高蛋白高产大豆新品种石豆11号的选育

石豆11号是由石家庄市农林科学研究院以化诱446为母本,冀豆4号为父本经有性杂交选育而成。2014-2015年参加河北省夏播大豆区域试验,平均产量3 093.9 kg·hm~(-2),较对照冀豆12增产2.51%。2016年参加河北省夏播大豆生产试验,平均产量3 108.0 kg·hm~(-2),较对照冀豆12增产0.87%。2017年通过河北省农作物品种审定委员会审定,准予推广。石豆11号的主要特点是高蛋白(45.79%)、高产、抗倒伏,适宜在河北省中南部夏播种植。     

基于多载荷无人机遥感的大豆地上鲜生物量反演

以多载荷无人机获取数据和地面实测的数据为基础,将大豆生殖生长期分段建模,采用植被指数和光谱参数相结合再加上农学参数株高,通过最小二乘法建立多元线性回规模型的方法,来估算大豆开花期和结荚期的鲜生物量,采用高光谱植被指数法估算大豆鼓粒期和成熟期的鲜生物量。结果表明:在大豆开花期和结荚期内,采用混合法构建生物量反演模型利用交叉验证法,验证结果的R~2和RMSE分别为0.714和0.393;在大豆鼓粒期和成熟期内,采用高光谱植被指数法构建生物量反演模型,利用交叉验证法,验证结果的R~2和RMSE分别为0.697和0.386;大豆开花结荚期构建的模型和鼓粒成熟期构建的模型都有比较高的精度和可靠性,利用这两种模型完成了高光谱影像鲜生物量的遥感空间制图,能反映当地当时大豆的真实长势情况。     

大豆小肽螯合铁的制备工艺及光谱分析研究

通过铁源筛选比较得知,氯化亚铁比较适合与大豆小肽进行螯合反应制备大豆小肽螯合铁,利用响应面法优化了大豆小肽螯合铁的制备工艺,优化结果为:小肽与亚铁盐质量比4∶1,反应pH5.0,反应温度40℃,得到离子螯合率平均值为56.81%,经中试车间生产试制得到大豆小肽螯合铁的得率是78.3%,螯合率为82.39%,检测大豆小肽螯合铁的主要成分中的蛋白含量为78.94%,铁的含量为10.87%。红外和紫外光谱分析检测结果显示:大豆小肽和大豆小肽螯合铁(Fe~(2+))红外吸收峰的强度在不同波长位置上有明显的变化,大豆小肽螯合铁(Fe~(2+))在紫外波长上发生了明显的位移且宽化,表明大豆小肽螯合铁(Fe~(2+))形成了络合物。同时对大豆小肽螯合铁的结构进行了预测。     

大豆对大豆花叶病毒SC18株系的抗性遗传和基因定位

大豆花叶病毒(soybean mosaic virus,SMV)病是我国大豆生产上的一种主要病毒病害,SMV株系SC18是我国东北和南方两大产区的优势株系,在黄淮大豆产区亦零星发生。本研究对5个抗×感杂交组合衍生后代分离群体接种SC18后,发现各组合F_1均抗病,F_2表现3∶1(抗∶感)分离比,F_(2∶3)表现1∶2∶1(抗∶分离∶感)的分离比,表明5个抗病亲本(中作00-683、滨豆95-20、东大2号、中品661和RN-9)对SC18的抗性由一对显性基因控制。抗×抗杂交组合"中作00-683×东大2号"衍生后代分离群体接种SC18,F_2出现15∶1(抗∶感)的分离比,表明中作00-683与东大2号可能各携带一对显性基因,控制对SC18的抗性,且独立遗传;抗×抗杂交组合"中作00-683×滨豆95-20"的F_1、F_2和F_(2∶3)在接种SC18后均未检测出感病株,表明中作00-683与滨豆95-20所携带的对SC18的抗性基因是等位的。利用RN-9×7605重组自交家系将RN-9对SC18的抗病基因Rsc18定位到大豆6号染色体(C2连锁群)SSR标记Satt286和Satt277之间,遗传距离为6.12和4.69 cM。     

Stability analysis of seven agronomic traits for soybean [(Glycine max (L.) Merr.] Tokachi nagaha and its derived cultivars using the AMMI model

The stabilities of seven agronomic traits were analyzed and the general stabilities of soybean [Glycine max (L.) Merr.] accessions were evaluated based on the additive main effects and multiplicative interactions (AMMI) model using the founder parent Tokachi nagaha and 137 of its derived cultivars as materials. The objective was to provide a theoretical basis for effectively using germplasm in soybean breeding and production. Analysis of variance (ANOVA) showed that genotype, environment, and genotype by environment interactions were significantly different for each trait. The first three interaction principal components axes (IPCA) were highly significant, accounting for 61.28–70.00% of the total variation. The stability differed for the different traits. 50 cultivars with high general stabilities were identified. The general stability of Tokachi nagaha was moderate, as the stability coefficients (D_i) of its seven traits were relatively high; this must be considered by breeders using this cultivar as a breeding parent. There were significant positive correlations between the phenotypic values and their own D_i values for number of branches per plant, number of pods per plant, number of seeds per plant, and seed weight per plant. This would lead to the expectation that the phenotypic stability would be lower when a cultivar had more branches, pods, seeds, and high per plant yields. Thus, it appears difficult to breed cultivars that simultaneously have high yields and high stability.     

利用CRISPR/Cas9技术创建OsCOL9水稻突变体

CRISPR/Cas9系统可对植物的内源基因进行有效定点编辑,为作物的遗传育种提供了新的方向。以感病水稻品种丽江为材料,抗病基因OsCOL9为靶基因,探索该系统对水稻内源基因定点编辑效率以及获得有研究意义的突变体。OsCOL9基因CDS序列全长1 266 bp,编码一个422 aa蛋白,分子量大小约为45.6 k Da,蛋白质结构的N端含有B-box结构域,C端含有CCT(CONSTANS、CONSTANS-Like、TOC1)结构域。设计4个长20 nt的guide RNAs(gRNAs)靶点,靶向编辑OsCOL9基因的CDS起始区域以及外显子的末端,分别由U3、U6a、U6b以及U6c启动子驱动,提取T1转基因植株的基因组DNA并对编辑位点附近的DNA片段进行序列分析。结果表明,T1材料中OsCOL9的碱基缺失数最多可达59 bp,突变次数最多可达11次,取得较好的基因编辑效果。同时本试验出现了脱靶效应,因此着重探讨了降低脱靶效应的方法。由于CRISPR/Cas9系统在进行基因编辑时没有外源基因的导入,加上该技术的快捷、简便,对生物技术与传统育种的结合具有重要实践意义。     

极细链格孢激活蛋白对大豆光合特性、叶绿素荧光参数及产量的影响

为探讨激活蛋白对大豆生长、产量的影响,以大豆冀豆17为研究对象,利用光合仪与称重法测量了不同浓度极细链格孢激活蛋白(1,2,3,4,5,6μg/m L)处理后大豆的光合特性、叶绿素荧光参数及产量。结果表明,随着施用的极细链格孢激活蛋白浓度的增加,大豆叶绿素含量、净光合速率、气孔导度、蒸腾速率、最大光化学量子效率(Fv/Fm)、有效量子效率(ΦPSⅡ)和光化学猝灭系数(q P)呈先上升后下降的趋势。施用1,2,3,4μg/m L浓度的极细链格孢激活蛋白不仅提高了大豆叶绿素含量,而且增加了大豆叶片的净光合速率、气孔导度、蒸腾速率,同时还能提高叶绿素荧光的最大光化学量子效率(Fv/Fm)、有效量子效率(ΦPSⅡ)和光化学猝灭系数(q P)。其中以3,4μg/m L浓度的处理效果最好。施用更高浓度的激活蛋白(5,6μg/m L),上述光合特性与叶绿素荧光促进效果下降或者消失。施用中浓度激活蛋白(3,4μg/m L)大豆产量增加了11.21%~14.76%。结果表明,喷洒合适浓度的极细链格孢激活蛋白是一种促进大豆增产的有效措施。     

多重线性回归法测定猪内源磷排泄量及饲料磷真消化率的研究

本研究旨在采用多重线性回归法测定生长猪内源磷排泄量及高粱和豆粕中磷的真消化率。试验选用6头健康大白×长白阉公猪为消化试验动物,平均体重为(23.6±1.23)kg。采用6×6拉丁方设计,设6个磷水平(0.08%、0.15%、0.23%、0.30%、0.38%、0.53%),以豆粕、葡萄糖、玉米淀粉等为基础,以高粱和豆粕为磷唯一来源,配制半纯合试验饲粮。饲粮中添加0.35%Cr2O3作为外源指示剂。试验分6个试验期,每期8d,其中6d适应期,2d收粪期。饲粮中磷表观消化率受饲粮中磷水平的影响(P<0.05),并随饲粮中磷水平的提高由14.88%增大至34.88%。在以g/kgDMI为计量单位条件下,生长猪粪磷的排出量与饲粮磷的摄入量呈线性关系(P=0.0001)。结果表明,多重线性回归法可用于生长猪内源磷排泄量和植物性饲料磷真消化率的测定;以豆粕-高粱型模型饲粮测定出生长猪内源磷排泄量为0.2940g/kgDMI,高粱中磷的真消化率为56.05%,豆粕中磷的真消化率为39.41%。     

基于Fluent的大豆脱粒机旋风分离器模拟与优化

为了对大豆脱粒过程中未脱净荚果进行有效的分选、回收并进行二次脱粒,在已设计的有吊桶旋风分离器基础上,利用Fluent软件对有、无吊桶2种模型进行对比试验,结果显示2种模型压降无明显差异,有吊桶旋风分离器分离效率更高。建立了吊桶长度、吊桶直径两因素同逃逸时间、损失率及压降的数学关系模型,模拟试验结果表明：吊桶直径主要影响螺旋上升气流速度,吊桶长度主要影响入口区域气流场分布,确定吊桶最佳参数为长度94mm,直径为196mm,以该参数改进的模型进行试验验证,结果表明损失率降低为2.2%。     

施用控释尿素对大豆吸氮量及产量的影响研究

试验研究施用控释尿素对大豆吸N量及其产量与品质的影响结果表明 ,控释尿素比普通尿素N肥利用效率提高 3 0 6 %～ 1 1 93% ,沙土中尿素N残留量增加 1 2 5 %～ 1 5 89% ,大豆产量提高 2 1 6 9%～ 4 9 2 2 % ,且改善大豆品质。