基于SNP芯片揭示中国玉米育种种质的遗传多样性与群体遗传结构

【目的】选择具有重要育种价值的玉米自交系进行遗传多样性与群体遗传结构解析,为玉米育种实践提供指导和参考。【方法】选用344份具有广泛代表性和时效性的玉米自交系,其中包括美国主要杂种优势群、由国内地方种质发展来的杂种优势群、由美国商业化杂交种选系发展来的杂种优势群以及近年来在中国玉米育种中应用的新种质。利用北京市农林科学院玉米研究中心自主研发的包含3 072个SNP位点的MaizeSNP3072芯片对供试自交系进行全基因组扫描,揭示其遗传多样性与群体遗传结构。【结果】在344份自交系中,3 072个SNP标记所检测到的基因多样性为0.028-0.646,平均为0.442;多态信息含量（PIC）为0.028-0.570,平均PIC值为0.344。群体遗传结构分析表明,K=8时,△K值最大,即本研究所采用的自交系群体可以划分为8个类群,分别为旅大红骨群、黄改群（又称塘四平头群）、Iodent群、兰卡斯特群、P群、改良瑞德群、瑞德群和X群,其中前7个群已有报道且基本被育种家所公认,第8个群为近年来以X1132X等杂交种作为基础材料选育出的优新种质,命名为X群。比较8个类群,遗传分化系数（Fst）为0.319-0.512,遗传距离为0.229-0.514。AMOVA结果表明类群间存在显著的遗传变异,占总遗传变异的38.6%,类群内的遗传变异占58.1%。PCA（主成分分析）结果显示,X群与黄改群、兰卡斯特群遗传关系较远,与Iodent群遗传关系较近。各类群平均基因多样性分析结果表明,随着类群改良年代的增加,类群平均基因多样性降低,其中X群种质平均基因多样性最高;进一步分析表明,美国种质类群（兰卡斯特群、瑞德群和Iodent群）和国内地方种质改良系（旅大红骨群和黄改群）核心材料多样性下降幅度较大,P群和改良瑞德群核心材料下降幅度较小,X群核心材料则没有下降趋势,说明X群核心材料仍然保留了较高的遗传多样性,未来还有很大的育种潜力可挖掘。【结论】近年来,以X1132X等杂交种所构建的基础材料选育而成的京724等系列优良自交系,区别于其他已知的7大类群,可以单独成群,称之为X群。该群与黄改群之间存在较远的遗传距离,从分子水平验证了“X群×黄改群”这种强杂优模式具有良好的应用潜力。     

吉林省玉米种质资源SSR和SNP分子身份证的构建及应用

【目的】农作物种质资源具有重要的战略地位。吉林省玉米种质资源库主要存储具有北方春玉米区特色的种质资源。鉴于在传统农作物种质资源管理过程中难以获取真实身份信息的现状,利用分子标记技术构建种质资源分子身份证可以有效鉴定种质资源真实身份,强化种质资源的分类管理。通过深度发掘吉林省玉米种质资源库的优异资源,推动共享利用。【方法】以吉林省玉米种质资源库中的2 918份玉米种质资源为研究对象,采用玉米品种鉴定检测标准中推荐的40对SSR标记,以及61 214个SNP标记来构建其分子身份证。根据获得的分子身份证信息将种质资源划分为核心、同近源、异质和群体等类进行管理,并进一步针对核心种质进行遗传多样性分析。【结果】为2 918份种质资源构建了SSR分子身份证,为除异质性种质外的2 502份种质资源构建了SNP分子身份证。分别制定了玉米种质资源SSR和SNP分子身份证的建设规范。其中,SSR分子身份证由40个SSR位点指纹转化为三位数字和一位字母的编码组合构成,并以二维码形式存储;SNP分子身份证由61 214个SNP位点指纹转化为可视化的条形码。根据样品纯合度和指纹特异性等特征,将样品划分为1 56...     

大豆不同发育时期及非生物胁迫下实时荧光定量PCR内参基因筛选

为研究大豆在不同发育时期的不同组织、不同非生物胁迫下稳定表达的最适内参基因,以大豆“JN28”V1时期的根、茎、叶,R3、R4时期的豆荚,R5、R8时期的子粒,干旱、低温、盐、脱落酸（ABA）胁迫下的根和叶共15个样本为试验材料。选择8个候选内参基因（Actin,β-actin,CYP2,EF1-α,Fbox,GAPDH,TUB4,18SrRNA）进行实时荧光定量PCR检测,并分析8个候选内参基因表达的稳定性。利用geNorm、NormFinder、BestKeeper软件分析后,再经过RefFinder计算筛选出合适的内参基因。结果表明：4个软件的分析结果不同,以RefFinder综合分析结果显示,V1期的根和叶、R3期的豆荚、ABA胁迫下的根,最适的内参基因为Actin;V1期的茎、R4期的豆荚、R8期的子粒,最适内参基因为EF1-α;R5期的子粒、干旱胁迫下的叶,最适内参基因为Fbox;干旱胁迫下的根,最适的内参基因为CYP2;盐胁迫的根、ABA胁迫下的叶,最适内参基因为18SrRNA;低温胁迫下的叶,最适内参基因为β-actin;低温胁迫下的根,最适内参基因为EF1-α和18S...     

硝酸钙对荔枝花粉萌发和花粉管生长的影响

采用不同浓度的硝酸钙及EGTA处理对‘妃子笑’荔枝的花粉进行离体培养,通过电镜观察并测定花粉的萌发率与花粉管的生长长度。结果表明,低浓度(0.5～2.0mmol/L)硝酸钙较对照(无钙处理)提高了花粉的萌发率,促进花粉管的生长,以2.0mmol/L硝酸钙处理的花粉萌发率最高(68.5%),与对照相比达到显著水平;而以1.5mmol/L硝酸钙处理的花粉管生长长度最长(255.4μm),比对照达到显著水平。但是加入1.0mmol/LCa2+鳌合剂EGTA时,花粉萌发率为0。以上结果表明钙信号可能调控荔枝的花粉萌发与花粉管生长。     

基于多年MODIS NDVI 分级的河北平原农田生产力评价

根据中等分辨率航天成像光谱仪(MODIS)遥感数据计算的归一化植被指数(NDVI)被广泛用于作物长势监测和产量预报, 但由于NDVI 数值在不同年份的同一时期变化较大, 直接用于评价农田生产力会有较大误差。本文以河北平原所在的北纬37°~39°之间连续种植的冬小麦农田为研究区域, 通过对多年冬小麦MODISNDVI 数据进行比较和分级, 尝试用每季NDVI 在区域内的高低级别评估区域农田生产力。Landsat 卫星数据用于对不同时相MODIS 图像进行精确配准, 从而实现像素尺度上长时间序列数据的统计分析。首先, 对区域内2000~2008 年间每年作物返青期到成熟期的NDVI 平均值及各生育阶段NDVI 平均值分别进行高低分级, 以了解河北平原农田生产力的空间变异, 结果显示其中高水平农田分布在太行山山前平原, 指数等级水平并没有完全按南北走向趋势分布, 表明该研究方法受纬度差异的影响较小。不同年份分析结果显示, 2008 年东部地区也出现了较高等级的田块。其次, 利用NDVI 分级结果计算出9 年间NDVI 等级的变异系数, 对采用不同生育期NDVI 可能带来的误差进行了分析, 结果显示不同小麦生育期NDVI 等级的变异系数不同, 返青期和成熟期变异系数较大, 且具有一定的地理差异。最后, 利用GIS 空间分析方法以9 年NDVI 分级结果为基础制作了以县为单元的麦田生产力等级图, 结果显示河北平原农田生产力高低分区, 同时也表明中低水平区块有较大提升空间, 为河北县级土地管理和耕地质量管理提供理论依据。     

大学考试改革的实践与思考——基于考试教学手段化方式

考试教学手段化,是一个教书育人的深化过程和信息交互的开放过程。其基本特征是考试经常性、选题开放性、检验全面性、课堂互动性,教育教学价值在于增强课堂吸引力、强化学生主体感、提高教学实效性,基本保障教学内容精细化、教学过程程序化、教师身份多元化、师生关系和谐化。     

县域尺度作物产量和土壤有机碳密度时空变化及其相互关系

基于作物产量和表层(0~20 cm)土壤有机碳密度(SOCD)数据,利用GIS技术研究了县域尺度(青海乐都县)小麦产量时空变化特征及其与农田表层SOC关系。结果表明,乐都县小麦单产和SOCD在空间分布上具有显著区域特征,地形、土地利用方式等结构性因素影响SOCD和作物产量的相关关系。20世纪80年代和2000年以后,乐都县小麦单产与SOCD在空间上呈相反分布,高产区SOCD最低,低产区SOCD最高。这两个时间段,高产区小麦单产增幅仅为0.5%,SOCD增幅却达11.5%;中、低产区小麦单产均呈增加趋势,增幅分别为12.9%、18.9%,SOCD却呈降低趋势,降幅分别为24.6%、29.8%。     

日本现代设施园艺的节能对策及措施

全球范围内的石油价格上涨,给日本这个依赖能源进口的国家带来了很大的影响,特别是在现代设施园艺生产领域。因此近几年来日本从各级政府、科研机构、学校、企业,以及到生产农户,都对生产节能问题给予了高度重视,对于各种可能的节能对策及措施,政府从政策上予以支持,产学研各部门从技术、设备上予以研究和推广,从而既保障了有效的节能效果、又保障了产品的质量以及农户的经济收入。本文着重介绍了日本近年来采取的主要节能对策和目前比较关注的节能措施．以期为我国节能型设施园艺的发展提供借鉴。     

红三叶草异黄酮提取物对小鼠生长性能和免疫功能的影响

为研究红三叶草异黄酮的营养免疫功能,选用80只小鼠,随机分成4组,分别给予对照(0mg·kg-1·d-1)和30mg·kg-1·d-1(A组)、90mg·kg-1·d-1(B组)、300mg·kg-1·d-1(C组)的红三叶草异黄酮灌胃处理.于试验期始末称量小鼠体重,试验期内的特定时间注射抗原诱导迟发性变态反应并测耳增厚;试验结束采血,取胸腺、脾脏、胃和小肠并称重,取腹腔液制片.结果表明:与对照组相比,30mg·kg-1·d-1处理组中雄性小鼠平均日增重提高55.56%(P＜0.01),胃重提高17.65%(P＜0.05);对于脾脏系数,90,300mg·kg-1·d-1两个处理组有显著提高(P＜0.05);对胸腺系数,300mg·kg-1·d-1处理组比对照组提高30.80%(P＜0.05);异黄酮处理显著提高小鼠腹腔巨噬细胞的吞噬率(P＜0.05),极显著提高小鼠的吞噬指数(P＜0.01).对血清溶血素水平,90,300mg·kg-1·d-1处理组比对照组分别上升29.84%(P＜0.05)和61.10%(P＜.01);异黄酮3个水平对于迟发性变态反应中耳增厚的影响均极显著(P＜0.01).红三叶草异黄酮对小鼠生长性能的影响与性别和剂量有关,30mg·kg-1·d-1处理可显著提高雄性小鼠的生长性能.较高剂量的红三叶草异黄酮对小鼠免疫功能的增强作用明显.     

自由舔食补饲小苏打在高产奶牛疾病预防中的应用研究

[目的]饲喂碳酸氢钠能够参与反刍动物瘤胃酸碱调节并发挥重要的酸碱平衡作用。试验通过对比高产、中产、低产3个不同群体荷斯坦奶牛每头每日补饲不同剂量小苏打后,观察其对奶牛个体平均泌乳天数和日单产的影响,探究小苏打的最佳补饲量与补饲方法,为我国现阶段高产奶牛的饲管提供有价值的借鉴。[方法]对本场挤奶大厅1 000头泌乳牛连续16个月不间断全群补饲小苏打,以奶牛恶性舔土现象出现的次数以及临床热应激疾病发病数量作为瘤胃酸碱平衡的量化指标,分析各试验组的小苏打补饲量。[结果]高产群、中产群、低产群每头荷斯坦奶牛每日通过自由舔食分别平均获得61 g, 70 g, 80 g的小苏打,加上精饲料中分别提供的174 g, 156 g, 120 g,高产群、中产群、低产群每头每日实际需要量为235 g, 226 g, 200 g。[结论]通过高产奶牛自由舔食补饲小苏打的研究,确认自由舔舐是一种安全有效的小苏打补充方法。添加适合剂量的小苏打能够预防高产奶牛代谢性疾病的发生,有效减少奶牛恶性舔土现象,从而提高奶牛的生产和繁殖性能。