迹地炼山对杉木林植物多样性与土壤特性的影响u

依照立地条件相一致原则,采用空间代替时间方法,选取闽西北地区造林1 a及造林3a杉木(Cunningham ialanceolata)纯林,分别对炼山及未炼山林地的植物多样性及土壤特性进行研究.结果表明:炼山与未炼山造林后植被多样性差异显著.炼山在造林1a时增加灌木多样性,减少草本多样性,造林3a时灌草多样性均减少.随造林年限增加,仅炼山林地灌木多样性降低,其余均呈增加状态;炼山在造林1 a时增加土壤密度,造林3a时增加土壤含水率、密度及毛管孔隙度,其他土壤因子质量分数降低.随造林年限增加,炼山林地各土壤因子质量分数有所提升,未炼山林地反而下降;通径分析表明,炼山造林地内灌木多样性受土壤特性限制较未炼山林地小,但炼山林地草本多样性受土壤特性的限制远大于未炼山林地.影响较大的土壤因子为土壤孔隙度,磷、钾质量分数.总体看来,迹地炼山对杉木林植被及土壤影响较大,但随时间推移影响日益减小.     

基于ARIMA模型的湘江流域DO和NH4+–N含量贝叶斯预测

为实时把控湘江流域水质的变化趋势,采用污染比较严重的湘江流域长沙段和益阳段水质指标溶解氧(DO)和氨氮(NH_4~+-N)含量的监测数据,用贝叶斯方法推断经典的ARIMA时间序列模型,并用马尔可夫链蒙特卡罗(MCMC)模拟方法对DO和NH_4~+-N含量进行贝叶斯预测。结果表明,该模型的贝叶斯预测能实现对湘江流域长沙段和益阳段水质指标DO和NH_4~+-N含量的精确点预测、区间预测和概率预测。     

S SR分子标记技术在植物研究中的应用

SSR分子标记是目前应用较广泛的分子标记技术之一。对SSR标记的原理、特点和开发方法进行了总结,综述了SSR分子标记技术在植物DNA指纹图谱构建、遗传多样性分析、种子纯度及真伪鉴定、遗传图谱构建、分子标记辅助育种等方面的应用现状,并对目前SSR标记应用中出现的问题进行了讨论,以期为下一步开展西藏野生观赏植物资源的分子研究奠定基础。     

基于EFAST方法的AquaCrop作物模型参数全局敏感性分析

【目的】敏感性分析是作物模型本地化过程中的重要环节,对作物模型的校正与应用有重要的意义。【方法】本研究以国家精准农业示范研究基地2012—2013、2013—2014和2014—2015年冬小麦试验为研究对象,采用全局敏感性分析方法扩展傅里叶幅度检验法(Extended Fourier Amplitude Sensitivity Test,EFAST)对AquaCrop模型42个作物参数进行敏感性分析,以评估模型在北京地区的敏感参数。【结果】(1)对干生物量敏感作物参数是:水分和温度胁迫参数(生物量生产的最小生长度(stbio),引起冠层早衰的土壤水分消耗上限(psen))、生物量和产量参数(归一化水分生产力(wp))、蒸散参数(作物冠层形成后到衰老之前的作物系数(kcb))、作物冠层和物候发展参数(冠层生长系数(cgc),从播种到出苗时长(eme),最大冠层覆盖度(mcc),冠层衰老系数(cdc),从播种到成熟的时长(mat),产量形成过程中收获指数的建立长度(hilen))。其中stbio,kcb,wp和cgc 4个作物参数敏感性指数最大;(2)对冠层覆盖度最敏感的参数是:作物冠层和物候发展参数(cgc,mcc,每公顷株数(den),出苗率达到90%时的土壤覆盖度(ccs),mat和cdc)、根区发展参数(最大有效根深(rtx))、水分和温度胁迫参数(psen)、蒸散参数(kcb);(3)对产量最敏感的参数是作物冠层和物候发展参数(从播种到开花时长(flo),mat,cdc,hilen和从播种到开始衰老时长(sen))、水分和温度胁迫参数(psen)、生物量和产量参数(参考收获指数(hi)和wp)、蒸散参数(kcb)。【结论】利用EFAST方法对AquaCrop模型中的作物参数进行一阶和全局敏感分析,最大干物量的敏感性分析结果以及干生物量随时间变化的敏感性分析结果显示,敏感性参数的选择上差异不大,但排序上存在较大的差异,最大干生物量的敏感性分析不能分析作物参数对干生物量在整个生育期的影响,结果不全面;冠层覆盖度随时间变化的一阶和全局敏感性分析结果显示,在敏感参数的选择和排序上均有较好的一致性,全局敏感性分析中作物参数的敏感性指数更高,对冠层覆盖度的影响表现得更明显。本研究结果用于AquaCrop模型本地化,可提高该模型在北京地区的模拟效率和模拟精度。     

基于有限单元法的芦蒿茎秆力学特性分析

【目的】建立芦蒿Artemisia selengensis茎秆柔性体模型。【方法】根据芦蒿茎秆的物性参数,通过ANSYS有限元分析软件建立茎秆力学模型,对芦蒿茎秆在不同生长部位的轴向、径向压缩力学特性进行研究,分析比较模型计算值和试验测试值。【结果】模型计算值和试验测试值最大偏差为14.46%。芦蒿茎秆具有各向异性特征,其轴向压缩力学特性远大于径向;在3种不同位置段,径向压缩时,茎秆破碎出现在加载面的两端边缘位置,轴向压缩时,茎秆破碎出现在加载面,且应力由接近加载区域向周围逐渐减弱。【结论】可以运用模型仿真分析芦蒿茎秆力学特性,结果可为减少芦蒿在收获、运输、加工、储藏过程中的机械损伤和芦蒿收获机具的研制提供理论依据和参考。     

白边大叶蝉线粒体基因组测序与分析

采用引物步移法测得白边大叶蝉Kolla paulula(Walker)线粒体基因组90%左右的序列,并分析了该叶蝉的线粒体基因组特征。基于23个物种(半翅目)的蛋白编码基因序列,以最大似然法和贝叶斯法构建了头喙亚目系统发育树。已测得序列长度为13 579 bp(AT:73.33%),其中包含了13个蛋白编码基因、21个t RNA基因和1个r RNA基因。除了ND5基因使用GTT作为起始密码子外,其他所有蛋白编码基因均使用ATN作为起始密码子;除了CO II使用不完整的T作为终止密码子,其他所有蛋白编码基因均使用TAA或TAG作为终止密码子。21个t RNA基因中,除了t RNASer(AGN)缺失1个稳定的茎环结构外,其他所有t RNA基因均能形成典型的三叶草二级结构。系统发育分析结果表明,进化树明显可以被分为沫蝉总科+(角蝉总科+蜡蝉总科);白边大叶蝉属于角蝉总科的叶蝉科,白边大叶蝉线粒体基因组特征与其他叶蝉科昆虫相同。     

木麻黄青枯病抗性鉴定方法比较及抗病种质筛选

【目的】筛选出简便、准确、可靠的木麻黄(Casuarinaceae)青枯病抗性鉴定方法,对我国现有的木麻黄种质资源开展抗病性鉴定与评价,筛选出优良抗病无性系。【方法】在木麻黄抗病品系筛选技术基础上,参考番茄Lycopersicon esculentum、烟草Nicotiana及桉树Eucalyptus等植物青枯病抗性鉴定方法,设计8种木麻黄青枯菌人工接种方法,系统探讨水培生根苗、嫩枝、绿梗小枝、褐梗小枝、青枯菌粗毒素及盆栽小苗伤根接种、盆栽小苗无伤接种等接种方法对木麻黄青枯病抗性鉴定的影响。【结果】不同无性系利用盆栽幼苗伤根接种法接种后的死亡率介于25.79%~83.06%,无性系K18、A14与G1、30差异极显著(P0.05);不同无性系用褐梗小枝室内水培接种的病情指数介于2.16~69.48,无性系K18、A14与G1、30差异极显著(P0.05)。这2种接种方法能够有效区分木麻黄抗、感无性系,且呈极显著正相关(r=0.856 5)。不同无性系在盆栽幼苗不伤根接种及水培生根小苗、嫩枝室内水培接种中抗病性差异不显著(P0.05),不能有效区分抗、感无性系。绿梗小枝接种后症状变化小,不易分级,容易出现观测误差;青枯菌粗毒素接种存在浓度难以控制等问题。利用褐梗小枝室内水培接种法,对53份木麻黄育种材料进行抗性评价,筛选出X1、30、杂交、G1等12份高抗材料。【结论】盆栽幼苗伤根接种及褐梗小枝室内水培接种方法是木麻黄青枯病抗性鉴定的较好方法,文中其他接种方法不是木麻黄青枯病抗性鉴定的优选方法。     

中西太平洋鲣栖息地指数预报模型比较研究

鲣(Katsuwonus pelamis)是太平洋热带海域重要的金枪鱼种类之一,也是目前我国金枪鱼围网渔船的主要捕捞对象之一。根据1995—2012年中西太平洋海域(5°N-10°S;125°E-135°W)延绳钓生产统计数据,结合海表面温度(SST)和海表面高度(SSH)的遥感数据,利用频次分布法分析了中西太平洋围网鲣分布的SST和SSH适宜范围;采用了外包络法,按季度分别建立了SST、SSH的适应性指数(SI),采用算术平均法(AMM)和几何平均法(GMM)建立栖息地指数(HSI)模型计算其栖息地指数,并用2013年度的捕捞数据进行验证。结果表明,中西太平洋围网鲣多分布在SST为28~30.5℃、SSH为65~95 cm的海域。以捕捞努力量(作业天数)为基础,采用外包络法建立SST、SSH的适应性指数最为合适,各个季度的SST权重分别为0.7、0.6、0.3、0.6的算数平均法适合中西太平洋围网鲣栖息地指数模型。不同季节的环境因子对中西太平洋围网鲣渔场分布有着不同的影响。     

6个籼型两系不育系的主要农艺性状配合力分析

[目的]通过对6个籼型两系不育系的配合力及遗传率分析,探讨其育种利用情况。[方法]以6个籼型不育系与6个恢复系为材料,采用不完全双列杂交(NCⅡ)设计,配制36个F1,对8个农艺性状进行配合力及遗传率分析。[结果]不育系的各性状一般配合力方差均达显著或极显著水平,这6个不育系对所配组合的株高、单株谷重等8个性状的影响均有明显差异;WA918S是一个较理想的不育系,新二S可利用其一般配合力,广茉S、1892S可利用特殊配合力,从而选育出强优势组合。[结论]该研究为合理利用这些不育系提供理论支持。     

一种高通量提取桃DNA方法的建立与应用

【目的】DNA制备是大规模基因型筛选和分子标记辅助选种的重要前提,本研究采用一种1.2 mL八联排管代替单个离心管,探索一种操作简便、节约时间、成本低的桃DNA快速提取方法,以满足高通量遗传研究的需求,提高工作效率。【方法】以普通生长型桃（standard type,ST）‘中油桃8号’为母本,温度敏感半矮生型桃（temperature-sensitive semi-dwarf in Prunus persica,PpTssd）‘09-1-112’为父本,杂交获得F₁代分离群体500株实生苗为载体,包括温度敏感半矮生型246株,普通生长型254株,建立一种高通量、低成本桃DNA提取方法。利用1.2 mL八联排管结合八通道移液器,简化提取步骤,提取桃幼嫩叶片中的基因组DNA;通过紫外分光光度计和琼脂糖凝胶电泳对所提取的DNA浓度、纯度和完整性进行检测。基于高分辨率熔解曲线（high resolution melting,HRM）,采用96孔板对温度敏感半矮生型桃和普通生长型桃共500个F₁分离后代单株进行PCR扩增和基因分型,区分TSSDtssd基因型与tssdtssd基因型。基于双亲表型与基因型一致,开发InDel位点,PCR扩增后,采用SDS-PAGE在F₁群体中进行验证,确定利用分离的DNA是否正确区分不同基因型。【结果】分离的DNA经紫外分光光度计检测,浓度范围约为25-200 ng·μL^-1,OD_260nm/OD_280nm约为1.81-1.98,DNA纯度较高;琼脂糖凝胶电泳条带清晰、单一,DNA完整度较高。参考桃基因组（Version 2.0）,根据双亲深度测序数据,开发获得SNP标记SNP_Pp03_3758620,应用于高分辨率熔解曲线基因分型,发现温度敏感半矮生型和普通生长型呈现明显不同的峰型,证明提取的DNA模板可应用于HRM基因分型。基于双亲基因型与表型一致,开发InDel标记InDel_Pp03_3829009,聚丙烯酰胺凝胶电泳的验证结果显示PCR扩增具有较高的强度,获得与目的片段大小一致的特异性条带,且在两种不同生长型单株中具有明显的多态性,表明PCR扩增稳定,提取的DNA可用于基于InDel标记的多态性分析。使用该提取方法,每人每天可以完成1 000个样品的DNA提取,成本较低,且不会对幼苗早期生长造成影响。【结论】建立了一种简便、有效、低成本的桃基因组DNA提取方法,可以满足基因分型、品种鉴定及遗传分析等分子生物学研究,实现了大批量不同样本基因组DNA的同时提取,具有较高应用价值。