大白菜CMS雄性不育发生相关基因的克隆与分析

【目的】筛选和克隆与大白菜CMS雄性不育相关的应答基因。【方法】以大白菜不育系06J45和恢复系01S325-1为材料,利用cDNA-AFLP方法从F2S5群体不育株和可育株花蕾中筛选分离差异表达基因,通过RACE技术对该差异表达基因进行克隆,对基因序列进行生物信息学分析,并利用qRT-PCR定量分析不育株和可育株花蕾发育过程中基因表达的变化。【结果】在F2S5可育株花蕾cDNA混合池中扩增出1条特异表达条带,通过3′RACE和5′RACE克隆得到相应的BrUP基因,全长1 407bp,编码403个氨基酸残基。生物信息学分析表明,BrUP基因与大白菜Bra007268基因序列相近,由6个外显子和5个内含子组成,与拟南芥未知功能基因AT3G56750同源,一致性达90%。保守结构域分析表明,BrUP基因可能是1个具有跨膜结构的O-型岩澡糖基转移酶基因,主要功能是进行糖基化修饰。qRT-PCR定量发现,BrUP只在花蕾发育早中期表达,且在大白菜不育株花蕾发育早期其表达量显著性下调。【结论】成功筛选克隆获得1个与大白菜雄性不育发生相关的功能未知基因BrUP。     

我国日光温室小气候研究进展与展望

简要回顾了我国日光温室的发展历程,将日光温室小气候研究划分为3个阶段:20世纪80年代的起步阶段、90年代的探索发展阶段及21世纪的快速发展阶段。从日光温室小气候监控、小气候变化规律、小气候模拟、温室内小气候与外界的关系、小气候预报、小气候对蔬菜生长发育的影响、小气候调控等7个方面,介绍了日光温室小气候研究的主要成果和进展;从设施农业可持续发展及生产需求、农业气象业务发展需求、日光温室小气候研究存在的薄弱环节等方面,提出立足防灾减灾的日光温室小气候监测预测技术研究、立足气候资源优势的小气候高效利用技术研究、立足农业气象业务发展的小气候定量分析评估技术研究、立足节能降耗和低碳生产的小气候调控技术研究等,将是未来日光温室小气候研究的重点和热点。     

5个美洲黑杨品种EST-SSR指纹图谱的构建及遗传差异分析

【目的】利用新型分子标记EST-SSR,从分子水平上区分亲缘关系较近、形态上难以区分的5个美洲黑杨品种,并构建其指纹图谱。【方法】采用EST-SSR分子标记,从22对引物中筛选多态性引物,用以鉴别I-69杨、陕林3号、创新杨1号、南抗1号、北抗1号5个美洲黑杨品种,并根据多态性条带计算各品种间的遗传相似系数,构建各自的指纹图谱。【结果】从22对引物中筛选出的17对多态性引物共扩增出86条谱带,其中多态性条带69条,多态性比率为80.23%,有5对引物可以将5个美洲黑杨品种完全区分开;各品种间的遗传相似系数为0.444 4~0.717 2,平均相似系数为0.580 8;构建了各品种的EST-SSR特征指纹图谱。【结论】5个美洲黑杨品种间的遗传差异较小,其中创新1号与陕林3号遗传差异最大。     

酶解细胞壁对低等级烟叶品质的改良作用

【目的】考察多糖复合酶、中性蛋白酶、果胶酶、淀粉酶对低等级烟叶细胞壁物质的降解效果,以提高低等级烟叶的品质和利用价值。【方法】以亳州X3L下部烟叶为研究对象,经多糖复合酶、中性蛋白酶、果胶酶、淀粉酶处理后,通过感官评定试验及细胞壁物质含量变化确定对感官品质改良效果最优的酶类;结合实际生产工艺和正交试验得到复配酶解低等级烟叶的工艺条件;并通过扫描电镜试验、热失重试验及GC-MS测定烟叶中中性致香成分含量的变化,考察酶解处理对烟叶性质的影响。【结果】多糖复合酶和中性蛋白酶对低等级烟叶细胞壁物质降解效果适中;复配酶解低等级烟叶的最佳工艺条件为:多糖复合酶用量490U/g,蛋白酶用量208U/g,酶解时间4h;经过酶处理后的烟叶表面结构发生了一定程度的变化,表面褶皱减少;酶处理对烟叶燃烧性质没有较大影响;酶处理提高了低等级烟叶中的中性致香成分含量。【结论】多糖复合酶与蛋白酶复配处理提高了低等级烟叶的品质,其处理工艺可应用于工业生产。     

水分处理及覆膜历时对春玉米生理特性的影响

【目的】探究不同水分处理模式及不同覆膜历时对春玉米光合特性与根系活力的影响,为春玉米节水高产栽培提供参考。【方法】在移动式遮雨棚下,以"隆玉58"为供试材料,采用子母桶栽土培法和一般桶栽相结合的方法,研究全生育期充分灌水和分生育期调亏灌水2种水分处理模式,以及覆膜到拔节期、覆膜到抽雄期和全生育期覆膜3种覆膜历时对春玉米苗期、拔节期和抽雄期净光合速率、蒸腾速率、水分利用效率以及根系活力的影响。【结果】调亏灌水期间的土壤水分亏缺降低了春玉米叶片的净光合速率和蒸腾速率,抽雄期恢复充分灌水后,两者均有一定程度的改善。相对于叶片的净光合速率,蒸腾速率对土壤水分亏缺更为敏感。与充分灌水相比,调亏灌水有利于叶片水分利用效率的提高。充分灌水下根系活力大于调亏灌水,抽雄期复水后,除覆膜到抽雄期处理外,其余2个处理均与充分灌水无显著性差异。【结论】叶片蒸腾速率对土壤水分状况较净光合速率更为敏感,水分亏缺可提高叶片的水分利用效率,覆膜到抽雄期可获得较高的净光合速率和叶片水分利用效率。     

梯级水库调度函数表征形式应用研究

【目的】针对梯级水库联合调度函数研究的不足,提出一种有效的梯级水库调度函数表征形式,为梯级水库优化运行提供技术支撑。【方法】通过系统研究梯级水库联合调度函数的表征形式,分析调度函数决策变量以及相关因子的影响,应用逐步回归方法对调度函数的相关因子进行拟合及选择,并以乌江流域梯级水库联合调度为例进行了应用。【结果】利用所提出的梯级水库调度函数形式,以乌江流域梯级水库为例,形成以时段平均出库流量为决策变量的梯级水库调度函数,通过长系列资料验证,乌江流域梯级水库多年平均发电量较梯级设计发电量增加了14.43亿kW·h,保证出力提高到2 431.9 MW,有效提高了梯级水库的发电效益。【结论】梯级水库联合调度函数的表征形式能够反映决策变量属性与水库各要素间的联系,且基于逐步回归方法确定的调度函数相关因子可以满足调度需求,能够用于指导梯级水库运行。     

EVP模型及其在预压处理软土路基水平位移计算中的应用

【目的】研究将EVP模型应用于预压荷载作用下软土路基水平位移计算的可行性,为软土路基稳定性的评价与控制提供支持。【方法】通过绘制应力和应变增长路径变化的图形,分析了真空预压、堆载预压以及真空 堆载联合预压法加固软土路基时土体的应力和应变变化,介绍了EVP模型的基本公式和计算过程,提出了用该模型表示软黏土的应力－应变关系,结合经典比奥固结理论,推导了考虑蠕变的预压荷载作用下软土固结变形的有限单元计算方法,并进行了工程实例计算。【结果】1）不同预压方法的应力路径和应变路径均不相同;2）用EVP模型描述不同预压荷载作用下软黏土的应力－应变关系时,其具有不考虑应力路径和不划分主、次固结的优越性;3）在比奥固结理论中,用EVP模型反映软土的物理方程时,能全面描述考虑弹黏塑性质的软土路基的固结变形,可准确计算软土路基的水平位移;4）EVP模型的软土土体黏性参数ψ/V和塑性参数λ/V对水平位移都有比较明显的影响。【结论】用EVP模型反映软土的弹黏塑性的本构关系时,可相对准确地计算预压荷载作用下软土路基的水平位移。     

陕西豌豆种质资源形态性状遗传多样性分析

【目的】阐明陕西豌豆种质(含省内及来自省外的资源)的形态特点,揭示其遗传结构、遗传多样性的差异,为陕西豌豆资源的利用和育种提供理论依据。【方法】根据生育期、花色、粒色和粒形的不同选取100份种质,分析陕西豌豆及省外豌豆资源生育期、株高、单株荚数、单荚粒数、百粒质量、单株产量、花色、粒形、粒色9个形态性状的分布特点,计算各性状在不同群体中的遗传多样性、遗传距离,并对选取的100份材料进行聚类分析,在主成分分析的基础上绘制品种分布的三维散点图。【结果】陕西豌豆以紫花、麻粒和白粒、圆粒为主,从陕北到陕南皱粒比例增加,粒色类型更加丰富。省外豌豆以白花、白粒、圆粒为主,但皱粒豌豆的比例明显高于陕西豌豆。与陕西豌豆相比,省外资源生育期短,株高低,单株荚数、百粒质量、单株产量高。陕西以及陕南豌豆的平均遗传多样性高于省外群体,省内不同地区间的平均遗传多样性指数以陕南为高,其次是陕北、关中。省外群体的平均遗传距离大于省内群体。省内群体的平均遗传距离以陕南为最大,然后依次是关中、陕北;省内不同群体间的平均遗传距离,以陕南-关中为最大,然后依次是陕南-陕北、关中-陕北。聚类分析将供试100份种质分成2类,第Ⅰ类主要由陕南、省外品种组成,第Ⅱ类主要由关中、陕北组成。聚类和三维散点图结果显示,陕南品种分布最为广泛,其次分别是省外、关中、陕北的品种,不同地区的品种没有形成相对独立的区域,而是相互穿插,界限模糊。【结论】省外资源的农艺性状优于省内资源,是陕西豌豆资源的重要补充。陕西豌豆的遗传多样性以及遗传距离与品种的地理来源相关不明显。     

不同寄主植物上麦长管蚜生活史的比较

【目的】探讨寄主植物对麦长管蚜种群分化的作用,剖析寄主转换对其生长发育及繁殖的影响。【方法】在人工气候箱中于温度(20±1)℃、相对湿度(65±5)%、光周期为16h∶8h(L∶D)的条件下,对麦长管蚜在不同寄主植物(小麦、大麦、燕麦)及转换寄主后的生活史和生命表参数进行比较。【结果】不同寄主植物上,麦长管蚜种群的若虫发育历期以及成虫寿命、存活率和繁殖力都存在很大差异。当原始寄主和替代寄主相同时,与大麦上麦长管蚜种群相比,小麦和燕麦上麦长管蚜种群若虫发育历期和成虫寿命较短,存活率、繁殖力、种群内禀增长率、净增殖率和周限增长率均较高。小麦上麦长管蚜种群转到燕麦上后,其成虫寿命和繁殖期缩短。大麦上麦长管蚜种群转接到小麦和燕麦上后,其若虫发育历期明显缩短,净增殖率明显增加。各寄主植物上麦长管蚜种群转换寄主后,其存活率和繁殖力会发生明显改变。【结论】转换寄主后,各寄主植物上麦长管蚜种群呈现一定程度的分化。     

花生栽野杂交后代抗病基因类似物的克隆与分析

【目的】在花生野生种、栽培种及栽野杂交后代中,克隆抗病基因类似物(Resistance gene analog,RGA)相关基因片段,为抗病基因的进一步分离、鉴定及利用奠定基础。【方法】以14个花生栽野杂交种和2个抗病花生亲本为材料,应用PCR方法扩增来自基因组DNA的抗病基因类似物序列,并分析其同源性。【结果】扩增出15条来自基因组DNA的抗病基因类似物序列,序列长度在500bp左右,由此推导出的15条氨基酸序列含有典型的NBS保守区的N端糖基化位点、蛋白激酶C磷酸化位点、酪蛋白激酶Ⅱ磷酸化位点、N-豆蔻酰化位点。15条花生RGA氨基酸序列间的同源性在73.2%~100.0%,与已发表的花生抗病基因类似物的相似性较高,达72.1%~100.0%;与已知的其他作物的抗病基因编码的氨基酸序列有34.1%~54.6%的同源性。【结论】分离到的15个花生抗病基因同源片段为抗病基因的部分序列。