陆地棉高品质系数量性状的遗传变异与选择指数

 研究了20个高品质陆地棉品系12个数量性状的遗传变异、广义遗传力、遗传相关及产量的选择指数。结果表明,单株产量和株铃数具有较大的遗传变异,纤维品质性状的遗传变异较小,说明继续改良高品质系的产量性状潜力较大。纤维品质性状的广义遗传力介于79.07%~89.47%之间,产量及产量组分性状中以衣分和铃重最高,广义遗传力分别为89.1%和81.85%,单株皮棉重最低,为55.05%。单株皮棉重与株铃数、株铃数与果枝数成极显著遗传正相关。利用与单株皮棉重遗传相关较强的多个性状构建的选择指数,比单纯选择单株皮棉重的效果好,其中以单株皮棉重、株铃数、果枝数和果节数结合选择的效果最佳。     

Recent advances in molecular genetics of forest trees

The use of molecular markers has greatly enhanced our understanding of the genome structure of forest trees. Conifers, in particular, have a relatively large genome, containing a very high proportion of repeated DNA, consisting of tandemly repetitive and dispersed repetitive DNA sequences. The nature of highly conserved tandemly repetitive rRNA genes has been investigated in a number of tree species, and their sites mapped on specific chromosomes by fluorescent in situ hybridization (FISH). Different families of retrotransposons (IFG, and TPE1) have been isolated and characterized from the dispersed repetitive DNA of pines. Genome maps have been constructed in a number of forest tree genera: Pinus, Picea, Pseudotsuga, Cryptomeria, Taxus, Populus, and Eucalyptus. EST databases have been established from cDNA clones of pines and poplars. The structure and maternal or paternal modes of inheritance of organelle genomes have been investigated in forest trees. Comparative mapping in conifers has shown that gene families are conserved across genera. Due to lack of polyploidy in conifers, the evolution of this group of trees may have occurred primarily by duplication and dispersal of genes, probably by retrotranspositions, to form complex gene families. The evolution of angiosperm tree species has presumably involved both gene duplication as well as genome duplication (polyploidy). Application of genetic engineering has shown that genes from phylogenetically unrelated organisms can be introduced and expressed in trees, thus offering prospects of genetic improvement of forest trees. This revised version was published online in August 2006 with corrections to the Cover Date.     

基于工作空间的果园作业平台结构参数优化与试验

为提高果园作业平台的适用性和操作灵活性,根据乔砧密植的纺锤形苹果种植模式确定其目标工作空间,以工作空间尺寸偏差、工作空间体积和平均可操作度描述其可达工作空间性能,分析了平台主要结构参数杆长和关节变量（关节角、连杆偏移）对工作空间性能的影响。建立了以可达工作空间性能和结构紧凑为指标的优化模型,利用遗传算法求解得出最优参数为：杆2和杆4的长度分别为988、879mm,关节1、3的关节角范围分别为[107°,256°]、[-118°,-76°],关节5、6的连杆偏移最大值分别为720、340mm。优化后其可达工作空间尺寸偏差分别减小96.09%、95.60%,体积减小4.69%,平均可操作度增加1.43%。对优化后的果园作业平台进行了实地果园工作空间试验,结果表明：承载质量为65kg、横坡坡度为15°、纵坡坡度为15°时,工作空间尺寸偏差最大,分别为16.2、16.7mm,比原型分别减小93.89%、93.76%。     

基于多变异分组遗传算法的多机协同作业静态任务分配

为解决农业机械（简称农机）多机协同作业前的任务分配问题,提出了基于多变异分组遗传算法的同种农机多机协同作业静态任务分配方法。首先,根据农机合作社实际作业模式,基于农机性能参数和任务参数,综合考虑机群的作业时间、作业油耗和路程代价等因素,建立了多机协同代价函数;根据多机协同作业特点,构建了多变异分组遗传算法,设计了两段式编码、分组交叉算子和多种变异算子,并建立了农机多机协同作业静态任务分配模型;通过仿真试验对比分析了算法的性能,并采用不同的代价权重进行了任务分配仿真试验;最后,采用不同的权重对实际深松作业进行任务分配试验,对本文提出算法进行了验证。结果表明：在不同权重下,基于多变异分组遗传算法的多机协同静态任务分配的机群代价比实际作业代价降低了29.48%~55.00%,选取合理权重的静态任务分配具有较高的分配效率和分配性能,能够满足实际多机协同作业中任务分配的要求。     

基于响应面和遗传算法的尾座式无人机结构参数优化

设计了一种垂直起降尾座式无人机,利用中心组合试验(Central composite design,CCD)对无人机的翼展长、后掠角、小翼高和小翼厚4个结构参数进行设计,构建了25组样本点。利用ANSYS CFX进行升阻比和阻力数值模拟,通过Design-Expert软件建立无人机结构参数与升阻比、阻力的响应面模型,其中升阻比随着翼展长和小翼高的增加而增大,后掠角和小翼高对升阻比的影响较小,当攻角为4°～8°时,升阻比随小翼厚的增加而减小,当攻角为10°～12°时,升阻比随小翼厚的增加而增大;阻力随着翼展长和小翼厚的增加而增大,随小翼高的增加而减小,随后掠角的增加先增大后减小。以升阻比最大和阻力最小为优化目标,采用多目标遗传算法进行结构参数优化,得到最优结构参数为:翼展长1 123 mm、后掠角34°、小翼高39 mm、小翼厚3 mm,与原始样机相比升阻比提高了12. 4%,阻力降低了5. 3%。采用风洞试验对响应面模型进行了验证,其中升阻比和阻力的数值模拟相对误差小于8. 0%,响应面模型相对误差小于3%,表明响应面模型具有较高的精度和良好的通用性,可用于垂直起降尾座式无人机的优化设计。     

复杂注水系统泵站优化调度的改进遗传算法

以耗电量最小为目标函数,排量、压力等限制为约束条件,建立了复杂注水系统泵站优化调度数学模型.针对系统运行特点,采用改进遗传算法对模型进行求解,同时优化出泵的运行状态和排量.改进遗传算法采用实数编码,并设计了随机多父辈交叉方法,改进了变异操作,操作过程中,给出了泵排量的处理方法,使各水量约束条件得到满足,大大减少了不可行解的产生,使算法的优化性能得到了提高.算例说明了该优化方法的有效性.     

牙鲆5个养殖群体的遗传多样性分析

利用16对微卫星分子标记对牙鲆（Paralichthys olivaceus）的5个养殖群体进行遗传多样性分析。结果表明,等位基因数为2-9个,平均等位基因数为6．0625;有效等位基因数1．2596-5．5161,平均有效等位基因数3．692;各位点的杂合度观测值（Ho）0．2200-0．8000;杂合度期望值（He）0．2061-0．8187。各群体之间无偏倚杂合度期望值从小到大依次为丹东、北戴河、威海、青岛、荣成。Kruskal-Wallis检验结果（H=0．672,df=4,P=0．955）则说明,5个群体遗传多样性差异不显著。群体间基因分化系数（Gs,）为0．0991,各群体之间存在中度遗传分化。采用UPGMA法对5个群体进行聚类,可分3类：丹东和北戴河各为一类,威海、荣成、青岛为一类,其中威海与荣成群体的分化最小。结合Hardy-Weinberg平衡,拟合度检验和遗传偏离指数（动的分析结果表明,各群体的遗传平衡状况存在很大差别。遗传变异的分析结果说明5群体遗传多样性比较丰富。     

我国五大湖日本沼虾线粒体COI基因部分片段序列比较

对我国五大湖日本沼虾100个野生个体的线粒体细胞色素氧化酶亚基I（COI）部分序列进行了测定和分析,经比对获得578bp核苷酸片段,发现49个变异位点,得到35个单倍型,包括7个共享单倍型,各群体都具有较好的单倍型多态性和核苷酸多态性,其中鄱阳湖群体遗传多样性相对最高。AMOVA分析表明,五群体间总遗传分化系数F_st＝0.31873 （P<0.05）, 群体间具有较高的遗传分化。MEGA3.1软件计算五群体的Kimura 2-paramter遗传距离,洞庭湖群体和巢湖群体之间的遗传距离最远为0.0191,巢湖群体和洪泽湖群体之间的遗传距离最近为0.0051。以同属胖掌沼虾（Macrobrachium inflatum）为外群分别构建了NJ和UPGMA系统树,结果显示洞庭湖和鄱阳湖为一族群,太湖、巢湖和洪泽湖为一族群。     

武夷岩茶种质资源遗传多样性与亲缘关系的SRAP分析

本研究利用SRAP-PCR反应体系,从88对SRAP引物组合中筛选出43对引物组合,对武夷岩茶主要的30份种质资源进行SRAP分析,共扩增出385条带,其中具有多态性的有236条带,占总数的61.30%,表明30份武夷岩茶种质呈现一定的遗传多样性。武夷岩茶种质资源间遗传距离变幅在0.31~0.98之间,平均为0.63,基于SRAP标记利用系统聚类法把武夷岩茶分为三大类,为武夷岩茶遗传研究、品种选育与资源保护提供参考。     

南繁区稻瘟病菌遗传多样性和群体遗传结构的AFLP分析

【目的】为了明确南繁区稻瘟病菌(Magnaporthe oryzae)的遗传分化情况,【方法】采用AFLP分子标记技术对南繁核心区(三亚、乐东和保亭)和非核心区(琼中、屯昌和定安)共60个稻瘟病菌菌株的遗传多样性和群体遗传结构进行了比较分析。【结果】聚类分析表明,几乎所有菌株都聚在同一个谱系里,并且该谱系没有明显的亚群;群体遗传结构分析表明,核心区群体的多态性位点百分率、Shannon信息指数和基因流分别为87.89%、0.2738和4.2897,高于非核心区群体的81.37%、0.2703和3.5892;然而,核心区群体的Nei基因多样性指数和基因分化系数分别为0.1657和0.1044,低于非核心区群体的0.1662和0.1223。【结论】这些结果表明核心区和非核心区菌株都存在丰富的遗传多样性,不同群体间均存在较多的基因交流,但遗传变异均主要来自群体内;相比之下,核心区菌株的遗传多样性和遗传分化程度较高。