利用BSA-Seq方法快速定位作物农艺性状QTL/基因概述

为了利用生物学技术和手段来解决农业问题,让基因组测序技术、转基因及基因编辑等现代分子生物学技术为农业遗传育种服务,实现常规育种与分子设计育种的紧密结合,加速作物精准育种进程,近年颇受学术界关注。现梳理了一些分子生物学专用名词概念,概述了目前在正向遗传学研究中如何利用极端表型材料基于全基因组测序的BSA-Seq方法（MutMap法、MutMap+法、MutMap-Gap法、QTL-seq法）快速定位重要农艺性状的QTL/基因,为快速定位和克隆候选基因提供新思路。     

我国三个典型流域人类活动净氮输入量估算及其影响因素

目的 人类活动氮素过量投入是引起面源污染的重要原因之一。阐明人类活动净氮输入量的时空分布特征及其影响因素,为解决面源氮素污染问题提供数据支持。方法 利用人类活动净氮输入量（net anthropogenic nitrogen input,NANI）模型,通过统计年鉴和文献综述获得NANI相关数据和参数,对农业化的香溪河流域、城镇化的太湖流域和全面推进农业绿色发展模式的洱海流域的净氮输入量进行评估。结果 从NANI强度上看,3个典型流域NANI平均值按照大小排序为：太湖流域（13 241 kg·km^-2·a^-1）、香溪河流域（2 183 kg·km^-2·a^-1）、洱海流域（1 582 kg·km^-2·a^-1）。从来源上看,氮肥施入（Nfer）和食品/饲料氮（Nim）是NANI最大来源,占比58%—97%,对NANI贡献从大到小排序为：氮肥施入、食品/饲料氮输入、氮沉降输入、作物固氮输入。从时间尺度看,2019年同2010年相比,香溪河流域NANI中食品/饲料氮输入比例下降23个百分点,氮沉降比例上升34个百分点;洱海流域NANI中氮肥施入比例下降86个百分点;太湖流域NANI中食品/饲料氮输入比例上升31个百分点,作物固氮量和氮沉降输入比例下降14个百分点和12个百分点。从影响因素上看,3个典型流域NANI与城镇人口密度均呈现显著相关性（P<0.05）,且随城镇人口密度的增加NANI随之升高;耕地面积占比与NANI的拟合上,香溪河流域有显著影响（P<0.05）,但洱海流域和太湖流域均无显著影响（P>0.05）。结论 香溪河流域中昭君镇、峡口镇和黄粮镇,洱海流域中下关镇、上关镇和凤仪镇,太湖流域中张家港市、嘉兴市秀城区、杭州市拱墅区和上海市南汇区是NANI的关键源区;以农业为主的香溪河流域化肥施入是NANI的主要来源;城镇化程度较高的太湖流域食品/饲料氮和肥料氮投入是NANI主要来源;农业绿色发展措施可显著减少人类活动净氮输入量。因此,在关键源区大力推广农业绿色发展措施,同时有效降低饲料和肥料的投入量,有利于控制农业面源污染。     

不同促干剂对无核白葡萄干燥速率及感官品质的影响

【目的】研究不同促干剂对无核白葡萄干燥速率、色泽及感官品质的影响,为优化促干剂配方提供一定参考和指导。【方法】以4种自制的促干剂和从市场购买的伊兹木牌复配葡萄促干剂为材料,处理无核白葡萄,定时称量并计算水分比和干燥速率,干燥结束后测定色差数据、理化指标,分析感官品质,分析不同促干剂处理无核白葡萄的表现。【结果】干燥速率C₁>C₂>K>C₃>C₄;绿值C₁> C₂>C₄>K>C₃;使用C₁和C₃促干剂的葡萄干色差值明显高于促干剂C₂、C₄和K,促干剂K的色差值最小,C₁和K的色差值差值为2.53,C₃和K的色差值差值为1.85,都是较小色差,颜色区别明显;5种促干剂处理的无核白葡萄干重金属含量、微生物指标、水分、总糖和总酸等理化指标都符合相应的国家标准,且无显著性差异;感官品质评价,K>C₄>C₃>C₁>C₂。【结论】4种促干剂中用促干剂K处理无核白葡萄的效果最好,干燥速率快且比较均匀,干燥后的葡萄干品质佳、色泽碧绿、感官优。     

我国木荷培育和利用研究进展

木荷Schima superba是我国南方常绿阔叶林的建群树种之一,也是重要的乡土阔叶树种、用材树种和防火树种,随着我国木材需求数量与品质的不断提升,木荷在南方各省日益受到重视.近年来林木培育着重追求质量效益,现代分子生物学辅助育种技术在林木遗传育种得到广泛应用,新型轻基质育苗技术也打破了传统育苗理念的束缚.文章着重介绍了木荷的特性、生态和经济价值,对其良种选育、苗木培育、造林技术、病虫害防治等培育技术研究进行归纳,并展望了我国木荷良种选育、种苗繁育以及加工利用等方面研究突破方向,为我国木荷的良种繁育、造林推广以及产业加工等提供技术支撑.     

基于"互联网+"的自然资源利用监测模式研究

自然资源利用监测是保障自然资源保护、开发、利用、修复的重要内容,是维持自然资源安全的重点工作.传统监测模式存在更新频率慢、监测结果不准确、监测难度大等弊端,该研究依托"互联网+"技术,开展自然资源利用监测,提高监测的准确率及频率,并进行了自然资源利用变化的驱动力分析,为保障自然资源安全提供全新的监测手段.     

外源C4-PEPC对水稻粒形和稻米品质及成分的影响

【目的】磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶（phosphoenolpyruvate carboxylase,PEPC）参与植物碳代谢,并且在碳氮耦合代谢调节过程中扮演着重要角色。分析导入外源C₄-PEPC对水稻稻谷粒形和稻米品质及成分变化的影响,进一步阐明C₄-PEPC在C₃植物水稻中的作用。【方法】以航2号（对照）和转C₄-PEPC水稻为材料,采用万深SC-G型自动考种及千粒重分析仪分析稻谷的粒形,采用电镜扫描观察稻米内部淀粉粒结构,参照标准米质测定方法测定稻米品质(直链淀粉含量、胶稠度、碱消值);同时,测定稻米中支链淀粉、蔗糖、可溶性总糖及碳氮的含量,并采用高效液相色谱法测定稻米中的氨基酸含量。【结果】粒形分析表明,与对照航2号相比,转C₄-PEPC水稻的谷粒明显较短较窄,其长、宽、周长及千粒质量也明显较小。电镜扫描显示,航2号淀粉粒排列紧密,而转C₄-PEPC稻米淀粉粒排列明显比较松散。转C₄-PEPC株系稻米中直链淀粉含量明显较低,而支链淀粉含量明显较高,胶稠度和碱消值与对照无明显差别,垩白率和垩白度降低,蔗糖和可溶性糖含量极显著降低。转C₄-PEPC稻米的总氮含量明显较低,其中天冬氨酸、谷氨酸、丝氨酸、甘氨酸、组氨酸、精氨酸、苏氨酸、丙氨酸、酪氨酸、缬氨酸、胱氨酸、亮氨酸、苯丙氨酸、赖氨酸等14种氨基酸含量明显较低,而其余3种氨基酸,即脯氨酸、异亮氨酸、色氨酸含量与对照无明显差别。【结论】导入外源C₄-PEPC后,水稻谷粒变小,淀粉粒排列松散,稻米中直链淀粉、蔗糖、可溶性糖、总氮及大部分氨基酸含量降低,而支链淀粉含量升高。     

响应面法优化杏酒发酵工艺

【目的】响应面分析法优化杏酒发酵工艺条件,为杏加工企业提供技术支撑。【方法】以新疆毛杏为原料,通过单因素和响应面分析法,研究初始糖度、初始pH值、发酵温度各自变量及其交互作用对杏酒品质的影响,并建立回归模型,得到最适杏酒发酵工艺参数。【结果】得到回归方程为:Y=89.40+3.00A+2.88B+1.63C+1.75AB-1.25AC-1.00BC-2.95A²-8.70B²-4.70C²。杏酒最适发酵工艺条件为:杏水比1∶0.5,酵母接种量0.04%,初始糖度22.5%,初始pH值3.6,发酵温度18℃,此条件下感官评分为90.3,与模型预测值吻合。【结论】响应面分析法提供的模型较真实的拟合了实际情况,证明了模型的可靠性。     

无核白绿葡萄干清洗前后酚类物质变化及其与酶促褐变的关系

【目的】分析无核白绿葡萄干清洗前后酚类物质含量变化及其与酶促褐变的关系,为研究葡萄干清洗褐变机理提供理论依据。【方法】检测无核白绿葡萄干清洗前后酚类物质的含量变化,分析酚类物质与葡萄干多酚氧化酶反应的活性变化,判断参与酶促反应的底物,采用相关性方法,分析影响葡萄干清洗褐变的主要酚类物质。【结果】无核白绿葡萄干清洗前后有质量变化的酚类物质有槲皮素、儿茶素、咖啡酸、山奈酚、P-香豆酸、绿原酸、阿魏酸、原儿茶酸、香草酸、龙胆酸、芥子酸、丁香酸、没食子酸。其中槲皮素、绿原酸、咖啡酸、P-香豆酸、山奈酚、儿茶素为葡萄干清洗前后参与酶促褐变的主要酚类物质。【结论】无核白绿葡萄干清洗前后,葡萄干褐变度与槲皮素,咖啡酸,山奈酚,儿茶素含量呈显著性相关。     

微润灌溉下施氮浓度对小白菜生长的影响

为探究微润灌水肥一体化条件下适合大棚小白菜生长的施氮浓度,试验设置在1.5 m压力水头下4个施氮水平0(CK)、200 mg/L(T1)、400 mg/L(T2)、600 mg/L(T3),每组处理重复3次.对不同处理下土壤含水率、小白菜株高、叶面积、鲜重及肥料增产贡献率进行测定分析,在相同压力水头下筛选适合小白菜生长的施氮浓度.结果表明:在微润管埋深15 cm,间距30 cm,压力水头为1.5 m情况下,施氮可以促进小白菜生长,施氮浓度为400 mg/L小白菜生长情况最好.低浓度施氮水平下,小白菜各生长指标随着施氮浓度升高而升高;而高浓度施氮水平对植株生长有抑制作用.作为一种新型灌溉模式,微润灌溉在大田的推广和应用仍需要不断探索和试验.     

基于微润灌溉大棚番茄对施肥运筹的响应

为探究微润灌溉下不同施肥运筹对大棚番茄生长的影响,将番茄定植于大棚内的种植箱中,设置施肥浓度分别为200 mg/L(N1:全生育期浓度为200 mg/L)、200~400 mg/L(N2:苗期浓度为200 mg/L,结果期、成熟期为400 mg/L)、400 mg/L(N3:全生育期浓度为400 mg/L)、400~800 mg/L(N4:苗期浓度为400 mg/L,结果期、成熟期为800 mg/L)、800 mg/L(N5:全生育期浓度为800 mg/L)5组不同处理,测定番茄全生育期的含水率、茎粗、株高、叶面积、产量及灌溉水分生产率等指标。研究表明:不同施肥浓度各处理土壤含水率差异不显著,N4、N5处理的番茄各项生长指标差异不显著且优于其余处理,说明施肥对土壤含水率影响较小,但随着施肥浓度的增加,番茄的产量及其余生长指标增长明显;施肥浓度前少后多的N4处理番茄长势及产量不弱于N5处理,因此苗期减少施肥、开花坐果期追肥与全生育期保持较高浓度施肥是微润灌溉水肥一体化种植番茄的有效施肥措施。