遗传物质淘汰、优胜、组成规律,自交衰退、生物濒危、杂种优势新解

本研究先论证了"隐性有害"基因纯合致使自交衰退的本质是有利遗传物质缺失,定义了有利遗传物质、有害遗传物质、偏中性遗传物质。提出了物质淘汰定律和遗传物质优胜定律,遗传物质淘汰定律认为:一般来说,在一定的环境标准下,越有害的遗传物质淘汰可能性越高,越有利的遗传物质淘汰可能性越低,越有害的遗传物质淘汰速度越快的可能性越高。遗传物质优胜定律认为:一般来说,在一定的环境标准下,越有害的遗传物质遗传给后代或者扩散到群体的机会越少,越有利的遗传物质遗传给后代或者扩散到群体的机会越多,越有利的遗传物质扩散到群体速度越快的可能性越高。基于遗传物质淘汰定律、遗传物质优胜定律及生物体内除害系统推导出遗传物质组成定理,遗传物质组成定理为:在一个长期稳定的外在环境下,在此外在环境下长期进化或者生存的生物,以此外在环境和生物体内环境为标准,其体内遗传物质组成成份为:有利遗传物质占大多数或者绝大多数,偏中性遗传物质占少数或者极少数,有害遗传物质能够存在的概率极小,即使存在有害遗传物质也只有一个或者少数几个。基于遗传物质组成定理和异交生物同源染色体上遗传物质存在差异的基础上提出异交生物自交衰退新假说,该假说认为:在长期稳定的一定环境下,一般来说,由于异交生物同源染色体上遗传物质存在差异,存在差异的遗传物质或者说不同时存在于同源染色体的遗传物质在自交后有不存在于自交子代的可能,造成自交子代相对于亲本有利遗传物质缺失,导致出现2种结果:第一种有利遗传物质缺失不影响其它遗传物质致使有利遗传物质相对应的有利性状消失;第二种由于有利遗传物质缺失导致一些相关的有利遗传物质部分或者全部失去有利性,并导致后续的生理生化向全部失去或者部分失去其有利性的方向发展,致使相关有利性状消失或者向衰退的方向发展;最终致使自交子代相对于亲本衰退。基于有利遗传物质缺失致使自交衰退假说,提出内外协同物种濒危假说或者灭绝假说。该假说认为:由于有害外在因素(或者说有害外在环境)使生物大群体消亡变成或者分割变成小群体,小群体内生物容易发生近交,致使后代有利遗传物质缺失并导致一些相关的有利遗传物质部分或者全部失去其有利性,其后代适应外在环境的能力更差,更加容易死亡,导致群体数量进一步减少,进一步提升近交的概率,如此内因、外因协同恶性循环作用最终致使生物灭绝。提出了拯救濒危物种的技术方案。指出了杂种优势是一个相对性的概念,提出了研究杂种优势的简化方法,基于研究杂种优势的简化方法提出了研究杂种优势的最佳技术之一-基因编辑技术。基于研究杂种优势的简化方法和从有利遗传物质缺失致使自交衰退假说推导出进化意义上(以自然环境为标准)的杂种优势机理和育种上的杂种优势机理,最后归纳出杂种优势形成的一般或者通用规律,其内容是:在一定的生长环境下,依据一定的标准,(1)获得有利遗传物质不影响其它遗传物质致使杂交子代获得有利遗传物质相对应的有利性状;(2)除去有害遗传物质不影响其它遗传物质致使杂交子代相对应的有害性状消失;(3)获得有利遗传物质导致杂交子代体内一些相关的遗传物质获得有利性或者增加有利性或者减轻有害性或者除去有害性或者有害性转变为有利性,并导致后续的生理生化获得有利性或者增加有利性或者减轻有害性或者除去有害性或者有害性转变为有利性,致使获得相关的有利性状或者相关有利性状向获得优势方向发展或者相关有害性状向减轻有害性的方向发展或者除去相关有害性状或者相关的有害性状转变为有利性状;(4)除去有害遗传物质导致杂交子代后续可能发生一些的过程及结果同上。(5)获得父本、母本中一些相对比较好的遗传物质,替换或者除掉一些不如这些遗传物质的遗传物质,导致杂交子代后续可能发生一些的过程及结果同上。     

禾本科植物自交不亲和性及其分子生物学研究进展

禾本科植物自交不亲和性是禾本科植物中广泛存在的一种生殖隔离现象,有利于防止近交衰退、保持遗传变异。已报道自交不亲和禾本植物有着相同的自交不亲和系统,是一种特殊的配子体自交不亲和类型,和单一位点控制的自交不亲和性不同,其不亲和性由非连锁的两个复等位基因位点S和Z控制。自交不亲和反应中涉及了花粉蛋白质的磷酸化、Ca2 浓度的变化和蛋白激酶的参与,因此可能存在着复杂的信号传导级联反应,详细机制尚不清楚。目前S、Z基因的克隆和编码产物的鉴定均未有成功的报道,天蓝虉草可作为禾本自交不亲和性研究的一个模式作物,运用分离群体和比较基因组学方法构建S与Z位点的精细连锁图谱,以对自交不亲和基因进行图位克隆,是当前禾本科植物自交不亲和性研究的一个方向和热点。     

大白菜核基因雄性不育系杂交制种技术

大白菜杂种优势显著，利用核基因雄性不育系（简称“核不育系”）配制杂交种，不但可以克服利用自交不亲和系制种亲本繁殖困难、多代自交衰退、杂交率难以达到100％等缺点，而且还能有效防止亲本流失，日益受到人们的关注。利用核不育系进行杂交制种主要包括亲本繁殖和杂交种生产。     

利用CRISPR/Cas9技术创制烟草NtabMYC2基因的定点突变

本研究利用CRSIPR/Cas9基因编辑技术,创制了NtabMYC2的不同的定点突变材料。针对NtabMYC2基因3个敲除靶位点,设计并成功构建了相应的载体。结果表明:3个载体转化烟草后,通过测序验证NtabMYC2基因被成功敲除了,统计3个载体的敲除成功率分别是24%、2%、10%;T0突变植株经过自交重组产生T1代植株,通过测序分析T1代植株存在4种纯合的NtabMYC2基因突变类型,其分别是多一个A、T、C插入突变和一个缺失4个碱基缺失突变。为进一步研究NtabMYC2基因在烟草中的功能提供了一定的参考价值。     

加速选育玉米自交系的研究

在现代玉米育种过程中需要进行杂交、自交和回交。由于育种的目标不同,所采取的杂交、自交的具体方法和步骤也有不同。但它们的共同特点,都是必须先通过连续多代的自交来选育优良的基因纯合的亲本自交系,然后再采用不同的自交系进行杂交,利用F1代的杂种优势。2010年,我单位开始在海南对同一材料进行两个世代选育,进一步加快自交系选育进程。通过对同一份材料,一年内南北方加代三个世代,并通过快速自     

转基因水稻中外源sck基因的遗传表达特性

利用转sck基因高代稳定水稻亲本和组合为材料,研究了外源sck基因的遗传表达特性.结果表明:外源sck和hpt基因都能自交连锁稳定遗传到T11并表达,且连锁基因和表达活性可杂交转移到不育系和杂交组合中,外源sck基因在杂种F2代以单基因显性遗传3∶1的模式进行分离,但也出现自交hpt基因丢失,杂交hpt基因甚至sck基因未获得成功转移的现象.田间抗虫性观测表明,转sck基因水稻对钻蛀性螟虫抗性不足,对卷叶螟具有一定抑制作用.外源sck基因在转化或杂交转育的亲本及组合中均获得表达,且具有一定的空间分布特性和基因累加效应,基本为叶片的表达活性高于叶鞘.     

杂交稻恢复基因迁移与不育系自交结实的关系

从控制携带恢复基因的花粉源入手，根据繁殖中杂交稻对不育系生物学混杂后的回交和自交过程，探讨了恢复基因的迁移和传递与不育系自交结实的关系。结果表明，杂交稻的恢复基因迁移至不育系以后，经过一代到二代的回交与自交，其后代的外观性状迅速向回交亲本靠近，出现外形趋同于不育系、结实率有高有低的“同质同形恢”，从而产生不育系自交结实现象。回复突变以及环境的影响，不是导致不育系自交结实的重要原因。     

The Study on the Transformation and Selection of Insect-resistant Cotton Harboring Double-gene

采用花粉管通道法，将人工合成的ＧＦＭＣｒｙＩＡ和修饰的ＣｐＴＩ杀虫基因导入棉花优良品种（系）中棉所２３、中棉所２７、中９４０９和中９０系。经田间选择和室内生物鉴定，已获得了转基因抗虫植株。依据生物鉴定结果，对所获得的抗虫材料进行了ＰＣＲ分析，结果证明Ｂｔ和ＣｐＴＩ基因均整合于相应的抗虫材料染色体基因组中，通过自交选育，双价抗虫基因能够传递至ＺＧＫ９７０８抗虫材料Ｒ３代。抗虫鉴定表明，双价抗虫基因能够遗传，后代抗虫性稳定；在获得的Ｒ１代植株中，不同转化体对棉铃虫的抗性存在着差异。     

自花授粉诱导的甘蓝功能基因BoSPI的克隆与表达分析

自交不亲和性是甘蓝在长期进化过程中形成的防止自交衰败、促进杂交优势的一种复杂而完善的遗传机制。克隆自交不亲和性相关基因对甘蓝自交不亲和性的深入研究和利用有重要意义。本研究通过挖掘0~60 min自花和异花授粉的甘蓝柱头转录组数据, 筛选到一个受自花授粉诱导上调表达的基因, 命名为BoSPI。BoSPI开放阅读框534 bp, 编码177个氨基酸, 理论等电点为4.21, 不包含信号肽和跨膜区, 含有4个保守的EF-hand结构域。BoSPI基因起始密码子上游2000 bp的核苷酸序列中含有真菌诱导响应、代谢调节以及器官形成等应答元件。BoSPI基因在大肠杆菌中可诱导表达为17 kD的蛋白。BoSPI在柱头中表达量最高, 在花瓣、萼片、叶片、雄蕊表达量较低。BoSPI蛋白被定位在细胞膜和细胞质。自花授粉30 min后对BoSPI基因的诱导表达显著增强。表明BoSPI参与了柱头响应自花花粉刺激的分子过程, 可能是实现甘蓝自交不亲和性相关的某种新功能基因。     

三三连锁杂合自交群体基因纯合效应的定量模型研究

已知杂交组合2个亲本的基因型,可以预测杂交组合后代基因型的纯合程度或比例,这对于育种上提高选择的把握度和预测性具有意义.根据遗传图谱、2个亲本等位基因的差异和连锁遗传规律、自由组合规律,应用数学建模的方法,建立了具有各同源染色体上3对连锁基因的杂交组合后代基因型纯合程度的预测模型和数学期望.结果表明,杂种后代基因型的纯合程度和比例是可以遗传的,其中自交后代某一世代的基因纯合率模型为:G(t)=∑(tk=1)[g1(tk)+g2(tk)+g3(tk)+g4(tk)],多对染色体3对连锁基因自交后代基因纯合效应为:G(t,n)=Π(n,i=1)∑(tk=1)[g1(tk)+g2(tk)+g3 (tk) +g4(tk)].依据模型编制计算机程序,并参照小麦遗传图谱模拟了小麦杂交组合后代基因型纯合程度的分布规律.其研究结果将为遗传育种提供理论支持和深远影响.     

田面微地形对滴灌灌水均匀性的影响

首先分析了田面微地形对滴头实际工作压力的影响,田面越不平整,滴头实际工作压力与设计工作压力的差值越大,当田面局部高差大于滴头设计工作压力时,滴头流量等于零;然后提出了田面微地形产生的流量偏差率公式,并用泰勒级数展开;最后利用描述统计方法和独立样本T－检验的方法对余项进行分析,置信度为99%的余项取值区间为0.001~0.002,说明余项能够被忽略,田面微地形产生的流量偏差率公式可以用简单的形式来表示。     

建国初期苏联援建国营友谊农场的积极意义

20世纪50年代,由苏联提供全部农机设备,派来不同层次专家援建的国营友谊农场,是新中国第一个按照先勘探、后设计、再开荒的科学程序建立的大型机械化国营农场,开荒当年获得丰收。它的建立,引入了土地整理和国营农场建设、管理的技术与经验;为中国大规模建设国营农场培养、锻炼和输出大批经营管理干部和技术人才,提供大量农业技术和良种;并在建场规划、开荒生产和经营管理等方面对全国国营农场建设起到示范和借鉴作用,达到了周恩来总理提出的“出粮食、出经验、出人才”的要求。     

不同海拔野生金露梅叶的成分分析

金露梅灌木林是青海最大的灌木林区之一。目前对金露梅叶片的研究仅限于解剖结构、灌丛地上部分生物量和黄酮类物质的研究,对青海野生金露梅叶成分整体研究少。2005年7月在海拔2840m和2510m处采野生金露梅叶作为样品进行成分分析,结果表明：样品在海拔2840m处黄酮的含量高于样品在海拔2510m处的含量;单宁的含量相当;样品在海拔2840m处还原糖的含量高于样品在海拔2510m处的含量,粗蛋白的含量低于样品2510m处的含量。     

THE "EXPERIMENTAL STUDY OF THE RELATION BETWEEN THE MAGROMOLECIJLAR STRUCTURE OF COAL AND ITS RANK

In this paper, by Using Traube's Law, we presented a method with which the macromolecular structure of coal can be studied through the relation between the true density of coal and its chemical constitution Then we researched the law of the variation of the macromolecular struclure of coal with its. rank. At the same time, we discuss the rank of coal which is classified in the constitution and macromolecular structure of coal     

The Art of Landscape Design of the Grand Sight Garden in Novel "The Story of the Stone"

The Grand Sight Garden in Chinese traditional novel "The Story of the Stone" takes an important position in Chinese traditional landscape architecture.In this paper,the aesthetic value of the Grand Sight Garden is analyzed and the real meaning and practical value of this fictitious "garden" is discussed from two aspects: composition structure and artistic conception.     

冬小麦抗逆栽培技术原理的研究 Ⅲ.中后期重施氮肥对小麦灌浆过程的影响

在小麦生育前期施用氮肥不过量和苗株稳健生长的情况下,通过孕穗期重施氮肥,观察研究结实灌浆过程中植株各部位干物质积累的变化,得知中后期施用氮肥可增强叶片素质,提高后期光合效率、延长灌浆时间、千粒重明显增加.同时,茎、叶鞘也相应得到充实,使小麦后期的抗倒、抗“干热风”能力增强,并且从籽粒灌浆速度变化和千粒重增重过程看出,中后期追施氮肥即使过量,也没有出现贪青现象.     

结实期水分胁迫对水稻反义Wx基因转化系主要米质性状及米饭质地的影响

以反义Wx基因的转化系及其受体亲本武运粳7号(9522)为材料,研究了结实期水分胁迫对主要品质性状及米饭质地的影响。结果表明,与水层灌溉处理相比,结实期水分胁迫使整精米率和垩白粒率提高;崩解值明显降低,而最终黏度和消减值却明显提高;米饭的硬性增加,黏附性减小,稻米的蒸煮食味品质有着变劣的趋势。     

浙北区域长兴耕地土壤质量状况分析

通过采样调查分析探讨了浙北区域长兴耕地的土壤肥力状况,发现最近20多年长兴耕地土壤肥力质量发生了一定的变化。土壤有机质、全氮含量略有上升;土壤有效磷平均含量比20年前略增加,但缺磷状况仍十分明显;速效钾含量略有下降,仍处于较低水平,不能满足作物正常生长的需要。土壤酸化已成为土壤退化的新问题。土壤肥力质量的变化与近20年来肥料结构、种植制度改变和工业发展等有关。     

植物激素和活性炭对新疆雪莲组培苗生根的影响

研究了不同植物激素和活性炭对新疆雪莲组培苗生根的影响,测定了根长、根粗、根数和生根率4个生根指标,结果表明：添加生长素IAA、IBA和NAA均可以不同程度地促进生根,但0.2mg/L的IAA效果最佳,根长最长达5.5mm,根粗最小0.96mm,根数最多达9.75条,生根率达100%;添加活性炭可以提高生根质量,最适添加量为1mg/mL。此时,根长最长达25.51mm,根粗最小为0.6mm,根数最多达13条,生根效果最佳。     

NaCl筛选法获得无标记耐盐转基因水稻的高效转化技术研究

NaCl筛选法是培养无标记耐盐转基因水稻的有效方法。以中华11、秀水11、春江06这3个粳稻品种成熟胚愈伤组织为材料,以SKC1为目标基因,研究NaCl筛选条件下,热激与液体共培养对农杆菌介导耐盐基因转化水稻效率的影响。结果显示,热激处理和液体共培养都能提高耐盐基因对水稻的转化率,其中,热激处理最高转化提高率达到46.2%,液体共培养后最高转化提高率达到60.7%。