Bulk pollen pollination in maize for efficient construction of introgression populations with high genome coverage

Introgression populations consist of a set of introgression lines or families, constructed by continuous backcrossing to the recurrent parent, while carrying a limited number of chromosome segments from a donor parent in their genomes. Increasing the genome coverage is an important aim when constructing introgression population. In this study, we proposed bulk pollen pollination (BPP) method and used it to increase the genome coverage of a maize introgression population. The results showed that the genome coverage of the introgression population constructed using BPP method reached 100% at BC₃ generation, which accorded with the simulation result. The BPP‐based BC₃F_1:2 population could identify most quantitative trait loci (QTL) detected using the F_2:3 population, especially major QTL. Simulation analysis showed that the genome coverage of introgression population increased with the increase of population size and the number of bulked plants, and decreased with the increase of backcross generation. Our results proved the reliability of the BPP‐based introgression population in increasing genome coverage and detecting QTL, and provided references for constructing high‐coverage introgression populations.     

贵州省城乡人口变化与建设用地扩张的脱钩关系

[目的]研究贵州省人口与建设用地变化的关系,以促进土地资源优化配置。[方法]利用贵州省2000—2017年城乡人口及建设用地数据,采用脱钩模型和GIS空间分析方法,研究城乡人地关系演化过程。[结果]贵州省城镇人口持续增加,乡村人口逐年减少;城乡建设用地面积不断扩大,城镇和乡村建设用地同向增长。2000—2008年,贵州省城乡人口变化与建设用地扩张关系为强负脱勾类型,乡村人口与乡村建设用地变化为强负脱钩类型,城镇人口与城镇建设用地变化为扩张负脱钩类型。农村人口减少伴随着建设用地增加,农村人地关系处于较不合理状态;城镇人口和建设用地二者均增长,但建设用地增幅快于人口增幅。[结论]贵州省应积极推动农村宅基地流转,提高城乡建设用地集约利用水平,促进城乡融合。     

黄河三角洲不同土地利用类型土壤微观结构特征

黄河三角洲不同土地利用类型盐碱土微观结构的研究,对认识该地区盐碱土的工程性质和对滨海盐碱地治理具有重要意义。该研究结合粒度分析(particle size distribution,PSD)、X射线衍射(X-ray diffraction,XRD)、压汞(mercury intrusion porosimetry,MIP)和扫描电镜(scanning electron microscopy,SEM)方法,对3种不同土地利用类型盐碱土的微观结构进行定量分析,旨在揭示其微观特性,为黄河三角洲盐碱地治理提供微观理论依据。结果表明:不同土地利用类型下的土壤黏粒含量表现大小依次为农田、滩地、草地,而土壤孔隙度大小依次为草地、滩地、农田;农田、草地与滩地盐碱土矿物成分中,石英、方解石和钠长石等原生矿物占绝对优势,仅含少量黏土矿物,且农田黏土矿物含量远大于草地与滩地;草地与滩地盐碱土孔隙特征类似,两者在0.1≤孔隙直径<10μm范围内小孔隙与微孔隙占有绝对优势,而农田盐碱土以孔隙直径在<2μm范围内的微孔隙与超微孔隙为主。农田盐碱土由致密片状、扁平状结构与微裂隙构成,骨架颗粒间由黏土矿物胶结;草地盐碱土由紧密镶嵌的块状颗粒和架空孔隙构成,骨架颗粒间无胶结;滩地盐碱土由紧密堆积的粒状颗粒和粒间孔隙构成,骨架颗粒间无胶结。研究成果可提高对黄河三角洲不同土地利用类型盐碱土微观结构的认识,为滨海盐碱地的治理、利用和开发提供了微观尺度上的依据。     

菌剂挂膜3D-RBC联合BCO工艺处理养猪沼液废水

针对养猪沼液废水寡营养、高氨氮的水质特征，该研究采用耐高氨氮、适应贫营养生长的异养硝化-好氧反硝化（Heterotrophic Nitrification-Aerobic Denitrification，以下简称HN-AD）菌挂膜启动三维结构生物转盘+生物接触氧化反应器（3D-RBC+BCO）组合工艺对沼液进行处理。该文研究了3D-RBC+BCO组合工艺在真实沼液条件下的启动过程及污染物去除效果，重点考察了溶解氧（Dissolved Oxygen，DO）浓度和C/N比2个关键因素对组合工艺污染物去除效果的影响。同时，借助高通量测序技术对DO和C/N比优化过程中微生物群落结构的变化规律进行解析。结果表明：在真实沼液条件下，采用HN-AD菌剂挂膜启动方法，仅用12和18 d就分别完成3D-RBC和BCO反应器的挂膜启动，同时组合工艺对COD、NH4+-N和TN的去除率分别稳定在94.8%、95.7%和80.1%，出水优于城镇污水厂排放一级B标准。在对3D-RBC反应器DO和C/N比的优化过程中，增设底曝后COD、NH4+-N和TN等指标的去除率分别降低了25.4%、15.4%和15.5%。高通量测序结果显示，增加底曝后3D-RBC盘片生物膜中微生物菌属的数量小幅下降，但HN-AD优势菌属的种类与丰度显著降低，导致脱氮效率下降；贫营养型Acinetobacter、Pseudomonas菌属是3D-RBC可以对真实沼液高效脱氮的关键，提高C/N比会显著降低其丰度，进而影响脱氮效果。     

草地贪夜蛾种群性诱测报方法研究

草地贪夜蛾已经成为中国农业生产的重大害虫,准确地预测预报是指导防治的基础。本研究采用国产草地贪夜蛾性诱剂诱陷多测试了3种不同类型诱捕器对草地贪夜蛾的田间诱捕效果。结果表明,诱陷多有效期可达60 d以上,3种诱捕器中以桶型诱捕器诱捕量最高。实验室研究显示,不同日龄草地贪夜蛾雄虫精巢长轴长度有显著性差异,精巢长轴长度随日龄增加不断减小。据此规律,制定了按照精巢长轴大小判断雄蛾日龄的指标,并反演重构了田间雌、雄虫种群羽化的动态曲线。本研究表明,可以利用性诱到的雄虫的精巢发育状况推算田间种群的年龄结构,进而达到通过预测雌虫产卵与幼虫孵化动态指导防治的目的。     

三种水稻栽培模式对主要害虫种群发生动态的影响

轻简化和机械化是现代农业发展的趋势。本文于2 0 1 3 —2 0 1 5 年连续进行了常规人工栽插、机械直播、机械栽插等3种栽培模式对水稻主要害虫种群发生动态的影响研究,旨在为农业轻简、机械化模式的进一步推广提供依据。结果表明,3种栽培模式对稻飞虱、稻纵卷叶螟种群发生的影响差异不明显。比较3 种栽培模式下的水稻螟虫(二化螟为主, 大螟较少) 发生和为害可知,机械直播田的螟虫前期株为害率较高,且后期仍维持较高的为害率,明显高于人工栽插和机械插秧田(p<0.05)。分析原因,很可能是机械直播水稻暴露在大田的时间要稍长于栽插模式(机械插秧和人工栽插),有利于二化螟的提前入田为害。因此在推广机械直播时,应考虑调整播期,尽可能地避开或减少螟虫为害。     

木棉雄蕊特征与其繁殖策略的关系分析

采用野外观察和实验室检测方法,对云南省个旧市冷墩村的木棉花部结构、雄蕊特征、花粉活性进行研究。结果表明,自然种群中花部形态特征具有一定变异性,3层雄蕊变异系数大小关系显著。在湿度为60%、温度为35℃时花粉活性最强。研究发现,木棉雄蕊长短变化可能有利于不同传粉生物传粉效率提高和增强适应性;木棉高层雄蕊花药个体大、花粉数量多、活性高,适应干热河谷传粉繁殖条件;温度较低时,底层花药花粉活力相对较高,可为逆境环境下木棉高层花药受损后提供后备花粉源。文章就木棉花部形态与繁殖关系、木棉形态及花粉活力对繁殖的影响进行讨论。     

小贯小绿叶蝉在5个茶树品种（系）上的蜜露排泄量与茶树叶片结构比较

为明确茶树叶片组织结构与小贯小绿叶蝉抗性之间的相关性,在确定小贯小绿叶蝉不同龄期和虫态蜜露排泄量的基础上,比较研究了小贯小绿叶蝉雌成虫在不同茶树品种（系）上取食24 h后蜜露排泄量的差异,进而通过比较不同茶树品种（系）叶片的组织结构和色泽,分析了5个茶树品种（系）叶片的组织结构与茶树对小贯小绿叶蝉抗性能力强弱的关系。研究结果表明,小贯小绿叶蝉4龄若虫的蜜露排泄量显著高于1~3龄;雌、雄成虫的蜜露排泄量之间不具显著差异;取食中选10号的雌成虫蜜露排泄量显著低于取食其他品种;不同品种（系）茶树的叶面积、叶片总厚度、上表皮厚度、下表皮厚度以及色差等指标与雌成虫的蜜露排泄量之间无显著相关性,而叶片茸毛密度与雌成虫蜜露排泄量呈显著负相关,叶片茸毛长度与蜜露排泄量呈显著正相关。     

基于nSSR和cpDNA序列的城步峒茶群体遗传多样性和结构研究

采用简单重复序列标记(nSSR)与叶绿体DNA序列(cpDNA)分析技术,对城步峒茶群体进行了遗传多样性、遗传结构和遗传分化等研究。结果表明,15对nSSR引物在参试81份资源中共获得142个等位位点,平均每对引物9.47个,城步峒茶群体的观测杂合度(Ho)、期望杂合度(He)和Nei期望杂合度(Nei)分别为0.49、0.62和0.62,具有较高的遗传多样性。Structure分析将79份峒茶资源分成3个类群,但各类群的遗传背景较为复杂,没有明显的群体结构。F检验表明,城步峒茶群体的近交系数F_IS为正值(F_IS=0.177 5),群体间的遗传分化系数F_ST较小(F_ST=0.034 5),分化程度较低,基因流Nm较高(Nm=7.01)。3对cpDNA引物分别获得了473 bp(rbcL)、704 bp(matK)和320 bp(psbH-trnA)的片段序列,变异位点占总位点的比例分别为0.42%、0.71%和1.25%。将3个序列依次拼接,共产生了9个单倍型,单倍型数由多到少的居群依次为TXZ(6)、DZC(4)、DPS(4)、TYS(3)、HJZ(2),群体的单倍型多样性(Hd)和核苷酸多样性(π)分别为0.732和0.001 39。9个单倍型中,单倍型H1和H5处于进化网络图的中心节点上,并且包含资源数量最多,属于比较原始的单倍型。同时,nSSR和cpDNA的AMOVA分析结果基本一致,居群内的变异百分比分别达到96.69%和80.54%,城步峒茶的遗传变异主要存在于居群内。