Identification of Co-dominant SSR Markers Associated with Genes Controlling α′-and α-subunit-null β-conglycinin Phenotypes in Soybean (Glycine max (L.) Merr.)

Studies have shown that the three subunits of β-conglycinin are the main potential allergens of soybean sensitive patients.And β-conglycinin has adverse effects on nutrition and food processing.So solation and production of lines with lower β-conglycinin content has been the focus of recent soybean breeding projects.Soybean lines with deficiency in one or all subunits of β-conglycinin have been obtained.An effective and rapid system to identify such mutations will facilitate genetic manipulation of the β-conglycinin subunit composition.Here,two segregating F_2 populations were developed from crosses between Cgy-1/cgy-1 (CC),an α′-lacking line (Δα′),and DongNong 47 (DN47),a wild-type (Wt) Chinese soybean cultivar with normal globulin components,and Cgy-2/cgy-2 (CB),an α-lacking line (Δα),and DN47.These populations were used to estimate linkage among the cgy-1 (conferring α′-null) and cgy-2 (α-null) loci and simple sequence repeat (SSR) markers.Seven SSR markers (Sat_038,Satt243,Sat_307,Sat_109,Sat_231,Sat_108 and Sat_190) were determined to co-segregate with cgy-1,and six SSR markers (Satt650,Satt671,Sat_418,Sat_170,Satt292 and Sat_324) co-segregated with cgy-2.Linkage maps being composed of seven SSR markers and cgy-1 locus,and six SSR markers and the cgy-2 locus were then constructed.It assigned that the cgy-1 gene to chromosome 10 at a position between Sat_307 and Sat_231,and the cgy-2 gene to chromosome 20 at a position between Satt650 and Satt671.These markers should enable map-based cloning of the cgy-1 and cgy-2 genes.For different subunit-deficiency types[α′-null,α-null and (α′+α)-null types],the two sets of SSR markers could also detect of polymorphism between three normal cultivars and seven related mutant lines.The identification of these markers is great significance to the molecular marker-assisted breeding of soybean β-conglycinin subunits.     

籼稻直立穗突变体的培育、鉴定及其突变性状的遗传分析

采用60Coγ射线辐射诱变技术,首次育成了1个籼稻直立穗突变体。该突变体穗型直立,与亲本品种9311的弯曲穗型显著不同。与9311相比,该突变体的株高显著下降,穗粒数减少、穗子缩短、剑叶变短、谷粒变宽变短,但千粒重没有发生变化。遗传分析表明,直立穗突变性状受1对隐性单基因控制。利用该突变体与培矮64S组配的杂种与原杂交稻品种之间的主要农艺性状和产量构成因素差异不显著。     

28株牛源分枝杆菌的耐药基因突变分析

为明确分离自宁夏、甘肃和新疆地区的28株牛源分枝杆菌的耐药基因突变情况,通过采用16S rRNA、MPT64和多位点PCR方法进行基因分型鉴定,L-J比例法对其进行药敏试验,随后用DNA测序技术对10株耐药菌和4株敏感菌进行耐药基因检测及突变分析。分型鉴定结果表明,28株分离株均属于结核分枝杆菌复合群(MTBC),其中26株为牛分枝杆菌,2株为人型结核分枝杆菌。药敏试验结果表明,28株MTBC中18株对4种一线抗结核药物敏感,10株耐药。耐药菌株中,1株对利福平耐药;7株对异烟肼、利福平和链霉素三重耐药;2株对异烟肼、利福平、链霉素和乙胺丁醇四重耐药。耐药基因突变位点分析结果表明,rpoB 378位点的突变率为10.0%;katG 463位点的突变率为100.0%;rrs 311位点的突变率为11.1%;embB 378位点的突变率为100.0%;oxyR-ahpC和rpsL位点无突变。提示宁夏、甘肃和新疆地区奶牛场中MTBC主要以牛分枝杆菌为主,且存在耐多药情况,耐药突变位点以katG 463和embB 378为主。     

SSR对甜菜骨干单胚雄性不育系和保持系的遗传多样性分析

为了配制优良单胚杂交组合,避免基因组成重复,提高育种工作效率,利用14对SSR引物对41对甜菜骨干单胚不育系和保持系进行检测。结果表明,14对SSR引物共产生93条扩增带,其中多态性条带76条,平均每对引物扩增多态性条带5.4条,平均多态性百分比为81.7%,平均遗传距离为0.3572,平均遗传相似系数为0.6996。不同品系的平均遗传相似系数为混合(0.7549)>兰45-46(0.7513)>兰71-72(0.7493)>兰19-20(0.7465)>兰85-86(0.7337)。根据UPGMA方法进行聚类,在遗传距离0.20处,可将82份供试材料分为两大类群。结果表明,供试的甜菜单胚雄性不育系和保持系的遗传多样性较丰富,不同品系的不育系和保持系材料之间的遗传基础有差异。     

黄瓜数量性状遗传距离与杂种优势关系的研究

探讨数量性状遗传距离与杂种优势的关系,为黄瓜新品种的选育提供理论依据。选择5份黄瓜自交系材料作为母本,6份黄瓜自交系材料作为父本,按半双列杂交法配制出29个杂交组合,对11份黄瓜自交系材料的7个数量性状进行杂种优势分析和聚类分析,并研究数量性状遗传距离与杂种优势的关系。研究结果表明,各数量性状均有不同程度的正向杂种优势,其中株高、结瓜数和单株产量的杂种优势最为明显,而单果重、主蔓20节内雌花数、果实长和果实粗的杂种优势比较微弱。11份黄瓜自交系被分为3大类群,地理远近与遗传距离之间并不存在必然的联系。结瓜数的中亲优势指数和杂种优势指数、果实长和果实粗的中亲优势指数及单株产量的超亲优势指数与亲本遗传距离之间存在显著的相关关系,而株高、单株产量的中亲优势指数和杂种优势指数与亲本遗传距离之间存在极显著的相关关系,大部分数量性状的杂种优势都随着遗传距离的增大而增大。在进行黄瓜种质资源评价时,不能以地理关系作为唯一标准;在进行黄瓜杂交育种时,可根据育种目标,适当选择较大的遗传距离来获得杂种优势。     

95份南瓜种质资源亲缘关系的SSR分析

为研究95份南瓜资源的遗传关系,提高南瓜育种效率,应用150对简单重复序列(SSR)标记及聚类分析方法对95份核心资源进行遗传多样性分析。结果显示,有32对引物能够在不同南瓜种质间扩增出清晰而稳定的多态性标记。利用MEGA 4.0统计软件中UPGMA聚类分析,95份南瓜的平均遗传距离为0.583,最大为0.9412,最小为0;分支总长度SBL=10.3384。在分支距离为0.39时,32对SSR引物可以将95份资源可以分为3个类群。第Ⅰ类群,主要为印度南瓜,第Ⅱ类群为中国南瓜,第Ⅲ类群71号为美洲南瓜。本研究为种质资源的鉴定评价,优良种质的挖掘以及品种选育提供了参考。     

鸡蛋蛋壳裂纹敲击振动功率谱信号特征参数筛选和分析

运用自行研制的禽蛋裂纹检测装置,可以采集并分析敲击鸡蛋产生的响应信号,检测裂纹蛋。提取敲击响应信号功率谱的10个特征参数,并采用逐步回归法和遗传算法进行优化和筛选,以期选取更有效的特征参数,提高模型检测精度。结果表明,遗传算法筛选结果明显优于逐步回归法。当采用遗传算法筛选的4个特征参数(功率谱信号的第1共振峰对应的频率点、第1共振峰的功率谱与其前4个频率功率谱的方差、前3个共振峰功率谱方差、中低频段功率谱能量比)作为判别模型的输入向量,模型能取得最优结果,预测集判别率可达到97.2%。     

考虑配置的多源注水系统泵站运行方案优化

为了实现对多源注水系统中各站内运行注水泵的型号、数量及运行参数同时进行优化,以系统输入功率最小为优化目标,考虑水量平衡、泵流量、泵正常运行压力、泵型号等约束,建立了考虑泵配置的泵站运行方案优化数学模型.针对优化问题的特点,设计了双重编码改进遗传算法对模型进行求解.在双重编码中,第1行采用实数编码表示泵的流量,第2行采用整数编码表示泵所属注水站编号,实现了对优化变量的准确描述,并指出了解的编码为变长度编码.设计了根据流量确定泵型号的方法,泵的其他运行参数根据选择的泵型号确定.在改进遗传算法操作过程中,设计了初始解的产生方法及与问题相适应的多种交叉和变异方法,使部分约束条件得到了满足,减少了不可行解的数量.利用本算法对某深度注水系统进行了优化设计,优化后系统输入功率比现状降低了2.42%,表明在多源注水系统中对泵的配置及运行参数进行同时优化节能效果明显.     

农村区域配电网优化模型和算法的研究

针对城镇配电网中按电压等级选择同一截面导线的不合理性,基本算法的罚函数处理约束稳定性不强和寻优运算差等问题,利用经济电流密度概念、多目标规划理论和遗传算法,研究实数编码并行优化、动态罚函数约束、配电网路径与潮流自识别解码等方法,提出了配电网络多目标经济性优化模型及其算法。通过10kV配电网实例验证表明,该方法提高解的搜索精度,实现规划线路长度和导线截面策略因子并行优化,得到最小投资费用的优化方案。     

基于遗传算法与RBF网络的养殖池塘溶解氧模型

在分析了工厂化水产养殖池塘溶解氧影响因素的基础上,利用RBF神经网络良好的非线性逼近能力建立了池塘溶解氧的神经网络预测模型.常规的RBF神经网络模型常导致训练时间较长且易陷入局部极小点,因此,采用自适应遗传算法对RBF神经网络进行优化,模型的收敛速度明显加快.采用了养殖池塘的外部可控环境水体温度T、水流量Q、酸度(pH)以及增氧机器的转速V作为模型的输入.实验结果表明采用该方法预报溶解氧的预测精度较常规RBF递推算法的预测精度明显提高.该方法为研制开发智能水产养殖环境监控系统以及工厂化水产养殖奠定了基础.