籼稻C84和粳稻春江16B重组自交系遗传图谱构建及籽粒性状QTL定位与验证

【目的】本研究旨在挖掘水稻粒型新基因、探索其分子机理,解析籽粒发育调控遗传网络奠定基础,并为通过分子标记聚合有利基因开展超级稻分子设计育种提供理论依据。【方法】以植株和籽粒形态差异较大的晚粳稻品种春江16B(CJ16B）和广亲和中籼稻背景恢复系C84为亲本构建含有188个家系的重组自交系为作图群体,利用158对在双亲中存在多态性差异的分子标记,构建了遗传连锁图谱,总遗传距离为1428.40cM,平均标记间距为9.04cM。在构建遗传图谱的基础上,完成RIL188个株系籽粒的粒长、粒宽、粒厚、长宽比和千粒重等5个性状考查并进行QTL定位。【结果】在海南陵水和浙江杭州两地共检测到籽粒相关主效QTL30个,包括籽粒QTL新座位18个,解释遗传变异3.51%~17.25%。其中粒长、粒宽、粒厚和长宽比QTL位点分别为9个、5个、5个和6个,千粒重QTL位点5个。经基因座位比对,发现有5个QTL区间与已克隆的调控籽粒形态相关基因座位相近,我们通过对双亲目标基因的测序并根据差异位点设计dCAPs分子标记进行验证。【结论】该RIL群体及其遗传图谱可用于水稻重要农艺性状主效QTL基因的定位和克隆,新定位的18个粒型QTL可以为水稻籽粒发育调控网络提供补充和资料积累。     

青稞叶绿体基因RNA编辑位点的预测、鉴定与比较分析

为了阐明青稞叶绿体基因组RNA编辑位点的组成与特性,首先利用生物信息工具对青稞叶绿体基因的RNA编辑位点进行了预测,结果发现了35个分布于15个基因的编辑位点,所有编辑均为C到U的转换,其中基因ndhB包含的编辑位点数量最多,达9个,这与其他麦类作物相似;进一步利用RT-PCR结合克隆测序,对预测的35个位点进行了实验验证,发现18个编辑位点被证实发生了C到U的编辑;对编辑前后编码蛋白质的结构进行了比较分析,发现RNA编辑引起了编码蛋白的结构变化,暗示RNA编辑可以造成编码蛋白功能的改变。最后,将青稞叶绿体基因RNA编辑位点与栽培大麦、野生大麦的叶绿体RNA编辑位点进行了比较,发现青稞与栽培大麦的RNA编辑组成完全一样,而野生大麦缺失了 ndhA-563位点,初步印证了大麦的起源进化关系。     

一个小麦—中间偃麦草异代换系抗条锈病的遗传研究

利用缺体回交法,以阿勃3D缺体为母本、中4为父本培育出的小麦-中间偃麦草异代换系N9025-3-3-2-1-1在形态学和细胞学上已基本稳定,染色体构型为2n=42=21",测交杂种F1减数分裂中期Ⅰ染色体构型为2n=20"+2'.该系对目前的条锈病流行小种和新小种均表现高抗至免疫,抗性来自中间偃麦草.为进一步研究该系的条锈病抗性遗传规律,以对条中32感染的小偃6号、中国春和阿勃分别与其杂交,F1套袋自交,F2代调查统计并分析其抗性分离情况.χ2符合性测验结果表明小麦一偃麦草异代换系N9025-3-3-2-1-1的后代植株对条中32的抗性以31分离,即表明该代换系对条中32的抗性由一对完全显性等位基因控制.     

泡桐丛枝植原体胸苷酸激酶的原核表达、纯化及酶活性测定

胸苷酸激酶是d TTP从头合成和补救途径的关键酶,催化d TMP形成d TDP,在DNA复制和生物的生存中发挥着必不可少的作用。本文在前期研究的基础上,对从泡桐丛枝(Pa WB)植原体中获得的的3个同源蛋白TMK-a-1、TMK-a-2及TMK-b与已报道的小麦蓝矮(WBD)、洋葱黄化(OY-W)植原体的TMK-a、TMK-b的氨基酸序列进行了比对和相似性分析,结果显示Pa WBPS TMK-b与WBD TMK-2和OY-W TMK-b之间的相似性分别为95.65%和99.03%;Pa WBPS TMK-a-1与Pa WBPS TMK-a-2的相似性为90.57%,且二者与WBD TMK-1和OY-W TMK-a之间的相似性为87.32%-94.26%;而Pa WBPS、WBD、OY-W三种植原体的TMK-a与TMK-b之间的相似性仅为22.22%-25.95%。构建了Pa WBPS TMK-b、TMK-a-1、TMK-a-2的p ET28a原核表达载体,对Pa WBPS TMK-b、TMK-a-1、TMK-a-2 3种蛋白进行了原核表达,经Ni-NTA柱纯化后,利用双酶法进行了胸苷酸激酶催化活性测定,结果表明,Pa WBPS TMK-b具有较高的胸苷酸激酶活性,为85.96±0.74 U·mg-1,而Pa WBPS TMK-a-1和TMK-a-2几乎没有胸苷酸激酶活性。本文为进一步研究胸苷酸激酶在植原体繁殖过程中的作用机理奠定了基础。     

外源褪黑素通过诱导SlRR基因表达调控番茄盐碱胁迫响应

以"浙杂205"番茄为试材,通过测定SlRR基因的相对表达量以及番茄幼苗叶片的抗氧化酶系统、活性氧含量、渗透调节物质含量,探讨外源褪黑素是否能有效诱导番茄RR基因的表达以缓解盐碱胁迫对番茄的损伤.结果 表明:与对照相比,单独盐、碱处理下Solyc05g006420.2(SlRR4)、Solyc10g079700.1(SlRR5)、Solyc03g113720.2(SlRR6)、Solyc02g071220.2(SlRR7)、Solyc01g065540.2(SlRR8)、Solyc05g054390.2(SlRR9)、Solyc04g008050.2 (SlRR10)、Solyc12g010330.1(SlRR11)的表达水平显著提高,番茄幼苗的超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性、H2O2含量、O2(*)含量以及脯氨酸(Pro)含量均显著提高;与单独盐、碱处理相比,褪黑素预处理的番茄幼苗SlRR4、SlRR5的表达量显著上调,SOD、POD、APX活性和Pro含量显著提高,而H2O2含量、O2(*)含量显著下降.由此可知,外源褪黑素预处理能够显著诱导SlRR基因的表达以提高抗氧化酶的活性从而减少自由基的产生,提高渗透调节物质含量来维持植物体的渗透平衡,进而缓解盐碱胁迫对番茄的损伤.     

施钾量对膜下滴灌甜菜光合性能以及对产量和品质的影响

膜下滴灌技术被广泛应用于内蒙古冷凉干旱地区的甜菜生产中。为探明施钾量对膜下滴灌甜菜光合生理特性和产质量的影响及其适宜钾肥用量, 于2014?2015年在内蒙古凉城县设K₂O 0、90、180、270和360 kg hm ^-25个施肥处理进行了研究。结果表明, 钾素能够提高甜菜的光合性能, 如促进株高、叶面积指数、净光合速率的增加; 施钾肥180、270和360 kg hm ^-2显著提高了叶丛快速生长期甜菜的净光合速率, 影响净光合速率的最主要因素是RuBPCase活性, 其次是气孔导度, 净光合速率与甜菜产量呈极显著正相关。适宜的钾肥用量有利于块根、叶柄和叶片干重的增加及产量增加, 但施钾过量, 块根干物质分配比例下降, 含糖率下降, 块根干物质分配比例与甜菜含糖率呈显著正相关。施钾量270 kg hm ^-2时产量最高, 90 kg hm ^-2时含糖率最高, 当施钾量大于180 kg hm ^-2时, 块根中K ⁺、Na ⁺含量增加, 大于270 kg hm ^-2时, 块根中α-氨基酸含量增加, 施钾量180 kg hm ^-2时产糖量最高。综合考虑施钾量对膜下滴灌甜菜产量和品质的影响, 内蒙古甜菜种植优势区域的钾肥推荐施用量为180 kg hm ^-2。     

1-MCP对果实的影响

1-MCP是一种乙烯受体抑制剂,对果实成熟起着明显的抑制作用。在阐述影响1-MCP效应的因素和1-MCP对香蕉、梨和苹果影响的同时进一步调查了1-MCP在果实贮藏中起的作用。     

双环直径对土壤入渗速率的影响

双环法是测定土壤入渗速率最为广泛最为经典的方法,但双环直径可能影响土壤入渗速率测定结果,因其为地表积水有压入渗,在坡地上测定时,因整平地表时会产生很大扰动,从而产生测定误差。研究设计5组不同直径的双环入渗试验,分析双环直径对土壤初始入渗速率、稳定入渗速率、累计入渗量的影响。结果表明:当双环内环直径分别为15,20,25,30cm时,初始入渗速率分别是常规内环直径为35cm双环的88.3%,110.8%,119.9%,100.7%,稳定入渗率分别是54%,73%,85%,89%。对不同时刻入渗速率进行T值检验发现,用内环直径为20,25,30cm双环测定的入渗过程与常用内径为35cm的双环测定土壤入渗过程无显著差异。考虑地表扰动因素、试验需水量等多因素的影响,可用内环直径20cm、外环直径为35cm的双环替代目前常规内环直径为35cm,外环直径为50cm的双环,用于坡地土壤入渗速率测定,可以减少地表扰动,从而准确测定土壤入渗率,又能节约用水量。     

循环水养殖系统中水动力特性及其与鱼类相互影响研究进展

水产品含有丰富的蛋白质及人体所需的营养元素,随着人民生活水平的提高,水产养殖业迅速发展,为解决传统水产养殖业受环境污染、食品安全、自然灾害、疾病频发等方面的困扰,工厂化循环水养殖成为水产养殖业转型发展的养殖新模式之一.循环水养殖系统中的养殖池水体是养殖动物赖以生存与健康生长的场所,优化养殖池环境是实现鱼类等水产动物健康养成的关键.本文以建立环境友好、水质优良、资源节约、动物健康的高效绿色养殖模式为目标,以实现水产品的高品质、高产出为宗旨,综述了循环水养殖系统中水动力研究方法,以及养殖池内流场、固体颗粒物集排污、可溶性与悬浮污染物输移扩散、增氧性能、鱼类与流场相互影响等密切相关的水动力问题,并就当前循环水养殖系统水动力研究中存在的问题进行了总结,提出了加强养殖池水动力及其与结构设计、优化等关键技术的集成应用研究,以及基于养殖动物开展水动力学研究等未来发展建议,以期为循环水养殖事业的发展提供科学参考.     

疏浚物倾倒对岚山港临时海洋倾倒区周边海域环境影响的研究

为了解疏浚物倾倒对岚山港临时海洋倾倒区周边海域生态环境造成的影响,采用单因子质量指数法和综合指数法对该倾倒区周边海域海水和沉积物历年跟踪监测结果进行评价,并对该倾倒区周边海域海洋生物以及水深的变化情况进行分析。结果表明：该倾倒区周边调查海域历年水质质量符合《海水水质标准》（GB 3097—1997）中第二类水质标准,除无机氮外,其他各评价因子的质量指数较为稳定,基本在一定的范围内波动;沉积物质量符合《海洋沉积物质量》（GB 18668—2002）中第一类海洋沉积物质量标准,沉积物各评价因子质量指数均在小范围内波动;疏浚物的倾倒对该倾倒区海域浮游植物种类数和密度造成暂时性的减少;疏浚物的倾倒造成倾倒区东部和北部海底各形成一个明显的凸起地形。可见除倾倒区的水深受到影响外,疏浚物的倾倒尚未对该倾倒区海域生态环境质量造成明显影响。