南麦号系列小麦品种的染色体结构演变

为了明确南麦号系列小麦品种及其亲本的染色体结构特点,用4种寡核苷酸探针和非变性荧光原位杂交(ND-FISH)技术对南麦号小麦品种及其亲本的染色体进行了分析。结果表明,亲本攀早抗含1RS/1BL易位染色体,它的4个衍生品种中3个含1RS/1BL易位染色体。寡核苷酸探针Oligo-275.1、Oligo-275.2、Oligo-pSc119.2-1和Oligo-pTa535-1反映出了2A、4A、5A、6A、7A、3B、5B、6B、1D和2D染色体在攀早抗及其衍生品种间的结构差异。根据Oligo-275.1和Oligo-275.2的信号模式,推测7A染色体在南麦302、特研麦南88和荣春南麦1号中的重组情况不同。     

绵麦37及其衍生小麦品种(系)的6VS/6AL易位染色体结构演变

绵麦37是四川小麦育种的骨干亲本,含6VS/6AL易位染色体,高抗白粉病。为了明确6VS/6AL在其衍生品种中的传递情况,本研究利用寡核苷酸探针和ND-FISH技术对内麦8号、绵麦37的衍生品种(系)和部分相关亲本共17份材料进行了分析。结果表明,内麦8号、绵麦37及其9个衍生品种(系)都含有1对6VS/6AL易位染色体,其中内麦8号、绵麦37、绵麦51、绵麦285、绵麦1416、绵麦1419和绵麦1618的6AL长臂上带有寡核苷酸探针Oligo-713的信号,而其余4个衍生品种(系)的6VS/6AL染色体无该探针信号,说明绵麦37衍生品种(系)中的6VS/6AL染色体出现了新型结构变异。根据系谱和其他亲本的ND-FISH分析结果可以推测,这种结构变异是由6VS/6AL易位染色体与小麦6A染色体在长臂上发生重组交换引起的。     

超高产玉米‘浚单29’选育的创新思路

‘浚单29’是河南省鹤壁市农业科学院（浚县农业科学研究所）以自选系‘浚313’作母本,‘浚66’作父本组配而成的玉米单交种,具有超高产、耐密植、抗逆性强、生育期适中、品质优、易制种等特点。为了更好地促进黄淮海地区玉米品种的选育,本研究对国审玉米品种‘浚单29’的选育背景、育种思路、选育过程等进行了回顾,提出了在黄淮海区域进行种质改良、自交系选育、杂种优势模式等方面的创新思路。     

草铵膦对油菜种子萌发和根尖细胞遗传毒性的影响

[目的]探讨草铵膦对油菜种子萌发和根尖细胞遗传毒性的影响。[方法]模拟不同浓度和处理时间下,低剂量草铵膦残留对甘蓝型油菜萌发后幼苗生长初期的生长发育和根尖细胞分裂活动的影响。[结果]草铵膦处理对油菜发芽期幼苗下胚轴、初生根等性状的抑制效果随处理浓度的升高和处理时间的延长而增强;0.000 01%的草铵膦残留即可对油菜地上部分和地下部分产生明显的抑制效果,下胚轴对草铵膦的敏感性显著大于初生根;0.005%的草甘膦处理根尖4 h可显著抑制油菜根尖分生区细胞的有丝分裂,其抑制作用随浓度的升高和处理时间的延长逐步增强,并可诱发细胞产生染色体桥、染色体落后、多级分裂、间期微核、染色体浓缩等染色体变异。[结论]试验结果为草铵膦在油菜田使用的安全性评估提供了理论依据。     

变异冬红果无菌体系的建立

[目的]建立变异冬红果初代培养无菌体系。[方法]以变异冬红果茎段为外植体,采用3种不同的消毒方法,通过统计污染率、褐化死亡率和成活率,比较变异冬红果茎段较适宜的消毒方法。[结果]用0.05%氯化汞消毒的最佳方式为氯化汞消毒20 min,污染率为17.78%,褐化死亡率为11.11%,成活率为71.11%;用0.1%氯化汞消毒的最佳方式为氯化汞消毒8 min,污染率为22.22%,褐化死亡率为20.00%,成活率为50.00%;用75%乙醇结合0.1%氯化汞消毒的最佳方式为75%乙醇30 s结合0.1%氯化汞10 min进行消毒,污染率为5.56%,褐化死亡率为55.56%,成活率为38.89%。[结论]变异冬红果茎段最佳的消毒方式为0.05%氯化汞消毒20 min,污染率为17.78%,褐化死亡率为11.11%,成活率为71.11%。     

水稻耐盐碱胁迫优异等位变异的发掘

本研究以281个水稻品种构成的自然群体为试验材料,调查了盐、碱胁迫下水稻种子萌发能力相关性状,选择260对SSR标记对基因组进行扫描,采用Structure软件进行群体分析,利用GLM（General Linear Model）方法对标记与幼苗耐盐碱能力进行关联分析;并以试验材料表型均值为对照,鉴别出携带优异等位变异及载体材料。检测到15个与盐胁迫下种子萌发能力关联的SSR位点,其中第10条染色体上分别与标记RM184和RM171连锁位点的贡献率较大,达到29.51%和31.67%,优异等位变异RM184-211表型效应值最大为0.31,载体材料为‘滇屯502选早’。检测到与碱胁迫下种子萌发能力相关联的20个SSR位点,其中第3染色体与RM168和第4染色体与RM6314连锁位点的贡献率较大,分别达到39.17%和50.02%,优异等位变异RM6314-179表型效应值最大为0.58,载体材料为‘越6(N202)’。     

新疆及周边地区糜子种质资源表型多样性分析

收集新疆及周边14个地区糜子种质资源,分析农艺性状的遗传多样性,同时运用主成分分析和聚类分析方法对其进行综合评价。结果表明,不同糜子种质资源表型性状变异丰富,变异系数为12.37%~91.40%;遗传多样性指数较大,变幅在0.410~0.809;主成分分析结果表明,前5个主成分代表了14份糜子资源的表型性状80.020%的信息,其贡献率分别为36.414%、20.713%、8.546%、7.476%、6.870%。聚类分析结果表明,在遗传距离为12.5时,14个地区糜子材料被聚为2类,第1类以中国新疆北部和哈萨克斯坦糜子为主,这一类为矮秆、单株产量高、叶片短而窄,可作为高产选育目标的亲本材料;第2类以中国陕西、甘肃和新疆南部糜子聚为一类,此类为高秆、茎秆干重高、叶片长而宽,可作为饲草材料。     

单基线PolInSAR森林高度反演方法研究

极化干涉SAR(Polarimetric SAR interferometry,PolInSAR)森林高度反演是当前雷达遥感领域的研究热点,近年来出现了多种单基线PolInSAR森林高度反演方法。为了给单基线PolInSAR反演森林高度的算法提供基础,并探索和发展效果更优的反演方法,使用Pol SARpro软件模拟森林平均高度为18 m的L波段(L=23 cm)全极化干涉SAR数据,研究了森林高度反演算法中的DEM差分法、RVoG法、复相干幅度反演法、混合反演法,并基于相干优化法对混合反演法进行了改进;为了更准确地对算法的性能进行比较,给出方位向为48 bin时各算法的距离向剖面的对比图,并选取图像的中间区域,对森林高度位于3~30 m的1 104个样本点,应用均值和均方根误差RSME对5种方法模拟的18 m森林高度进行比较。结果表明:森林高度平均值反演结果由大到小依次为:复相干幅度反演法、混合反演法、改进的混合反演法、RVoG法、DEM差分法,分别为19.40、18.31、18.12、10.55、10.05 m,均方根误差(RMSE)由小到大依次为:改进的混合反演法、混合反演法、复相干幅度反演法、RVoG法、DEM差分法,分别为1.06、1.48、3.49、7.51、8.04 m;说明DEM差分法与RVoG法反演的森林高度存在明显低估,复相干反演法出现明显高估且其离散程度最大,混合反演法和改进的混合反演法与真实值的误差分别为0.31、0.12 m,改进的混合反演法与真实值的相差最小,离散程度最小,均方根误差最小,反演结果最优。改进的混合反演法综合了混合反演法与相干优化法的优点,使其估计的地形相位的均方根误差最小(0.045 rad),森林高度与真实值的误差最小,均方根误差最小,并且具有一定的鲁棒性。     

近25年来典型红壤区土壤pH变化特征——以江西省余江县为例

近些年中国南方红壤区土壤酸化问题的受关注程度有所下降,但酸化一直是红壤生态系统面临的主要问题之一,查明土壤pH时空演变特征对该地区制定合理高效的农业和环境管理措施具有重要意义。基于江西省余江县1982年和2007年的土壤采样数据,分析了全县两个采样时期的土壤pH空间分布格局及近25年来的演变趋势。结果表明,余江县土壤pH已由1982年的5.66,降至2007年的4.74。从土壤类型来看,潮土的pH下降幅度最大,达到1.02,水稻土和红壤的下降幅度较为接近,分别为0.89和0.88;从土地利用方式来看,林地和水田pH降幅分别为1.00和0.92,旱地降幅为0.82。从全县范围来看,绝大部分地区土壤pH出现大幅下降,中北部和西南部的部分地区下降幅度较突出;相对于1982年,2007年土壤pH降幅分别以0.8～1.2和0.4～0.8区间为主,分别占全县面积的73.82%和15.46%;全县土壤1982年以微酸等级为主,而2007年除全县近13.0%的区域土壤已成为强酸土壤外,其余大部分地区土壤也已接近强酸等级。可见,自全国第二次土壤普查以来近25年间,余江全县及各土壤类型和土地利用方式的土壤pH大幅下降,土壤酸化形势严峻,亟需采取相应措施加以应对。     

基于颜色系数反向粒子群模型的田间作物分割方法

针对复杂多变的农田环境下,田间作物分割既要保留农田作物完整外部形态信息,又要满足农田作业速度的要求,该文提出一种基于反向变异粒子群优化(reverse mutation-particle swarm optimization,RM-PSO)算法提取最优颜色系数的田间作物分割方法。该分割方法分为离线和在线2个部分,离线部分采用反向变异策略提高了初始粒子群群体质量及算法的搜索效率,避免算法早熟收敛,陷入局部最优,引入满意度函数对最优颜色系数进行评价,提取全局最优颜色系数。在线部分采用离线提取的最优颜色系数对作物图像灰度化,进而对灰度化后图像进行阈值分割得到最终的分割结果。试验结果表明,该文方法平均错分率(error distinguish rate)仅为4.8%,低于HSI算法、EXG法以及Mean-shift神经网络分割算法的11.3%、19.5%、5.7%;标准差值为3.1%,相较于HSI算法的7.2%、EXG法的14.7%、及传统PSO方法的7.9%,该文算法具有更高的稳定性;平均处理时间为0.311 s,而HSI方法为0.908 s,Mean-shift神经网络分割算法为1.942 s。该方法不仅能够保证不同光照及不同景物干扰下作物外部形态信息完整,同时处理速度快,鲁棒性好,具有较高的实际应用价值。