玉米大斑病菌HST生物合成基因簇的结构和表达分析

【目的】分析玉米大斑病菌寄主选择性毒素（host selective toxin,HST）生物合成基因簇Cluster 397.3的结构,以及该基因簇组成基因在玉米大斑病菌侵染过程中的表达情况,为玉米大斑病菌HST的结构和功能研究奠定基础。【方法】以玉米大斑病菌23号生理小种et28a和01-23菌株,1号生理小种ny001和01-11菌株,玉米感病自交系B37为材料,利用antiSMASH技术预测玉米大斑病菌次生代谢产物合成基因簇,通过Synteny共线性分析获得玉米大斑病菌HST生物合成基因簇Cluster 397.3,并对其基因组成和结构进行分析,再利用RNA-Seq技术分析该基因簇的组成基因在玉米大斑病菌侵染玉米叶片3,5,7,10 d的表达情况。【结果】玉米大斑病菌次生代谢产物合成基因簇Cluster 397.3与交链链格孢（Alternaria alternata）ACT-毒素合成基因簇有保守的共线性,含有1个聚酮合酶（PKS）、1个氨基甲酰磷酸合成酶（CPS）、1个短链脱氢酶/还原酶（SDR）、1个锌结合氧化还原酶（ZOR）、1个保守假定蛋白（CHP）、2个细胞色素P450（P450）及2个耐药转运蛋白（DRT）等9个基因。其中PKS与ACT-毒素合成酶基因ACTTS3同源,编码的聚酮合酶包括PksD、PS-DH、Methyltransf_12、PKS_KR、PKS_NbtC superfamily和NADB_Rossmann superfamily 6个典型结构域。RNA-Seq分析结果表明,将玉米大斑病菌接种玉米叶片3,5,7,10 d后,Cluster 397.3组成基因均能表达,且以3 d时表达量整体较高;除CHP基因外,01-11菌株中基因表达量均显著高于01-23菌株。【结论】Cluster 397.3基因表达差异与玉米大斑病菌生理小种的分化和致病特异性有关,该基因簇可能参与了玉米大斑病菌寄主选择性毒素的生物合成。     

2005—2016年中国东海鲐鱼渔场的时空分布及与海表面温度的关联

鲐鱼(Scomber japonicus)是中上层经济鱼类,也是我国近海重要的捕捞对象,其资源分布受不同尺度气候和海洋环境变化的显著影响。本文根据2005-2016年7-9月中国远洋渔业数据中心提供的我国东海鲐鱼捕捞数据,结合关键因子海表面温度(sea surface temperature,SST),计算各年鲐鱼渔场经纬度重心,量化鲐鱼渔场重心的时空变化。进一步分析了捕捞努力量在经度、纬度以及SST上的分布规律,并基于聚类法筛选出代表年份评估异常气候事件对鲐鱼渔场内SST及渔场重心时空分布的影响。研究结果显示,鲐鱼渔场重心具有显著的年际和月间变化,7-9月渔场逐渐向东北方向移动,且主要分布在SST为25~28°C范围内。聚类分析将各月份渔场重心分为四类,其中2007和2015年渔场分布具有显著差异。此外,鲐鱼渔场内SST与尼诺指数具有显著的正相关关系,且代表年份2007和2015年分别对应拉尼娜事件和厄尔尼诺事件,当拉尼娜事件发生时,渔场内SST上升,渔场重心逐渐北移;而厄尔尼诺事件发生时,渔场内SST下降,渔场重心主要分布在南部海域。研究表明,中国东海鲐鱼渔场时空分布受到厄尔尼诺和拉尼娜调控的海表温度变化的显著影响。     

成都市龙泉山城市森林公园立地条件类型划分研究

龙泉山城市森林公园是成都市建设“公园城市”的重要一环,收集该区域的森林资源二类调查小班数据,在ArcGIS10.2下利用渔网（Fishnet）将该区域按2 km×2 km划分为319个格网,在格网中心点进行样点设置。在非水域和建设用地的样点（共计307个）周围设置20 m×20 m的样地,调查地形和植被情况,采集土壤样品带回实验室分析测试土壤理化性质。通过主成分分析和系统聚类确定主导立地因子,最后划分龙泉山城市森林公园立地类型并确定困难立地类型。结果表明,龙泉山城市森林公园的立地条件主导因子为地貌、土壤类型、坡位、土层厚。该区域共划分出3个立地类型区、3个立地类型组、34个立地类型。其中,困难立地类型有13个,面积394.47 km²,占公园面积30.94%。对困难立地,应结合实际,采取工程措施结合植树造林、植草、封禁等不同措施进行植被恢复。研究结果可为该区域的森林结构优化和生态、景观质量提升、植被恢复等工程建设中树种选择提供科学依据。     

疏穗对‘赤霞珠’葡萄酒类黄酮物质含量的影响

为探讨疏穗对葡萄酒类黄酮物质含量的影响,以‘赤霞珠’为试验材料,在果实豌豆粒大小时期进行疏穗处理,葡萄藤负载量分别为22（CK）、16穗·株^-1（C1）和10穗·株^-1（C2）。采收成熟葡萄果实酿造干红葡萄酒,应用高效液相色谱-质谱联用（HPLC-MS）分析酒样中类黄酮物质的种类及含量。结果表明,疏穗提高了葡萄酒中单体花色苷和黄烷醇的含量,降低了黄酮醇的含量。主成分分析可以看出3种疏穗处理下‘赤霞珠’葡萄酒品质具有差异性。表明在山西乡宁地区,适度疏穗可以提高‘赤霞珠’葡萄酒中类黄酮物质的含量。其中葡萄藤负载量为10穗·株^-1时,葡萄酒中类黄酮含量最高。     

不同肉色甘薯的营养成分与生物活性

为明确不同品种甘薯营养成分和生物活性的差异和相关性,以浙江省常见的不同肉色(紫色、橘色、黄色、白色)甘薯品种为材料,测定甘薯的营养成分含量(干物质、还原糖、可溶性糖、淀粉、可溶性蛋白、类胡萝卜素、花色苷、多酚)和生物活性[清除DPPH·能力、抑制胰蛋白酶活性能力、多酚氧化酶(PPO)活性],并进行差异显著性分析、相关性分析、因子分析和聚类分析。结果表明,12个参试品种的营养成分含量均差异显著(P＜0.05)。紫肉品种甘薯的PPO活性均显著高于其他肉色品种,在清除DPPH·和抑制胰蛋白酶活性方面也显示出明显优势。相关性分析结果表明,甘薯提取液清除DPPH·能力与可溶性蛋白、花色苷和多酚含量呈极显著正相关;抑制胰蛋白酶活性能力和PPO活性除了与还原糖、可溶性糖含量无显著相关性外,与其他营养成分含量均呈显著或极显著相关。聚类分析将12个品种甘薯分为4类,分类结果与各品种在因子得分散点图上的分布情况相吻合。该研究结果可为甘薯产后利用和育种提供一定参考。     

基于主成分与聚类分析的樱桃番茄品质综合评价

为探讨育种材料之间的品质差异,筛选适宜的推广品种,对29份樱桃番茄杂交组合的14个品质相关指标进行测量,运用描述性分析、主成分分析、聚类分析和判别分析对樱桃番茄进行综合评价。结果表明,番茄红素的变异系数最大,达到59%;横径的变异系数最小,仅为11%。主成分分析将14个品质指标简化为5个因子,累积贡献率达79.05%。结合聚类分析,筛选出决定番茄综合品质的6个指标——单果重、糖酸比、硬度、果形指数、V_C和番茄红素。综合主成分分析筛选出综合品质得分较高的组合。聚类分析将材料分为6类,结合判别分析构建了樱桃番茄品质判别函数,模型交叉验证显示正确判别率达到79.3%。此研究为樱桃番茄的品质评价提供了新思路。     

蓖麻高光效种质的筛选

【目的】研究蓖麻不同种质的光合特性,为蓖麻高光效种质的筛选及利用提供参考。【方法】结合主成分分析与系统聚类分析等方法,对29份来自不同地区的蓖麻种质胞间CO_2浓度(Ci)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)、净光合速率(Pn)、叶片瞬时水分利用效率(WUE)和蒸腾效率(TE)6个光合参数综合评价,筛选出优异蓖麻种质。【结果】6个光合参数的变异系数范围为16%~35%。其中,Pn与Gs的变异系数最高、达35%;Ci的变异系数最低、为16%。相关性分析中,Pn与Ci呈极显著负相关,与Tr和WUE均呈极显著正相关。主成分分析结果表明,3个主成分可以解释6个光合相关参数的99.15%,3个主成分可称为光合因素、气孔因素和水分因素。光合参数聚类分析将29份蓖麻种质划分为4个类群。其中第Ⅱ类包括4个材料,占总材料数的13.79%,这些材料净光合速率最高,均超过整体材料净光合速率的平均值,且本类群中的Pn、Gs和Tr均处于较高水平。筛选出YSL-5、SD-21、A40-7、B11-1等4个材料作为适合育种需要的高光效蓖麻种质。【结论】Pn高、Gs大、WUE相对较高的一类种质可作为蓖麻高光效品种选育的中间材料加以利用。     

不同基因型小麦苗期耐低氮性评价及筛选

氮素作为重要的营养元素,限制着小麦的生长发育和经济产量,筛选和培育耐低氮小麦品种是提高氮素利用率、降低生产成本的有效途径。以118份不同基因型小麦为材料,在低氮(0.1 mmol·L^-1)和正常氮(5 mmol·L^-1)条件下苗期水培,测定根干重、茎叶干重、根冠比、植株干重、最大根长、初生根数和二级初生根数等相关指标,采用模糊隶属函数法、主成分分析以及聚类分析法综合评价小麦品种的耐低氮性。结果表明,在低氮胁迫下小麦幼苗的根干重、根冠比和初生根数目显著提高,茎叶干重、植株干重和最大根长不同程度的降低,7个苗期性状指标在两个氮水平下均存在显著性差异。主成分分析提取3个主成分,贡献率分别为 43.575%、22.904%和17.873%,累积贡献率达 84.351%。以耐低氮性综合评价D值进行聚类分析,将118份小麦品种划分为强耐低氮型、耐低氮型、中间型、较敏感型和敏感型5类。筛选出3份耐低氮型小麦（齐大195、金丰7183和天民198）和2份强耐低氮型小麦（山农0917和鲁麦8号）。不同小麦品种的耐低氮机制不同,研究结果为小麦耐低氮品种的选育提供理论依据和材料基础。     

基于主成分分析评价园林小菊资源在西宁地区的适应性

为筛选适宜在西宁地区栽培推广的园林小菊资源,选取7份金陵系列园林小菊资源,通过测定菊花的表型性状及生理生化指标,采用相关分析、主成分分析、综合评价和聚类分析对7种园林小菊资源在西宁地区的观赏性和栽培适应性进行了评价。结果表明,7份菊花资源的株高、主茎粗、叶长、叶宽、叶重、花朵数、单花重、花层数、花径和冠幅的变异系数为28.80%~35.43%。相关分析表明,株高与冠幅、花层数与叶绿素a和叶绿素b含量间存在极显著正相关关系。主成分分析提取到3个主成分,第1主成分为“光合色素因子”,主要包括叶绿素a和类胡萝卜素含量;第2主成分为“花器官因子”,主要影响因子为花层数和花径;第3主成分为“植株形态因子”,主要包括株高、冠幅和叶长。聚类分析将7份菊花资源分为三类：第一类包括‘金陵赤心’和‘金陵红荷’,表现为叶绿素含量较低、植株较矮小、主茎较粗、叶片较重;第二类包括‘金陵潋滟’和‘金陵月桂’,表现为植株高大、冠幅宽大、花层数较多;第三类包括‘金陵玫瑰金’、‘金陵笑靥’和‘金陵阳光’,表现为花层数多、叶绿素含量较高。对7份资源进行综合评价（F值）,排名由高到低依次为：‘金陵玫瑰金’>‘金陵红荷’>‘金陵笑靥’>‘金陵阳光’>‘金陵赤心’>‘金陵潋滟’>‘金陵月桂’。综上所述,“光合色素因子”和“花器官因子”可作为适应性评价重要依据。‘金陵玫瑰金’和‘金陵笑靥’综合表现优异,在西宁地区具有较强的适应性,为菊花品种适应性评价及栽培技术提供了重要参考。     

淮山药种质资源主要农艺性状遗传多样性分析

【目的】探讨我国不同地区淮山药种质资源农艺性状的遗传多样性、亲缘关系及分类特征,为淮山药品种选育及生产利用提供参考。【方法】对收集的44份淮山药种质资源的19个农艺性状进行调查,通过遗传多样性分析、聚类分析与主成分分析,探讨其遗传多样性、亲缘关系及分类特征。【结果】44份淮山药种质资源形态性状间具有较高的多样性。在12个质量性状中,遗传多样性指数最高的是叶形（1.53）,其次是薯皮颜色（1.51）;薯形的频率分布最高（93.18%）,其次为薯肉颜色（90.91%）和茎蔓形状（81.82%）。在7个数量性状中,多样性指数最高的是薯块长度（1.89）,其次是生育期（1.84）和薯块径粗（1.77）;变异系数最大的是单株产量（79.25%）,其次为薯块径粗（42.21%）和单株结薯数（35.62%）,最小的为生育期（17.57%）。根据各农艺性状的遗传差异,可将44份淮山药种质聚为四大类群;第Ⅰ类群种质均来源于广西,可作为有增产潜力的加工型亲本材料;第Ⅱ类群种质主要来源于广西,可作为高产选育目标亲本;第Ⅲ类群种质主要来自南方地区,均是人工栽培的野生类型品种,为一般性亲本;第Ⅳ类群种质主要来源于北方省区的种质,可作为一般性早熟选育亲本。主成分分析结果表明,前6个主成分累计贡献率达83.73%,第一主成分反映高产株型综合因子,第二主成分反映加工株型因子,第三主成分反映植株结薯因子,第四、五、六主成分分别反映薯块、薯皮颜色和茎蔓颜色因子。【结论】我国淮山药主要地方栽培种质资源间农艺性状差异明显,具有丰富的遗传多样性,其亲缘关系呈现一定地域生态环境规律;南方地区在品种选育中应注重对第一、第二主成分的选择。