杜仲雌花芽2个发育时期转录组分析

杜仲(Eucommia ulmoides)的果实是提取杜仲胶和杜仲籽油的重要原材料,在工业、医疗、食品等领域开发前景广阔。为了揭示雌蕊原基发育相关基因的表达情况,本研究以杜仲果用良种‘华仲6号’(Huazhong No.6)为材料,利用lllumina Hiseq X-10高通量测序平台,分别对花序原基分化期和雌蕊原基分化期的花芽进行转录组测序,通过生物信息学对2个发育时期的雌花芽转录组进行比较分析,筛选出与杜仲雌蕊原基发育相关的差异基因。结果显示,转录组测序共获得68.11 Gb数据,各样品的Clean reads与杜仲基因组进行序列比对,比对效率为91.59%~92.05%,同时2个发育时期共筛选出485个差异表达基因,其中219个差异基因在雌蕊原基分化期表达上调,266个表达下调。差异基因GO富集结果表明,花的发育、光周期现象、激素生物合成以及蛋白结合转录因子活性等相关的生物途径被富集。KEGG富集结果表明淀粉和蔗糖代谢、碳代谢、昼夜节律和植物激素信号转导等代谢通路被富集。结果表明光周期途径是诱导杜仲成花的重要途径,且雌蕊原基发育受碳水化合物、植物激素和其他代谢物质调控。本研究为杜仲花器官发育调控基因的挖掘提供了基础数据,也为果用杜仲的分子育种提供了参考。     

杜仲雄花氨基酸主成分分析与综合评价

【目的】研究不同种质杜仲Eucommia ulmoides雄花氨基酸含量差异,评价杜仲雄花基于氨基酸构成的综合品质。【方法】利用自动氨基酸分析仪对193份杜仲种质雄花氨基酸含量及组成进行测定,采用主成分分析法对杜仲雄花氨基酸进行客观评价,计算综合得分及排名。【结果】193份杜仲种质雄花中均含有17种氨基酸,总氨基酸和必需氨基酸质量分数分别为206.23和68.37 mg·g-1,天冬氨酸和谷氨酸是主要的2种氨基酸。经主成分分析提取了6个主成分,且第1和第2主成分(必需氨基酸因子)对杜仲雄花氨基酸影响较大。按5%入选率确定了氨基酸性状优良的6种雄花资源,综合评价得出9个种质(10419x、10519x、10345x、10444x、10370x、10552x、10589x、10339x和10515x)杜仲雄花氨基酸品质较好。【结论】主成分分析法可以有效比较不同种质杜仲雄花氨基酸综合质量。     

我国杜仲产业高质量发展的基础、问题与对策

杜仲为我国十分重要的国家战略资源树种,既是世界上极具发展潜力的优质天然橡胶资源,又是我国特有的名贵药材和木本油料树种,也是维护生态安全、增加碳汇、国家储备林建设、实现绿色养殖的重要树种,广泛应用于航空航天、国防、交通、电力、通讯、化工、水利、医疗、体育、农林等领域。从我国杜仲的国家战略地位出发,论述了杜仲产业高质量发展的技术基础和科技支撑成效。经过我国科技工作者数十年的不懈努力,已定向选育出果用、雄花用、叶用和果材药兼用系列杜仲良种,为我国杜仲产业高质量发展提供了优质资源基础;创新了杜仲果园化栽培模式、杜仲雄花园、短周期叶用林、果材药兼用国家储备林栽培等新的栽培模式与技术,突破了杜仲资源高效栽培的技术瓶颈;杜仲橡胶绿色提纯及其在高性能轮胎、军事国防等领域中的应用研究取得重要突破;以α-亚麻酸软胶囊为代表的杜仲籽油产品、以杜仲雄花为原料生产的杜仲雄花茶等系列产品、以杜仲叶片为原料生产的杜仲功能饲料及其畜禽健康产品、杜仲功能型食用菌等产品的研发与资源的高效利用,促使杜仲由单一药用迅速扩展到杜仲橡胶、木本油料等国家战略资源的全面开发,杜仲产业链条进一步完善,杜仲综合效益显著提升,杜仲资源高值化利用技术有力支撑了产业发展。但是,我国杜仲产业发展仍存在适宜现代杜仲产业发展的良种资源严重不足、杜仲橡胶规模化高效提纯及产品研发技术瓶颈亟待突破、产业化水平及政府支持力度较低、社会认知度不够等问题。今后要加强杜仲产业发展的顶层谋划,加快构建杜仲现代产业体系,强化杜仲科技创新及技术推广体系建设,加快构建杜仲产业发展政策支持体系,促使杜仲产业成为我国精准脱贫与乡村振兴的重要力量,推动我国战略资源产业及大健康产业的可持续发展。     

利用表型性状构建杜仲雄性资源核心种质

以306份杜仲雄性种质为试验材料,通过测量杜仲雄花和叶片等相关的22个表型性状,从遗传距离、取样方法、取样比例、聚类方法 4个层次探讨了构建杜仲雄性资源核心种质的最佳取样策略。应用均值差异百分率(MD)、方差差异百分率(VD)、极差符合率(CR)和变异系数变化率(VR)4个参数来检验各取样策略的优劣。通过比较核心种质和原始种质的表型多样性指数、符合率和主成分,对构建的核心种质进行代表性检验。结果表明:"多次聚类优先取样法+10%的取样比例+马氏距离+最短距离法"取样策略最佳,其均值差异百分率、方差差异百分率、极差符合率和变异系数变化率分别为0%、86.36%、100%和157.62%。核心种质的最终取样比例为10.8%。核心种质与原始种质22个表型性状上的多样性指数t检验结果不显著。核心种质与原始种质在22个指标上的均值符合率在92%~100%之间,最大值、最小值符合率为100%,多样性指数符合率在89%~100%之间。原始种质和核心种质的前10个主成分相同,累积贡献率分别为84.834%和90.422%。获得的33份杜仲雄性种质能够代表306份原始种质的表型变异特征。     

杜仲叶粉对绿壳蛋鸡蛋品质、血清生化指标、屠宰性能及肉质性状的影响

本试验旨在探究饲粮中添加不同水平杜仲叶(EUL)粉对绿壳蛋鸡蛋品质、血清生化指标、屠宰性能以及肉质性状的影响。选择体重、产蛋率相近,健康状态良好的产蛋初期绿壳蛋鸡80只,随机分为4组,每组20只。各组分别饲喂添加0(CTL组)、2%(EUL1组)、4%(EUL2组)、6%(EUL3组)杜仲叶粉的玉米-豆粕型饲粮。预试期5 d,正试期70 d。饲喂试验结束后对各组鸡的蛋品质、血清生化指标、屠宰性能以及肉质性状进行测定。结果表明,饲粮中添加杜仲叶粉后,血清中甘油三酯(EUL1、EUL2和EUL3组)、葡萄糖(EUL2和EUL3组)和尿素(EUL2和EUL3组)与CTL组相比极显著降低(P<0.01);各试验组蛋品质、屠宰性能与CTL组相比差异均不显著(P>0.05);肝脏重(EUL1和EUL2组)和心脏重(EUL1、EUL2和EUL3组)与CTL组相比极显著降低(P<0.01);腿肌蛋白(EUL1组)和胸肌脂肪(EUL2组)含量与CTL组相比显著提高(P<0.05);腿肌pH24 h(EUL2组)与CTL组相比显著提高(P<0.05);腿肌剪切力(EUL2组)与CTL组相比极显著降低(P<0.01)。说明杜仲叶粉可显著降低血清中甘油三酯、葡萄糖、尿素的水平;不影响蛋品质,但能改善绿壳蛋鸡肌肉品质,提高胸肌脂肪、腿肌蛋白质含量和腿肌嫩度,显著降低鸡的肝脏重和心脏重。本试验中,杜仲叶粉在蛋鸡饲粮中的适宜添加水平为4%。     

收获时间和覆土对杜仲短周期矮化林生物量的影响

【目的】了解杜仲短周期矮林模式适宜的收获时间和种植密度。【方法】在66 667株/hm~2栽植密度下,按完全随机区组试验设计,设定4个收获时间,分别为2017年8月30日、9月15日、9月30日和10月15日,每个时间点收获时分成2组,一组平茬后将根桩覆土,另一组不覆土,于次年观察发芽时间,测定生长指标和生物量,比较66 667、33 333、22 222、16 667和13 333株/hm~2种植密度下杜仲矮林地上部分生物量。【结果】收获时间影响次年杜仲的发芽时间,总体上收割越早,发芽越晚。对收割后根桩进行覆土,次年不同收获时间叶片、树皮和茎各自处理间的生物量差异均显著。其中,2017年9月30日和10月15日收割的矮林,次年叶片、树皮和茎的生物量较其他处理高;平茬后根桩未覆土组中,次年不同收获时间叶片、树皮和茎各自处理间的生物量差异均不显著,而且各器官未覆土组生物量大多高于覆土组。另外,33 333和66 667株/hm~2栽植密度下的叶片、树皮和茎生物量显著高于其他3个栽植密度的生物量,其中33 333株/hm~2栽植密度下叶片、树皮和茎的生物量均值分别为4 656.71、1 967.28和15 121.02 kg/hm~2。【结论】应尽量待杜仲短周期矮林苗木进入休眠期进行收割,及时进行平茬后根桩的覆土作业,栽植密度最好采用33 333株/hm~2,每个根桩留置2～3个主枝,有利于次年生物量的积累。     

ZCQ型中小型泵站铲抓式清污机械的研制与应用(连载)

一、课题的提出我国目前有叫叫。型泵站数万座，在这些泵站中，进水水地拦行设施绝大部分安装简陋。通过泵站运行实践证明，在泵站的引水渠中，经常漂浮我携带大量的杂草污物，特别是夏、秋作物收获季节，大量的杂草污物在拦污栅前聚积。对此，虽在泵站运行过程。I股人大量人工进行打捞，但终因而大、星广和人力所限而无能为力。由于拦污洲前不能及时清除污物，造成拦污棚上下游水位落差～股达OS～1．Zm。据某些泵站的测试资料提供，由于杂草污物的堵塞，使泵站效率势遍降低5％～Ic％。这不仅增加了抽水成本，而且往往会引起机组的振动和…     

杜仲雄花形态性状的遗传多样性分析

[目的]揭示杜仲种质资源雄花主要形态性状的遗传多样性,为有效评价、利用杜仲雄花资源,以及为杜仲育种提供理论依据。[方法]对193份杜仲种质资源雄花花径、花高、干质量、含水率、雄蕊长度、雄蕊数及千蕊质量等主要形态性状进行测定,并进行遗传多样性分析。[结果]表明:不同种质间杜仲雄花花径、花高、干质量、含水率等7个主要形态性状均存在较大变异,变异系数幅度5.18%40.47%。不同性状遗传多样性指数较高,变化范围为1.825 0 2.012 3。不同性状之间相关程度极为显著,其中,花径与花高间相关系数达0.746,花高与干质量相关系数达0.667,雄蕊长度与千蕊质量相关系数达0.831。通过聚类可将193份杜仲种质资源可分为5大类群,其中第Ⅲ类群种质包括15份材料,且各性状表现最优。主成分分析结果显示,累计方差贡献率达86.625%的前3个主成分适于评定杜仲雄花资源。[结论]杜仲种质资源雄花主要形态性状表现出丰富的遗传多样性,有较大的改良潜力,可为杜仲育种及雄花资源开发利用奠定基础。     

基于等位基因最大化法初步构建杜仲核心种质

【目的】构建杜仲核心种质,去除基因库中的遗传冗余,为杜仲种质资源的保存、研究和利用提供依据。【方法】以国内外54个地区的887份杜仲种质资源为试验材料,基于9对基因组SSR引物和等位基因数目最大化策略构建杜仲核心种质。利用分子生物学软件和统计分析软件,通过等位基因数(n)、平均等位基因数(Na)、平均有效等位基因数(Ne)、平均Shannon指数(I)、平均Nei’s遗传多样性指数(H)、平均基因型数(Ng)、平均多态信息含量(PIC)7个遗传多样性参数及其保留比例对所构建核心种质进行评价,结合遗传多样性指数的t检验法和主坐标分析法(PCo A)验证和确认核心种质对原始种质的代表性。【结果】9对SSR引物共检测到107个等位基因,遗传多样性参数Ne、I、H分别为5.096、1.812、0.925,表明杜仲种质资源具有丰富的遗传多样性。887份杜仲种质基于等位基因数目最大化原则得到189份核心种质和698份保留种质。189份核心种质占原始种质样品数的21.3%,保存了原始种质100%的等位基因,9个SSR位点的遗传多样性参数Na、Ne、I、H、Ng、PIC的保留比例分别为100%、116.5%、108.7%、101.5%、100%、103.3%;以上参数经t检验,与原始种质在0.01水平上差异不显著,主坐标分析也表明,核心种质与原始种质的样品在分布图上有着相似的分布结构,说明构建的核心种质具有代表性。698份保留种质占原始种质样品数的78.7%,保存了原始种质86.9%的等位基因,9个SSR位点的遗传多样性参数Na、Ne、I、H、Ng、PIC的保留比例分别为86.9%、95.7%、96.7%、99.4%、77%、99%;以上参数经t检验,与原始种质在0.01水平上差异不显著。【结论】构建的核心种质具有代表性,保存了原始种质全部的等位基因和基因型,核心种质与原始种质群体的6个遗传多样性参数(Na、Ne、I、H、Ng、PIC)差异不显著,核心种质与原始种质的样品在分布图上有着相似的分布结构。核心种质的遗传多样性参数均高于保留种质,在杜仲种质资源保存和建立育种群体时应优先使用核心种质。本研究为杜仲优异基因发掘和新品种选育奠定基础。     

杜仲种质资源雄花主要数量性状变异及概率分级

为更好地对杜仲种质资源雄花进行评价和利用,对193份不同种质杜仲雄花14个主要数量性状进行变异分析和概率分级。结果表明:杜仲雄花数量性状存在丰富的变异,14个性状变异系数均在12%以上,京尼平苷含量(112.00%)变异系数最大,其次为紫云英苷含量(89.56%)、京尼平苷酸含量(88.60%),氨基酸含量(12.52%)变异系数最小。经K-S检验,花高、雄蕊长度、雄蕊数、桃叶珊瑚苷含量、绿原酸含量、异槲皮苷含量、总黄酮含量、氨基酸含量等8个数量性状Sig值大于0.05,均符合正态分布;花径、鲜质量、干质量均呈偏态分布,去除拖尾部分,也近似看作正态分布;京尼平苷酸含量、京尼平苷含量、紫云英苷含量均不符合正态分布。对符合正态分布的数量性状统一用(X-1.281 8S)、(X-0.524 6S)、(X+0.524 6S)、(X+1.281 8S)4个点分为5级,对不符合正态分布的性状按实际分布情况分级,使1~5级出现的概率分别为10%、20%、40%、20%和10%。