Inferring phenotypic causal structure among farrowing and weaning traits in pigs

Direct selection for litter size or weight at weaning in pigs is often hindered by external interventions such as cross‐fostering. The objective of this study was to infer the causal structure among phenotypes of reproductive traits in pigs to enable subsequent direct selection for these traits. Examined traits included: number born alive (NBA), litter size on day 21 (LS21), and litter weight on day 21 (LW21). The study included 6,240 litters from 1,673 Landrace dams and 5,393 litters from 1,484 Large White dams. The inductive causation (IC) algorithm was used to infer the causal structure, which was then fitted to a structural equation model (SEM) to estimate causal coefficients and genetic parameters. Based on the IC algorithm and temporal and biological information, the causal structure among traits was identified as: NBA → LS21 → LW21 and NBA → LW21. Owing to the causal effect of NBA on LS21 and LW21, the genetic, permanent environmental, and residual variances of LS21 and LW21were much lower in the SEM than in the multiple‐trait model for both breeds. Given the strong effect of NBA on LS21 and LW21, the SEM and causal information might assist with selective breeding for LS21 and LW21 when cross‐fostering occurs.     

陆地棉分子标记辅助轮回选择聚合育种研究Ⅲ.对群体遗传多样性的影响

对7个陆地棉分子标记辅助轮回选择聚合育种和表型选择群体内的RAPD和SSR分子标记多态位点数及其比例，遗传离散度与杂合度，基因型种类数，不同群体间的遗传分化等进行研究。结果表明，经过两轮选择后，各群体的遗传多样性并没有损失，群体内的变异占总变异的90％以上。表型性状的变异分析结果也相类似。     

Genetic analyses of agronomic traits in Tartary buckwheat (Fagopyrum tataricum (L.) Gaertn.)

The consumption of products made from Tartary buckwheat (Fagopyrum tataricum (L.) Gaertn.) has increased in recent years in Japan. Increased consumer demand has led to recognition of the need for early varieties of this crop with high and stable yields. In order to accomplish this, more information is needed on the genetic mechanisms affecting earliness and yield. We conducted genetic analysis of 3 agronomic traits (days to flowering, plant height and total seed weight per plant) to segregate F₂ and F₃ populations derived from a cross between Tartary buckwheat cultivars ‘Hokuriku No. 4’ and ‘Ishisoba’. Broad-sense heritability estimates for days to flowering, plant height and total seed weight were 0.70, 0.62 and 0.75, respectively, in F₃ population. Narrow-sense heritability for total seed weight (0.51) was highest, followed by heritability for days to flowering (0.37), with heritability for plant height (0.26) lowest. Later flowering was associated with increased plant height and higher yields. From the F₄ generation, we identified twelve candidate plants with earlier maturity and reduced plant height compared to ‘Hokuriku No. 4’, but almost the same total seed weight. These results suggest that hybridization breeding using the single seed descent (SSD) method is an effective approach for improving agronomic characteristics of Tartary buckwheat.     

新疆甜瓜地方品种资源的表型遗传多样性

 通过分析121份新疆甜瓜地方品种32个形态性状的数据,对其进行遗传多样性和亲缘关系研究。结果表明：121份新疆地方品种在蔓分支数、叶片长度、主蔓粗度、果实质量和果肉厚度等5个表型性状上差异显著;不同地区的地方品种之间在叶片长度、叶柄长度、果肉质地和风味等4个表型性状上差异显著,而在其余性状上差异不显著;121个新疆地方品种表型性状Shannon’s遗传多样性指数达0.74,不同地区地方品种的遗传多样性差异明显,新疆可能与栽培甜瓜的次生起源中心有关。121个地方品种的Euclidean遗传距离的平均值为0.42 ± 0.13,其中‘哈密野瓜’与其它地方品种的亲缘关系最远,遗传距离平均为0.76 ± 0.11。聚类分析结果表明：‘哈密野瓜’被单独聚为一个类群,其可能具有完全不同的遗传背景;其余地方品种被聚为3个类群和7个亚群,不同类群或亚群间的亲缘关系较远,各类群或亚群可能具有相互独立的遗传背景。‘哈密野瓜’属于野生甜瓜亚种Cucumis melo L. ssp. agrestis,其余地方品种属于C. melo L. var. cantalupensis和C. melo L. var. inodorus两个栽培变种。     

豌豆蚜生物生态学特性

豌豆蚜(Acyrthosiphon pisum)是许多豆科作物及牧草的重要害虫,不但直接取食寄主植物,造成严重的经济损失,而且还会传播多种植物病毒。豌豆蚜作为生态学研究的模式昆虫,具有复杂的生活周期、多样的生殖方式、表型可塑性以及与细菌复杂的共生关系等诸多特点,已成为众多科学家感兴趣的研究对象。本文全面总结了豌豆蚜生物生态学特性的研究成果,重点综述了豌豆蚜的多型现象和内共生菌研究的最新进展,提出研究豌豆蚜在全球气候和作物种植结构变化下生物生态学特性演变规律的必要性,加强其生态适应性及多型现象等遗传机制研究,以期为建立该虫的可持续防控技术体系提供依据。     

长薄鳅恶臭假单胞菌的分离鉴定及其感染的病理损伤

恶臭假单胞菌(Pseudomonas putida)是广泛分布于土壤、水体中的一种条件致病菌,可感染两栖类、鱼类和甲壳类等多种水生动物。2017年8月,四川省西昌市某养殖场的长薄鳅出现一种以体表溃烂、鳍条出血为主要特征的传染病。为探究其病因,本研究进行了病原菌分离、人工感染、分离菌表型特征测定、16S rRNA与gyrB基因序列分析。从病鱼肝、脾、肾中分离到优势菌株(BMH170820),人工感染试验证实了其病原性。根据其菌落形态、生理生化特性,结合16S rRNA与gyrB基因序列分析鉴定其为恶臭假单胞菌。组织病理学观察发现,其感染长薄鳅对鳃、肾、肝、心、脾与消化道等多处组织器官造成损伤,表现出明显的变性、坏死和炎症反应,致全身多器官功能障碍而死亡。药物敏感试验显示,该菌对新霉素、氧氟沙星以及强力霉素等敏感,而对阿莫西林、头孢氨苄与氟苯尼考等耐药。     

文冠果表型性状的相关性及主成分分析

文冠果种子产量低,这是制约其大力开发与利用的瓶颈。为给文冠果优良品种的选育和文冠果资源评价和利用提供科学依据,对新疆维吾尔自治区奇台县的160株文冠果单株的种子质量、结果个数、果实质量等21个性状指标进行了调查,并采用变异分析、相关性分析和主成分分析等分析方法,对影响其产量的主要因素进行了探讨。变异分析结果表明:被调查的160株文冠果单株各性状指标间均存在明显差异;其中,单株结果个数的变异系数最大,为82.98%;叶密度的变异系数最小,为8.77%。相关性分析结果表明:单株种子质量与树高、地径、冠幅、果实纵径、种子长、单果种子质量、单株结果个数、单株果实质量、百果质量、百粒种子质量、叶长、叶宽、叶面积、果皮厚度、单果种子粒数及种子宽之间均存在显著正相关。主成分分析结果表明:从21个性状指标中提取了7个主成分,即单果产量、单株产量、果实产量、叶形、种形、果形、树形这7个因子,其累积贡献率达74.693%;依据各主成分贡献率的大小,在育种中可选择单果种子质量大、单株结果个数多、单株果实质量大、叶长、种子长、果纵径长、冠幅大的单株作为优良高产植株。     

南方型黑杨种质资源表型及生长性状遗传多样性分析

为了解南方型黑杨种质材料的表型及生长性状遗传多样性,丰富黑杨种质资源遗传基础,并进一步为南方地区黑杨种质资源定向选育提供参考,选取地径、苗高、叶面积、叶长、叶宽、叶柄长、叶绿素、侧枝数、叶厚、单株总叶片、叶片干质量共11个树体性状及生理指标,同时观测记录了每个无性系的生长期和抗性,对62份南方型黑杨种质资源的13个性状进行了遗传多样性分析。结果表明:62份黑杨资源分成7个类群,各类群材料根据不同性状的相似性进行聚类,整体比较分散,具有较高的分化强度。13个性状的多样性指数H′变化范围介于0.587~1.550之间,平均值为1.098,叶片相关性状以及生长期遗传多样性较丰富。主成分分析将相关变量转化为叶片形态、单株叶片数量、抗性及生长期、侧枝数4个主成分,涵盖了13个测定性状80.953%的遗传信息。本研究首次从表型及生长相关性状等方面探明了南方型黑杨的遗传多样性,对于充分发掘黑杨资源优良基因型,进一步开展南方型黑杨遗传改良工作具有重要意义。     

基于多重表型的高粱耐盐性综合评价方法

高粱耐盐性因种质、发育时期及生长条件的不同而存在明显差异,因此建立一套全面、客观、准确的高粱耐盐性鉴定方法,对于高粱耐盐种质的筛选和评价具有重要意义。选择64份高粱材料通过室内萌发期耐盐性评定,从中选择36份不同等级材料进行田间苗期耐盐性鉴定,并从中选出13份材料进行室内苗期耐盐性复筛。通过隶属函数值法、主成分分析法、聚类分析法对田间和室内苗期测定的株高、茎粗等形态指标以及超氧化物歧化酶、脯氨酸、丙二醛等生理生化指标的评价,最终确定耐盐材料2份,盐敏感材料2份。建立了一套基于多重表型的耐盐性综合评价方法,即针对高粱不同生育时期(萌发期、苗期)、不同生长条件(田间与室内)采用不同形态指标与生理生化检测指标,并结合多种数据分析方法对不同高粱材料耐盐性进行准确、系统地评价。该方法的建立对于高粱种质资源的耐盐性评价以及高粱耐盐育种具有一定的参考价值。