贵州小果油茶种实表型性状多样性分析

为了解贵州小果油茶的自然变异情况,以贵州黎平和榕江的5个居群30个小果油茶优良单株为研究对象,测定并分析果高、果形、高径比、果皮厚度、单个果重、单果中籽粒数、籽粒重和出籽率等8个种实性状,采用多重比较、变异系数、相关性分析、聚类分析和Shannon-Weiner多样性指数等方法,分析小果油茶种实性状的多样性及群体间和群体内的变异特征与变异规律。结果表明:小果油茶不同种实性状的多样性指数为1.014~2.242,种实性状多样性高,在群体间和群体内均存在丰富的变异;经相关分析,小果油茶的果皮厚度与出籽率呈极显著负相关,果高与果径、果形指数、果皮厚度和单果籽粒数呈极显著正相关;表型性状聚类结果与居群分布一致。     

吉林省天然红松居群表型变异分析及多样性研究

  目的  为揭示天然红松居群的表型分化程度及变异模式,以吉林省的6个天然红松居群为研究对象,  方法  采用方差分析、主成分分析、聚类分析及多性状综合评价等方法对红松居群的13个表型性状（针叶性状和种实性状）进行系统分析和综合评价。  结果  （1）除针叶束粗/针叶厚在居群间差异未达显著水平外,其余性状在居群内和居群间均达极显著差异水平（ P < 0.01）。（2）在居群间红松的平均表型分化系数为59.33%,其变异大于群体内（40.67%）。（3）6个居群的平均表型变异系数为11.30%,针叶性状和种实性状的表型变异系数依次为针叶性状（14.56%） > 球果性状（10.48%） > 种子性状（5.87%）。（4）主成分分析结果表明,红松居群表型多样性基本来源为针叶性状 > 种子性状 > 球果性状。（5）利用欧氏距离对红松居群进行聚类分析,将红松6个居群划分为3大类群,分别为P1与P6、P3与P5、P2与P4。（6）利用多性状综合评价法,分别以种实性状（种长、种宽、百粒质量和球果质量）和针叶性状（针叶长、针叶宽、针叶厚、针叶束粗）对天然红松居群进行评价,分别筛选出1个居群。  结论  红松居群具有中等的表型多样性,居群间和居群内均存在丰富的表型变异,研究结果为今后红松种质资源的保护和利用提供基础,为红松优良居群的构建提供材料。      

玉米自交系苞叶表型可塑性差异分析

为确定玉米5大杂优群苞叶表型可塑性在异地引种的稳定性和敏感性,收集了我国玉米5大杂优群50份自交系,2014年在海南省三亚市、2015年在北京市和2017年在辽宁省铁岭市3种环境下测定各杂优群的自交系在不同环境的苞叶性状,计算苞叶性状的变异系数,分析杂优群间苞叶长度可塑性(phenotypic plasticity of husk length, PHL)、宽度可塑性(phenotypic plasticity of husk width, PHW)和层数可塑性(phenotypic plasticity of husk layer number, PHN)的差异和杂优群内的相关性,比较不同环境和生长时期各气象因子的变化。结果显示:苞叶性状受环境影响显著;在全部测定群体、旅大红骨和唐四平头群中PHL与PHW呈显著正相关,在瑞德群中PHL与PHN呈极显著负相关;不同血缘玉米种质的苞叶表型可塑性存在明显差异,PHL与PHW表现出协同调控的特点;旅大红骨群的苞叶长度和PB群的苞叶长度、宽度对环境不敏感,这2个性状异地引种时会保持稳定;兰卡斯特群PHL较大,且符合苞叶性状南长北短的要求,这类育种材料适合南北方异地引种;气象因子中平均温度和湿度在玉米生长前期差异较大,日照时间在玉米生长的前、中和后期都有一个差异较大的时段。因此,高温区适时早播,低温区适时晚播,有利于减少环境间的苞叶差异。     

不同生境对野生金荞麦植物表型和营养成分的影响

以江西省野生金荞麦种质资源居群地百丈山30 km2范围内8份不同海拔高度和遮阳条件下的金荞麦(编号为JQ1、JQ2、JQ3、JQ4、JQ5、JQ6、JQ7和JQ8)为材料,观测其植物表型,测定营养成分,分析海拔高度、遮阳条件与金荞麦表型性状、营养成分的相关性,并采用遗传距离对金荞麦表型性状进行聚类分析。结果表明：金荞麦叶面积与遮阳条件呈极显著正相关,与株型呈显著正相关;株型与粗蛋白和干物质呈极显著正相关,与粗灰分呈显著正相关,与粗脂肪呈显著负相关;叶面积与粗脂肪呈极显著负相关,与粗纤维呈显著正相关;JQ1和JQ3均处于海拔高度700 m以上的半阴条件,株型松散,叶面积较大,干物质和粗蛋白含量较高,粗脂肪含量较低,牧草品质较好。     

Genome-wide scan for selection signatures based on whole-genome re-sequencing in Landrace and Yorkshire pigs

We performed a genome-wide scan to detect selection signatures that showed evidence of positive selection in the domestication process by re-sequencing the whole genomes of Landrace and Yorkshire pigs. Fifteen annotated elements with 13 associated genes were identified using the Z-transformed FST(Z(FST)) method, and 208 annotated elements with 140 associated genes were identified using the Z-transformed heterozygosity(ZHp) method. The functional analysis and the results of previous studies showed that most of the candidate genes were associated with basic metabolism, disease resistance, cellular processes, and biochemical signals, and several were related to body morphology and organs. They included PPP3CA, which plays an essential role in the transduction of intracellular Ca~(2+)-mediated signals, and WWTR1, which plays a pivotal role in organ size control and tumor suppression. These results suggest that genes associated with body morphology were subject to selection pressure during domestication, whereas genes involved in basic metabolism and disease resistance were subject to selection during artificial breeding. Our findings provide new insights into the potential genetic variation of phenotypic diversity in different pig breeds and will help to better understand the selection effects of modern breeding in Landrace and Yorkshire pigs.     

中国板栗36个叶片表型性状的多样性

【目的】揭示中国板栗（Castanea mollissima Bl.）叶片表型性状的变异规律及多样性特征,为中国板栗资源的保护、开发和科学利用提供依据。【方法】对中国10个省份（群体）240份资源的36个叶片表型性状（31个数量性状和5个质量性状）进行检测,运用方差分析、多重比较、相关分析和聚类分析等方法,探讨板栗叶片表型多样性水平及其与原产地的地理、环境因子关系。【结果】巢式方差分析表明,31个数量性状在群体内存在极显著差异（P<0.01）,同时叶片长、叶片宽、叶片长/宽、锯齿高度等15个数量性状及3个质量性状（叶片形状、叶基形状和叶缘锯齿特征）在群体间存在显著或极显著差异（P<0.05或P<0.01）,说明板栗叶片表型在群体内和群体间均存在丰富变异。群体间叶片表型分化系数V_ST为7.95%,远小于群体内的92.05%,说明叶片表型变异主要来源于群体内部。板栗叶片表型的平均变异系数（CV）和平均多样性指数（H′）分别为18.05%和1.27,5个质量性状中以叶片形状的CV和H′最高（35.67%,0.86）,叶缘特征最低（5.60%,0.07）;31个数量性状的CV在8.68%（叶片长/宽）—32.73%（锯齿深度）,H′在1.54（叶背茸毛密度）—2.09（叶片结构疏松度）。叶片外观形态、生理指标和解剖性状的平均H′分别为2.03、2.04和2.04,CV由高到低分别为15.27%（外观形态）>15.18%（生理指标）>12.17%（解剖结构）。10个群体表型性状CV均值在17.11%（陕西）—19.66%（山东）,H′均值在0.99（安徽）—1.80（河北）。板栗叶片大多表型性状与地理气候因子之间存在显著或极显著相关,其中年均气温等温度指标和年降水量与叶基形状、锯齿高度等性状呈负相关（经度和纬度与之呈正相关）,与叶片长/宽呈正相关（经度和纬度与之呈负相关）。【结论】板栗叶片表型在群体间和群体内均存在丰富变异,但变异主要来源于群体内（个体基因型间的变异）,因而以叶片表型性状作为研究对象,进行抗逆性、高光合效率等特异品种选育或相关研究时,研究重点应该放到广泛的个体基因型调查上,变异较为丰富均匀的群体可作为重点参考。板栗叶片大多外观形态和生理指标性状呈现以温度和降雨量因子为主导的梯度规律性。     

杂交水稻新品种安优5819的主要性状变异分析

为掌握杂交中籼早熟水稻新品种安优5819的丰产稳产性和适应性,为其区域布局和生产应用提供实践依据,以2012-2013年贵州省杂交水稻区域试验结果为依据,采用均值-变异系数法和高稳系数法对安优5819(安丰A/黔恢5819)与对照品种(香早优2017)的10个主要表型性状的变异情况进行对比,综合分析该品种在不同生态环境下的性状变异。结果表明,安优5819的HSC值为83.2%~85.2%,高于CK;不同表型性状的平均变异系数在3.4%~17.7%,其顺序为有效穗穗粒数产量穗实粒数着粒密度株高结实率全生育期穗长千粒重。结论:杂交中籼早熟新品种安优5819的综合性状好,高产稳产,生育期适中,抗逆性强,适应性广。     

基于Random Forest的水稻细菌性条斑病识别方法研究

为了快速、准确、有效地识别发病早期的细菌性条斑病,提出基于随机森林(Random forest,RF)算法的水稻细菌性条斑病识别方法,利用光谱成像技术获取该病害的高光谱数据,通过多元散射校正减少和消除噪声及基线漂移对光谱数据的不利影响。利用随机森林特征重要性指标,选取逻辑回归(LR)、朴素贝叶斯(NB)、决策树(DT)、支持向量分类机(SVC)、k最近邻(KNN)和梯度提升决策树(Gradient boosting decision tree,GBDT)算法进行对比试验。同时筛选出12个位于450~664 nm范围内对识别模型有重要影响的光谱波段,并与全波段进行分类结果比较。试验结果表明:RF算法的分类准确率为95.24%,与试验选取的其他算法相比,效果最优,比NB准确率提高了20.97个百分点;与全波段分类结果相比,利用RF算法基于12个波长的识别,波长数减少了98.05%,识别精确率为94.66%,召回率为99.55%,F1值为97.04%,准确率为94.32%。虽然精确率减少了2.97个百分点、准确率减少了0.85个百分点,但召回率增加了4.4个百分点、F1值增加了0.67个百分点,模型精度满足要求。     

利用多时序激光点云数据提取棉花表型参数方法

当前,能够实现作物表型参数高效、准确的测量和作物生育期表型参数的动态量化研究是表型研究和育种中亟待解决的问题之一。本研究以棉花为研究对象,采用三维激光扫描LiDAR技术获取棉花植株的多时序点云数据,针对棉花植株主干的几何特性,利用随机抽样一致算法（RANSAC）结合直线模型完成主干提取,并对剩余的点云进行区域增长聚类,实现各叶片的分割;在此基础上,完成植株体积、株高、叶长、叶宽等性状参数的估计。针对多时序棉花激光点云数据,采用匈牙利算法完成相邻时序作物点云数据的对齐、叶片器官对应关系的建立。同时,对各植株表型参数动态变化过程进行了量化。本研究针对3株棉花的4个生长点的点云数据,分别完成了主干提取、叶片分割,以及表型参数测量和动态量化。试验结果表明,本研究所采用的主干提取及叶片分割方法能够实现棉花的枝干和叶片分割。提取的株高、叶长、叶宽等表型参数与人工测量值的决定系数均趋近于1.0;同时,本研究实现了棉花表型参数的动态量化过程,为三维表型技术的实现提供了一种有效的方法。     

番荔枝不同家系果实表型性状的差异

为了筛选出适宜广西石漠化地区栽培的番荔枝（Annona squamosa）新品种,2012年从越南岩溶地区引进了番荔枝15个家系的果实,通过对其果实表型性状差异性分析,结果表明：各家系之间果实纵径、单果质量、糖度以及种子的长度、种宽、种厚、千粒重均有显著差异,而各家系之间果实横径差异不显著,果实纵径最大是27号,果实横径最大是11号,单果质量最重是23号,糖度最高是20号。