利用KASP标记定位小麦群体中的无芒位点Awn-4A.1

芒是小麦穗部重要的光合器官之一，是小麦长期进化和适应环境的产物，对小麦产量和逆境适应具有重要影响。为了探究芒的发育及芒长的遗传机制，本研究利用小麦无芒品种中国春（Chinese Spring，CS）和有芒品系MK147构建的F₂分离群体与F₅代重组自交系（RIL）群体为材料，对无芒位点进行了标记和定位。遗传分析表明，群体中的无芒性状受半显性单基因控制；采用Wheat660K SNP芯片结合集群分离分析法（bulked segregate analysis，BSA）在F₂群体构建的无芒、有芒混池中检测到一个多态性SNP标记的富集区，初步将QTL定位于4A染色体上。在该QTL区间开发了58个KASP标记，并将定位区间缩小至KASP标记SNP-1537与SNP-4195之间，遗传距离为0.81 cM，对应中国春参考基因组（IWGSC.Ref.V1.0）4A染色体上9.23 Mb （100.56～109.79 Mb）的区间，将该位点命名为 Awn-4A.1。     

2017—2021年间中国登记油菜品种的主要性状演变分析

为了探寻油菜品种选育发展趋势,以期为育种方向提供参考和理论指导。本研究通过整理2017—2021年594个国家登记甘蓝型冬油菜品种的信息,综合解析登记品种相关性状的变化规律及相关性。结果表明：登记品种生育期呈缩短趋势,年际间平均缩短2.3 d;品种产量呈上升趋势,年均增产60.90 kg/hm²;主要性状株高、千粒重、含油量以年均增加2.83 cm、0.07%、0.67%的趋势呈上升状态;其余指标变化相对平稳。相关性分析显示,生育期与单株角果数、每角粒数、产量均存在极显著正相关;产量与每角粒数、千粒重紧密关联,其余各性状间的不同协同作用共同构成了品种的特异性、一致性和稳定性。主成分分析(PCA)筛选出了对总体方差累计贡献率达71.44%的5个主成分,其中有效分枝数、单株角果数、每角粒数、千粒重和芥酸等是造成这些品种间差异的主要因素。总体而言,近年来育成的甘蓝型油菜品种更加早熟,产量和含油量稳步提高,未来育种的目标应以改良千粒重、每角粒数及含油量等性状为主。     

陕西近年登记油菜品种产量和主要性状变化趋势分析

通过搜集整理2018-2021年陕西省64个国家登记油菜品种的信息,对其产量、主要性状的变化、相关性和主成份进行分析,以期了解品种更替趋势和对各育种目标性状的方向性要求,探索产量和各性状间的关联性及育种策略。结果表明：随年份更替,整体来讲,株高和千粒重稍有升高趋势,年际间变化率分别为5.27%和1.88%;有效分枝数和单株角果数呈下降趋势,其中单株角果数以年际间15.25%的变化率发生极显著变化;每角粒数、芥酸、硫苷和含油量的变化平稳,年均变化量分别为0.79、0.04%、1.77μmol/g和1.44%。相关性分析揭示,产量与单株角果数、每角粒数紧密关联,其余各性状间的协同作用或抑制作用共同构成了品种的特异性、一致性和稳定性。PCA分析筛选出了对总体方差累计贡献率达63.18的3个主成分,其中株高、有效分枝数、单株角果数、每角粒数和千粒重等是造成这些品种间差异的主要因素。未来育种,继续保持双低标准的同时,提升每角粒数和千粒重等性状,从而达到高产的目标。     

小麦根系细胞学观察体系的构建和应用

为给小麦根系的生物学研究提供技术支撑,基于激光扫描共聚焦显微镜(laser scanning confocal microscope, LSCM)和光切片技术,通过优化制片体系和调整观察参数,构建了小麦根系胚根的横向和纵向细胞结构观察技术体系,并利用该体系对小麦品种农大1108、小偃22、烟农19号、碧蚂4号和西农88的主胚根根冠、分生区、过渡区、伸长区和成熟区进行了连续观察和比较。结果表明,供试材料的根冠和分生区长度、成熟区内部的不同组织细胞大小在材料间均存在显著差异,但分生区横向细胞结构和过渡区长度在材料间无明显差异。     

高产中性蛋白酶芽孢杆菌的筛选鉴定及酶学性质研究

为了获得高产中性蛋白酶芽孢杆菌菌株，试验从不同环境样本中分离细菌并进行16S rDNA序列鉴定，利用酪蛋白琼脂培养基对产蛋白酶菌株进行初筛、福林酚法检测中性蛋白酶活性，结合形态学和分子生物学鉴定对高产中性蛋白酶芽孢杆菌菌株进行分类鉴定，通过对培养时间、温度和pH值的调节，研究该菌株的酶学性质。结果表明：成功筛选出1株贝莱斯芽孢杆菌(Bacillus velezensis)A1,该菌株具有较强产中性蛋白酶能力，中性蛋白酶活性为31.40 U/mL,所产中性蛋白酶的最适反应温度为50℃、最适pH值为7,在pH值=6～8时稳定性较好，对碱性环境有一定的耐受性，5.0 mmol/L的Ca²⁺和Mn²⁺对中性蛋白酶活性有显著促进作用(P<0.05),Zn²⁺和Fe²⁺对中性蛋白酶活性有抑制作用(P<0.05),Mg²⁺无明显作用。说明贝莱斯芽孢杆菌A1可以作为生产中性蛋白酶的备选菌株。     

高效氨氮降解克雷伯菌筛选鉴定和适宜条件研究

为了获得高效氨氮降解克雷伯菌属菌株，试验采用16S rDNA基因序列鉴定方法筛选克雷伯菌属菌株，利用标准纳氏试剂分光光度法检测培养基内的氨氮含量，并计算氨氮降解率，确定高效氨氮降解菌株；结合形态学和系统进化树构建结果对菌株进行分类鉴定；通过对培养时间、温度和pH值的筛选，研究适宜培养条件；通过与其他高效氨氮降解克雷伯菌gt-1、gt-2、gt-3、ps-1、ps-2、sw-1、sw-2、sd-1、sd-2、sd-3进行比较，验证分离菌株的氨氮降解能力，通过动物试验和污水降解试验研究分离菌株的安全性和在污水内的氨氮降解能力，并检测了菌株的存活能力。结果表明：试验成功筛选出1株肺炎克雷伯菌(Klebsiella pneumoniae)M169-3,具有高效氨氮降解能力。在初始氨氮含量为250 mg/L的氨氮基础培养基A内，M169-3的最高氨氮降解率为58.41%,最适温度为35℃,最适pH值为7,适应性强；在初始氨氮含量为120 mg/L的氨氮基础培养基B内，M169-3的氨氮降解率为96.64%,与其他高效克雷伯菌比较差异不显著(P>0.05);在氨氮含量为387.35 mg/L...     

采薹对甘蓝型油菜农艺性状和经济效益的影响

为了提高油菜应用价值，探索油菜多功能利用新思路。选择农艺性状优异的甘蓝型油菜G1为父本，G2为母本，构建289个双单倍体(DH)纯系，对其菜薹产量、植株性状、菜籽产量、生物学产量与经济效益进行考察评估，筛选菜薹产量高，不影响菜籽产量且经济效益高的“油薹两用”油菜品系。结果表明：分枝高度(BH)、一次有效分枝数(NFB)与菜籽产量呈负相关关系；与对照相比，采摘菜薹降低了株高(PH)、分枝高度和一次有效分枝数，差异达到显著水平；DH群体中，菜薹产量与菜籽产量呈负相关关系；摘薹后菜籽产量比未摘薹平均减少19.24%，但总产值比未摘薹平均增加48.87%，其中筛选出48份材料菜籽产量(产量变化范围在-10%～10%)不受摘薹影响，63份材料摘薹后菜籽产量增加，增产幅度>10%，增产效果明显。30份材料菜籽产量超过3000 kg/hm²。综合以上指标，本试验共筛选出21份菜薹与菜籽产量均达到长江流域油菜区产量要求且效益好的“油薹两用”材料，为兼用型油菜的选育及推广提供理论指导和科学依据。     

芽孢杆菌蛋白酶基因的比较基因组学分析

【目的】研究芽孢杆菌产蛋白酶能力与携带的蛋白酶基因的关系，探寻影响芽孢杆菌产蛋白酶能 力的重要基因。【方法】通过 筛选培养基筛选能够产生蛋白酶的菌株，采用福林酚法 检测菌株产生的蛋白酶的活 性，对 15 株芽孢杆菌分离株进行全基因组测序，获得菌株染色体上携带的蛋白酶基因情况并将其分类；采用实 时荧光定量 PCR 方法检测蛋白酶基因 mRNA 的转录水平；通过比较基因组学和细菌全基因组关联分析（BGWAS）， 探讨影响细菌产蛋白酶能力高低的原因。【结果】根据菌株染色体上携带的蛋白酶基因情况，可分为 7 种基因 型（G1~G7）。比较基因组学和 BGWAS 分析发现，细菌染色体上携带的蛋白酶基因种类的多寡与其产蛋白酶能 力的高低有直接关系，且缺少 aprX 和 aprE 基因菌株的产蛋白酶能力明显下降。进一步研究基因 mRNA 水平发现， 芽孢杆菌产蛋白酶能力的差异与 aprX 的表达水平有关。【结论】 菌株染色体上携带的蛋白酶基因情况与菌株产 蛋白酶能力之间存在关联。aprX 是影响芽孢杆菌属细菌产胞外蛋白酶能力的重要基因。