金丝楸优良无性系遗传多样性和亲缘关系的AFLP分析

[目的]为了加深对金丝楸(Catalpa bungei C. A. Mey.)优良无性系资源遗传背景的认识,[方法]本研究运用荧光扩增片段长度多态性(AFLP)技术,筛选10对Eco RⅠ+3/MseⅠ+3引物组合,以梓树属的梓树(C.ovata G. Don)、灰楸(C. fargesii Bur.)、光叶楸和‘豫楸1号’良种为对照,在基因组水平上检测定植于河南省洛宁县的75个金丝楸无性系的遗传变异。[结果]总体水平上,在获得的1 177条可统计条带中,1 130条呈多态性,多态性带百分率(PPBs)达96.01%;不同位点的有效等位基因数为1.00～1.99,平均为1.48±0.03;基因多样度为0.00～0.49,平均为0.28±0.01;Shannon信息指数为0.00～0.69,平均为0.43±0.02。当遗传相似系数为0.827 7时可将供试样品分为8组,其中,71个无性系聚为一组,显示出金丝楸无性系遗传背景较狭窄。各无性系的遗传距离和地理距离呈极显著正相关,表明地理隔离对楸树遗传多样性有明显的影响。结合聚类分析结果,金丝楸无性系当中的63号与其他遗传距离最远,值得重点保护和推广。[结论]形态学性状观察和AFLP分子标记分析显示:金丝楸与普通楸树存在较显著的差异,因此,认为金丝楸的分类地位宜做更加深入的探讨。     

黄瓜幼苗光合荧光特性及根系抗氧化系统对外源肉桂酸的响应

以津研4号黄瓜为试验材料,采用外源肉桂酸(CA)模拟自毒胁迫,研究水培方式下黄瓜幼苗生长发育、光合荧光特性和抗氧化系统对CA胁迫的响应。结果表明,外源CA处理可对黄瓜幼苗生长发育产生明显的抑制作用。当CA浓度为0.25 mmol/L时,处理4 d后黄瓜幼苗的株高和叶面积受到显著抑制,甚至造成部分死亡。黄瓜幼苗根系总根长、根表面积、根体积在CA浓度为0.25 mmol/L时分别比对照降低了19.9%、31.7%、34.7%,随着CA浓度的增加,抑制作用逐渐增强。与对照相比,CA处理下的黄瓜幼苗净光合速率(P_n)、蒸腾速率(T_r)、气孔导度(G_s)、初始荧光(F_o)、最大荧光(F_m)、最大光化学效率(F_v/F_m)、有效光化学量子产量(Φ_(PSⅡ))、调节性能量耗散的量子产额Y_(NPQ)和光化学淬灭系数(q_P)均呈降低趋势,而胞间CO_2浓度(C_i)、非光化学淬灭系数(q_N)和非调节性能量耗散的量子产额Y_(NO)则呈升高趋势。此外,随着CA浓度的升高,根系过氧化物酶(POD)活性不断升高,而超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性呈先升高后降低的趋势。说明CA处理会造成黄瓜幼苗光系统Ⅱ(PSⅡ)的损伤,使光合性能下降,同时促进活性氧(ROS)的积累和丙二醛(MDA)含量的增加,从而影响黄瓜幼苗正常的生长发育。     

种用大白菜植株物料的物理与悬浮特性

种用大白菜植株作为大白菜产业的重要基本要素,收获却完全依赖人工。为了明确其物料特性在相关收获机械设计中所起到的作用,推进种用大白菜植株相关机械化研究进展,以河南省济源市柏木洼大白菜育种基地提供的丰抗50作为研究对象,对种用大白菜植株的基本物理参数进行测定,得到大白菜籽粒千粒质量为2.95 g,籽粒休止角为21.7°,角果休止角为44.1°,轻杂物休止角为36.5°,种用大白菜植株脱出物杂余同钢制板面之间的滑动摩擦角约为34°。重点测定不同含水率条件下植株脱出物各组分物料的悬浮速度,结果表明,当含水率为16%左右时,各组分物料悬浮速度差异最大,不易出现黏连,易于通过对风速的调节达到使物料分离的目的,清选效果最佳;当含水率为22%左右时,各组物料悬浮速度相似,所有物料接近重叠,难以通过气流分离出物料,清选难度增加。     

青海云杉无性系的遗传多样性

【目的】通过对青海云杉无性系遗传多样性和亲缘关系的研究,以期为青海云杉高世代种子园的建立提供可靠的建园材料.【方法】以109个青海云杉种子园内的无性系作为研究对象,采用正交试验设计和单因素分析方法,建立并优化了青海云杉的SSR-PCR反应体系,利用筛选出的10对有效引物,分析青海云杉无性系遗传多样性.【结果】基于SSR分子标记对109个青海云杉无性系遗传多样性分析,共扩增出230条多态性条带,多态百分率(PPL)为100.00%,平均有效等位基因数(n_e)为14.76,平均观测杂合度(H_o)为0.06,平均期望杂合度(H_e)为0.92,平均Shannon′s多态性信息指数(I)为2.77.【结论】采用UPGMA聚类分析方法,将109个无性系分为5组,差异明显,此结果与种子园建园材料的地理来源广泛和个体间基因交流广泛吻合,揭示了青海云杉无性系间的遗传多样性较为丰富.     

基于季节特征的土壤退墒模型建立与率定

利用河南省南阳市2011—2015年12个墒情站的土壤水分监测资料,分析研究了无增墒情况下土壤含水量消退规律,构建出基于不同季节(夏季、春秋季与冬季)的土壤含水量与衰减系数的数学模型,运用规划求解法率定模型参数,并利用2016—2017年资料对模型进行检验。结果表明,不同季节土壤水分衰竭系数模型分别为α=1.023(1-ω~2/4353)~(1/2)(夏季)、α=1.013(1-ω~2/7005)~(1/2)(春秋季)与α=1.008(1-ω~2/9303)~(1/2)(冬季),所建立的数学模型适用于南阳市相应季节壤土与粘壤土小麦、水稻与休闲地土壤旱情预测,但不适用于夏季与春秋季砂土特别是休闲地砂土土壤墒情预测。     

不同品种公猪睾丸、精液品质发育规律及相关性研究

为明确公猪睾丸在选育中的意义，研究公猪睾丸参数、精液质量参数的发育性规律以及两者间的关联性。选择936头分布在280～1 409日龄的生产公猪，其中589头杜洛克、233头长白、114头大白。对睾丸和精液质量参数采用一般线性模型，以品种和日龄分组为固定因素进行多变量分析；使用二次项模型分品种分别对睾丸总体积和有效精子数进行发育曲线拟合；控制日龄变量，对睾丸与精液质量参数进行偏相关性分析。在睾丸大小方面：杜洛克>大白>长白，其中杜洛克与大白差异不显著（P>0.05），但两者均极显著（P<001）高于长白；在精液质量整体比较上：长白优于杜洛克优于大白，但差异不显著（P>0.05）；但在体积、密度、活力和畸形率上，三品种公猪均存在显著（P>0.05）或极显著(P<0.01)差异；睾丸随日龄增长呈先增大后萎缩趋势，精液整体质量随日龄增长呈下滑趋势；三品种公猪睾丸的大小均与精液量和有效精子数呈正相关，且大部分具有显著（P<0.05）或极显著性(P<0.01)。同日龄时期，三品种公猪睾丸的大小顺序为杜洛克>长白>大白，其中长白大于大白具有普遍性； 综合来看，三品种的精液质量比较结果为长白优于杜洛克优于大白，其中长白优于大白具有普遍性；公猪睾丸萎缩临界日龄可用于公猪淘汰依据，选育公猪时可重点选留睾丸较大者。     

NaCl胁迫对葡萄砧木光合特性与叶绿素荧光参数的影响

为探究葡萄（Vitis sp.）砧木对盐胁迫的响应机制，以耐盐葡萄砧木品种101-14M（V. riparia×V. rupestris）和盐敏感品种188-08（V. berlandieri × V. riparia）的一年生苗为试材，比较研究了0、4、6、8、10 g·kg-1的NaCl胁迫对2种砧木叶片叶绿素含量、光合气体交换参数和叶绿素荧光参数的影响。结果表明：随着盐浓度升高，净光合速率、气孔导度、胞间二氧化碳浓度和蒸腾速率显著下降，同时最大荧光产量、最大光化学效率、实际光化学效率和光化学淬灭系数也呈下降趋势，初始荧光产量、非光化学淬灭系数和叶绿素含量表现为先升高后降低。在6 g·kg-1 NaCl胁迫下，188-08光合速率降低主因由气孔限制转向叶绿素限制，并在8 g·kg-1 NaCl胁迫下PSⅡ受到严重损伤；而101-14M叶片在8 g·kg-1盐胁迫下主要因叶绿素限制造成光合受限，并在10 g·kg-1盐胁迫下PSⅡ反应中心遭受损伤。     

68个大豆品种(系)遗传多样性分析

为保持大豆杂种优势利用中亲本的遗传差异,利用64对SSR引物对68个大豆品种(系)包括53个中国品种(系)和15个美国品种进行遗传多样性与亲缘关系分析。结果表明,共检测到375个等位基因变异,平均每个位点检测到的等位变异数为5.86个,变化范围为2～12个,其中53个中国品种(系)检测到373个等位基因变异,平均为5.83个,变化范围为2～12个,15个美国品种检测到288个等位基因变异,平均为4.50个,变化范围为2～9个;总的位点多态性信息含量(PIC)变化范围为0.366～0.900,平均为0.677,其中53个中国品种(系)变化范围为0.370～0.909,平均为0.682,15个美国品种变化范围为0.309～0.817,平均为0.590。聚类分析表明:68个大豆品种(系)的遗传相似系数(GS)变幅为0.529～0.973,平均GS值0.707,在相似系数0.65处,可将供试的品种(系)聚为2大类,第Ⅱ类在相似系数0.69处又可分为5个亚类。     

基于SCoT标记的猕猴桃种质资源遗传多样性研究

利用SCoT分子标记对28份猕猴桃种质资源进行遗传多样性和UPGMA聚类关系研究。结果表明,8条引物对供试猕猴桃材料显示多态性,共扩增出75条清晰的条带,平均每条引物扩增9.1个多态性条带,多态性比率为97.3%。遗传相似系数在0.47～0.86,显示供试的猕猴桃种质资源具有丰富的遗传多样性。UPGMA聚类分析显示,在遗传相似系数0.64处可将28份猕猴桃种质划分为3个明显的聚类分支,部分中华猕猴桃、2个软枣猕猴桃与多数美味猕猴桃种质聚类,显示中华猕猴桃、软枣猕猴桃与美味猕猴桃具有较高的遗传相似性,种质亲缘关系较近;部分中华猕猴桃种质遗传变异较高,并与大籽猕猴桃有较近的遗传关系。     

利用选择性清除方法鉴定牛繁殖性状相关的候选基因

为探究与牛繁殖性状相关的候选基因组区域和候选基因,采集97头郏县红牛和32头中国荷斯坦奶牛母牛血样并提取基因组DNA,利用简化基因组测序(SLAF-seq)技术获得了其全基因组SNP标记及个体基因型。通过计算各SNP位点的遗传分化系数(Fst)和核苷酸多态性(πratio),利用选择性清除方法筛选2个品种间差异的基因组区域,并与动物QTL数据库中牛繁殖性状相关QTLs进行比对,将重合区域作为候选区域。在Animal Omics Database数据库中查看候选区域内基因在母牛繁殖相关组织中的表达情况,将表达量高(FPKM10)的基因优先作为候选基因。结果显示,根据Fst值和πratio值的99%分位数(Fst0.390,πratio1.49)筛选得到了42个品种间高度差异的基因组区域,其中11个基因组区域与繁殖性状QTL重合。其中,9个基因在卵巢、输卵管壶腹部或黄体中表达(FPKM1)。CFDP1、CFDP2和FAM204A基因在各组织中均高表达(FPKM10)。以上结果提示,CFDP1、CFDP2和FAM204A基因可优先作为牛繁殖性状相关候选基因。