油菜高光效种质综合鉴选指标体系与方法

高光效种质是开展作物高光效育种的基础。在剖析油菜高光效种质筛选要求、面临困难、研究缺陷的基础上,针对油菜超高产育种目标和生产实际需求,构建出油菜高光效的综合筛选指标体系和方法,对油菜种质进行数量化综合评价,并开展定向选育和杂交改良。在实际应用中取得良好效果,获得一批油菜高光效种质,为利用“高光效+杂种优势”途径开展油菜高光效育种奠定了物质基础。     

橡胶树白粉菌内源强启动子WY193的克隆及功能鉴定

橡胶树白粉菌(Oidium heveae Steinm.)是专性寄生的丝状真菌。目前,有关橡胶树白粉菌启动子的研究较为落后。启动子是调控基因表达重要的顺式作用元件,是分子生物学研究的热点。为了开发研究橡胶树白粉菌的内源启动子,为植物基因工程提供新的材料及从分子水平理解橡胶树白粉菌遗传组成与进化。本研究在橡胶树白粉菌HO-73基因组基础上,利用生物信息学在线软件PromoterScan预测得到一个疑似启动子,命名为WY193。采用qRT-PCR技术测定WY193调控GUS基因的表达量,其表达量明显高于阳性对照CaMV 35S(35S)启动子,为35S的8.34倍。WY193均能驱动GUS基因在双子叶植物烟草和火龙果,以及单子叶植物椰子和玉米中进行瞬时表达。因此,本研究得到的橡胶树白粉菌内源启动子WY193,其表达范围较广,效率高,具有较好的应用前景,丰富了橡胶树白粉菌内源启动子研究。     

3株氟磺胺草醚降解真菌的分离与鉴定

为了解决大豆田除草剂氟磺胺草醚长期使用造成的残留问题,本研究利用富集培养法进行菌株筛选,利用高效液相色谱法测定其降解能力,通过形态和16S rDNA序列分析对其进行种属鉴定。结果表明,本研究从长期施用氟磺胺草醚的土壤中分离纯化出3株能以氟磺胺草醚为唯一碳源生长的真菌菌株FF1、FF2和FF3。它们在7天内对初始浓度600 mg/L氟磺胺草醚的降解率分别为21.03%、15.74%和11.88%,这3个菌株分别鉴定为Aspergillus jensenii（詹森曲霉）、Penicillium dipodomyicola（双足青霉）和Rhizopus oryzae（稻根霉菌）。这3个种属的获得为氟磺胺草醚污染土壤生物修复提供了新的菌种资源。     

一种快速鉴别草地贪夜蛾蛹及成虫雌雄的简易方法

草地贪夜蛾Spodoptera frugiperda(J.E.Smith)是新近入侵我国的重大迁飞性害虫。本研究通过比较草地贪夜蛾雌、雄蛹及成虫的外部形态差异,总结出一种快速鉴别草地贪夜蛾蛹及成虫性别的方法。结果表明:草地贪夜蛾雄蛹在第9腹节腹面中央有一纵裂缝,并连接两个半圆形瘤状突起,且纵裂离肛门的距离较近,腹部末端较尖,分节较为明显;雌蛹在第8腹节腹面近前缘有一短纵裂缝,两侧平滑且无突起结构,裂缝离肛门的距离较远,腹部末端钝圆,分节不明显。雄蛾腹部狭长,腹部末端有一圈黄色长毛簇;雌蛾腹部较雄蛾浑圆,腹部末端黄色毛簇较短。经检测,该鉴定方法的准确率高达100%。对草地贪夜蛾蛹及成虫性别的快速鉴定,将有助于改进后期草地贪夜蛾室内饲养方法,并为田间草地贪夜蛾的预测预报提供参考。     

短小芽孢杆菌HB-3的分离鉴定及其淀粉酶的纯化特性研究

从湖北省襄阳市三九酿酒厂下水道污泥分离筛选得到产淀粉酶菌株HB-3,根据菌株生长形态和生理生化特征分析,初步鉴定为短小芽孢杆菌。短小芽孢杆菌HB-3在淀粉培养基上培养72 h后,淀粉酶活力达到120.0 U/mL。然后使用DEAE-52和CM-52阴阳离子交换层析柱对短小芽孢杆菌HB-3产生的淀粉酶进行了部分纯化。结果表明,短小芽孢杆菌HB-3中淀粉酶经过部分纯化后,纯化倍数为5.9,酶活力回收率为90.9%。纯化后的淀粉酶使用SDS-PAGE凝胶电泳研究,以标准蛋白为对照,计算出短小芽孢杆菌HB-3中淀粉酶分子量为56.5 kDa。同时对短小芽孢杆菌HB-3的淀粉酶进行了纯化特性研究,结果表明,该酶的酶促反应最适温度为50℃,40～60℃热稳定性良好;该酶的酶促反应最适pH为5.0,pH 4.0～6.0酸碱稳定性良好,该酶对底物淀粉的反应动力学米氏常数K_m为0.062 mmol/L,最大反应速率V_(max)为3.019 mmol/(L·min)。     

云南芥菜型油菜资源品质及苗期耐旱性评价

为研究芥菜型油菜的耐旱性，对150份云南芥菜型油菜地方品种的品质及苗期不同干旱程度下植株地上 及地下部进行研究。结果表明，参试芥菜型油菜耐旱性总体表现较好，品质变异丰富，其中油酸、芥酸变异系数大 于1，依据品质性状参试品种大致聚为三类；中度及重度干旱均能显著影响油菜地上部及根系的生长，其中对根系 影响更大；各品质性状与耐旱性相关分析表明，中度干旱条件下，耐旱性与含油量及芥酸、花生烯酸2种极长链脂肪 酸呈显著正相关，与5种长链脂肪酸硬脂酸、棕榈酸、油酸、亚油酸、亚麻酸为显著负相关，而重度干旱条件下均不相 关，同一品种在不同程度干旱下其耐旱性有差别；含油量与极长链脂肪酸呈显著正相关，与长链脂肪酸及蛋白含量 呈显著负相关，极长链脂肪酸与长链脂肪酸间呈极显著负相关。共筛出8个综合耐旱性强的材料。     

云南和广东省流行性出血病病毒血清6型毒株(EHDV-6)的分离与遗传特性

【目的】分离流行于我国南方地区的流行性出血病病毒血清6型毒株(EHDV-6),掌握分离毒株的遗传特征。【方法】对设立于我国云南和广东省的哨兵动物定期采血,进行EHDV感染情况监测与病毒分离培养。通过血清中和试验确定分离EHDV的血清型,采用一步法RT-PCR对分离的EHDV-6毒株基因节段2、3、6(Seg-2、-3、-6)进行扩增与序列分析。【结果】2012—2016年,从云南省和广东省的哨兵动物中分离出25株EHDV毒株,其中,11株为EHDV-6型。中国EHDV-6型毒株的Seg-2、-3与-6均属Eastern型,核酸序列相似性分别为99.1%、98.9%和98.8%,在系统发生树上分别聚为1个独立的中国支系。在日本引起疫病暴发的EHDV-6型毒株与中国EHDV-6型毒株具有最近的亲缘关系。日本EHDV-6型毒株在系统发生树上处于中国支系内部,Seg-2、Seg-3与中国毒株的核酸序列相似性分别为98.5%和93.9%。【结论】云南和广东省流行的EHDV-6型毒株核酸与氨基酸序列高度相似;日本和中国的EHDV-6型毒株具有最近的亲缘关系,提示中日之间可能存在EHDV的流动。研究结果为进一步开展我国EHDV-6型毒株流行病学分析、致病性、病原学诊断与疫苗制备等研究提供了基础。     

玉米轴色突变体698-3R的遗传鉴定

以辐射诱变获得的玉米红轴突变体698-3R为材料,通过遗传交配设计分析轴色的遗传规律,利用SSR-BSA法初步定位轴色基因,并对候选基因进行克隆和表达分析。结果表明:(1)突变体698-3R的红轴对白轴性状表现为显性遗传,受一对核基因控制,初步定位在第一染色体上的SSR标记phi095与umc1452之间,与phi095相距3.9cM,与umc1452相距7.1cM,将该基因暂定名为C(t);(2)以轴色基因 P1的cDNA为模板克隆C(t),发现698-3R有3个C(t)转录本,而野生型698-3中至少有2个;预测氨基酸序列比对发现,698-3R中3个C(t)蛋白的氨基酸序列与已知P_1-wr蛋白一致,突变使其获得完整的MYB结构域和酸性激活域,而野生型698-3中698-3-P-1蛋白由于编码序列缺失导致移码突变,不具有该功能结构域;(3)对C(t)基因qRT-PCR分析发现,除25DAP外,其余4个时期在698-3R中表达水平均显著或极显著高于698-3;以 A1和 C2基因表达验证分析发现,C(t)与验证基因表达模式一致,说明C(t)可能具有 P1激活调控 A1和 C2基因表达的功能。推测该红轴基因C(t)可能为一个 P_1-wr基因。     

基于Lucid多途径检索的油茶害虫诊断APP开发与实现

油茶是亚热带地区重要的木本油料作物,近年来随着种植面积的不断扩大和集约化经营,病虫害问题日益严重,对油茶的产量和品质造成不同程度的影响。本研究通过野外调查、文献查阅、种类鉴定等工作,整理了21种油茶主要害虫的形态特征、生物学习性、为害特点、防治措施等信息,并拍摄相应害虫及为害状的高清照片1 600张。采用Lucid智能诊断系统,构建Fact Sheet Fusion基础信息数据库,并针对多途径检索方式提取害虫"为害方式"、"为害部位"、"为害高峰期"、"形态特征"等4个1级特征组,以及10个2级特征和18个3级特征,共组成102个特征状态,构建了油茶害虫的快速诊断系统。在此基础上,转换得到基于Android系统的手机应用APP,为林农和森防一线工作者对油茶害虫快速识别和防治提供便捷服务,从而促进油茶产业持续健康发展。     

基于GF-1和Sentinel-2时序数据的茶园识别

由于茶园大多分布在地形复杂的山区,地块破碎,分布零散,形状差异大、植被混杂且茶园所处环境长期受到云雨的影响,增加了茶园遥感识别的难度与不确定性,针对这一问题,该研究提出了利用高分1号(GF-1)和哨兵2号(Sentinel-2)时序数据提取茶园的方法,以浙江省武义县王宅镇为研究区,采用GF-1号为主要数据源,并利用MODIS地表反射率产品和Sentinel-2反射率数据,基于时空融合算法得到时间分辨率5 d的10 m Sentinel-2完整的时序数据。综合利用GF-1在空间细节方面的优势和重建的Sentinel-2高观测频率时序数据在反映茶树生长过程方面的优势,分别基于GF-1的光谱和纹理特征及GF-1的光谱、纹理特征和Sentinel-2时序特征两种特征组合方式,采用随机森林算法提取茶园。结果表明,GF-1光谱、纹理信息结合Sentinel-2时序信息分类结果的准确率、错误率、精确率、召回率和F1分数分别为96.91%、3.09%、89.00%、83.09%和0.86,仅基于GF-1光谱和纹理信息的分类准确率、错误率、精确率、召回率和F1分数分别为94.72%、5.28%、73.09%、84.61%和0.78,添加时序信息分类结果总体优于未添加时序信息的分类结果。表明高空间分辨率结合高频率时序遥感数据是提高茶园分类精度的有效手段。