粮食作物生物育种技术全球创新布局与竞争态势研究——基于核心专利数据挖掘的视角

“开展种源‘卡脖子’技术攻关,打好种业翻身仗”亟需探明当前粮食作物生物育种技术领域的专利创新布局和竞争态势。依据专利导向的产业竞争情报分析框架,以核心专利数据（不包含中国港澳台地区）为基础,从整体环境、技术布局和机构竞争3个方面剖析了粮食作物生物育种技术领域的全球创新布局及竞争态势。结果表明,领域内技术创新活跃,中国核心专利量位居前列,但与美国相比有很大差距;北美、欧洲和中国是全球主要技术布局地,尤以美国最为集中,中国发明的专利主要布局在国内,全球竞争能力不足;基因组重测序技术、分子标记辅助育种、抗性技术和杂交技术等是领域热点技术;突变或遗传工程、改良基因型的方法是领域内“主导-成熟型”技术,各主要国家和地区均进行了重点布局,我国在“新兴-成长型”技术领域具备相对优势;跨国种子公司的技术和市场竞争覆盖了全球主要国家和地区,技术布局主题广泛,因此,我国亟待培育有国际竞争力的本土创新研发机构。上述结果为政府及科研部门制定该领域技术创新引导政策,以及开展前瞻性研发布局和优化竞争决策提供参考。     

黄土区土坎植被群落草本优势种的种间关联性研究

以黄土区典型土坎植被群落为研究对象,筛选25种草本优势种,采用方差比率法,结合χ²检验、联结系数AC、共同出现百分率PC和Spearman秩相关分析方法,分析25个草本优势种的种间关系,为重力侵蚀治理、固沟保塬的植物配置提供理论支撑和技术依据。结果表明:1）方差比率法的检验结果表明,25个草本优势种总体上种间关系呈现显著正关联;2）χ²检验结果表明,正关联种对数（163）高于负关联种对数（135）,且显著关联的种对数占总种对数的6.67%;3）大部分种对间联结系数AC和共同出现百分率PC都不高,种对间的相关性较弱,联结关系松散,群落仍处于长期的发展过程中;4）根据Spearman秩相关系数对25个优势种进行聚类分析,可将其划分为5个生态种组。     

杂色鲍与盘鲍种间杂交受精率的影响因素

研究卵子排放后的时间、精子排放后的时间、授精精子浓度、胰蛋白酶、钙离子、pH和水温等因子对杂色鲍(Haiotisdiversicolor,以下简称S)与盘鲍(H.discus discu,以下简称J)种间杂交受精率的影响。结果表明,卵子排放后的时间和授精精子浓度是影响杂交受精率两个最重要的因素。与自繁组合相比,正反杂交受精率均较低且下降速度快得多。水温21.5℃时,两亲本自繁对照组中,卵子排放1 h对受精率均无显著影响。而SJ杂交,卵子排放时间2 min时,受精率为55.9%±8.1%,4.7 min时受精率已下降了50%;JS杂交,卵子排放时间为4 min时,受精率为31.5%±9.7%,10 min时受精率下降至4 min时的29.1%。相比之下,精子排放时间对杂交受精率的影响小得多,3 h内对正反交杂交受精率没有显著影响。杂交适宜精子浓度约为母本自繁的100倍,其中SJ杂交适宜授精精子浓度为6.0×106~2.4×107mL-1,JS杂交适宜授精精子浓度为3.8×107~7.5×107mL-1。水温对于杂交受精率也有影响,短时间内将水温控制在26~29℃可以得到较高受精率。其他实验因素,如添加胰蛋白酶、Ca2+或改变授精体系pH对杂交受精率均无正向作用。     

Population consequences of behaviour in the European bitterling (Rhodeus sericeus Cyprinidae)

Abstract –  The European bitterling is a freshwater fish with an unusual spawning symbiosis with freshwater mussels. Female bitterling possess long ovipositors that they use to place their eggs onto the gills of a mussel. Males fertilise the eggs by releasing sperm into the inhalant siphon of the mussel. The embryos develop inside the mussel for approximately a month, eventually leaving the mussel as actively swimming larvae. Because they use a discrete spawning site that can be readily manipulated they represent an ideal model for linking reproductive decisions with population dynamics. Bitterling have been used in field and large-scale pool experiments, in combination with modelling and population and genetic studies to investigate the population consequences of behaviour. Here we show how male mating tactics, female mate and oviposition decisions, and aggressive interference competition among juveniles, may have significant impacts on bitterling population size and population genetics.     

Oyster greening by outdoor mass culture of the diatom Haslea ostrearia Simonsen in enriched seawater

Oyster greening was first described in the seventeenth century as a natural phenomenon. However, it has recently been discovered that the diatom Haslea ostrearia Simonsen causes greening by synthesis of a blue pigment designated as ‘marennine’. This phenomenon, which involves massive proliferation of H. ostrearia in oyster ponds, was not understood or controlled by oyster farmers in the Marennes‐Oléron region (Atlantic coast of France). As greening oysters improved their market value, they tried to develop empirical methods to guarantee oyster fattening and improve profits. In this context, the present study investigated the feasibility of mass culture of diatoms outdoors in 10‐m³ ponds, using enriched seawater. Different biotic and abiotic parameters were monitored daily to determine the influence of the day–night temperature range. After 8 days, H. ostrearia was the dominant diatom species (66%), reaching a mean cell concentration of 2 × 10⁵ cell mL^?1 and a marennine concentration of 3.4 mg L^?1. Although intensive greening was obtained, further studies are required to optimize the production stages before this technology can be transferred to oyster farmers.     

黄土丘陵区撂荒草地不同生态位物种非结构性碳水化合物对氮添加的响应

为研究氮添加对不同生态位物种非结构性碳水化合物的影响。通过对黄土丘陵区典型撂荒草地进行3年的氮添加试验N0(0 g/(N·m²·a))、N3(3 g/(N·m²·a))、N6(6 g/(N·m²·a))和N9(9 g/(N·m²·a)),[JP]分析了不同生态位物种可溶性糖、淀粉和非结构性碳含量。结果表明:氮添加主要影响占据较高生态位的白羊草(Bothriochloa ischaemum)和长芒草(Stipa bungeana)的非结构性碳水化合物的储存,而对铁杆蒿(Artemisia sacrorum)和杂草影响较小。N6和N9处理对白羊草和长芒草非结构性碳、可溶性糖和淀粉的储存表现出明显的促进作用,这种作用在地上部分表现尤为明显。同时,植物相对重要值与植物地下非结构性碳和淀粉含量显著正相关,而与地上可溶性糖含量和可溶性糖/淀粉显著负相关。研究结果有利于加强对氮沉降背景下不同生态位物种碳储存及分配特征的认识。     

花生二倍体野生种Arachis duranensis和A. ipaensis新种间杂种的创制及鉴定

野生种Arachis duranensis（AA）和A. ipaensis（BB）是花生栽培种最可能的二倍体祖先种,而其合成的四倍体是研究花生起源与进化的重要材料。本研究利用A. duranensis系（PI 497262）和A. ipaensis（PI 468322）,通过杂交、组织培养、寡核苷酸探针染色荧光原位杂交（OS FISH）和基因组原位杂交（GISH）技术创制和鉴定了一个新的种间杂种W1824,进一步对其花粉育性、减数分裂行为和表型性状进行分析,发现W1824花粉高度不育,染色体平均构型为0.5 III + 3.5 II + 11.5 I,主茎高、侧枝长和叶面积均表现出超亲优势。表明PI 497262和PI 468322具有较高的杂交亲和性,暗示由上述两个系合成的四倍体花生可能具有显著高于亲本的生物产量和不稳定的染色体遗传方式。     

不同供氮水平多花黑麦草化感抑草作用与资源竞争分析

[目的]为了判断黑麦草与猪殃殃的化感作用与资源竞争关系。[方法]运用化感一竞争分离法,通过盆栽混播不同比例的供、受体植株,测定受体植株干重的变化规律,以探讨黑麦草对猪殃殃杂草的化感作用或资源竞争的关系。[结果]当黑麦草和猪殃殃混播比例较大时（供受体混播比例为12：10）,会由竞争作用转为化感作用;而在氮素胁迫条件下,两者的关系均会加强,在氮水平为10kg／667m2时,化感作用最强,随着氮水平的加大,抑制作用减弱,竞争作用逐渐加强。[结论]明确黑麦草与猪殃殃的资源竞争与化感作用的关系,为黑麦草化感抑草作用研究提供理论依据。     

芦苇对空心莲子草从陆生环境向水生环境扩散的影响

[目的]探讨芦苇种植对空心莲子草从陆生境向水生境扩散的影响。[方法]模拟河岸带芦苇与空心莲子草生长状态,比较混种和控制条件下空心莲子草扩散及生物量变化。[结果]与控制条件下相比,芦苇种植使空心莲子草在陆生境纵向（沿陆地向水中的方向）与横向（与纵向垂直）扩散日变化率显著下降（P〈0．05）;水生境中均未出现显著差异;陆生境中横向和纵向扩散符合指数生长模型：Y=ae^bx＋y0;根生物量显著下降,达到50％;茎生物量下降16％,但其占比却上升62％。[结论]芦苇存在时,陆生境空心莲子草所受到的抑制要强于水生境;空心莲子草会通过提高其地上生物量占比,对芦苇抑制做出反应,以获取更多的光照。