态风险危害水平,重金属Hg,Cd为基质的主要污染因子。从节约成本和提高育秧效果角度考虑,在生产中推荐采用40%基质+60%自然土的底土配置方式。在基质的生产过程中需要考虑原料选择,减少或避免重金属污染带来的问题。