77份文心兰种质资源表型性状遗传多样性分析

对文心兰77份种质资源的28个表型性状进行测定与评价,通过相关性分析、主成分分析及聚类分析获得其表型遗传多样性。结果表明：21个数量性状的遗传多样性指数均值达1.85,变化区间为1.36~2.07,其中数值最大为株幅（2.07）;在7个质量形状中,除叶色性状外的其他表型性状的多样性指数均大于1,均值为1.23,最大表现为唇瓣颜色（1.79）。相关性分析结果表明数量性状之间关系复杂,大部分性状之间呈现显著或极显著的正相关。主成分分析筛选出4个特征值大于1的主成分,累计贡献率达74.079%,由蕊柱长、中萼宽、花枝长、花朵数量、侧萼长和宽、唇瓣宽7个表型特征向量组成。聚类分析表明,文心兰种质划分为5大类群,其中第Ⅰ类群的15个品种为小株型,适合作为办公室小盆花;第Ⅳ类群由30个品种组成,为农艺性状综合表现良好,较适合做鲜切花的品种。研究结果可为文心兰新品种的培育及杂交亲本的选择提供理论基础。     

滇重楼及其近缘种的表型变异与资源评价

以滇重楼及其近缘种为对象,通过表型性状调查结合多元统计分析,研究重楼属药用植物的表型变异及各性状对药材产量的影响。结果显示：16个表型性状中,株高、茎粗、叶形、叶宽、叶柄长等性状变异较大（CV值大于40.00%）,萼片长、萼片数、花瓣数种间变异较小（CV值均小于25.00%）。5种重楼属植物表型性状的遗传多样性指数（H°）为2.03~0.82;滇重楼和多叶重楼性状的遗传多样性指数平均值最高。主成分分析结合偏最小二乘-判别分析显示,多叶重楼、滇重楼的叶部和花部位性状与其他物种差异较大;南重楼和西畴重楼的株高、茎粗、叶宽、根茎长、根茎直径、根茎鲜重与其他重楼属物种差异明显;5种重楼属植物中南重楼与西畴重楼形态最接近,较难区分。相关性分析表明,重楼属植物地上性状与地下性状呈显著或极显著的正相关（P<0.05或P<0.01）;进一步利用变量投影重要性指标分析发现,根茎直径、根茎长、叶柄长、叶长、叶宽、花梗长、株高和花瓣长是筛选药用重楼高产种源的关键性状。     

不同来源地茶树种质资源表型性状遗传多样性分析

为了对不同来源地茶树种质资源进行鉴定评价和遗传多样性分析,以来自福建、广东、台湾的72份茶树种质作为研究对象,对其27项表型性状进行观测与分析。结果表明：72份茶树种质资源遗传变异性丰富,平均遗传多样性指数（H′）为1.30,其中数量性状（1.82）大于质量性状（0.94）,以梗粗的最大（2.15）;数量性状的平均变异系数（CV）为17.86%,以百芽重的最大（29.21%）,其次是发芽密度（23.46%）。相关性分析发现多个数量性状间的关系复杂,有22对性状的相关性达极显著水平（P˂0.01）,8对达显著水平（P˂0.05）;聚类分析结果显示,72份茶树种质在遗传距离为16时被划分为4个类群,各类群间的主要性状差异显著或极显著,且形态特征和进化类型各异;主成分分析表明,前10个主成分的特征值大于1,代表了27项表型性状76.04%的信息;根据主成分综合得分大小,筛选出综合得分前5的茶树种质可在茶叶新产品开发、茶树育种等方面加以利用。     

新疆野生樱桃李果实部分表型性状的遗传多样性分析

 以中国新疆伊犁地区霍城县大西沟乡的新疆野生樱桃李（Prunus cerasifera Ehrh.）47个实生株系的成熟果实为试材,从果实形态性状、可溶性固形物与矿质元素含量以及挥发性化合物组分等不同层面对野生樱桃李遗传多样性进行了研究,旨在为新疆野生樱桃李的资源保护、合理利用和遗传改良提供基本资料。结果表明,①新疆野生樱桃李实生株系的果实形状主要为圆形,少数为椭圆形、卵圆形、卵形和宽卵形,果实颜色有黄色、红色、紫红色和黑色等4种类型,野生樱桃李果实纵径、横径、单果重、果形指数以及可溶性固形物含量均存在一定程度的变异,遗传多样性较为丰富,其中以单果重的变异系数最大(9.13 %);②新疆野生樱桃李实生株系果肉组织的Zn、Ca、Mg、Mn、Fe及Cu等6种矿质元素含量变异丰富,其中以Fe元素的含量（平均值为2.12 mg·100g-1）和变异系数（26.99％）最高,进一步筛选高铁性状单株的潜力很大;③从新疆野生樱桃李12个实生株系中共鉴定出醇类、醛类、酯类、酮类、烃类及杂环类等6类83种挥发性化合物,各实生株系挥发性化合物总含量、挥发性化合物种类及其含量以及主要挥发性化合物分离比率与含量等存在广泛的遗传变异,遗传多样性较为丰富,其中以甲酸己酯含量最高（平均值为4.33 μg·g-1）,是野生樱桃李果实香气形成的重要特征性化合物。     

基于堆叠沙漏网络的单分蘖水稻植株骨架提取

针对水稻栽培和遗传育种研究中单分蘖性状高通量无损提取的实际需求,该研究提出了一种基于沙漏网络模型的单分蘖水稻关键点预测和骨架提取方法。首先,对原始图像进行批量裁剪、gamma校正和锐化卷积等预处理,获取单色背景下的水稻单分蘖图像数据集;设计水稻单分蘖各器官关键点数据标注策略,构建监督数据集。然后,构建堆叠沙漏网络架构实现叶片数固定和不固定的水稻关键点检测,引入沙漏结构整合图像的多尺度特征,结合中间监督机制整合不同沙漏模块信息。叶片数一致的情况,模型预测准确率最高可达96.48%;叶片数不一致的情况,预测准确率达到82.09%。最后,根据预测关键点及其对应的语义信息连接形成植株骨架,选取茎秆长、叶片长、穗长、叶片-茎秆夹角和茎节点位置5个表型参数对生成骨架模型的实际意义进行评估,其均方根误差依次为5.82 cm、3.09 cm、1.71 cm、3.22°和2.04 cm,证明了该方法能较好地识别水稻单分蘖关键点,为水稻骨架提取提供了一种新思路,有助于加快水稻育种速度。     

Genotype by environment interaction and model comparison for growth traits of Santa Ines sheep

The objectives of the present study were to compare alternative models for the genetic evaluation and assess the importance of genotype by environment interaction (G×E) in the estimation of genetic parameters and genetic evaluation of birth weight (BW), weight at 60 days of age (W60) and weight at 180 days of age (W180) of Santa Ines sheep. Data comprise 7622 BW, 4673 W60 and 2830 W180 records from animals born in 44 Brazilian herds. Four models were used for the analyses: animal model (AM) with homogeneous residual variance (1), or heterogeneous residual variance (2), hierarchical reaction norms model (HRNM) with homogeneous (1) or heterogeneous residual variance (2). The models that best fit the BW, W60 and W180 data were AM2, HRNM1 and HRNM2 respectively. Thus, models for genetic evaluation that consider heterogeneity of variances are recommended to evaluate growth traits of sheep. The correlation between intercept and slope of the HRNM was higher than 0.70 for all traits studied, indicating that animals with higher average breeding values responded better to improvement in environmental conditions, a fact characterizing the scale effect of G×E. Therefore, G×E is an important factor to be considered in the estimation of genetic parameters and genetic evaluation of growth traits of sheep.     

作物表型信息获取机器人底盘设计与试验

为进一步提升农业机器人底盘田间适应性和行驶稳定性,面向我国山东地区小麦表型信息获取作业场景,设计了一种四轮独立驱动转向的农业机器人底盘。根据小麦种植农艺需求和行驶地形环境,确定了底盘总体布局方案和主要技术参数。分别开展了底盘驱动部件、转向部件以及摆臂平衡部件设计,并进行了参数校核和元件选型。建立了关键部件ANSYS有限元模型,分别进行了摆臂平衡机构的应力形变分析和车架振动模态模拟,仿真结果表明,摆臂平衡机构的强度和刚度均能满足设计要求,车架能够有效避免因地形激励产生的共振。建立底盘ADAMS动力学仿真模型,分别进行纵向、横向稳定性分析和单侧凸起、凹坑越障性分析,仿真结果表明,底盘横纵向稳定性能够满足设计要求,摆臂平衡机构能够有效补偿单侧障碍造成的质心高度变化,提高了底盘的行驶稳定性。田间试验表明,机器人底盘具有良好的行驶性能,硬质地面直线行驶平均偏驶率为0.51%,田间地面平均偏驶率为1.13%。原地转向中心点偏移量为3.1mm,阿克曼转向最小转向半径为1.125mm。纵向翻倾角为34°,横向翻倾角为28°。单侧越障最大高度为160mm,单侧跨坑最大深度为160mm。     

浙江省柿树种质资源表型多样性研究

对浙江省8个不同产地的柿树(Diospyros kaki)品种/类型表型性状的变异规律进行研究,结果表明,柿树表型多样性极其丰富,叶片长、叶片宽、叶柄长、叶长宽比、果实长、果实宽、果长宽比、果柄长、果体积、果质量、果密度、果固形物、果可溶性总糖、果蛋白质14个表型性状中除叶长宽比和果长宽比外的12个在品种/类型间和品种/类型内都存在极显著差异(a=0.01);品种/类型间和品种/类型内优株间均存在丰富的变异,且品种/类型间的变异远远大于品种/类型内优株间的变异;利用品种间欧氏距离进行UPGMA聚类分析,所有单株基本按品种/类型聚在一起。     

中国沙棘(♀)×蒙古沙棘(♂)杂种F1重要选种性状表型多样性与选优研究

基于远缘杂交技术路线,以中国沙棘优良单株MK-88-01、HF-88-05为母本,俄罗斯栽培种阿列依及蒙古大果沙棘乌兰格木子代优良雄株为父本,开展了中国沙棘与蒙古沙棘2个亚种间杂交育种研究。结果发现:杂种子代性状分化严重,棘刺数、百果质量、果实产量等最重要的几项经济指标的遗传分化程度最大。选育出3个优良杂种单株,其树高均显著高于父本,2年生枝棘刺数均为3个,与母本中国沙棘相比,棘刺数大量减少。优良杂种单株百果质量与单株产量分别达26.33 29.33 g、2.00 2.50 kg,比母本中国沙棘分别提高31.34%46.30%、66.67%108.33%。杂交子代具有单株生长量越大,其果实与种子表型指标就越小的变化规律,与母本中国沙棘体大果小、父本蒙古沙棘体小果大的表型特征相吻合。     

Phenotyping Castanea hybrids for Phytophthora cinnamomi resistance

Castanea sativa is susceptible to Phytophthora spp., a serious root pathogen causing ink disease, while C. crenata and C. mollissima show resistance to infection. Interspecific controlled crosses were established for introgression of resistance genes from the resistant species into the susceptible C. sativa, and two mapping populations were created. Phytophthora cinnamomi resistance of each progeny was evaluated by root and excised shoot inoculation tests. The number of days of survival after root inoculation was the best discriminator of resistance to P. cinnamomi while the percentage of shoots with internal lesions was the symptom most associated with survival. The lesion progression rate in the excised shoot inoculation test was strongly and negatively correlated with survival in the root inoculation test. The excised shoot inoculation test appears to be a reliable approach for screening the resistance of chestnut genotypes to P. cinnamomi. Strong genetic correlations were obtained between survival and ink disease symptoms and among symptoms, indicating that common or linked genes might influence resistance to P. cinnamomi. The most resistant genotypes selected from this study will be tested for other commercial variables, such as ease of vegetative propagation and stock–scion compatibility.