芝麻产量相关性状的多位点全基因组关联分析及候选基因预测

【目的】通过对芝麻产量相关性状的全基因组关联分析,挖掘与产量性状关联的SNP位点及预测候选基因,为通过分子标记辅助选择育种等方式提高芝麻产量提供技术基础。【方法】以363份不同遗传背景和地理来源的芝麻种质资源构成的自然群体为研究对象,调查2年2点4环境下8个产量相关性状（单株产量、单株蒴数、蒴粒数、千粒重、株高、主茎果轴长、始蒴高度和表观收获指数）的表型值,借助覆盖全基因组的42 781个SNP标记,利用多位点SNP随机效应混合线性模型（multi-locus random-SNP-effect mixed linear model,mrMLM）对8个产量相关性状进行全基因组关联分析,检测与产量相关性状显著关联的SNP位点,并预测候选基因。【结果】在4个不同环境下,8个产量相关性状表现出广泛的表型变异,变异系数为6.51%—33.57%;相关性分析表明单株产量与单株蒴数、株高、主茎果轴长、表观收获指数呈极显著正相关;方差分析表明产量相关性状的基因型效应、环境效应、基因型与环境互作效应均达到了极显著水平。通过多位点全基因组关联分析共检测到210个与产量相关性状显著关联的SNP,在2018年南阳环境下检测到47个SNP,解释表型变异的1.63%—17.29%;在2019年南阳环境下检测到35个SNP,解释表型变异的1.94%—11.90%;在2018年平舆环境下检测到35个SNP,解释表型变异的2.15%—15.90%;在2019年平舆环境下检测到53个SNP,解释表型变异的1.25%—11.13%;在4个环境的综合BLUP条件下检测到75个SNP,解释表型变异的1.44%—13.58%。上述210个SNP涉及到175个位点,其中10个位点在3个及以上环境中被重复检测到。在这10个位点基因组区域内,共鉴定到214个候选基因,其中156个候选基因具有功能注释,主要涉及植物代谢、生物调控、生长发育等生物学过程。根据功能注释筛选出4个可能与芝麻产量相关的候选基因,其中SIN_1006338编码1-氨基环丙烷-1-羧酸合酶3（1-aminocyclopropane-1-carboxylate synthase 3-like）,参与乙烯的生物合成;SIN_1024330编码碱性螺旋-环-螺旋（basic helix-loop-helix）转录因子,负向调控植物细胞和器官的伸长;SIN_1014512编码吲哚-3-乙酸-酰胺合成酶GH3.6（indole-3-acetic acid-amido synthetase GH3.6）,参与调控茎和下胚轴细胞的伸长生长;SIN_1011473编码泛素受体蛋白DA1（protein DA1-like）,参与调节植物细胞增殖周期。【结论】通过多位点SNP随机效应混合线性模型的全基因组关联分析,检测到175个与产量相关性状显著关联的位点,筛选出4个可能与产量相关的重要候选基因。     

利用相同来源F2:3和BC2S1群体定位玉米生育期QTL

以普通玉米自交系丹232和爆裂玉米自交系N04为亲本构建259个F2:3和220个BC2S1家系群体,利用SSR标记构建分子标记遗传图谱,利用复合区间作图方法对4个生育期性状进行QTL定位和效应分析。利用F2:3群体共检测到4个抽雄期QTL、6个吐丝期QTL和3个散粉期QTL。单个QTL可解释的表型变异为6.7%~18.4%,可解释的表型总变异为28.9%~50.3%,11个QTL的增效基因来自生育期较长的亲本丹232,其余2个QTL的增效基因来自生育期较短的亲本N04;BC2S1群体检测到8个与4个生育期性状相关的QTL,单个QTL可解释的表型变异为4.5%~11.6%,可解释的表型总变异为13.2%~18.5%,增效基因来自两个亲本的QTL为3个和5个。两类群体检测出QTL的数目、位置、效应和贡献率均存在较大差异,主要原因在于BC2S1群体抽样选择所引起的群体结构差异,F2:3群体显示出较高的QTL检测能力,但回交育种过程中应慎重依据F2:3群体QTL定位结果进行标记辅助选择(MAS)。     

生物质热裂解制取生物油装置的螺旋给料机设计

根据生物质的特性和生物质快速热裂解制取生物油技术的工艺要求，设计制造了生物质原料的输送装置——螺旋给料机，该装置具有输送能力较小（20kg／h）、稳定均匀和密封性良好等特点。     

利用SCI对我国农业学科进行科技评价的思考

利用美国ISI发布的2001年度期刊引文报告(JCR2001)数据,对主要的几项期刊指标在农业学科期刊中的分布情况进行了比较分析.从中得知在理、工、农、医4大学科领域中,SCI收录农业学科期刊最少,农业的高影响力期刊也最少.如果不同学科用同一个标准来衡量,将会影响那些收录期刊数、被引频次较少及一些重要的冷门学科的正常发展.文中以SCI收录浙江大学农业学科论文为实例进行了验证,并提出利用SCI对我国农业学科进行科技评价的思考及建议.     

高海拔地区樱桃园土壤水分变化特征分析

为给樱桃园土壤水分管理提供依据,2018年对云南省曲靖市马龙区某樱桃园的土壤水分变化进行了监测,探究樱桃园土壤水分变化特征。结果表明:1)樱桃生育期内,土壤含水量随土层深度增加而增加;生育前期(发芽、开花期)土壤含水量变化幅度较小,生育后期(幼果、硬核、成熟期)的变化幅度相对较大。2)浅层土壤(20 cm、40 cm)含水量变化幅度较大,而深层土壤(60 cm、80 cm)含水量趋于稳定,即随土层深度增加,土壤含水量变化幅度减小。3)土层间土壤含水量的相关性随土层间距增大而减弱;相邻土层间(20 cm和40 cm土层)土壤含水量相关性较好,相关系数为0.92;40 cm土层的含水量变化趋势最能代表0～80 cm土层土壤含水量变化特征。     

干湿交替灌溉对抗旱性不同水稻品种产量的影响及其生理原因分析

【目的】旨在阐明全生育期干湿交替灌溉对抗旱性不同水稻品种产量的影响。【方法】以抗旱性差异显著的4个水稻品种(籼稻扬稻6号和两优培九,粳稻旱优8号和镇稻88)为材料,以常规水层灌溉(CI)为对照,在盆栽条件下研究了轻干湿交替灌溉(WMD)和重干湿交替灌溉(WSD)对水稻产量、根系、叶片及籽粒部分生理特性的影响。【结果】与CI相比,WMD处理下抗旱性较强品种扬稻6号和旱优8号产量分别提高6.90%和7.45%,抗旱性较弱品种两优培九和镇稻88产量分别降低7.28%和8.10%。WSD处理下,4个水稻品种的产量均显著下降,抗旱性较弱的品种产量降幅远高于抗旱性较强的水稻品种。WMD处理下,扬稻6号和旱优8号复水后根系氧化力、根系与叶片细胞分裂素(玉米素+玉米素核苷)含量、叶片光合速率和籽粒中蔗糖-淀粉代谢途径关键酶的活性均较CI有不同程度提高,而两优培九和镇稻88上述指标则与CI持平或有不同程度降低。WSD处理下,4个品种上述指标均较CI不同程度降低。【结论】轻干湿交替灌溉条件下,根系活性强、叶片细胞分裂素含量和光合速率高、籽粒中蔗糖-淀粉代谢途径关键酶活性强是抗旱性较强水稻品种的基本生理特征。     

播期对不同筋型小麦品种淀粉糊化特性的影响

选用强筋小麦9356、中筋小麦扬麦158和弱筋小麦宁麦9号为供试材料,研究了播期对不同筋型小麦品种淀粉糊化特性的影响.结果表明:播期和品种对小麦淀粉糊化特性均有极显著影响,最终黏度、回复值和糊化温度存在显著或极显著的播期和品种的互作效应.3个供试品种的峰值黏度、低谷黏度、稀懈值、最终黏度、回复值和峰值时间随播期推迟呈显著或极显著增加,但参数的变化幅度不同.强、中筋小麦的淀粉糊化特性与弱筋小麦的淀粉糊化特性有明显的区别,强筋和中筋小麦的淀粉糊化特性受播期的影响较弱筋小麦大.峰值黏度、低谷黏度、稀懈值、最终黏度与播种至成熟期降雨量均呈负相关,与开花至成熟期的降雨量均呈负相关,与开花至成熟期的日均温呈正相关,峰值黏度、低谷黏度、稀懈值与播种至成熟期的日照时数呈负相关,与开花至成熟期的日照时数呈负相关.     

播期对小麦9356籽粒灌浆特性的影响

[目的]研究不同播期对小麦籽粒灌浆特征及参数的影响。[方法]以小麦品种9356为供试品种,设置3个播期,分析播期与小麦籽粒灌浆的关系。[结果]结果表明：不同播期下小麦籽粒灌浆过程可以用Richards方程描述;播期对籽粒灌浆参数均有一定影响,但不同参数影响也不同;平均灌浆速率与小麦粒重呈极显著正相关关系。[结论]播期对籽粒灌浆持续时间和籽粒灌浆平均速率均有一定的影响,并且对平均灌浆速率的影响较为显著.     

播期对小麦宁麦9号淀粉糊化特性的影响

以优质弱筋小麦宁麦9号为供试材料,研究了不同播期对小麦淀粉糊化特性的影响。结果表明,播期对宁麦9号淀粉RVA特征值均有显著或极显著的影响;峰值黏度、最终黏度和回复值均随播期的推迟,呈显著或极显著的增加;小麦结实期的日均温度与峰值黏度呈显著正相关。     

芝麻种质资源研究进展与展望

芝麻是我国四大油料作物之一,是重要出口创汇农产品。芝麻种质资源利用率较低,限制了芝麻科研、生产及产业化的进一步发展。为此,对芝麻种质资源的收集、保存、鉴定与评价、核心种质构建和创新等方面进行了综述,并展望了当前芝麻种质资源研究亟待解决的问题。