基于元分析和生物信息学分析的玉米抗旱相关性状QTL一致性区间定位

定位玉米基因组中一致的抗旱性区段是玉米抗旱分子育种的重要基础。本研究对至今发表的在干旱条件下定位的相关性状QTL信息搜集整理,以IBM2 2008 Neighbors为参考图谱,利用overview分析和元分析方法进行Meta-QTL (MQTL)检测,共发掘79个MQTL,生物信息学分析结果显示,有43个区间内包含抗旱相关基因信息,占检出MQTL总数的54.43%。基于MaizeGDB网站的Genome Browser中的遗传图谱与物理图谱的整合信息,进行MQTL物理距离的估算,根据maizesequence网站的玉米基因组序列信息,进行初步的抗旱基因预测表明,这些区段中包含丰富的MYB、bZIP以及DREB转录因子序列信息以及大量的LEA基因家族成员。     

玉米干旱诱导表达基因ZmBTF3b的克隆与表达分析

【目的】克隆玉米ZmBTF3b并研究其参与逆境反应的分子机制,为揭示玉米抗逆分子机制奠定基础。【方法】应用生物信息学方法分析ZmBTF3b启动子序列特点;应用酵母单杂交方法验证该基因编码转录因子的转录激活活性;应用实时荧光定量PCR方法分析ZmBTF3b在玉米不同组织中的表达差异及其在非生物胁迫下的表达模式。【结果】从玉米抗旱自交系CN165中克隆得到干旱诱导表达基因ZmBTF3b,该基因编码蛋白含有169个氨基酸,具有新生多肽复合体(nascent polypeptide-associated complex,NAC)保守结构域;酵母单杂交试验证明ZmBTF3b具有转录激活功能;实时荧光定量PCR结果表明,ZmBTF3b在玉米花丝、幼穗、幼胚中表达量较高。ZmBTF3b受脱水干旱胁迫和PEG模拟干旱胁迫诱导根上调表达,而受冷、NaCl、ABA和SA诱导下调表达。【结论】ZmBTF3b编码蛋白具有转录因子的基本特性,在应答逆境胁迫特别是干旱胁迫时起重要作用。     

水气互作对滴灌加工番茄生长及品质的影响

为探明不同加气方式和灌水量互作对北疆滴灌加工番茄生长及产量品质的影响,以及适宜北疆加工番茄滴灌的最佳水气组合模式,设置3种加气方式[物理加气(O1)、不加气(O2)、化学加气(O3)]、4个灌水量水平[5400 m3/hm2(W1)、4950 m3/hm2(W2)、4500 m3/hm2(W3)、4050 m3/hm2...     

关联分析在玉米遗传学研究中的应用

关联分析为优异基因和等位基因的发掘提供了新的思路和途径。分析了关联分析在玉米遗传学中的应用过程,并总结各研究所得到的结论。随着分子生物学和基因组学的飞速发展,关联分析方法的应用必将对玉米的遗传改良和种质创新发挥重要作用。     

延河流域景观格局的演变、预测及优化——以陕西省延长县为例

[目的] 分析了黄土丘陵沟壑区延河流域景观格局的演变,并对其进行预测及优化,为该区生态环境建设和管理提供理论支撑。[方法] 以延河下游流域的陕西省延长县为例,在分析历年景观格局指数的基础上,使用CA-Markov方法对延长县景观格局演变进行模拟,借鉴人为干扰度分析了景观变化强度及方向,提出分级管控措施,并建立了景观安全格局。[结果] ①2008-2017年延长县景观格局的分离度指数提高了2.1%,最大斑块指数降低了32.4%。②未来10 a林地景观比基年减少18.5%,草地面积提高了13.1%。③研究区极度、中高度、轻度生态恶化区分别占总面积0.3%,23.3%和48.4%。生态安全格局包括9个核心生态节点和21个一般节点。人为干扰度能够表征景观阻力。[结论] 通过实行分级管控和构建景观安全格局,可以有效协调延长县三生空间布局和改善生态环境质量。     

利用AFLP技术研究玉米及其野生近缘种的遗传关系

用AFLP分子标记技术对50个有代表性的玉米及其野生近缘种大刍草、摩擦禾、薏苡材料进行了遗传关系分析。利用21个PstⅠ/MseⅠ引物组合检出可辨认带共641条，其中多态性带586条，平均每对引物得到30.52条多态性带，多态性91.4%。聚类分析结果表明，可以将50个材料分为3大类，与已有的玉米族分类一致，但与玉蜀黍属内的种间和种     

玉米籽粒构型与产量性状的关系及QTL作图

 【目的】探讨玉米籽粒构型性状（粒长、粒宽、粒厚、粒形等）与产量性状间的相互关系,进行籽粒构型性状相关QTL的检测与定位。【方法】以自交系齐319和黄早四构建的226个F2:3家系为试验材料,利用相关分析、主成分分析、出籽率模拟运算及QTL定位等方法,对在不同生态环境下（北京春播和河南夏播）玉米籽粒构型与产量性状间相关性进行探讨,并初步分析籽粒构型性状遗传基础。【结果】单穗产量与绝大多数籽粒构型性状显著相关,特别是与粒长的相关系数最高。主成分分析结果表明,对单穗产量影响较大的性状有粒长、粒厚、穗长、出籽率和粒长/穗半径。出籽率是影响果穗同化产物分配状况的衡量指标,受到粒长、粒长/穗半径、穗长和粒宽的显著影响。模拟运算亦表明粒长/穗半径与出籽率具有十分紧密的关系。对在两个生态环境下籽粒构型性状和产量性状的相关QTL进行了检测,共检测到了36个QTL。进一步分析发现,在不同生态环境下的部分QTL定位在相同的染色体区域;同时,还有不同性状的QTL定位在相同或临近的染色体区域。【结论】玉米籽粒构型性状与产量性状具有较高的相关关系,籽粒构型QTL与产量相关QTL的重叠区域对剖析玉米产量形成遗传机制可能具有重要的研究价值。     

巢湖圩区再生稻田甲烷及氧化亚氮的排放规律研究

为明确巢湖圩区再生稻田甲烷(CH_4)及氧化亚氮(N_2O)的排放规律,采用静态箱-气相色谱法对比观测了巢湖圩区2019—2020年再生稻田(RR)和稻麦轮作田(SW)的CH_4和N_2O排放通量,测定了土壤氧化还原电位(Eh)、土壤溶解性有机碳(DOC)、土壤铵态氮(NH_4~+-N)和硝态氮(NO_3~--N)。研究结果表明:SW处理在水稻返青期和分蘖期出现较大CH_4排放峰,RR处理的CH_4排放峰不仅出现在中稻季返青期和分蘖期,还出现在成熟期和再生季前期。SW处理N_2O排放峰主要出现在麦季降雨之后、稻季烤田及排水落干时,而RR处理N_2O排放峰主要出现在促苗肥施用后。与SW处理相比,RR处理的全年CH_4排放量、N_2O排放量、总温室气体排放量(TGHG)和温室气体排放强度(GHGI)分别降低了22.3%、86.5%、36.3%和15.9%(P0.05)。RR处理无小麦产量,但水稻产量增加了16.2%(P0.05)。稻季CH_4排放通量与土壤Eh呈显著负相关(P0.01),但与土壤DOC含量无显著相关性(P0.05)。RR处理的稻季N_2O排放通量与土壤NH_4~+-N浓度呈显著正相关(P0.05)。综合来看,在巢湖圩区种植再生稻不仅能提高水稻产量,还大幅减少总温室气体排放量和温室气体排放强度。     

我国玉米育种种质基础与骨干亲本的形成

在回顾我国玉米育种种质来源(国内地方品种、国外自交系和国外杂交种及群体)的基础上,提出我国主要温带自交系可划分为6个群,即塘四平头群、兰卡斯特群、类兰卡斯特群、PA群、PB群和PC群,玉米的骨干亲本包括丹340、黄早四、自330、Mo17和掖478等。对我国玉米种质资源和骨干亲本研究提出了研究方向和重点工作。     

育苗移栽谷子（粟）的生理生态特点及其增产潜力

谷子育苗移栽的栽培方式(栽谷)是农民的创造.栽谷由于育苗旱生,移栽断根,湿栽旱管,地下部和地上部形成旱生结构,根系分支增多,根层增加,活力增强,致使个体后期叶面积加大8.6～19.3%,厚度增加10～60%,改善了冠层结构,提高了群体的光能利用率与干物质积累,增产34～48%.