柱型苹果品种选育研究(英文)

柱型苹果品种选育项目始于1994年,旨在将苹果柱型生长习性与其它优良性状结合起来。结果表明:杂种后代的生长势、早实性,对白粉病、轮纹病和绵蚜的抗性等与杂交组合有关。果实大小、果形、果肉硬度、风味品质、花期和果实成熟期为多基因控制的性状。筛选出了一个柱型基因(Co)的AFLP标记并成功地将其转为SCAR标记,其可以用于柱型苹果杂种的早期选择。几个优系的田间实验正在进一步进行中。     

杜梨干旱胁迫相关水通道蛋白基因的筛选与克隆

以杜梨实生苗为材料,采用15%PEG 6000进行模拟干旱处理,利用qRTPCR、同源重组、亚细胞定位等方法,研究了不同水通道蛋白基因在15%PEG 6000胁迫条件下表达水平的变化趋势,筛选了响应干旱胁迫相关的水通道蛋白基因,并对其进行克隆和分析,以期为梨抗旱基因筛选提供参考依据。结果表明:AQPs在杜梨的根、茎、叶中均有表达,且随着胁迫时间的延长,大部分AQPs在根系中的表达水平呈先上升后下降的趋势,其中PIP2;2基因在胁迫处理3h后,相对表达量最高;从杜梨根系中克隆获得PbPIP2;2,该基因包含一个完整的846bp的开放阅读框,编码281个氨基酸。氨基酸序列比对分析结果表明,PbPIP2;2与其它近缘物种具有一致的保守功能域,其中与苹果MdPIP2;2、白梨PcPIP2;2相似度最高。洋葱表皮亚细胞定位发现PbPIP2;2基因定位在质膜上。     

NaCl和Na2SO4胁迫对天人菊种子萌发的影响

[目的]明确天人菊种子萌发阶段和胚芽、胚根生长阶段对NaCl和Na₂SO₄盐胁迫的耐受性。[方法]以天人菊种子为试材,研究0、20、40、60、80、100、120、140 mmol/L NaCl和Na₂SO₄盐胁迫对其种子萌发的影响。[结果]天人菊种子萌发阶段对NaCl和Na₂SO₄的耐盐半致死浓度分别为154.70 mmol/L和99.77 mmol/L,而胚芽生长阶段和胚根生长阶段对Na Cl和Na₂SO₄耐盐半致死浓度分别为79.68、63.35 mmol/L和105.56、60.24 mmol/L。[结论]该研究可为盐碱地区引种栽培天人菊提供参考依据。     

改良冷冻法测定梨果实的石细胞含量

为了提高梨石细胞的提取效率,以黄金梨和茌梨的果实为试材,在冷冻提取方法的基础上,通过设置不同的冷冻时间和冻融次数来研究其对梨石细胞提取效果的影响。结果表明：所有处理中以处理（1）(3 h+3 h+3 h)反复冻融处理的提取效果最好,石细胞提取的量随着冻融次数的增加而增加,说明增加冻融次数有利于梨果实石细胞的提取;在冻融次数相同时,每次冷冻时间满足3 h后,再增加冷冻时间对提取效果影响不大。冷冻法提取石细胞效果与冻融次数密切相关,在满足基本的冷冻时间后,增加冻融次数可以显著提高梨石细胞的提取率。     

大草蛉幼虫对不同寄主植物上烟粉虱卵的捕食功能反应与搜寻效应

为了研究不同寄主上大草蛉Chrysopa pallens(Rambur)幼虫对烟粉虱Bemisia tabaci(Gennadius)卵的捕食功能反应与搜寻效应,在室内条件下评估了大草蛉捕食功能反应模型,并研究了大草蛉3龄幼虫对棉花、烟草和辣椒上烟粉虱卵的搜寻效应和控害潜能。结果显示,在3种寄主植物上大草蛉3龄幼虫捕食量均随猎物密度的增加而升高,在烟草、棉花、辣椒上的捕食量分别为7.6~28.4、5.4~23.2、6.0~18.8粒;3种寄主植物上的大草蛉捕食功能反应均拟合Holling II、III功能反应模型;在烟草上大草蛉的瞬间攻击率最大,为0.470,处理时间最短,为0.021;在3种寄主植物上大草蛉3龄幼虫搜寻效应均随猎物密度的增加而下降,当猎物密度相同时,在烟草上的搜寻效应高于棉花和辣椒。研究表明,不同寄主植物能够影响大草蛉3龄幼虫对烟粉虱卵的瞬间攻击率及其搜寻效应。     

长刺蒺藜草根际土壤解磷细菌群落的多样性分析

为揭示外来入侵植物长刺蒺藜草 Cenchrus longispinus能够在贫瘠沙性土壤中快速生长、定殖的入侵机制,利用传统功能微生物筛选培养法、 16S rDNA高通量测序技术及细菌基因组重复序列PCR（genome repetitive sequence PCR, rep-PCR）基因指纹图谱技术分析其根际土壤中解磷细菌的丰富度及多样性,并与本地伴生植物冰草Agropyron cristatum和狗尾草Setaria viridis根际土壤中的解磷细菌群落进行比较。结果显示,长刺蒺藜草根际土壤中解磷细菌的数量分别达到8.61×10⁴ CFU/g和7.34×10⁴ CFU/g,显著高于其余土壤样品。相较于空白对照土壤,长刺蒺藜草根际土壤中的解有机磷细菌数量增加最多,增加了87.0%,冰草和狗尾草根际土壤中的解有机磷细菌数量则分别增加了28.3%和15.2%;而长刺蒺藜草、冰草和狗尾草根际土壤中的解无机磷细菌数量分别增加了36.7%、 89.8%和24.5%。聚类分析结果表明,不同根际土壤中解磷细菌之间没有共有的优势聚类群。长刺蒺藜草根际土壤中2种解磷细菌群落的物种均匀度指数显著高于空白对照土壤和冰草及狗尾草根际土壤,而物种丰富度指数和Shannon-Wiener多样性指数均显著低于冰草及狗尾草根际土壤;其根际土壤中解无机磷细菌优势菌属经鉴定为金黄杆菌属 Chryseobacterium。表明长刺蒺藜草在贫瘠沙土中对磷素的高效利用可能是其快速入侵并定殖的机制之一。     

CRISPR/Cas9技术介导猪基因组单碱基编辑效率的研究

利用国际上最新的两种基于CRISPR/Cas9的BE3(Cytosine base editor,CBE)和ABE7.10(Adenine base editor,ABE)单碱基修饰技术对猪基因组靶基因位点进行编辑效率的分析研究。设计、合成并构建4个猪基因组靶基因位点gRNA表达载体,分别与CBE或ABE共转染PK15细胞,继续培养48 h,结合二代测序技术测定单碱基替换效率和indels发生率。结果表明,单碱基编辑系统BE3和ABE7.10对猪基因组靶位点碱基修饰的活性编辑窗口主要分别为5个核苷酸和4个核苷酸;两套单碱基编辑系统主要对编辑窗口内的目标碱基进行单碱基转换而非indel;两套单碱基编辑系统对猪基因组碱基置换有一定偏好性,其中CMAH、MC1R(1-2)、MC1R(2-1)基因编辑窗口内C→T的效率分别为2.2%、0.4%和1.3%;猪GGTA、MSTN-2窗口内A→G的效率分别为1.4%、1.4%。表明单碱基编辑系统BE3和ABE7.10均能够对猪细胞的基因组靶位点序列进行有效的单碱基置换。     

基于RIME-CNN-SVR模型的麦田土壤水分反演

土壤水分监测对于农业生产和作物产量预估具有重要意义。近年来深度学习技术在土壤水分反演领域得到广泛应用,但大多侧重于模型结构增强和优化,对模型超参数优化研究探索不足。该研究提出了一种基于霜冰优化算法（rime optimization algorithm,RIME）的卷积神经网络（convolutional neural network,CNN）超参数优化模型,结合极化分解技术来校正植被对土壤水分反演精度的影响,以提高冬小麦农田土壤水分反演性能。首先利用RIME优化CNN超参数以构建RIME-CNN模型,然后使用RIME-CNN模型对特征参数进行自适应提取和挖掘,之后对这些特征参数进行正则化处理并输入到支持向量回归（support vector regression,SVR）模型,构建RIME-CNN-SVR模型进行土壤水分估算。为验证所建RIME-CNN-SVR模型的有效性,利用合成孔径雷达（synthetic aperture radar,SAR）数据结合光学遥感数据,在河南省开封市冬小麦农田区进行试验验证和精度分析。结果表明,该方法在不增加模型结构复杂性和可学习参数的前提下,显著提升了模型的预测性能,决定系数可达0.72,均方根误差为2.78%,平均绝对误差为2.20%。该研究可为农业生产提供一个更为准确、可靠的土壤水分监测手段。     

细胞分裂素类生长调节剂对青花菜采后衰老的影响

 以青花菜‘绿皇后’品种为试材, 研究了25 ℃条件下细胞分裂素类生长调节剂KT、6-BA和 CPPU对延缓青花菜采后衰老的效果。结果表明: 3种细胞分裂素类生长调节剂处理均在不同程度上延缓了青花菜花蕾黄化和叶绿素分解, 推迟了呼吸和乙烯跃变峰出现的时间, 降低了峰值, 并维持了细胞膜稳定性。内源激素测定结果表明, 6-BA和CPPU处理使青花菜花蕾在试验的前期阶段(12～84 h) 一直保持相对较高的内源IAA和GA水平, 相对较低的内源ABA水平。3种细胞分裂素类生长调节剂以CPPU延缓青花菜衰老效果最为明显, 其次是6-BA, KT效果最弱。延缓青花菜采后衰老效果随着处理的浓度增加而增加, 以40 mg·L^-1 CPPU延缓青花菜衰老效果最佳。     

茌梨套PE袋和无纺布袋对果点及贮藏失水的影响机理

观察茌梨套绿色聚乙烯(PE)薄膜袋和无纺布袋栽培的果实果点及果皮亚显微结构,并测定相关生理指标、基因表达量等,探究不同套袋处理对茌梨果点及果实贮藏失水的影响机理。结果表明:套绿色PE薄膜袋的果实,果面粗糙,果点大;而套无纺布袋的果实果面光洁,果点小。果实发育后期,套绿色PE薄膜袋的果实果皮中PbPAL2基因的表达量高于套无纺布袋果实,其贮藏期间质量损失率显著高于对照,果皮较薄,表面蜡质少且龟裂翘起;而套无纺布袋果实质量损失率较低,果皮厚且表面蜡质多,蜡质晶体形态多样。采前套袋通过调控PbPAL2的表达进而影响果点的木栓化,并改变了果皮角蜡层结构影响其贮藏失水。采前套无纺布袋有利于提高茌梨果实的外观品质,延缓其贮藏失水。