基于机器学习算法的土壤有机质 质量比估算

为快速高效地估测干旱、半干旱地区土壤有机质(soil organic matter, SOM)质量比,提出了一种结合竞争适应重加权法(CARS)和随机森林(RF)的估测模型.以内陆干旱区艾比湖流域为研究区,测定土壤高光谱反射率和SOM质量比,经预处理后,利用CARS对原始光谱(R)、一阶导数(R′)、吸光度(log(1/R))及吸光度一阶导数［log(1/R)］′4种光谱变量的可见-近红外光谱进行筛选,并结合RF算法,建立全谱段RF模型与CARS-RF模型.结果表明,基于CARS方法对光谱进行变量筛选后,得出4种光谱变量的优选变量集个数分别为35,26,34和121;在4种光谱变量中,R′和［log(1/R)］′的SOM估测模型精度较高,以［log(1/R)］′为基础数据获得的模型精度最高;CARS-RF模型精度优于全谱段RF模型,模型验证集决定系数(R²)、均方根误差(RMSE)、相对分析误差(RPD)分别为0.881,6.438 g/kg和2.177.该研究在预处理的基础上通过变量优选,应用较少的变量个数获得较高的估测精度,为干旱、半干旱区SOM高光谱估测提供了适宜高效的方法.     

利用InDel分子标记分析海南山栏稻品种籼粳特性

为明确海南山栏稻品种的籼粳分化特性与遗传变异规律,利用34个籼粳特异InDel分子标记和24个SSR分子标记对22个海南山栏稻品种的籼粳特性与遗传变异进行分析。InDel分子标记鉴定结果表明,供试品种粳型基因频率变幅在0.68~0.83,以粳型品种为主,占到总品种的63.6%,未发现籼型或偏籼型品种。海拔梯度分析表明,海南山栏稻中粳型品种分布范围更为广泛,具有更强的环境适应能力。遗传变异分析表明,在供试群体中共检测到191个等位基因,其中稀有等位基因(基因频率≤0.05)数为86个,占到总等位基因数的45.03%。在供试的3个地理来源中,琼中县的遗传多样性最为丰富。     

Genetic divergence in two tropical maize composites after four cycles of reciprocal recurrent selection

Two tropical maize composites were subjected to four cycles of reciprocal recurrent selection to develop divergent inbred lines with good combining ability. This study was conducted to examine the extent of genetic diversity, changes in allele composition and genetic structure, of 100 randomly selected S₁ lines each from the original (C₀) and advanced (C₄) selection cycles of TZL COMP3 and TZL COMP4, genotyped using single nucleotide polymorphism (SNP) markers. Results revealed that the proportion of alleles at both low and high frequencies decreased from C₀ to C₄, whereas those at intermediate frequencies increased at C₄ in the two composites. More unique and other alleles were lost at C₄ in TZL COMP3 relative to those in TZL COMP4. The changes in different measures of genetic diversity were either small or negligible with selection in the two composites. The proportion of markers departing from Hardy–Weinberg equilibrium (HWE) decreased with selection, whereas the total number of pairs of markers in linkage disequilibrium increased with selection in the two composites. Examination of changes in population structures using a model‐based approach as well as cluster and multivariate analyses found a high degree of concordance in stratifying the 400 S₁ lines into four non‐overlapping groups corresponding to the two selection cycles each within the reciprocal composites. The observed molecular‐based divergence between cycles within the same composite and the clear differentiation between the complementary composites highlight the importance of reciprocal recurrent selection for preserving genetic diversity for long‐term selection. This increases the potential of the advanced selection cycles to sustain genetic gain in productivity of hybrids adapted to the savannas in West and Central Africa.     

喀斯特山区2个鲫鱼群体基于转铁蛋白的遗传多样性研究

为了解喀斯特山区2个不同鲫鱼群体在蛋白质水平的遗传多样性及其遗传差异,运用聚丙烯酰胺凝胶电泳方法对喀斯特山区2个群体鲫鱼的血清转铁蛋白电泳表型及多样性进行研究。结果表明:群体克隆多样性指数表现为草海鲫鱼(0.32)﹥红鲫(0.25,对照)﹥普安鲫鱼(0.13);3个鲫鱼群体的13个克隆由9个不同的等位基因产生,等位基因的频率分别为Tf~a0.144 9、Tf~b0.202 9、Tf~c0.036 2、Tf~d0.058 0、Tf~e0.007 2、Tf~f0.239 1、Tf~g0.014 5、Tf~h0.275 4、Tf~i0.029 0;普安鲫鱼与草海鲫鱼和红鲫无共享的基因型;普安鲫鱼与草海鲫鱼之间的遗传相似性指数较高(0.714 3),遗传距离较小(0.285 7)。总体来看,草海鲫鱼的克隆多样性水平较高,其转铁蛋白多样性程度较普安鲫鱼丰富;2个群体之间存在较近的亲缘关系,未达到遗传距离种的分化标准。     

基于全基因序列的中国北方3省(区)马铃薯Y病毒遗传多样性分析

本研究以马铃薯Y病毒(PVY)全基因组为基础,分析吉林、黑龙江和内蒙古3省(区)PVY群体遗传多样性和群体分化,并评估突变、重组、选择等遗传力所起的作用。根据已报道的PVY全基因序列保守区设计4对引物,采用片段重叠法对来自内蒙古和吉林的24个PVY分离物全基因序列进行测定,并联合NCBI中已登录的9个黑龙江分离物全基因组序列进行遗传多样性参数评估、群体分化检验和分子变异等分析。结果显示,我国北方3省(区)PVY群体遗传多样性高,其中内蒙古和黑龙江PVY群体遗传多样性高于吉林群体,并且3个群体之间呈现一定程度的遗传分化。分子变异分析发现在PVY基因组中存在1 786个变异位点,表明我国北方3省(区)PVY群体变异程度较高,并且这种高变异度有85.54%来自各个马铃薯种植区内PVY个体的遗传变异。重组分析和系统发育分析发现,我国北方3省(区)PVY群体中重组株系占比高达90.3%,并具有明显的株系多样性,表明PVY重组株系已成为我国北方3省(区)马铃薯种植区的流行株系。选择压力分析显示,使用FEL和IFEL法分别检测出501个和315个净化压力选择位点,这表明3省(区)PVY群体受净化选择压力为主。以上结果表明,中国北方3省(区)PVY群体遗传多样性高,突变、重组和自然选择都对遗传多样性和群体分化存在一定影响。     

基于LM算法的BP神经网络的电力负荷短期预测

清代书院课艺总集多为连续出版物，或具有连续出版物的刊行初衷。刊期短则一季，多则一年或数年。经费充足与否，会影响刊期。发表周期多为一年至五年，也有十余年的。用稿率以10%~20%居多，偶见“关系稿”。时文的用稿标准是“清真雅正”。题目多为官师所拟。一般全文刊登，也偶有“论点摘编”。多经润色，并附录评点。有的以袖珍本刊行，有的宣称“翻刻必究”，标出定价，附载广告。稿费已在膏火费中预支，优秀作品可被转载。从本质属性和诸多要素来看，书院课艺总集实开今日“大学学报”、“学术集刊”之先河。     

人工合成小麦紫色胚芽鞘的遗传定位分析

为探明小麦花青素色素沉积的关键位点,以167份重组自交系群体为材料,利用已构建的高密度遗传图谱对来源于硬粒小麦(AABB)和节节麦亚种tauschii(DD)杂交后所得的人工合成小麦SHW-L1中控制紫色胚芽鞘的基因进行遗传定位。同时利用目标性状关联遗传区段对SHW-L1及其亲本进行基因型鉴定。结果表明:目标性状在重组自交系群体中表现为单基因遗传,且被定位于7D染色体,其关联遗传区段在异源六倍化过程中有遗传位点缺失。     

水、旱条件下小麦苗期部分农艺性状的遗传分析

为研究水分胁迫对小麦幼苗部分农艺性状的影响,分析这些性状与干旱胁迫的关系。以‘青麦6号’和‘烟农24’杂交形成的F2:3群体为材料,采用主基因+多基因混合遗传模型对其进行遗传分析。水、旱2种条件下,根长和根鲜重均为1对加性-显性效应主基因模型;茎鲜重、茎干重、根干重、根茎鲜重比和根茎干重比的最适遗传模型不同。干旱胁迫条件下,茎鲜重主基因遗传率为37%,茎干重、根长、根鲜重、根干重、根茎鲜重比及根茎干重比主基因遗传率分别是51%、81%、74%、56%、50%、68%。茎鲜重、茎干重、根干重等性状,尽管检测到主基因,但在水旱条件下遗传模型不同,可进一步研究其遗传规律。     

不同来源花生品种的ISSR分析及亲缘关系研究

利用13对ISSR引物对28个栽培种花生品种进行PCR扩增,研究这些品种的DNA多态性及其亲缘关系。结果表明,有7对引物检测到明显的多态性,从28个花生品种中扩增出90条带,其中多态性带达到79条,多态性比率为87.8%,平均每个引物可扩增出12.86条带,11.29条为多态性条带。品种间的遗传相似系数值在0.411~0.800之间,平均为0.620。在UPGMA聚类分析简单匹配系数值为0.57处,可把28个花生品种分成3个品种群。由此表明,这些不同来源的花生品种具有较高的DNA多态性,亲缘关系不同。     

马铃薯地上部绿色组织中糖苷生物碱合成调控的研究

为提高马铃薯品种(系)地上部分糖苷生物碱(SGAs)的含量,增强其抗逆性并改良块茎的品质。克隆了马铃薯茄啶鼠李糖基转移酶基因(sgt3)cDNA和1,5–二磷酸核酮糖羧化酶小亚基基因启动子(rbcS P);对sgt3亚细胞定位预测显示,该蛋白不具有叶绿体转运肽、线粒体导肽和分泌信号肽序列,推测可能位于细胞质;将克隆的sgt3 cDNA片段及rbcS重组到pCEPSP载体上,构建了具有草甘膦抗性标记的绿色组织特异表达sgt3基因植物表达载体。通过农杆菌介导法对马铃薯品种‘陇薯3号’和‘夏波蒂’进行转化,共获得了12株抗草甘膦的阳性转基因植株。对转基因植株的目的基因表达水平和SGAs含量分析发现,地上部sgt3基因相对表达量较未转化植株提高1.3~3.0倍,SGAs含量增加20%~37%,而转基因植株的块茎中SGAs含量变化不显著。本研究的结果为进一步培育枝、叶中高SGAs而块茎中低SGAs的马铃薯抗性品种提供了理论依据。