Segment-based coancestry,additive relationship and genetic variance within and between the Norwegian and the Swedish Fjord horse populations

ABSTRACT

The Fjord horse originates from Norway but forms a global population due to several small populations in foreign countries. There exists no information about the additive relationship and the genetic variance between these subpopulations. By collecting blood samples from Norwegian and Swedish Fjord horses, a sample of 311 Norwegian and 102 Swedish horses gave 485,918 SNPs available for analysis. Their inbreeding coefficients were calculated and compared to the pairwise coancestry and the shared genomic segments. The effective population size was almost similar with the two methods in the Norwegian Fjord horse population (63 and 71), but very different in the Swedish population (269 and 1136) and unprecise due to a much smaller number of observations. The study showed that coancestry from shared genomic segments can be used to estimate additive genetic relationship and genetic variation within and between the global populations of the Fjord horse.     

基于nSSR和cpDNA序列的城步峒茶群体遗传多样性和结构研究

采用简单重复序列标记(nSSR)与叶绿体DNA序列(cpDNA)分析技术,对城步峒茶群体进行了遗传多样性、遗传结构和遗传分化等研究。结果表明,15对nSSR引物在参试81份资源中共获得142个等位位点,平均每对引物9.47个,城步峒茶群体的观测杂合度(Ho)、期望杂合度(He)和Nei期望杂合度(Nei)分别为0.49、0.62和0.62,具有较高的遗传多样性。Structure分析将79份峒茶资源分成3个类群,但各类群的遗传背景较为复杂,没有明显的群体结构。F检验表明,城步峒茶群体的近交系数F_IS为正值(F_IS=0.177 5),群体间的遗传分化系数F_ST较小(F_ST=0.034 5),分化程度较低,基因流Nm较高(Nm=7.01)。3对cpDNA引物分别获得了473 bp(rbcL)、704 bp(matK)和320 bp(psbH-trnA)的片段序列,变异位点占总位点的比例分别为0.42%、0.71%和1.25%。将3个序列依次拼接,共产生了9个单倍型,单倍型数由多到少的居群依次为TXZ(6)、DZC(4)、DPS(4)、TYS(3)、HJZ(2),群体的单倍型多样性(Hd)和核苷酸多样性(π)分别为0.732和0.001 39。9个单倍型中,单倍型H1和H5处于进化网络图的中心节点上,并且包含资源数量最多,属于比较原始的单倍型。同时,nSSR和cpDNA的AMOVA分析结果基本一致,居群内的变异百分比分别达到96.69%和80.54%,城步峒茶的遗传变异主要存在于居群内。     

改进RBF神经网络在我国大豆价格预测中的应用研究

我国大豆价格受国内外多种因素共同影响,具有非线性、随机性和高噪音等特点,采用传统数学模型进行预测,不仅分析难度大,预测误差也很大。RBF神经网络以其优良的逼近性能而被广泛应用于非线性时间序列预测之中。本文提出一种基于遗传算法优化RBF神经网络的我国大豆价格预测模型,该模型为多维输入单维输出的多变量预测模型,模型的初始输入由大豆价格的历史数据和相关影响因素数据组成。采用遗传算法对RBF神经网络输入层节点数、基函数中心、扩展常数和输出层权值进行优化,模型可以从初始输入变量中自主选择最合适的输入变量组合作为模型的输入。采用2009-2014年的大豆价格数据进行预测研究,用2009-2013年的数据作为训练集,2014年的数据作为测试集,改进RBF神经网络通过自主识别和选取中国大豆进口量、中国消费者信心指数和进口大豆到港分销价格3个因素作为相关影响因素的输入。结果表明:模型预测精度较高、泛化能力较强,能够很好捕捉大豆价格变化规律,可为大豆市场价格的准确预报提供参考借鉴。     

花椰菜主要性状遗传规律以及性状相关性分析

总结了花椰菜的单球质量、成熟期、株高株展、花球品质等主要性状的遗传规律以及性状之间的相关性,并得出结论:花椰菜主要性状遗传规律以及性状相关性研究对育种研究具有重要指导意义,但必须注重与田间调查相结合,只有将遗传规律与田间调查有机结合才能提高育种效率,提高育种水平。     

Evidence for genetic distinction among sympatric ecotypes of Arctic char (Salvelinus alpinus) in south‐western Alaskan lakes

Resource polymorphism may play an important role in the process of speciation. The Arctic char (Salvelinus alpinus) exhibits great phenotypic and genetic diversity across its range, making it an ideal species for studies of resource polymorphism and divergence. Here, we investigated genetic variation at 11 microsatellite loci among 287 Arctic char from five isolated yet proximate postglacial lakes in south‐western Alaska that were previously examined for resource polymorphism. Significant differences in pairwise F_ST were detected among all lakes (range from 0.05 to 0.28, all P < 0.02). In one lake (Lower Tazimina Lake), we found evidence for two genetic groups of char and for significant differences in the distribution of microsatellite variability among at least two of the three previously described body size morphotypes (‘large’‐, ‘medium’‐, and ‘small’‐bodied char; maximum F_ST = 0.09; differences in admixture proportions). We also found a significant association between genetic admixture proportions and gill raker counts among body size morphs (r = ?0.73, P < 0.001). Our data represent the first record of genetically distinct sympatric morphs of Arctic char in Alaska and provide further evidence that differences in morphology associated with feeding (gill rakers) and growth trajectories reflect niche diversification and promote genetic divergence in Holarctic populations of Arctic char.     

玉米茎秆抗倒伏遗传的研究进展

茎秆倒伏严重影响玉米产量、品质和机械化收获,是当前玉米生产和育种亟待解决的主要问题之一。加强对玉米茎秆抗倒伏性的研究,对提高品种抗倒伏能力具有重要意义。本文综述了玉米茎秆倒伏的主要影响因素及其遗传特征。茎秆倒伏与茎秆自身的强度密切相关。茎秆强度越高,抗倒伏性越强。茎秆强度受茎秆所处的发育阶段、茎秆内部结构和外部形态,及其细胞壁成分等影响。处于分生组织的茎秆细胞分裂旺盛,较易折断,而进入生殖生长后,茎秆表皮、厚壁组织增厚,维管束发育成熟,对茎秆的支撑作用增强。茎秆细胞壁的主要成分——纤维素、半纤维素、木质素、可溶性糖、无机物等均可提升茎秆强度。目前,研究者借助高通量表型平台,利用玉米连锁群体和自交系群体,采用各种定位方法,鉴定到一系列影响茎秆形态、强度、细胞壁成分的相关QTL和候选基因。研究表明,基于单倍型的QTL定位方法比基于单个SNP的定位效果好。一致性QTL分析将不同遗传群体的研究整合到一起,能够提高QTL结果的通用性。茎秆强度的遗传基础复杂,受微效多基因控制,位点间具有加性效应。茎秆成分QTL中的候选基因涉及细胞壁代谢、转录因子、蛋白激酶等。MAIZEWALL是玉米细胞壁相关基因的重要数据库。目前该数据库包含1 156个玉米细胞壁生物学相关的候选基因,为该领域的深入研究提供强大的资源。已鉴定到一系列影响玉米茎秆细胞壁成分、茎秆形态和强度的基因,其功能涉及纤维素合成路径,如纤维素合成酶类、Cobra类、糖基转移酶和核糖转运蛋白类;苯丙烷路径基因,如控制bm1—bm5的相关基因;植物激素类,如赤霉素、生长素、油菜素甾醇相关基因;转录因子如NAC、MYB;miRNA（ZmmiR528）以及F-box基因（stiff1）等。今后应积极探索不同发育时期玉米茎秆倒伏的力学机制;广泛发展自然群体或育种群体进行遗传分析;采取多种定位策略,提高抗倒伏相关基因鉴定的功效;针对优良等位基因,开发各类分子标记,加强抗倒伏分子标记辅助选择。本文将为玉米茎秆抗倒伏遗传机制解析及抗倒伏玉米品种的分子育种提供参考。     

棉花单核苷酸多态性标记研究进展

单核苷酸多态性标记已在农作物研究中得到广泛应用并取得重大进展。为了便利棉花SNP(Single nucleotide polymorphism)标记的研究和应用,介绍了利用基因芯片、简化基因组测序、重测序等在棉花中开发SNP标记的方法 ,综述了SNP标记在棉花遗传图谱构建、数量位点的定位和分子标记辅助育种、基因组测序以及系统进化等研究中的应用。并对异源四倍体棉花中SNP标记开发时,同源序列位点和部分同源序列位点上的SNP标记辨别问题进行了系统探讨,对其快捷的开发、检测方式和在数量基因定位中的应用前景进行了展望。     

分块子空间追踪算法

压缩传感理论是一种充分利用信号稀疏性或者可压缩性的全新信号采样理论。该理论表明，通过采集少量的信号测量值就能够实现可稀疏信号的精确重构。本文在研究现有经典重构算法的基础上，提出结合图像分块思想和回溯思想的分块子空间追踪算法（Block Subspace Pursuit, B_SP）用于压缩传感信号的重构。该算法以块结构获取图像，利用回溯过程实现支撑集的自适应筛选，最终实现图像信号的精确重构。实验结果表明，在相同测试条件下，该算法的重构效果无论从主观视觉上还是客观数据上都有不同程度的提高。     

生物技术在农业领域的应用

生物技术包括基因工程、细胞工程、酶工程等,在农业领域有着广阔发展前景.生物技术可保障粮食安全,促进农村农业经济的发展,提高农业产出效益,同时能为医药工业及其它产业提到原料.农业生物技术是新兴的现代技术,还不能在传统农业中大规模推广应用.