Genetic analysis and validation of quantitative trait loci associated with reproductive-growth traits and grain yield under drought stress in a doubled haploid line population of rice (Oryza sativa L.)

Drought is a major constraint for rice production and yield stability in rainfed ecosystems, especially when it occurs during the reproductive stage. Combined genetic and physiological analysis of reproductive-growth traits and their effects on yield and yield components under drought stress is important for dissecting the biological bases of drought resistance and for rice yield improvement in water-limited environments. A subset of a doubled haploid (DH) line population of CT9993-5-10-1-M/IR62266-42-6-2 was evaluated for variation in plant water status, phenology, reproductive-growth traits, yield and yield components under reproductive-stage drought stress and irrigated (non-stress) conditions in the field. Since this DH line population was previously used in extensive quantitative trait loci (QTLs) mapping of various drought resistance component traits, we aimed at identifying QTLs for specific reproductive-growth and yield traits and also to validate the consensus QTLs identified earlier in these DH lines using meta-analysis. DH lines showed significant variation for plant water status, reproductive-growth traits, yield and yield components under drought stress. Total dry matter, number of panicles per plant, harvest index, panicle harvest index, panicle fertility, pollen fertility, spikelet fertility and hundred grain weight had significant positive correlations with grain yield under drought stress. A total of 46 QTLs were identified for the various traits under stress and non-stress conditions with phenotypic effect ranging from 9.5 to 35.6% in this study. QTLs for panicle exsertion, peduncle length and pollen fertility, identified for the first time in this study, could be useful in marker-assisted breeding (MAB) for drought resistance in rice. A total of 97 QTLs linked to plant growth, phenology, reproductive-growth traits, yield and its components under non-stress and drought stress, identified in this study as well as from earlier published information, were subjected to meta-analysis. Meta-analysis identified 23 MQTLs linked to plant phenology and production traits under stress conditions. Among them, four MQTLs viz., 1.3 for plant height, 3.1 for days to flowering, 8.1 for days to flowering or delay in flowering and 9.1 for days to flowering are true QTLs. Consensus QTLs for reproductive-growth traits and grain yield under drought stress have been identified on chromosomes 1 and 9 using meta-QTL analysis in these DH lines. These MQTLs associated with reproductive-growth, grain yield and its component traits under drought stress could be useful targets for drought resistance improvement in rice through MAB and/or map-based positional analysis of candidate genes.     

小麦籽粒WSC含量QTL的整合与元分析

在干旱胁迫条件下,小麦营养器官暂贮性可溶性碳水化合物(Water-soluble carbohydrates,WSC)是小麦籽粒灌浆所需的重要碳源。为发掘控制小麦籽粒WSC含量的真实主效数量性状位点(Quantitative trait loci,QTL),利用生物信息学方法,借助小麦高密度分子标记遗传图谱,对来自不同遗传作图群体的控制小麦籽粒WSC含量的168个QTL位点进行图谱映射和元分析。结果发现,142个QTL定位区间与参考图谱有共有标记,其中92个QTL对籽粒WSC含量的表型变异具有增效效应,50个QTL具有减效效应。建立控制小麦籽粒WSC含量的QTL一致性图谱,获得16个"一致性"QTL(Meta quantitative trait loci,MQTL)位点及其连锁标记,MQTL置信区间最小达到0.77cM。     

基于生物信息学的玉米抗病QTL比较定位

以玉米遗传连锁图谱IBM2 2008 Neighbors为参考图谱,利用BioMercator 2.1软件,通过映射来自不同实验中的340个玉米抗病QTL,构建出玉米抗病QTL的整合图谱。采用元分析技术,在1、3、6、10号染色体上发掘5个"一致性抗病QTL"区间,图距分别为5.14cM、9.00cM、28.50cM、1.73cM和33.34cM。从MaizeGDB网站下载"一致性抗病QTL"区间内的基因和标记原始序列,采用NCBI网站在线软件BlastX通过同源比对,在5个"一致性抗病QTL"区间内初步确定8个抗病基因同源序列。借助比较基因电子定位策略,将54个水稻和44个玉米抗性基因转定于玉米IBM2 2008 Neighbors遗传连锁图谱上。本文研究结果为玉米抗病QTL精细定位和克隆奠定了基础。     

Meta分析评估中国木霉对枯萎病防控效果及其影响因素

由致病性尖孢镰刀菌(Fusarium oxysporum)侵染引起的植物枯萎病是一种真菌性土传病害,对多种经济作物产生严重危害。木霉生物防治作为一种安全、环保、经济效益高且长效的防治措施已成为世界范围内的发展趋势,但其确切防效及其影响因素尚不明确。基于中国范围内研究所发表的中英文文章,运用Meta分析(元分析)方法研究了木霉对土传枯萎病的防控效果,同时分析了影响木霉防控效果的多种因素。结果表明,施用木霉在整体上对枯萎病具有显著的防控效果,其中,作物科类、木霉形式、施用方法、是否与其他方式联合及气候类型(基于大田试验)5类因素对木霉防效有显著影响;木霉种类、试验类型、木霉菌剂施用剂量和木霉菌剂施用次数对结果无显著影响。本研究结果预计能为田间高效应用木霉防控土传枯萎病提供参考。     

基于Meta分析的全株玉米青贮营养成分含量及其影响因素

本研究旨在基于Meta分析获得全株玉米青贮中干物质(DM)、淀粉(Starch)、中性洗涤纤维(NDF)和酸性洗涤纤维(ADF)含量的预期值及变异范围,并探索青贮天数、地区和收获期对全株玉米青贮营养成分含量的影响.通过检索CNKI和Web of Science等文献数据库,依据纳入排除标准,纳入38篇文献,共273组全...     

基于Meta分析的海南岛湿地生态系统服务价值评估

以海南岛湿地为研究对象,运用Meta分析构建海南岛湿地生态系统服务价值转移模型,对其1990、2000、2010和2020年4个时期各类型湿地的价值及其动态变化进行了评估,并探讨了影响价值评估结果的因素及有效性。结果表明：1990—2020年间海南岛湿地生态系统服务价值呈现递增的趋势,30年间湿地价值共增加了95.32亿元,增长率达41.32%,其中水产养殖场和库塘价值增加最多,分别增加了66.55亿元和42.61亿元;2020年海南岛湿地生态系统服务价值为326.02亿元,平均价值为24.17万元/hm2,其中红树林湿地单位面积价值最高,达38.25万元/hm2,其次为河流湿地,单位面积价值为25.81万元/hm2,盐田湿地单位价值最低,为14.37万元/hm2;在Meta回归模型中,湿地面积、盐田、碳税法、保护力度等变量对湿地单位面积价值表现为负效应,而红树林、物质生产、气候调节、保持土壤、旅游休闲、人口密度等变量对湿地单位面积价值表现为正效应;模型的平均转移误差为18.82%,在可接受的误差范围内,表明本研究构建的Meta价值转移模型可以作为快速评估海南岛湿地价值的一种有效方法。研究结果可为海南岛湿地资源保护和生态系统服务价值提升管理提供科学依据。     

我国贝类中人源诺如病毒检出状况的荟萃分析

人源诺如病毒(Human Noroviruses, HuNoVs)是引发食品安全事件的重要病原微生物。贝类为滤食性动物,是HuNoVs污染传播的重要媒介。本研究搜集了我国贝类污染调查的横断面研究文献,综合评价了贝类中HuNoVs的污染现状。通过检索中国知网、维普、万方、中国生物医学文献数据库、PubMed和EMbase数据库,从所获得的600篇关于贝类污染HuNoVs相关文献中筛选纳入37篇。采用Stata 14.0软件进行荟萃分析,结果显示,我国贝类中不同基因型HuNoVs的混合检出率达15%(95%CI:11%～18%)。亚组分析显示,GⅡ基因群检出率(11%)高于GⅠ基因群(4%);地理位置对贝类中病毒污染水平影响显著(P<0.01),华南地区、华北地区、华东地区的检出率分别达到19%、17%和11%,而东北和西北地区则分别为4%和9%;此外,季节差异明显,其中,冬季的病毒检出率最高(25%),而夏季仅为10%,春季、秋季则分别为16%和12%;不同品种贝类的病毒污染同样存在差异,其中,牡蛎(Ostreidae)(16%)、贻贝(Mytilusedulis)(10%)和蛤(...     

Meta分析在转基因作物安全性评价中的应用

转基因作物的生态安全性及其科学评价方法一直备受关注。目前,已有大量研究系统评价了转基因作物的生态安全性,但是不同的研究得出的结论并不一致。Meta分析是一种定量分析文献资料的方法,可以对特定研究主题的多个独立研究开展分析,从而获得更为科学合理的结论,已在医学和生态学等领域得到广泛的应用,但在转基因作物安全性评价中的应用还比较少。因此本文从Meta分析的概念、分析步骤及其在转基因作物安全评价中的应用等方面进行了概述,并探讨了其局限性,以促进该方法得到更加广泛的应用。     

混交对林分生长影响的Meta分析

【目的】探究混交对林分生长的影响,为混交林营造和科学经营提供参考。【方法】收集整理了246篇文献617条数据进行Meta分析,通过亚组分析探讨不同混交树种类型(阔叶混交、针灌混交、针阔混交、针叶混交和竹针混交)、混交比例(指目的树种株数占混交林总株数的比例,分为≥0.1～0.2、≥0.2～0.4、≥0.4～0.6、≥0.6～0.8和≥0.8～0.9)、林龄(≤9 a、10～19 a、20～29 a、30～39 a和≥40 a)和海拔梯度(400 m、≥400～800 m、≥800～1 200 m、≥1 200～1 600 m和≥1 600～2 000 m)对混交林中目的树种胸径、树高、林分蓄积量及生物量生长的影响。【结果】混交对目的树种的胸径、树高、林分蓄积量以及生物量累积均有一定的促进作用。不同树种类型的混交林对林分生长的影响差异显著,其中针灌混交效益最大;不同混交比例对林分生长的影响差异显著,其中混交比例≥0.1～0.8时显著促进林分生长,而混交比例≥0.8～0.9时对树高生长、林分蓄积量和生物量的积累有一定抑制作用;混交对不同林龄林分的影响差异显著,随着林龄增大,混交对目的树种胸径生长和林分生物量累积的促进作用呈现先增后降的趋势,这与林木连年生长量变化特征一致,但混交对目的树种树高生长和林分蓄积量的促进作用随林龄增长呈现上升趋势;不同海拔梯度下,混交对林分生长的影响差异显著,随海拔上升,混交对林分生长的促进作用呈现先增加后降低的趋势,在海拔≥1 200～1 600 m时促进作用最大。【结论】混交对林分生长有促进作用,不同的混交树种类型、混交比例、林龄及海拔对混交效应的影响均差异显著。     

中国棉花地膜覆盖产量效应的Meta分析

为定量分析近30 a地膜覆盖对棉花的增产效应,整合已发表的相关田间试验数据,利用Meta分析方法系统分析地膜覆盖对棉花的产量效应及影响因素。具体过程包括:异质性检验、综合效应量计算、发表偏倚检验、敏感性分析、累积Meta分析和亚组分析。结果表明,所收集的数据不存在发表偏倚和极端值,分析结果可信度较高。与不覆盖相比,覆盖地膜的棉花产量平均提高17.2%。自1986年以来,覆盖地膜的棉花累积平均增产率为1.2%~18.0%。在平作、年均气温小于12℃或年降水量小于500 mm的地区及采用厚度0.008 mm地膜覆盖时,地膜覆盖条件下棉花的增产率较高,分别为17.8%、21.5%、19.1%和17.3%;3个区域的覆膜增产率由大到小表现为:西北棉区(24.5%)、黄河流域棉区(16.5%)、长江流域棉区(10.5%);近年来,覆盖地膜仍可在一定程度上提高棉花产量,但其增产率已呈下降趋势,应采取必要的应对措施。