玉米XYLPs基因家族表达模式及其蛋白结构分析

通过生物信息学的方法对玉米木质形成素类阿拉伯半乳糖蛋白(xylogen-like arabinogalactan proteins,XYLPs)基因家族的表达模式和蛋白结构进行了分析。ZmXYLPs基因家族成员在染色体上的分布具有一定的偏好性。基因复制事件不仅在基因家族成员数量的扩张和进化中发挥重要作用,同时还可能引起基因表达部位的扩张。根据ZmXYLPs蛋白结构特点,可将其分为两大类。其中仅ZmXYLP10/13/14蛋白存在N连接的糖修饰位点,其余ZmXYLPs蛋白均为O连接糖修饰位点。结果显示,玉米ZmXYLPs的生物学功能可能与其糖基侧链有关,并且其作用并不局限于维管组织发生过程,可能也参与生殖发育过程。     

8株优良大豆根瘤菌与不同地区27个大豆主栽品种的匹配性研究

大豆是我国重要的油料作物和高蛋白粮饲兼用作物,具有与根瘤菌共生固氮的能力。近十几年来,我国大豆品种更新快,导致大豆根瘤菌株与新品种匹配能力差、接种效果不明显。筛选与主栽大豆品种匹配性好、固氮效率高的广谱性优良菌株,可为针对性的施用大豆根瘤菌接种剂提供菌种资源和方案。选取本实验室前期分离保存的6个优良快生型大豆根瘤菌株和2个慢生型大豆根瘤菌株,在砂培盆栽条件下与不同地区的27个大豆主栽品种进行匹配试验。测定分析了植株地上部分生物量、高度、根瘤数量、根瘤生物量和根瘤固氮酶活指标。结果表明:不同大豆根瘤菌之间结瘤固氮能力存在极显著的差异;供试根瘤菌均能够与国内24个大豆品种结瘤,广谱性较好;植株地上部分高度、根瘤数量、根瘤生物量和根瘤固氮酶活与地上部分生物量呈显著相关;大部分接种根瘤菌后的植物生物量显著高于CK;HN01、GR3、HH29、HH103匹配性和固氮效率均不逊色于USDA110,具有在东北地区、黄淮海地区、长江流域、东南地区推广的潜能;从品种来看,中豆39、BD2、天隆1号与8株供试大豆根瘤菌的匹配接种表现出高生物量特点。此外,本文还筛选出大豆-大豆根瘤菌的表型最佳匹配组合中豆39-GR3,适合长江流域地区;同样筛选到东北地区、黄淮海地区、东南地区最佳匹配组合,分别是HN01-辽豆14、HN01-徐豆14、HN01-BD2。本文初步建立了优良根瘤菌与大豆主栽品种的匹配关系,为在田间试验中进一步筛选和应用这些优良菌株提供了材料和指导。     

武夷岩茶种质资源遗传多样性与亲缘关系的SRAP分析

本研究利用SRAP-PCR反应体系,从88对SRAP引物组合中筛选出43对引物组合,对武夷岩茶主要的30份种质资源进行SRAP分析,共扩增出385条带,其中具有多态性的有236条带,占总数的61.30%,表明30份武夷岩茶种质呈现一定的遗传多样性。武夷岩茶种质资源间遗传距离变幅在0.31~0.98之间,平均为0.63,基于SRAP标记利用系统聚类法把武夷岩茶分为三大类,为武夷岩茶遗传研究、品种选育与资源保护提供参考。     

融合光电色选的皮带筛式油茶果壳籽分选机设计与试验

针对油茶果批量脱壳后壳籽混杂、人力分选效率低的问题，研究设计了一种融合光电色选的皮带筛式油茶果壳籽分选机。根据油茶果壳、籽与倾斜传送带间摩擦角、碰撞系数的差异，设计振动皮带筛进行初分选；利用两者灰度差异，对壳中残留籽进行二次光电分选。对皮带筛上油茶果壳、籽进行运动学与动力学分析，发现皮带倾角、皮带速度和振动频率是影响振动初分选率的主要因素；以籽箱清洁率、壳中含籽率为试验指标，开展正交旋转组合试验。当皮带倾角为19°、皮带速度为1.50m/s、振动频率为55.40Hz时，其籽箱清洁率为95.52%、壳中含籽率为24.30%，对最优参数进行试验验证，优化结果可靠。对不同茶籽比率的物料进行光电分选试验，结果表明籽箱清洁率稳定在98.23%左右，壳中含籽率保持在2.34%左右，说明光电分选可准确识别并分选出混杂物料中的油茶籽。对整机进行最优参数试验验证，该机两籽箱茶籽平均清洁率可达97.55%，壳箱中含籽率为3.27%。试验结果表明，此油茶果壳籽分选机可实现油茶果壳、籽的高效分离。     

Grain Quality as Affected by Down-regulation of Expression of Different ALK Alleles in indica Rice (Oryza sativa L.)

【Objective】Gelatinization temperature (GT) is one of the key physicochemical properties in rice quality, which is mainly regulated by ALK (SSII-3) gene. In general, there are two ALK alleles among indica cultivars. To detect their functional differentiation in indica rice,【Method】Zhenshan 97B (a high GT variety carrying ALKc allele) and Longtefu B (a low GT variety carrying ALKb allele), were used as receptors for the generation of transgenic rice with down-regulation of ALK expression by RNA interference (RNAi).【Result】Down-regulation of ALK gene significantly decreased the GT of the transgenic lines. Due to the difference of original GT between the two receptors, the GT of transgenic rice lines derived from Zhenshan 97B (a high GT variety) decreased significantly, but it is slightly decreased in transgenic plants derived from Longtefu B (a low GT variety). The differential scanning calorimetry (DSC) results showed that the initial temperature of RNAi transgenic rice was significantly lower than the corresponding control and the transgenic lines were gelatinized in advance. The peak value of GT(Tp) in RNAi rice grains was significantly lower than that of the control under Zhenshan 97B background. However, Tp of RNAi rice grains under Longtefu B background was significantly lower than the control to a lesser extent. Also, down-regulation of ALK expression had a significant effect on rice physical-chemical characteristics. An increase of apparent amylose content in RNAi transgenic plants was detected due to the decreased expression of ALK gene. Besides, the pasting properties showed that down-regulation of ALK gene had obvious effects on peak viscosity and breakdown value, improving the taste of the transgenic rice. The gel consistency was significantly different among Zhenshan 97B RNAi lines and their parents, but no difference was found in Longtefu-derived transgenic lines.【Conclusion】RNA interference to ALK allele expression had a significant effect on rice quality, especially the gelatinization characters. Down-regulated expression level of ALKc allele would cause larger variation of physical-chemical characteristics between transgenic rice and their parent than that of ALKb allele.     

中国农业面源污染排放的空间差异及其动态演变

以2003—2014年为研究时段,在测算农业面源污染排放强度的基础上,综合运用基尼系数和非参数估计方法,研究我国农业面源污染的空间差异及其动态演变,结果表明:1)我国农业面源污染排放总体下降,且表现出明显的空间差异,东部和中部地区的排放强度较高,西部和东北地区则相对较低。2)2003—2014年,中国农业面源污染排放强度的区域差异略微扩大,地区间差异是其总体差异的主要来源。3)核密度估计结果表明,中国农业面源污染排放总体差异表现为"下降-上升-下降"的波动变化趋势。4)马尔科夫链分析表明,中国农业面源污染在不同类型间的相互流动较为微弱,但从长期来看,存在向两极分化发展的趋势特征。     

基于健康安全的棕地再开发决策模型构建及模拟研究——以广东省F市为例

为提高棕地再开发决策的科学性与安全性，以“建设用地准入机制”和“土壤环境质量标准”等为指导思想和标准依据，结合环境、经济、社会和地块特征等因素，构建棕地再开发决策指标体系及决策模型，运用模糊综合法对目标地块拟开发方向进行决策模拟。以广东省F市土壤环境质量调查和土地利用规划数据为基础，结合“三旧改造”规划方案，测算土壤污染程度，采用ArcGIS进行可视化安全评估，对目标地块再开发方向进行决策模拟，并以变动权重组合进行验证。结果表明： 37%的棕地再开发方向需要修正，在各影响因子中，环境因素权重最大，地块特征其次，社会和经济因素最小。研究表明，模拟决策模型确定的土地分级分类风险管控措施对棕地再开发决策具有较好的指导作用。     

不同蛋白质水平精料对广丰山羊生长性能、屠宰性能和血清生化指标的影响

本试验旨在研究不同蛋白质水平精料对广丰山羊生长性能、屠宰性能和血清生化指标的影响。选择健康且体重相近的3月龄左右广丰山羊30只,随机分为3组,每组10只(公母各占1/2)。3组山羊分别饲喂高(22.87%,H组)、中(19.07%,M组)和低(15.23%,L组)蛋白质水平的精料,粗料均为野生芒草鲜草,精粗比50∶50。试验期为84 d,其中预试期为14 d,正试期为70 d。结果显示:1)正试期第35天,L组的体高显著低于其他2组(P<0.05),而料重比则相反,其他生长性能指标各组间无显著差异(P>0.05)。2)正试期第14天,H组血清尿素氮含量极显著高于其他2组(P<0.01),其中M组最低;正试期第35天,L组血清尿素氮含量显著高于M组(P<0.05);正试期第70天,H组和L组血清尿素氮含量极显著高于M组(P<0.01)。3)H组的眼肌面积显著高于M组(P<0.05),其他屠宰性能指标各组间无显著差异(P>0.05);M组的瓣胃重量和指数以及皱胃重量均显著低于L组(P<0.05),而肺脏指数则显著高于L组(P<0.05);H组的心脏重量和指数均显著低于L组(P<0.05)。综上所述,在本试验条件下,蛋白质水平为19.07%的精料可以满足广丰山羊的育肥需求。     

夏季高温环境下苦瓜种质资源农艺性状的综合评价

[目的]调查统计31份苦瓜种质资源在夏季高温环境下的农艺性状表现并进行耐热性分析评价,旨在建立田间苦瓜种质资源耐热性分析评价的方法和体系及筛选鉴定指标和优良耐热的苦瓜种质资源.[方法]连续两年在福建夏季高温环境下对31份苦瓜种质资源进行大田栽培比较试验,通过调查统计苦瓜的22个主要农艺性状指标,运用相关性分析、主成分分析和逐步回归分析对供试苦瓜种质资源进行综合分析评价.[结果]在高温环境下不同苦瓜供试材料产量差异较大,变异系数为35.48%,第一雌花节位、瓜长、瓜形和瓜瘤形状等果实性状变异系数在9.05%~41.27%,表现出丰富多样性,有利于耐热苦瓜种质资源的筛选.苦瓜产量与单瓜重、叶长呈极显著正相关(P<0.01,下同);单瓜重与瓜肉厚、瓜宽呈极显著正相关;第一雌花节位与植株分枝性呈显著正相关(P<0.05,下同),与主蔓节长呈显著负相关,各农艺性状指标之间反映的存在信息重叠,需要综合分析评价苦瓜种质资源的耐热性.主成分分析将22个农艺性状指标归纳为7个独立的综合指标(累计贡献率达76.654%),前5个主成分可概括为产量因子、瓜形因子、瓜瘤因子、早熟性因子和叶形因子,第六和第七主成分载荷最高的性状指标为种子性状,可概括为种子因子.主成分综合评价和聚类分析表明,表现优于CK的有7份苦瓜种质资源,具有植株分枝性强、主蔓粗壮、叶片大、单瓜重、瓜肉厚等特性.进一步利用逐步回归分析法建立了苦瓜种质资源耐热性评价数学模型F=-5.802+0.004X14+0.113X7+0.169X18+0.095X1+0.039X4+0.025X3+0.059X5+0.073X10-0.115X20+0.103X21+0.045X15,筛选出单瓜重、叶柄长、瓜瘤密度、植株分枝性、叶长、主蔓直径、叶宽、瓜色、种子颜色、种子花纹和瓜肉厚等11个耐热性鉴定指标.[结论]供试的K9、K10、K11、K20、K26、K28和K29等7份苦瓜材料可作为优异的耐热种质资源进行耐热苦瓜品种的选育.建立的数学模型和筛选出的11个鉴定指标可用于田间苦瓜种质资源耐热性的快速鉴定筛选,提高耐热育种效率.