Identification and validation of a yield-enhancing QTL cluster in rice (Oryza sativa L.)

Improvement of rice grain yield (YD) is an important goal in rice breeding. YD is determined by its related traits such as spikelet fertility (SF), 1,000-grain weight (TGW), and the number of spikelets per panicle (SPP). We previously mapped quantitative trait loci (QTLs) for SPP and TGW using the recombinant inbred lines (RILs) derived from the crosses between Minghui 63 and Teqing. In this study, four QTLs for SF and four QTLs for YD were detected in the RILs. Comparison of the locations of QTLs for these three yield-related traits identified one QTL cluster in the interval between RM3400 and RM3646 on chromosome 3. The QTL cluster contained three QTLs, SPP3a, SF3 and TGW3a, but no YD QTL was located there. To validate the QTL cluster, a BC₄F₂ population was obtained, in which SPP3a, SF3 and TGW3a were simultaneously mapped to the same region. SPP3a, SF3 and TGW3a explained 36.3, 29.5 and 59.0 % of phenotype variance with additive effect of 16.4 spikelets, 6 % SF and 1.8 g grain weight, respectively. In the BC₄F₂ population, though the region has opposite effects on TGW and SPP/SF, a YD QTL YD3 identified in this cluster region can increase 4.6 g grains per plant, which suggests this QTL cluster is a yield-enhancing QTL cluster and can be targeted to improve rice yield by marker aided selection.     

森林生态系统土壤碳库对氮沉降的响应研究进展

大气氮沉降的不断加剧,改变了土壤理化性质,直接影响植物的生长与发育,间接影响了陆地生态系统碳库,进而可能改变全球气候变化进程。森林是陆地生态系统的主体,因此,弄清氮沉降如何影响森林生态系统碳库,对预测全球气候变化具有重要意义。笔者旨在详细分析氮沉降对森林生态系统土壤碳库输入和输出的影响,阐述氮沉降对森林生态系统凋落物分解、细根周转和土壤呼吸的影响研究进展和作用机制。截至目前,关于氮沉降对于陆地生态系统的影响研究报道较多,且国内外诸多学者也在森林生态系统土壤碳库对氮沉降的响应领域开展了较多试验研究,但多集中于碳输入和输出的总量分析,而对输入和输出各个组分的研究相对较少。笔者综述了国内外有关森林生态系统碳库输入和输出各组分对氮沉降响应的相关研究,为进一步揭示其响应机制和途径提供参考依据。     

三种影响条件下黄河源区高寒草地土壤物理及力学性质

为探讨放牧和鼠害对黄河源区高寒退化草地土壤物理力学性质的影响,该研究选取位于黄河源区青海河南县高寒草地作为研究区,分别设置禁鼠、禁牧和自然3种影响条件,并将草地依次划分为未退化、轻度退化、中度退化、重度退化4种退化类型。通过测定3种影响条件下4种退化类型草地的土壤含水率、密度、含根量、黏聚力和内摩擦角,分析3种影响条件对不同退化类型草地土壤物理力学性质的影响;采用灰色关联分析法探讨不同退化类型草地土壤含水率、密度、含根量对土壤黏聚力的影响程度。结果表明：随着草地退化程度加剧,土壤含水率、含根量及黏聚力均呈逐渐降低的变化趋势,而土壤密度则呈逐渐增大的变化趋势。进一步研究表明,同一退化类型草地,土壤黏聚力由大至小依次为禁鼠、禁牧和自然条件,且禁鼠条件土壤黏聚力显著大于自然条件（P<0.05）;未退化和轻度退化草地,土壤黏聚力与含根量间的关联度相对较高,关联度为0.706～0.778,而中度退化和重度退化草地,土壤黏聚力与密度和含水率间的关联度相对较大,关联度分别为0.586～0.785和0.622～0.779。研究结果对于科学有效防治黄河源区高寒草地退化及其所引起的水土流失、浅层滑坡等灾害现象的发生,具有实际指导意义。     

鳜黏膜淋巴组织结构的初步研究

采用组织学和电镜技术,应用HE常规染色方法、AB-PAS黏液细胞染色方法、免疫组织化学方法,对鳜(Siniperca chuats)黏膜淋巴组织的基本结构以及免疫相关细胞的形态、类型及其在黏膜淋巴组织中的分布情况进行了研究.结果表明,鳜的鳃弓、鳃小片基部、皮肤的表皮以及肠上皮中存在大量的黏液细胞,用AB-PAS染色方法将鳜黏液细胞分为6种类型;免疫组化方法可在鳃的血窦腔、皮肤的基底层以及肠黏膜层中检测到抗体分泌细胞的存在;透射电镜观察显示,黏膜淋巴组织中存在着黏液细胞、淋巴细胞、浆细胞、吞噬细胞、肥大细胞、朗罕氏细胞、嗜中性粒细胞等免疫相关细胞.结论认为,鳜黏膜淋巴组织具有完成免疫应答的细胞基础.     

海水鱼消化道菌群结构研究进展

从海水鱼消化道结构、消化道菌群结构、消化道菌群功能及消化道菌群结构研究手段等几个方面综述了海水鱼消化道菌群结构的研究进展。指出海水鱼消化道菌群结构受到生长发育阶段、养殖环境及饵料变化等因素的影响。论述了正常消化道菌群的重要功能,比较分析了目前消化道菌群结构不同研究手段,阐明了消化道微生物分子生态学研究的学术价值。为筛选高效、专一性、可定植性的海水鱼益生菌奠定了基础。     

优质早熟超级稻品种龙粳18的选育

优异种质的收集、鉴定、利用是选育多优集成新品种的关键.采用有性杂交和系统育种技术路线培育的优质、抗病、耐冷超级稻新品种龙粳18,其主要品质指标达到国家一级优质粳米标准;两年区试平均产量8 168.8 kg·bm-2,比对照增产9.1%,其中最高点达到9 119.0 kg·hm-2,生试平均产量7 995.1 kg·hm-2,比对照增产10.7%;经省种子管理局指定单位鉴定,中抗稻瘟病;耐寒性较强.     

作物抗旱分子机制研究进展

培育抗旱作物对构建高效节水农业和保障粮食生产安全具有重要意义。人们通过不断揭示作物抗旱机制,挖掘、克隆大量抗旱基因,并展开基因功能的系统验证及表达调控研究,最终转化作物进而培育出抗旱作物新品种（系）。目前已有多个抗旱基因被成功转化到作物中,但人们对作物抗旱机制及抗旱基因调控等方面依然缺乏了解。本文在总结相关研究进展的基础上进一步从水分胁迫信号感知与识别、胞间信使转导及干旱胁迫反应等方面系统阐述了作物抗旱分子机制。     

四季秋海棠无土栽培优良基质的筛选

为探究秋海棠的优良栽培基质及草坪草的修剪废弃物替代泥炭作为基质的可能性,以栽培广泛的四季秋海棠幼苗为试材,在上海辰山植物园的栽培大棚中进行盆栽试验.分别选用T1(泥炭∶珍珠岩=1∶1)、T2(泥炭∶珍珠岩∶松树皮=1∶1∶1)、T3(玉米秆∶珍珠岩∶松树皮=1∶1∶1)、T4(玉米秆∶珍珠岩∶松树皮=2∶1∶1)、T5(草秆∶珍珠岩∶松树皮=1∶1∶1)、T6(草秆∶珍珠岩∶松树皮=2∶1∶1)、T7(蛭石∶珍珠岩∶松树皮=11∶1)和T8(蛭石∶珍珠岩∶松树皮=2∶1∶1)8种混合基质,比较四季秋海棠的生长表现差异.结果表明,四季秋海棠在8种栽培基质中,上盆后30～60 d时茎均显著增大,60～90 d时株高、叶数和叶面积增加最多.最佳综合表现为T6处理,在该基质中,分枝数、叶片厚度、开花数、地上部分鲜干质量和相对叶绿素含量均最大.综合评价分析,基质用草秆∶珍珠岩∶松树皮=2∶1∶1替换泥炭,可满足四季秋海棠生长,因此,修剪后的草坪草废弃物可替换泥炭用于秋海棠的无土栽培基质.     

云龙石斑鱼胃排空特征和摄食消化特性研究

为阐明养殖新品种云龙石斑鱼(Epinephelus moara♀×E.lanceolatus♂)摄食胃排空特征和消化酶活性变化规律,本研究检测了体重为(680.35±39.84)g云龙石斑鱼摄食后胃内容物百分比,比较了线性模型、平方根模型和立方模型对胃排空曲线的拟合程度,分析了云龙石斑鱼摄食后血清中葡萄糖、皮质醇含量和肝脏消化酶活性变化,并对胃排空率与消化酶进行了相关性分析。结果发现,云龙石斑鱼摄食后,胃排空率呈典型的先慢后快再慢的消化类型。3种模型均能拟合云龙石斑鱼的胃排空数据,其中,立方模型拟合效果最佳。由立方模型可知,云龙石斑鱼胃80%排空(食欲基本恢复)时间为9.5 h,100%排空(食欲完全恢复)约为14.8 h。血清中葡萄糖、皮质醇含量及肝脏中消化酶(淀粉酶、糜蛋白酶和脂肪酶)活性在摄食胃排空过程中均呈先升高后降低的趋势。摄食后,血清中皮质醇、葡萄糖含量和肝脏内消化酶活性逐渐升高,0~3 h上升速率较慢,3~6 h内呈急剧上升的变化趋势,且在摄食后6 h,血清中皮质醇、葡萄糖含量和肝脏内消化酶活性达到最高(P<0.05),之后呈显著下降趋势,云龙石斑鱼瞬时排空速率与消化酶活性呈正相关(P<0.05)。综上,基于云龙石斑鱼胃排空特征和摄食消化特性,结合生产实践,在食欲基本恢复后开始投喂,投喂间隔为10 h左右,每日投喂2次,效果最佳。     

群体改良面包小麦品质性状的方法与技术

为了探讨分子标记技术用于太谷核不育小麦(Ta1)轮回选择育种的可行性,广泛搜集含有不同优质亚基且农艺性状优良的种质资源,对创建动态的改良面包小麦品质优质基因库进行了研究。结果表明,5亚基特异PCR标记在具有5亚基的单株中均能扩增出450bp的基因片段,生化标记与其结果一致;通过控制授粉引入优质基因,开花前淘汰劣质基因型,借助于可育株与不育株的异交,使优质基因重组、累加和聚合,获得了14 15、5 10亚基的聚合体和5 12等亚基的稀有类型;与基础群体比,轮选群体的单株产量增加1.0~1.5g,株高降低7.5cm,使品质、产量得到同步改良,从而建立了分子标记辅助Ta1小麦改良品质性状的优质基因库。