木薯有性四倍体遗传稳定性分析

木薯作为中国重要的经济作物,其优良品种的选育一直是木薯科研工作的重点,而多倍体的巨型性特点为其育种提供了新的思路,目前多倍体研究大多是体细胞加倍,有性多倍化研究起步较晚,而本课题组通过2n配子有性活体杂交,成功获得了首例木薯有性四倍体植株。为了研究木薯有性四倍体的遗传稳定性,本研究分别采用:田间的农艺性状观测(生长稳定期)、流式细胞术、叶片染色体计数、蛋白质含量测定/蛋白质聚丙烯酰胺凝胶电泳以及淀粉含量测定等方法进行鉴定。结果显示:木薯有性四倍体各株系农艺性状均保持了母株器官巨型性的多倍体特征;流式细胞仪分析显示,木薯有性四倍体各株系叶片DNA含量均为二倍体亲本(SC5)的两倍,相对应的叶片染色体数目也为二倍体亲本(SC5)的两倍,且视野中四倍体细胞所占比例均在90%以上;各株系蛋白质含量均小于二倍体对照组,且有性多倍体株系电泳谱带基本相似;在淀粉含量测定中,其各株系淀粉含量均小于对照组,且各株系之间含量波动较小。本研究结果表明木薯有性四倍体植株具有较好的遗传稳定性,对木薯多倍体品种的选育具有重要意义。     

大型薄壳制件真空辅助树脂传递模塑工艺充模方案仿真分析及优化

针对大型树脂基复合材料制件不适于用实验试错法进行充模方案设计的问题,在分析树脂流动规律的基础上将大型薄壳件的求解区域分解,仿真分析了不同充模方案下树脂在纤维中的流动行为和模腔内压力变化,提出在制件填充面积等分处设置流道的方法,选择和优化大型薄壳制件的充模方案。结果表明:①对于不便进行实验试错法进行真空辅助树脂传递模塑(VARTM)工艺充模方案设计的大型薄壳制件,可以采用数值模拟的方式,以达西定律、能量守恒定律等为计算依据,求解压力场和速度场,对比不同仿真方案的充模时间等数据合理安排注胶方式方法,指导VARTM工艺制备大型复合材料制件合理安排注胶方式,提高生产率、减少因树脂浸润不均匀产生的缺陷。②对于大型薄壳类制件,忽略厚度方向尺寸,影响充模时间的主要因素为流道长度和树脂流动距离。选取尽可能长的注胶流道,合理设置流道位置以减少树脂流动的距离;长流道可以增加树脂瞬时注入量、提高较长时间的压力差;而树脂流程越长,树脂前锋处压力损失越大,流速越慢。③试验提出了制件填充面积等分处设置流道的方法。将大型薄壳工艺制件充模面积等分,注胶流道布置在垂直于制件长度方向的面积等分线上,可缩短充模时间并减少制件两端的树脂富集现象。对于较狭长部分可再次进行面积等分设置流道,以免造成树脂流程过长压力流失过多;而对于较宽阔部分不宜设置过多流道以免树脂前锋稳定前互相接触造成制件充模不均匀。     

直立型扁蓿豆对干旱胁迫和复水的响应及适应策略

以直立型扁蓿豆[Medicago ruthenica（L.）Sojak.cv.Zhilixing]为材料，于苗期连续干旱处理12 d后复水4 d，研究直立型扁蓿豆幼苗形态结构特征、生理代谢及生物量分配对干旱胁迫及复水的响应，揭示直立型扁蓿豆对干旱胁迫及复水的适应策略。结果表明：随着干旱胁迫时间延长，直立型扁蓿豆叶片气孔开放率逐渐降低，处理9 d后气孔及表皮细胞密度比正常浇水处理（CK）分别增加48.5%和36.6%，形成小而密的表皮细胞和气孔。生理上，除MDA含量随胁迫时间的延长逐渐增加外，其余指标均先升高后降低，干旱胁迫9 d时达最高，SOD、POD、叶绿素、可溶性糖、可溶性蛋白及脯氨酸分别较CK提高88.9%、111.2%、86.7%、140.5%、147.8%和124.6%。同时，生物量随胁迫时间的延长先增大后减小，于干旱胁迫9 d达最大值，比CK增加16.4%，总的分配格局表现出地上生物量投资高于地下，地下生物量投资比例随胁迫时间的延长逐渐增加，而地上生物量变化与其相反。复水后各指标均能恢复至CK水平或超过CK，表现出极强的复水敏感性和潜在恢复能力。该品种扁蓿豆对干旱胁迫及复水的适应主要分为3个时期：主动适应期，其生理参数的可塑性指数为形态参数的1.33倍，主要通过抗氧化及渗透调节来减少水分散失增加水分吸收、缓解氧化伤害以适应干旱逆境；被动适应期，其形态参数的可塑性指数为生理参数的1.31倍，主要采用牺牲生物量的生存策略以及降低色素含量减少光吸收的光保护机制来提高逆境下的生存能力；复水恢复期，根冠比、气孔开放率、气孔及表皮细胞密度比CK分别增加25.9%、29.7%、24.2%和16.3%，其较高的根冠比和叶片较高的气孔开放率及小而密的气孔及表皮细胞特征，保证了直立型扁蓿豆吸水能力以及水分运输效率的迅速恢复。综上，直立型扁蓿豆抗旱能力较强，能够通过形态生理的改变以及调整不同器官的生物量分配来应对与适应干旱逆境及复水，且在不同处理阶段采取不同的适应策略以达到生存目的。     

橄榄多酚类物质研究进展

橄榄是中国传统的药用植物，其中多酚类物质是橄榄重要的功效成分之一。目前，橄榄多酚类物质研究较为 广泛，常用的提取方法包括温浸法、超声波辅助提取法、微波辅助提取法、超声与微波协同辅助提取法等，分离纯化 后采用液相色谱或液质联用技术鉴定多酚类物质的种类和成分，并对其抗氧化、抗病毒、抗菌消炎、抗癌抑癌、解酒 护肝和提高机体免疫等方面的药理活性进行验证。此外，橄榄多酚类物质合成和代谢分子机理也已经被初步阐释。基 于上述研究报道，本文进一步对橄榄多酚类物质后续研究方向和产业化开发利用前景进行展望。     

茶树油粕中茶皂素的提取及其对果蔬采后致病菌的抑制作用

以从茶树油粕中提取茶皂素的得率为评价指标，研究提取溶剂、方法、时间、温度和料液比等因素对茶皂素得率的影响，并通过正交试验确定茶皂素最佳提取工艺条件，同时考察了所得茶皂素对几种果蔬采后致病菌的抑制作用。结果表明，茶树油粕中提取茶皂素的最佳工艺条件为：以75%乙醇作为提取溶剂，料液比1∶14（g/mL），85 ℃热回流提取2.5 h，茶皂素的得率达13.3%，经AB-8大孔吸附树脂纯化后，纯度达95.64%。所获茶皂素对胶胞炭疽菌（Colletotrichum gloeosporioides）、灰葡萄孢霉（Botrytis cinerea）和链格孢菌（Alternaria alternata）菌丝的生长均有显著的抑制作用，半最大效应浓度（EC50）值分别为203.62、165.87和550.61 mg·L-1，其中以对B. cinerea的抑制作用最强。     

不同基因型菠萝蜜种质资源挥发性香气成分分析

以马来西亚1号菠萝蜜、XYS17菠萝蜜、XYS18菠萝蜜和榴莲蜜为材料,采用HS-SPEM-GC-MS进行测定分析,以期揭示不同基因型菠萝蜜资源香气成分组成差异,为资源创新利用提供理论依据。结果表明：4种不同基因型菠萝蜜资源共鉴定出66种香气物质,异戊醇、月桂醛、3-甲基丁酸-2-甲基丁酯、乙酸异戊酯、异戊酸丙酯等9种共有香气成分相对含量存在极显著差异。PCA分析表明,马来西亚1号主要香气成分为3-甲基丁酸戊酯、乙酸丁酯、乙酸异戊酯、异戊酸丁酯和3-甲基丁酸-2-甲基丁酯,XYS17主要香气成分为异戊酸丁酯、3-甲基丁酸-2-甲基丁酯、3-甲基丁酸戊酯、醋酸辛酯和癸醛,XYS18主要香气成分为异戊酸乙酯、异戊酸丁酯、丁酸乙酯、异戊酸甲酯和正辛醛,而榴莲蜜主要香气成分为异戊醇、2-甲基-1-丁醇、3-甲基丁酸-2-甲基丁酯、异戊酸乙酯和异戊酸异戊酯。不同基因型菠萝蜜香气成分物质组成及含量存在一定差异,为今后新品种选育和优异资源开发利用提供参考依据。     

Maize/peanut intercropping increases photosynthetic characteristics, ~(13)C-photosynthate distribution,and grain yield of summer maize

Intercropping is used widely by smallholder farmers in developing countries to increase land productivity and profitability. We conducted a maize/peanut intercropping experiment in the 2015 and 2016 growing seasons in Shandong, China. Treatments included sole maize(SM), sole peanut(SP), and an intercrop consisting of four rows of maize and six rows of peanut(IM and IP). The results showed that the intercropping system had yield advantages based on the land equivalent ratio(LER) values of 1.15 and 1.16 in the two years, respectively. Averaged over the two years, the yield of maize in the intercropping was increased by 61.05% compared to that in SM, while the pod yield of peanut was decreased by 31.80% compared to SP. Maize was the superior competitor when intercropped with peanut, and its productivity dominated the yield of the intercropping system in our study. The increased yield was due to a higher kernel number per ear(KNE). Intercropping increased the light transmission ratio(LTR) of the ear layer in the maize canopy, the active photosynthetic duration(APD), and the harvest index(HI) compared to SM. In addition, intercropping promoted the ratio of dry matter accumulation after silking and the distribution of ~(13) C-photosynthates to grain compared to SM. In conclusion, maize/peanut intercropping demonstrated the potential to improve the light condition of maize, achieving enhanced photosynthetic characteristics that improved female spike differentiation, reduced barrenness, and increased KNE. Moreover, dry matter accumulation and ~(13) C-photosynthates distribution to grain of intercropped maize were improved, and a higher grain yield was ultimately obtained.     

毛薯的营养成分分析和聚类分析

为选育出优良的毛薯种质,本研究以海南大学薯蓣种质资源圃里的80份毛薯为材料,以河南焦作温县的垆土铁棍山药为对照,采用苯酚硫酸法、考马斯亮蓝法以及蒽酮比色法对其干物质、粗多糖、蛋白、可溶性糖和淀粉含量进行测定和比较分析。结果表明:毛薯的干物质含量介于18.62%~38.88%,粗多糖含量介于2.88%~15.82%、蛋白含量介于5.14%~10.71%、可溶性糖含量介于0.1%~13.84%、淀粉含量介于11.94%~64.28%。与对照山药相比,Ds96所测品质均优于对照,可优先选择推广。此外,毛薯各营养品质之间存在着一定的相关性,干物质与糖类存在显著负相关,与蛋白和淀粉表现为正相关。通过对80份毛薯的营养品质进行聚类分析,在欧式距离为3.17时,可将其分为八类,按类群来看,类群Ⅳ各营养价值适中,其他类群在某些营养上比较优秀,可根据需要进行优良资源选择。      

绵羊心脏脂肪酸结合蛋白基因单核苷酸多态性分析

试验旨在探讨心脏脂肪酸结合蛋白（heart fatty acid-binding protein，H-FABP）基因在绵羊中的遗传多态性，并寻找可用于辅助选择的分子标记。本研究以滩羊（250只）及滩羊×湖羊杂交F1代（174只）为试验动物，利用SNaPshot分型技术对H-FABP基因（GenBank登录号：AY157617）的多态位点进行单核苷酸多态性（SNP）分析，统计基因频率和基因型频率，进行Hardy-Weinberg平衡性检测，计算期望杂合度（He）、多态信息含量（PIC）和有效等位基因数（Ne）等遗传多态指标，分析候选基因不同基因型与体重、体长、体高、胸围、胸深、胸宽和管围等生长性状的关联性。结果显示：①检测到9个多态位点：939[A/G]、980[G/A]、1018[T/C]、2878[C/T]、2956[C/T]、3017[G/A]、3341[G/C]、3394[T/A]、1056[-/G]，其中有6处转换、2处颠换、1处单碱基插入。②939[A/G]、980[G/A]、2956[C/T]、3341[G/C]、3394[T/A]和1018[T/C]的He为0.3200~0.4666，PIC为0.2688~0.3577；2878[C/T]、3017[G/A]位点的He为0.0283~0.1272，PIC为0.0279~0.1191，为低度多态；1056[-/G]位点的He在滩羊、滩羊×湖羊杂交F1代群体中分别为0.0120和0，PIC在滩羊、滩羊×湖羊杂交F1代群体中分别为0.0119和0；9个多态位点在滩羊、滩羊×湖羊杂交F1代群体中均符合Hardy-Weinberg平衡定律。③5个多态位点：939[A/G]、980[G/A]、2956[C/T]、3341[G/C]、3394[T/A]处于紧密连锁（D'>0.99），将H-FABP基因分为3个单倍型：AA、AB和BB。④在41只滩羊×湖羊杂交F1代羊中，BB单倍型在各生产性状上具有最大值，但各单倍型间差异不显著（P>0.05）。结果表明，绵羊H-FABP基因具有丰富的遗传多态性，939[A/G]、980[G/A]、2956[C/T]、3341[G/C]、3394[T/A]5个位点紧密连锁，BB单倍型可能是与绵羊生产性状相关的优势单倍型。     

中国地方绵羊群体TYRP1基因遗传变异研究

本研究旨在了解酪氨酸酶相关蛋白1（tyrosinase related protein 1，TYRP1）基因在中国地方绵羊群体内的遗传变异，以及TYRP1基因突变与不同毛色表型绵羊群体的相关性。通过直接测序法和PCR-RFLP技术对10个中国地方绵羊群体进行单核苷酸多态性（SNP）检测，利用Beagle、PLINK和POPGENE等软件对突变位点数据进行单倍型构建、连锁不平衡分析和遗传变异研究。突变位点检测结果表明，在绵羊TYRP1基因内识别了13个SNPs，其中位于TYRP1基因外显子上的10个SNPs位点，除个别位点在大尾寒羊、中国美利奴羊和岷县黑裘皮羊中没有发生突变外，其他突变位点在所有绵羊品种中均出现不同程度变异，说明中国地方绵羊群体具有较高的遗传多样性。单倍型分析结果表明，所有样本中共有42个单倍型，优势单倍型0000000000（245/918）、0100000001（91/918）在所有绵羊群体中均存在，除单倍型0101100000（93/918）在中国美利奴羊中没有出现，单倍型0001000001（69/918）在岷县黑裘皮羊、哈萨克羊群体中没有出现外，在其他群体中均存在。连锁分析结果表明，10个SNPs在所有样本中均存在2个连锁模块。群体遗传变异分析表明，中国地方绵羊群体具有较高水平的群体内遗传变异，各绵羊品种间存在明显的遗传分化模式，且各品种遗传关系与其品种传统分类结果基本一致。本研究为进一步研究TYRP1基因对绵羊毛色遗传性状的影响提供了参考依据。