分子标记辅助选择改良水稻恢复系香5的病虫抗性

香5是由湖北省农科院选育的优质两系杂交稻恢复系,所配组合广两优5号(广占63-4S/香5)于2013年通过了湖北省审定.利用回交和分子标记辅助选择技术,将供体亲本MD12086-1351中的抗稻瘟病基因Pi9、抗褐飞虱基因Bph14、Bph15和抗白叶枯病基因Xa23渗入到香5背景中,育成了3个同时携带Pi9、Bph14、Bph15和Xa23基因的新株系.鉴定结果表明,新株系的叶瘟抗性明显提高,穗颈瘟抗性部分提高,苗期抗褐飞虱,分蘖盛期高抗白叶枯病;产量、主要农艺性状、香味和稻米品质主要指标与香5相似.新株系所配的组合在产量、主要农艺性状上与香5所配的组合相似.表明新株系可以作为香5的替代系用于培育抗稻瘟病、抗褐飞虱和抗白叶枯病的两系杂交稻新组合.     

油菜角果数量及关键表型参数的自动化检测方法研究

为有效替代人工方式考种油菜、观测角果,研究了一种用于测量批量角果的数量和关键表型参数的自动化检测方法。设计了角果散铺和图像采集装置,利用拨动加振动的方式将堆积角果均匀散开并拍摄视频;使用二维码作为标记块,以有效地提取关键帧并拼接为包含全部角果的整幅图像;提出了基于凹点提取与匹配的图像分割方法,分割各种形态下的重叠角果,准确率达到98%以上。在关键表型参数测量中,利用了最大类间方差法以判断角果的正置或侧置姿态,以此估计角果横切面的近似椭圆长短轴,再计算角果的长度、表面积和体积。实验结果表明该方法具有很好的检测精度,对不同品种的油菜适应性较好,长度、表面积和体积的估计误差分别不大于2.9%、4.8%和5.0%。该方法可以有效替代人工方式的油菜考种,为相关农业科研领域提供基础数据。     

不同南瓜砧木嫁接对黄瓜植株生长、产量和果实品质的影响

南瓜是黄瓜嫁接常用的砧木,但是不同的南瓜砧木品种对黄瓜植株生长、产量和果实品质的影响差异很大。为了筛选出适合的砧木品种进行黄瓜嫁接栽培,以4个中国南瓜(‘T2‘’T3‘’T12‘’T13’)和‘黑籽南瓜’为砧木,以‘津绿21-10’黄瓜为接穗,比较不同的南瓜砧木嫁接后对黄瓜的影响。结果表明,与自嫁黄瓜(对照)相比,砧木‘T2’嫁接后的植株生长势最强,产量最高,此外,砧木‘T2’嫁接的黄瓜果实瓜把短、果面蜡粉含量低,色泽鲜亮,商品性最好;砧木‘T3’也具有减少瓜把长度和果面蜡粉量的作用,但植株长势和产量较砧木‘T2’嫁接黄瓜弱;砧木‘T12’也具有一定的增产作用,但是果实瓜把变长,果面蜡粉含量高,商品性较差;砧木‘T13’在5个砧木品种之间的整体综合表现最差‘;黑籽南瓜’嫁接后也促进植株的生长,但是产量上较砧木‘T2’嫁接组合低,果面蜡粉含量高,色泽灰暗,商品性差。不同的接穗/砧木组合对黄瓜果实口感的影响不同,总体来看,南瓜砧木会降低嫁接黄瓜果实口感。综合评价以砧木‘T2’嫁接表现最优,适合于作为黄瓜嫁接优良砧木。     

高温应激对克氏原螯虾免疫酶活性及抗WSSV感染的影响

为探明高温应激对克氏原螯虾(Procambarus clarkia)抗病力的影响,分别采用30℃和35℃水温进行高温应激试验,应激前和应激后3、6、12、24和48 h分别采集血淋巴样本,测定总超氧化物歧化酶(T-SOD)、多酚氧化酶(PPO)、溶菌酶(LYZ)、酸性磷酸酶(ACP)以及碱性磷酸酶(ALP)等免疫相关酶类指标。并在上述高温应激下开展白斑综合征病毒(WSSV)人工感染实验,同时设置25℃为阳性和阴性对照组,于感染后3、6、12、24、48、72 h取鳃组织定量测定WSSV在组织中的载量,同时记录克氏原螯虾的发病和死亡情况,统计累积死亡率。结果显示,克氏原螯虾血淋巴中的T-SOD与LYZ含量在高温应激后都出现了显著性降低,而PPO、ACP和ALP的变化差异不大。在35℃饲养条件下,WSSV在克氏原螯虾体内的增殖受到抑制,实验虾发病慢,累积死亡率相对较低,但在30℃饲养条件下,WSSV在克氏原螯虾体内的增殖较常温(25℃)下更活跃,发病和死亡更快。结果表明,高温应激能导致克氏原螯虾机体非特异性免疫力降低,30℃时能加快克氏原螯虾感染WSSV的发病进程,而35℃时因病毒复制被抑制而导致疾病的发展受阻。     

DLO Hi-C染色体构象捕获技术

基因组三维结构在DNA复制、DNA损伤修复、基因转录调控中扮演着重要的角色。Hi-C是目前研究基因组三维结构的主要手段之一,但是存在背景噪音大、试验成本高、试验流程繁琐,缺乏对随机连接噪音的评价等缺陷,因而限制了三维基因组学的发展。为此,我们开发了一种简单经济的染色体构象捕获技术,即DLO Hi-C(digestion-ligation-only Hi-C)。该技术去掉了生物素标记的步骤,只需要2轮简单的酶切酶连反应即可构建高质量的DLO Hi-C测序文库。为了评价文库中的随机连接噪音的比例,我们在文库构建步骤中加入了噪音评价的步骤。研究结果显示,与当前的in situ Hi-C等方法比较,我们的DLO Hi-C试验时间短、试验成本低、测序成本低,有更多的有效交互数据。将DLO Hi-C应用于肿瘤细胞系,我们找到了已知和新的基因组结构变异。所以,我们希望DLO Hi-C技术将对研究染色体的三维构象、基因的转录调控及基因组的组装有重要的促进作用。     

钒(V3+)与水钠锰矿共沉淀的相互作用及对Pb2+和Zn2+的去除研究

[目的]随着科技的发展,钒(V)元素在材料上的应用逐渐成为关注的焦点,但随之而来的潜在环境危险也逐渐突出.因此,对于V在环境中迁移转化的行为值得深入研究.研究表明,土壤及沉积物质中的矿物对环境中污染元素的迁移转化有较强的控制作用,且环境中钒与氧化锰的含量正相关关系.此外,水钠锰矿是环境中较为常见的层状氧化锰,因其分布广和活性强,常作为层状氧化锰的模式矿物进行研究.因此,水钠锰矿与V元素的相互作用及环境效应有待进一步探究.[方法]通过V3+阳离子与水钠锰矿共沉淀方式制备含V的水钠锰矿,采用XRD、FTIR、SEM和XAS等技术以及湿法化学和等温吸附实验相结合,分析V与水钠锰矿共沉淀后,V对水钠锰矿形貌特征及性质的影响,以及V在水钠锰矿中的存在形态.[结果]随着V3+含量的增加,水钠锰矿c轴方向尺寸从10.98 nm显著下降到2.96 nm,比表面积有增大趋势,而水钠锰矿花球状颗粒显著减小.水钠锰中的V元素最终是五价,少部分的V5+进入了水钠锰矿层内减少了Mn4+的含量,降低了空位含量;其它较多的则可能以VO43?或和V6O162?的阴离子团或簇的方式存在于层间和吸附在边面位点.且在重金属去除中,随着掺V含量增加,水钠锰矿对Pb2+去除率增加,但对Zn2+去除率降低.[结论]V3+与水钠锰矿的共沉淀,使得水钠锰矿负电荷增多,导致K+离子含量上升;同时V元素被氧化为V5+,可以不同形式存在于水钠锰矿的层间、层内和边面,从而增强了水钠锰矿对Pb2+和Zn2+的选择性去除.上述结论为V的环境行为和归趋提供了理论基础.     

自噬调节剂对感染日本脑炎病毒小鼠脑部细胞凋亡的影响

旨在研究自噬调控药物对感染日本脑炎病毒（Japanese encephalitis virus，JEV）小鼠脑部细胞凋亡的影响，本试验建立自噬调控药物处理的感染日本脑炎病毒小鼠的动物模型，其中，雷帕霉素为自噬诱导剂，渥漫青霉素及氯喹为自噬抑制剂。实验动物分成8组：DMEM对照组（Control）；JEV感染组（JEV）；JEV+雷帕霉素（Rapamycin）组（JEV+Rapa）；JEV+渥漫青霉素（Wortmannin）组（JEV+Wort）；JEV+氯喹（Chloroquine）组（JEV+CQ）；雷帕霉素组（Rapa）；渥漫青霉素组（Wort）；氯喹组（CQ）。观察不同处理组小鼠的临床症状；透射电镜观察小鼠脑部神经元及胶质细胞的线粒体损伤程度；Tunel染色观察统计小鼠脑部凋亡细胞分布；检测小鼠脑部凋亡因子及凋亡蛋白的表达量。与JEV+Rapa及JEV组相比较，JEV+Wort及JEV+CQ组小鼠出现轻微的神经症状，脑部神经元及胶质细胞线粒体轻度损伤，脑组织较少细胞发生凋亡。不同处理组小鼠脑部凋亡因子及凋亡蛋白的表达量变化差异不显著。综上表明，自噬抑制剂渥漫青霉素和氯喹可以在一定程度上抑制感染日本脑炎病毒小鼠脑组织中细胞凋亡的发生。     

不同碳水化合物源对饲料油菜青贮品质的影响

为油菜多功能开发利用、促进种养结合，以饲料油菜华油杂62为材料，添加不同来源碳水化合物进行青 贮比较试验，研究高水分饲料油菜青贮技术。试验分为5组，分别将20%的各碳水化合物原料（麸皮、玉米粉、米糠、 玉米淀粉）与高水分饲料油菜混合青贮，青贮45 d后进行感官评定并测定营养成分、pH、有机酸含量等。结果表明， 添加各碳水化合物原料均可以显著降低油菜的含水量至70%以下。油菜添加上述碳水化合物青贮后，可改善青贮 感官品质，显著提高乳酸含量，降低pH；其中，玉米粉与油菜混合青贮后因感官评分高、乳酸含量最高且氨态氮含量 最低，被认为效果最佳。     

萎凋温度对宁红茶品质影响

萎凋是影响红茶风味的关键工艺,其中温度是主要因素.比较了3种不同的萎凋温度(23℃、28℃、33℃)对宁红茶品质的影响,旨在为宁红茶萎凋工艺温度的选择提供理论指导.感官审评结果表明,萎凋温度对干茶外形、汤色及叶底无显著影响,但对香气和滋味影响较大.香气和滋味随着萎凋温度的升高而提升;低温萎凋(23℃)不利于可溶性糖和游离氨基酸的积累,对咖啡碱积累有利.随着萎凋温度的升高,茶黄素和茶红素含量降低,茶褐素差异不显著.结合感官和理化分析结果,宁红茶萎凋温度应不低于28℃,以28 ～ 33℃为佳.     

延迟收获对长江中游春玉米农艺性状及机收质量的影响

为探明长江中游玉米籽粒机械直收适宜品种与配套农艺措施，2018—2019年选用不同玉米品种，测定不同机收时间下玉米关键农艺性状、产量及机收质量指标。结果表明，收获时间对春玉米机收产量与机收质量均有显著影响。延迟1周收获后籽粒容重显著增加，机收产量显著提高，2年平均提高9.72%；而延迟2周收获则有降低机收产量的趋势。2年收获时杂质率总体≤3%，而机收籽粒破碎率与损失率均>5%，是该区域春玉米籽粒机收面临的主要问题。籽粒厚度、籽粒含水率和百粒重是影响机收籽粒破碎率的关键性状，三者与机收籽粒破碎率均呈显著的倒二次曲线关系；玉米的倒伏率、穗位高和重心高度是影响机收损失率的关键性状，倒伏率与机收损失率呈显著正相关，而穗位高和重心高度与机收损失率均呈显著的二次曲线关系。延迟收获能显著降低籽粒含水量，从而降低籽粒破碎率，但继续延迟收获有增加倒伏的风险。综上，长江中游春玉米成熟后适时延迟7~10 d收获，可有效降低籽粒含水量与机收籽粒破碎率，提高玉米籽粒机收产量。