中国棉花主栽品种DNA指纹数据库初步构建研究

 基于多重PCR（Polymerase chain reaction）与毛细管五色荧光检测系统,利用36对核心引物构建了138份棉花主栽品种DNA指纹数据库,采用棉花DNA指纹数据库软件管理系统进行数据统计与分析。36对引物在138份材料中共扩增出143个多态性等位位点,每对引物的等位位点数为2～8个,平均每对引物扩增出3.97个多态性等位位点。抽查的101个主栽品种仅45.6%的位点完全纯合,中棉所系列品种61.6%的位点完全纯合。存在5种非纯合位点表现形式,以2种基因型混杂所占比例最大,其中以5∶1的混杂类型最多。4种类型的同名品种指纹比对分析表明,品种内的遗传变异度均在0～2个差异位点。初步建立了高通量的棉花DNA指纹检测与数据分析平台,提出了不同品种间的差异判别标准。     

荞麦粉对挂面品质的影响

选择荞麦粉为辅料,以挂面的咀嚼度为指标,研究荞麦粉和食品添加剂对挂面品质的影响。在单因素研究的基础上,通过正交试验和二次旋转分析,建立数学回归方程,确定荞麦挂面的的最佳工艺和配方。结果表明,荞麦挂面的最优配方为荞麦粉质量分数19%,CMC-Na 0.3%,六偏磷酸钠0.08%,在此条件下质构仪得出的挂面咀嚼度值为196.518。     

水稻早世代稳定株系的农艺性状分析

育种实践表明，水稻品种间和亚种间杂交后代农艺性状发生疯狂分离，纯合个体的出现一般需经7~10代，5~8年^[1,2]。采用花培^[3,4]和远缘杂交染色体消除技术^[5,6]虽已应用于缩短作物育种时间，但仍耗时耗力。在作物如小麦、大麦、花生、水稻 ^[8~13]等育种实践中，偶尔会遇到杂种F2不分离的现象。吴先军等^[11]提出了水稻早世代稳定现象的概念，即水稻杂交后代F3以前出现农艺性状整齐一致、以后世代不分离的遗传现象。由于水稻早世代稳定现象在育种中具有巨大的应用潜力，对其遗传机制和育种应用进行深入而系统的研究具有重大的理论探讨价值和现实意义。     

水稻矮化大粒突变体sdb1的鉴定与基因定位

适度矮化有利于提高水稻的抗倒伏性, 进而影响产量和品质, 是水稻育种中重要的选择性状之一, 因此研究矮秆形成的分子机制具有重要的意义。为鉴定新的矮秆资源, 探讨株高形成的分子调控机制, 我们对籼型恢复系缙恢10号的EMS (甲基磺酸乙酯)诱变体库进行了鉴定, 从中筛选到1个植株半矮化且籽粒变大的突变体sdb1。本文对其进行了形态鉴定、细胞学观察、遗传分析和基因定位等研究。田间种植条件下, 全生育期sdb1的株高都明显矮于野生型, 成熟期仅76.66 cm, 与野生型的117.43 cm相比, 下降了34.72%, 差异达极显著水平, 进一步分析发现sdb1的穗和各节间长均显著变短。在茎秆石蜡切片中发现, 纵向细胞的长度与野生型相比无显著变化, 横向细胞面积极显著变小、数量则极显著增加, 纵向细胞变少是导致sdb1植株半矮化的主要原因。除植株变矮外, sdb1的另一典型特征是籽粒变大, 千粒重由野生型的24.83 g变为突变体的29.00 g, 差异达极显著水平; 颖壳中薄壁细胞数量增加了22.05%, 致使籽粒的长、宽、厚均极显著变大, 从而提高了sdb1的粒重。此外, sdb1叶肉细胞层数增多, 导致其光合色素含量极显著高于野生型, 叶片呈现深绿色。遗传分析发现, sdb1的突变表型受单隐性核基因调控, 利用中花11/sdb1杂交组合的F₂隐性植株, 最终将调控基因定位在第4染色体SSR标记RM16632和Indel标记J50-7之间约406 kb的物理范围内。这为SDB1的克隆和功能研究奠定了基础, 也有助于水稻株高发育分子机制的进一步阐释。     

高密度条件下27份欧洲玉米种质改良系主要数量性状遗传相关和主成分分析

选取来源于欧洲不同地区的27份玉米种质改良系作为试验材料,采用田间随机区组设计,对欧洲玉米种质改良系在高密度下的田间表现及主要数量性状进行了遗传相关和主成分分析,并对27份欧洲玉米种质改良系进行了综合评价。结果表明,在90 000株/hm2的高密度种植条件下,欧洲玉米种质改良系一般表现为株高适中,穗位高较低,出籽率较高,且绝大性状的变异系数在一个较小的范围内。相关分析表明,穗行数、粒长、粒宽与单株产量极显著正相关,空秆率与单株产量极显著负相关,不同性状之间存在着相互作用。主成分分析表明,前8个主成分的累积贡献率为87.24%,可以概括这些性状的总信息量。结合主成分分析和相关分析认为,在高密度环境中选育高产自交系,第一主成分越大越好,第七主成分也应较大,第四主成分要适中,第二、第三、第五、第六、第八主成分应较小为宜。利用主成分分析进行自交系综合评价,有助于提高育种效率;通过构建主成分综合评价模型公式,筛选出8个在高密度下综合性状优良的欧洲玉米种质改良系,可应用于高产耐密育种。     

西南旱地油菜间作紫云英和秸秆覆盖的生产效应

我国西南地区旱地的农田生态环境脆弱, 绿肥应用匮乏, 季节性干旱是限制油菜生产的关键因素。本研究在西南地区旱地引入冬季绿肥作物紫云英与油菜间作, 并结合秸秆覆盖, 探讨其对油菜光合特征、农艺性状、生物量、根系形态、油菜品质及产量的影响。结果表明, 间作紫云英和秸秆覆盖改善了油菜的根颈粗、叶片数、有效分枝数和单株角果数等农艺性状, 提高了油菜根系总根长、总根体积、总根表面积和平均根系直径等根系形态及蕾薹期和开花期的根、茎、叶生物量; 还提高了油菜苗期光合作用强度, 间作和秸秆覆盖处理的水分利用效率比油菜单作分别提高了31.12%和39.89%; 但对油菜品质的影响较小。间作、秸秆覆盖和秸秆覆盖下间作的油菜群体产量分别比单作提高10.30%、13.20%和40.16%。在西南地区旱地, 间作紫云英是提高油菜产量的可行途径, 而且结合秸秆覆盖的生产效益更明显。     

玉米氮素敏感性差异自交系的表达谱分析

玉米材料的氮肥敏感性存在显著差异,但基因表达模式尚不清楚。基于此,本研究以玉米氮敏感型自交系 B73和钝感型自交系Mo17为材料,对足氮(sufficient nitrogen,简称SN)和低氮(limiting nitrogen,简称LN)条件下苗期叶片组织的转录组进行分析。对于叶片总氮含量,敏感型B73在足氮和低氮条件下存在显著差异,而钝感型Mo17的差异小且不显著。基因表达差异分析显示Mo17在两种氮环境下差异基因的数目达13 867个,在低氮环境下基因上调比例高于下调比例1.9倍;B73差异基因的数目为10 028个,低氮环境基因上调比例低于下调比例。基因聚类分析也显示低氮环境下,钝感型Mo17基因表达上调或下调的幅度高于敏感型B73。差异基因双尾方差分析表明受氮环境和基因型共同影响的差异基因为342个,功能主要集中在与氨基酸代谢、光合作用、次级代谢及基因复制表达等相关途径。综上所述,在低氮条件下氮钝感型Mo17较敏感型B73激活更多的基因来提高植株对氮的吸收和同化能力,被激活的基因可能与玉米氮肥转运和利用有关。     

水肥耦合对紫色土中小麦肥料减施效应的影响

为了认识水肥耦合对紫色土中小麦的影响特征及肥料减施效应,在四川盐亭县青峰村和四川盐亭农田生态系统国家野外科学观测研究站的石灰性紫色土上,于2018年10月至2020年5月,用小区和盆栽试验等方法,观测不同水肥耦合处理对小麦和土壤主要属性的影响。结果表明,水肥耦合对小麦生长和籽粒产量有明显的促进效应,浇水到田间持水量的80%左右时,其促进效应最大;肥料用量减少10%～20%,不会造成小麦的明显减产;水肥耦合主要提高了土壤养分有效性和土壤酶的活性,因而有明显的促进效应。水肥耦合是紫色土区减肥增效的一种有效措施,从而能有效防治区域的面源污染。     

羽毛生物降解液对盐胁迫下小白菜生长的生理调控作用

为研究羽毛生物降解液(FBL)在缓解盐胁迫作用上应用,以小白菜为实验材料,采用盐土盆栽法,分析含不同游离氨基酸浓度(0、0.1、0.2、0.4、0.8 g/L)的FBL对盐胁迫(0.4%NaCl)下小白菜生长和生理指标的影响。结果表明,盐处理下,与不浇施FBL处理相比,浇施FBL后小白菜地上部鲜重显著提高,与无盐处理差异不显著,游离氨基酸浓度为0.4 g/L时生长指标最佳。施加FBL显著降低了叶片丙二醛(MDA)含量,过氧化物酶(POD)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性显著提高;脯氨酸(Pro)浓度随着FBL中游离氨基酸浓度增加显著升高。施加FBL后叶片可溶性蛋白含量显著升高。综上,外源施加FBL可以提高叶片抗氧化酶活性,增加渗透调节物质含量,缓解盐胁迫对小白菜的伤害,最适宜的游离氨基酸浓度为0.4 g/L。实验结果可为次生盐渍化的土壤和盐碱地小白菜生产和种植提供一定的理论依据。     

安徽省水产养殖尾水治理典型模式分析与发展建议

由于水产养殖业的快速发展及养殖产量大幅提升,不可避免地带来养殖水环境污染等难题。水产养殖尾水治理是“绿水青山就是金山银山”发展理念的重要实践,也是推进水产养殖业绿色高质量发展的必然要求。本研究以安徽省为例,分别从水产养殖及尾水治理现状、尾水治理典型模式、存在的问题和对策、发展建议等方面,对当前环保高压态势下水产养殖尾水治理模式进行总结分析,旨在为安徽省水产养殖业转型升级、绿色高质量发展提供借鉴和参考。