基于微卫星DNA标记分析刺槐叶瘿蚊遗传多样性指数与样本量的相关性

[目的]探讨基于微卫星标记分析刺槐叶瘿蚊遗传多样性指数与样本量的相关关系。[方法]设置了12个样本量梯度,选取11对微卫星引物分析了我国刺槐叶瘿蚊5个种群的遗传多样性指数。[结果]表明,样本量的大小与平均等位基因数(Na)呈显著正相关,与有效等位基因数(Ne)呈中度正相关,与观测杂合度(Ho)呈负相关,而与期望杂合度(He)、Nei’s遗传多样性指数(H)和多态信息含量(PIC)没有明显相关性。此外,当样本量小于25时,随着样本量的增加,有效等位基因数增幅明显,观测杂合度起伏变化较大,但当样本量大于30时,随着样本量的增加,上述两个指数增(降)幅度平缓。[结论]在利用微卫星DNA标记对我国刺槐叶瘿蚊种群的遗传多样性研究中,选取的最适样本量应为25～30,分析的最适遗传多样性指数应为期望杂合度、Nei’s遗传多样性指数和多态信息含量。该研究结果将为我们后续研究提供科学数据,并有助于分析其他入侵昆虫种群遗传结构的研究,同时可为其他双翅目昆虫的遗传多样性研究提供样本量参考。     

基于集合经验模态分解算法的土壤肥力胁迫甄别与监测

土壤肥力是农作物生长所需的关键要素之一，其水平直接影响农作物的长势甚至产量，然而作物生长过程中受多种胁迫因素的综合影响。避免土壤肥力监测结果受到其他胁迫因素的干扰是土壤肥力精准监测的关键问题之一。该研究旨在分析利用集合经验模态分解（Ensemble Empirical Mode Decomposition，EEMD）算法进行土壤肥力胁迫甄别和监测的可行性。以河北省廊坊市大厂县冬小麦耕地为研究区域，以EEMD算法为基础，将分解后的本征模函数（Intrinsic Mode Function，IMF）分量按照年际、年间和年内的尺度进行合成，结合不同的时间尺度及胁迫特征剔除土壤水分胁迫、病虫害胁迫及重金属胁迫等因素，实现对土壤肥力胁迫的有效甄别提取。结合主成分分析相关方法，将有机质、全氮、有效磷以及速效钾4项养分指标转换为3个主成分，初步得到土壤肥力综合评价简易模型，后与分解结果进行拟合，构建并实现了土壤肥力综合水平的定量评价模型。结果表明：1）在年际、年间以及年内3组波动组分中，年际波动组分可以较好地反映研究区内土壤肥力胁迫作用对农作物长势的影响；2）利用最小二乘法对土壤养分指标测定数据进行线性拟合，拟合结果与原始数据的决定系数达到了0.857，能够较好地反映出原始数据的变化水平；3）最终土壤肥力水平评价模型评价结果与实测结果间的平均误差为11.82%，表明模型预测结果与实际情况契合程度高，模型反演结果能够较好地反映研究区的土壤肥力水平。该研究结合EEMD算法与统计学分析实现了土壤肥力胁迫的有效甄别及土壤肥力定量评价模型的构建，为遥感技术在土壤肥力研究领域的应用提供了参考。     

油药兼用红花种质资源生长发育及光合特性分析

【目的】 综合分析22份新疆油药兼用红花种质资源在不同试验点的生长发育及光合特性,划分参试材料,为新疆红花种质资源的高效利用提供科学可靠的依据。【方法】 在新疆乌鲁木齐县、奇台县进行试验,记载红花生长发育时期,初花期利用LA-S(万深)植物叶片分析系统,测定参试材料的叶面积、叶色,利用叶绿素测定仪SPAD502 ChlorophyⅡ Meter、Li-6400便携式光合仪测定叶片的叶绿素及光合指标,在成熟后测定主要农艺性状,利用主成分分析、聚类分析划分参试材料。【结果】 不同试验点材料生育表现差异较大,奇台试验点生育期明显增长,全生育期平均132 d,乌鲁木齐试验点全生育期平均94 d;同一材料在不同试验点花色表现一致,叶型差异较大,奇台试验点材料平均周长大于乌鲁木齐试验点,平均长/宽小于乌鲁木齐试验点,叶片颜色较深;材料单株产量试验点间差异不显著,但品种间差异显著,其他主要性状试验点间、品种间、试验点×品种互作差异显著。初花期材料叶片叶绿素含量在奇台试验点均高于乌鲁木齐试验点。初花期叶片净光合速率、叶片气孔导度、光合水分利用率奇台试验点明显高于乌鲁木齐试验点,而乌鲁木齐试验点的叶片蒸腾速率明显高于奇台试验点,不同类型材料之间白色花叶片净光合速率明显高于红色花,白色花材料气孔导度在0.013~0.033,红色花材料在0.114~0.196,红色花的叶片气孔导度是白色花的5~8倍。20B040、20B050、20B051叶片光合水分利用率在奇台试验点分别为50.64、58.34、67.67,且均属于白色花类型,而红色花类型在2个试验点均较低,其中乌鲁木齐试验点为0.67~2.37,奇台试验点为2.03~4.71。参试材料可以分为4大类,其中第3大类材料,20B050、20H006、20B007、20H046、20B040,红色花2份,白色花3份,综合性状、生态适应性较好;第4大类20H009、20B051、20B025、20B001、20B008、20B062,其中红色花1份,白色花5份,综合性状较好。【结论】 新疆油药兼用红花资源适宜在海拔600~1 600 m区域种植,生育期在130 d左右,植株高度在77.33~116.67 cm,初花期叶片颜色较深。红色花20H009、白色花20B051、20B025、20B001、20B008、20B062光合特性因子得分最高,且综合性状较好,可以作为优良育种材料。