雪山草鸡感染传染性法氏囊病病毒新型变异株的鉴定

传染性法氏囊病病毒(infectious bursal disease virus,IBDV)新型变异株正在我国广泛蔓延,给商品肉鸡群和蛋鸡群带来了新的威胁。本研究对一个疑似发生非典型传染性法氏囊病的地方品种雪山草鸡群进行了RT-PCR检测,并对分离的3株毒株进行了基因测序及序列分析。结果显示,引起该鸡群发病的病原是IBDV新型变异株,属于A2dB1基因型;这3个毒株的VP2高变区编码蛋白上含有IBDV变异株的特征性氨基酸,也具有IBDV新型变异株的独特氨基酸。结果提示,我国地方品种鸡群中也有IBDV新型变异株的流行,现有的部分商品化IBDV疫苗已不能有效预防IBDV新型变异株的流行。     

小麦Glu-3位点基因拷贝数的变异分析

【目的】基因拷贝数变异是一种常见又重要的基因结构变异,往往影响个体表型。低分子量麦谷蛋白（low-molecular-weight glutenin subunit,LMW-GS）是小麦贮藏蛋白的主要组成部分,位于Glu-3位点。小麦作为异源六倍体,其庞大且复杂的基因组结构导致难以利用传统方法检测目的基因的拷贝数,针对小麦基因组,筛选可靠稳定的内参基因和体系,探索适合复杂基因组的拷贝数变异测定技术,测定Glu-3位点LWM-GS基因拷贝数。【方法】以Acc1为内参基因,根据基因序列设计内参引物和探针,通过定性和定量PCR测定内参基因在12个普通小麦品种中的拷贝数,分析该基因拷贝数在不同品种间的稳定性;又以小麦品种篙优2018的5个稀释浓度的基因组DNA为模板,利用qRT-PCR验证Acc1内参系统的重复性和准确性;根据Glu-A3位点LMW-GS基因序列设计特异性引物及探针,利用qRT-PCR和ddPCR 2种方法检测8个小麦品种Glu-A3位点基因拷贝数,比较后选择更优的高通量基因拷贝数检测方法;再根据Glu-B3和Glu-D3位点LMW-GS基因序列设计相应的特异性引物及探针,并利用ddPCR技术检测和分析了231份小麦品种的Glu-A3、Glu-B3和Glu-D3位点上LMW-GS基因拷贝数。【结果】Acc1在12个普通小麦品种间、同一品种5个DNA稀释浓度间的拷贝数测定结果一致,技术重复间的变异系数仅为0.07%—0.77%,所构建的Acc1内参系统稳定;比较qRT-PCR和ddPCR 2种拷贝数检测方法,8个品种所测的Glu-A3位点拷贝数结果一致,分别为3、5、3、4、3、3、3和3;且ddPCR检测重复间的变异系数为0.30%—1.67%,远低于qRT-PCR的3.14%—12.72%,更加可靠;利用ddPCR对231份普通小麦品种的Glu-A3、Glu-B3和Glu-D3位点上LMW-GS基因拷贝检测后分析发现,大多数小麦品种在3个位点上的拷贝数为4,所占频率分别为51.95%、32.03%和28.57%,Glu-3位点总拷贝数变异范围为10—21,变异系数为16.12%。【结论】Acc1内参系统具有良好的稳定性和重复性,可以用作小麦Glu-3位点和其他目的基因拷贝数检测的内参;qRT-PCR和ddPCR均可用于小麦基因拷贝数的检测,但后者更稳定、可靠,且操作简单、检测通量高。     

喀斯特断陷盆地不同植被恢复模式土壤水分动态变化

[目的]以喀斯特断陷盆地小流域中典型植被恢复模式,即桉树(Eucalyptus maideni)林、冲天柏(Cupressus duclouxiana)林、马尾松(Pinus massoniana)林以及天然次生灌丛、高盖度车桑子(Dodonaea viscosa)灌丛和低盖度车桑子灌丛为研究对象,探究断陷盆地不同植被恢复模式土壤水分时空变异规律,为该地区植被生态恢复工作提供参考。[方法]利用自动气象观测系统和土壤水分传感器同步监测2016年5月—2017年4月期间小流域降雨量与各林地土壤水分,采用变异系数与克里金插值分析方法,对6种植被恢复模式林地的土壤水分时空异质性以及持续干旱条件下土壤水分衰减特征进行研究。[结果]表明:(1)同一植被类型不同土层雨季和旱季土壤体积含水量垂直变化趋势相同,且雨季土壤水分含量显著高于旱季(P0.05),均为中等变异(Cv:12.88%28.66%)。(2)同一乔木林雨季和旱季的土壤活跃层与次活跃层垂直分布不同,但同一灌丛雨季和旱季分布相同。(3)6种植被恢复模式土壤体积含水量均在降雨量较充足的8—9月达到最大值,其变化范围介于26.25%44.08%之间,在降雨量明显不足的3—4月达到最小值,土壤体积含水量介于9.48%17.47%之间。(4)3种乔木林0 30 cm土层、3种灌丛0 10 cm土层充分降雨后约10 d土壤水分恢复为降雨前1 d水平,低盖度和高盖度车桑子灌丛10 30 cm土层土壤水分降雨后15 d恢复为降雨前1 d水平,并且接近植物萎蔫系数。[结论]不同植被恢复模式间雨季、旱季和月均土壤体积含水量均表现为桉树林天然次生灌丛冲天柏林马尾松林高盖度车桑子灌丛低盖度车桑子灌丛。喀斯特断陷盆地季节性干旱和临时性干旱问题严峻,乔木林和灌丛经充足降雨,达到田间持水量后,在连续放晴天气下林地土壤水分可供植物10 15 d的消耗。     

基于地区和土类的吉林省农田耕层土壤氮素时空变化特征

为明确吉林省农田耕层土壤氮素营养的时空变化特征,基于2005—2013年间测土配方施肥项目测定的土壤全氮和碱解氮数据,分析吉林省不同地区、土类农田耕层土壤氮素养分的空间变异特征,并与第2次土壤普查数据对比,探讨土壤氮素养分的时间变化趋势。结果表明,目前吉林省农田耕层土壤全氮含量为0.4~3.9g/kg,平均为(1.62±0.60)g/kg,碱解氮含量为15~360 mg/kg,平均为(145.0±59.5)mg/kg。不同土类之间全氮和碱解氮含量的高低顺序一致,均以暗棕壤最高,平均分别为(2.02±0.57)g/kg和(190.2±72.80)mg/kg,其后依次为白浆土、水稻土、黑土、草甸土、黑钙土和风沙土;空间变异方面,吉林省农田耕层土壤氮素营养水平呈自东向西逐渐下降的分布特征,全氮和碱解氮含量在县域尺度上存在显著正相关关系;时间变化方面,吉林省农田耕层土壤全氮和碱解氮含量相比第2次土壤普查均呈明显上升趋势,中部地区变化最显著,西部地区变化相对较小。不同土类之间,黑土、黑钙土、草甸土和风沙土呈上升趋势,而暗棕壤、白浆土和水稻土出现下降,其中以风沙土的增加和暗棕壤的下降最明显。综上所述,吉林省农田耕层土壤氮素营养状况在空间上存在显著差异,时间上也发生了巨大变化。建议中部粮食主产区应严格控制作物施氮量以提高氮肥效率,降低环境风险,东、西部地区应因地制宜优化氮肥管理以提升地力,实现增产增效。     

利用高通量测序快速定位目标性状位点的研究

为了快速鉴定目标性状遗传位点,开发与性状连锁的分子标记,用于剔除高世代选育株行中不利性状,从而加速育种进程。以大豆MS轮回群体中发生花色分离的F_6株行为研究材料,利用其衍生的F_(6∶7)中20个紫花和17个白花纯合家系分别构建2个DNA混池,通过高通量重测序技术获得变异信息,明确SNP富集区,并在SNP富集区内开发分子标记对目标性状进行连锁分析。结果显示,在2个DNA混池间发现329 992个SNP位点,表明混池间的遗传背景已经非常相似,但未发现明显SNP富集区,表明可能存在较多假阳性位点;进一步对高质量(Quality100)的SNP变异位点进行筛选,并去除杂合SNP位点,最终获得3 371个可信位点。其中,位于13号染色上的SNP变异有700个(占比20.77%),并在20～30 Mb的物理区间形成一个最大的SNP富集区,推测调控花色的W1位点可能位于此区间内。利用该区间内SNP信息开发出dCAPS-1、dCAPS-2分子标记,连锁分析结果显示其与W1位点紧密连锁(W1-(0.4 cM)-dCAPS-1-(2.3 cM)-dCAPS-2),表明W1位点位于SNP富集区内。综上所述,通过构建高世代株行的分离群体混池,利用高通量测序方法可以快速定位控制目标性状的遗传位点,且开发的dCAPS标记可以有效剔除不利性状,从而加速遗传育种进程。     

近30年湟水流域土壤全氮时空变异及影响因素

基于湟水流域1985年第二次土壤普查的45个剖面数据和2015年土壤调查的61个剖面数据,采用统计和地统计学法,分析了流域0~15 cm和15~30 cm土层近30年全氮(TN)的时空变异及影响因素。结果表明:从1985年至2015年,0~15 cm和15~30 cm层TN均值分别由1.33 g kg-1和1.15 g kg-1升高至2.25 g kg-1和2.08 g kg-1,增幅为69.20%和80.87%;近30年来,湟水流域0~15 cm和15~30 cm土层全氮呈现增加趋势,其中西部、北部、中部以增加为主,东南部以递减为主;空间相关性由强变为中等,1985年TN含量在东西和南北两个方向均呈现先减后增的趋势,2015年则整体呈从东南向西北增加的趋势;气候因子、海拔、土壤质地、土壤类型等自然因素和土地利用、施肥、种植结构以及农业机械化等人为因素共同导致了TN时空分异,人类对土壤养分干预作用表现出增强的趋势。考虑到TN含量存在较大的时空变异,建议建立湟水流域土壤TN含量长期监测点,并对农业氮肥的施用实行分区管理,以保障整个农业流域的可持续发展。     

保山市烤烟主要化学成分的变异

分析2010—2017年云南保山5个主产烟区(昌宁区、龙陵区、隆阳区、施甸县、腾冲市)3个主栽品种(K326、云烟87、红花大金元)的上、中、下部位烤烟的主要化学指标的变异特征。结果表明:不同年份间烤烟主要化学指标存在一定的变异,烟叶氯、钾氯比、糖碱比属强变异,稳定性较差,总糖、还原糖属弱变异,稳定性好。保山不同烟区之间烤烟化学指标的差异显著,龙陵区糖碱比最适宜(10.67),钾含量较其余4个烟区高7%~26%;氮碱比总体偏低,施甸县最低(0.65),腾冲市、昌宁区最接近优质烤烟化学成分适宜范围;隆阳区氯含量较其余4个烟区高36%~60%。烤烟品种间钾、还原糖、钾氯比、氮碱比差异显著,红花大金元还原糖含量较云烟87、K326分别高出4%、15%。B2F烟碱含量较X2F高56%,X2F的钾含量(2.35%)显著高于B2F、C3F。     

河套平原典型县域耕地土壤养分空间变异特征研究

为研究河套平原地区土壤养分状况,探究县域尺度土壤养分的空间变异性与分布特征,以杭锦后旗县域耕地为对象,采用实地调查和地统计学相结合的方法,研究该区耕层土壤有机质、全氮、有效磷、速效钾养分含量状况,分析土壤养分空间分布及其变异特征。结果表明,研究区耕层土壤有机质、全氮、速效磷和速效钾平均含量依次为13.90 g/kg、0.93 g/kg、16.25 mg/kg和170.79 mg/kg,土壤有机质和全氮处于缺乏状态,速效磷含量中等,而速效钾的含量较为丰富。从空间变异及相关性看,各土壤养分的变异程度都为中等变异,有机质和速效钾为中等相关性,全氮和有效磷均为弱相关性。从空间分布格局看,土壤有机质与全氮分布规律相近,呈现西北部高、东南部和东北部低的特点;土壤速效钾整体分布较为均衡;速效磷空间差异明显,呈东高西低格局。针对该地区土壤养分含量及分布规律,在进行养分管理过程中,应以控氮、稳磷、稳钾、全区规划与重点应对相结合的原则,坚持以有机肥为主、有机与无机相结合的施肥策略。对县域尺度耕地土壤养分状况的调查研究和统计分析,明晰了区域土壤养分空间分布特征及其与土地利用方式之间的关系,为河套平原耕地土壤养分管理、地力培育以及合理施肥运筹等提供科学依据。     

钝叶柃花器官性别分化的形态学研究

【目的】柃木属植物为热带和亚热带常绿阔叶林灌木层优势种,传统认为是严格的雌雄异株,但在重庆缙云山钝叶柃却存在性别变异现象,即除了典型的雌株、雄株还有两性变异株。通过对不同分化时期的花芽进行形态和结构观察,比较两性变异花芽与典型的雌花芽、雄花芽分化过程的异同,旨在掌握钝叶柃不同性别花芽分化的整体进程及各分化时期的形态特征,明确花芽性别分化的关键时期,进而为探讨性别分化的相关机理提供重要的形态学证据。【方法】以钝叶柃典型的雌株、雄株、两性变异株的花芽为试验材料,采用常规石蜡切片法对花芽分化过程中的外部形态变化和组织结构进行观察分析。【结果】1)钝叶柃1～4个花芽着生于当年生新枝及2年生枝叶腋处; 2)花芽分化始于8月上旬,12月中下旬基本完成,历时120天左右,之后花芽处于休眠状态,次年2—3月进入始花期,两性变异花花芽分化时间晚于雄花芽、雌花芽; 3)花芽分化大致可以划分为5个时期,即苞片分化期、萼片分化期、花瓣分化期、雌雄蕊分化期、雌雄蕊成熟期; 4)在花芽发育过程中,两性变异花芽和雄花芽的雌雄蕊原基同时出现,雄花中雄蕊原基正常发育而雌蕊原基停止发育,两性变异花中雌雄蕊原基皆正常发育;雌花中只见雌蕊原基,未见雄蕊原基。5)在雌雄蕊分化期,两性变异花中,雌蕊原基发育速度略快于雄蕊原基,雌蕊发育与雌花一致,中央心皮原基基部愈合膨大,中部凹陷形成子房室,顶端愈合向上延伸形成花柱;雄蕊发育与雄花一致,雄蕊原基上端膨大形成花药,下端形成短的花丝。在雌雄蕊成熟期各花器官继续生长,发育日趋成熟。6) 3种不同性别花芽长宽比在分化的整个过程中均呈先上升后下降的趋势,雄花芽在萼片分化期长宽比值达到峰值,而雌花芽、两性变异花芽均在雌雄蕊分化期达到峰值。花芽外部形态特征(形状、色泽)在5个分化时期的动态变化依次为圆锥形(绿色)→椭圆形或近圆形(绿色褪尽,深紫红色)→圆胖(深紫红色)→圆形,雄花芽顶端圆钝,雌花芽、两性变异花芽顶端渐尖(紫红色逐渐褪去,绿色加深)→椭圆形(紫红色完全褪尽,由嫩绿色逐渐变成黄绿色或棕绿色)。【结论】钝叶柃3种不同性别花芽在苞片分化期、萼片分化期、花瓣分化期花芽形态和内部组织结构保持一致,而在雌雄蕊分化期出现较大差异,两性变异花芽与雄花芽的分化较为相似,均出现雌蕊、雄蕊原基,明确性别分化的关键期为雌雄蕊分化期,随着分化时期不断推进,花芽外部形态也发生相应的变化。     

俄罗斯小麦高分子量麦谷蛋白亚基(HMW-GS)分析及评价

为了解俄罗斯小麦种质资源的品质遗传基础,本研究利用聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)对高分子量麦谷蛋白亚基(HMW-GS)组成进行研究。结果表明:俄罗斯小麦在Glu-A1位点具有1、2~*和Null三种等位变异,Glu-B1位点具有6+8,7+8,7+9,13+16,14+15和17+18六种等位变异,Glu-D1位点具有2+12和5+10两种等位变异。俄罗斯小麦麦谷蛋白亚基组成共有20种,其中,以2~*、7+9、2+12,2~*、7+9、5+10和1、7+9、5+10为主,占比分别为28.65%、27.49%和14.63%,其他HWM-GS组成占比低于3.51%。根据Payne评分标准对俄罗斯小麦品质进行评价,评分范围5～10,评分为10的HWM-GS组成有6个,分别为1、7+8、5+10,2~*、7+8、5+10,1、17+18、5+10,2~*、17+18、5+10,1、13+16、5+10和1、14+15、5+10,分别占比3.51%、2.34%、2.34%、1.75%、0.58%和0.58%。这些数据可以看出俄罗斯春小麦优质亚基变异较为丰富,而且,优质麦谷蛋白亚基13+16、14+15、17+18在东北春小麦中罕见,为改良当地小麦品质提供了重要的种质资源。