用全基因组关联分析解析籼稻垩白的遗传基础

利用272份全球籼稻微核心种质的重测序SNP基因型,对海南三亚、广东深圳、浙江杭州和湖北荆州4个地点收集到的垩白粒率和垩白度性状采用TASSEL软件进行全基因组关联分析,解析籼稻垩白的遗传基础和挖掘影响垩白粒率和垩白度的优异等位基因。结果表明,依据SNP数据,可将籼稻微核心种质分成3个亚群。4个地点分别检测到42个和44个与垩白粒率和垩白度显著关联的位点,位于全部12条染色体上。2个性状分别有21个和19个位点在2个以上环境下同时被检测到,这些位点中有12个位点同时影响垩白粒率和垩白度,11个位点附近都有已克隆的水稻品质相关基因。其中,第5染色体3.3~5.3 Mb区间在4个地点都被检测到与垩白粒率显著关联,以杭州点对垩白粒率的贡献最大,优异等位基因载体品种为IRGC121689;第12染色体的17.5~18.0 Mb区间在三亚和杭州都被检测到与垩白度显著关联,以三亚点的垩白度贡献最大,优异等位基因载体品种为IRGC122285。这些位点和品种资源可作水稻外观品质分子改良的重要基因和品种资源。     

绿豆种质资源成株期抗旱性鉴定

作物种质资源抗旱性鉴定是获得抗旱资源和挖掘抗旱基因的前提。本研究以21份绿豆种质资源为材料,采用温室内盆栽控水旱胁迫,考察不同品种单株产量、单株荚重、单株粒数、单株地上部生物量、单株生物量、根冠比等12项指标,计算各指标在旱胁迫与对照条件下的比值,运用相关性分析、隶属函数、抗旱系数和抗旱指数方法,评价绿豆成株期抗旱性,筛选抗旱优异种质。结果表明,抗旱系数与单株地上部生物量、单株总生物量、单株荚重、单株粒数、单株有效荚数在旱胁迫与对照条件下的比值呈极显著正相关,与根冠比呈极显著负相关,从而遴选出这7项指标作为绿豆成株期抗旱性鉴定的评价指标;基于隶属函数、抗旱系数和抗旱指数三者呈极显著正相关,且3种评价抗旱分级结果一致性较高,故认为抗旱指数法适宜于大规模绿豆成株期抗旱性鉴定;筛选获得高抗种质3份、抗旱种质6份、中抗种质4份、敏感种质5份和极敏感种质3份。     

向日葵病程相关蛋白HaPR1基因的克隆与功能研究

病程相关蛋白(pathogenesis-related proteins)经常被用作植物抗病反应的分子标记。本文在核盘菌诱导向日葵转录组文库的基础上克隆1个病程相关蛋白1基因HaPR1的cDNA全长序列,并进行了表达模式和功能分析。结果表明, 该基因cDNA全长开放阅读框为489 bp,编码162个氨基酸,分子量为17.52 kD,等电点为8.19,具有6个保守半胱氨酸,4个保守的allergen V5/Tpx-1结构域,GenBank登录号为KR071874。经比较HaPR1与多种物种PR1高度同源。实时荧光定量PCR检测结果表明,HaPR1相对表达量在向日葵叶中最高,根中其次,茎中最低。干旱、盐、草酸、核盘菌及其代谢物均可显著诱导其表达。利用农杆菌介导法将该基因导入烟草,提高了转基因株系对核盘菌的抗性。对抗性株系烟草防御酶活性及丙二醛含量测定发现转基因烟草叶片在核盘菌胁迫下显著提高了SOD、POD和CAT活性,降低了MDA含量。初步推断HaPR1具有抗核盘菌的功能。     

三江平原水稻潜叶蝇发生规律及预测预报研究

研究旨在明确黑龙江省水稻主产区(三江平原)的水稻潜叶蝇的发生规律及影响水稻潜叶蝇发生的主要气象因子。试验从2006年开始连续10年在黑龙江省三江平原对水稻潜叶蝇的发生情况进行定点调查,收集水稻潜叶蝇发生时期的气象因子及第一代的虫口基数,采用通径分析及逐步回归的方法对6月末水稻潜叶蝇百株虫口数、气象因子及第一代虫口基数进行了研究,研究结果明确了第一代虫口基数及5月中旬的平均气温为影响水稻潜叶蝇的主要直接因子,而5月上旬的平均温度和5月下旬的平均温度是通过影响第一代虫口基数而间接影响了6月末的百株虫口数。通过逐步回归建立的短期预测模型Y=-150.012-1.432X_1+7.79X_4+0.17X_6+5.96X_7-0.121X_9-0.14X_(12)-0.09X_(15)+1.43X_(19)回归拟合效果好。可对黑龙江省三江平原水稻潜叶蝇的发生进行中短期预测。     

无核白葡萄多酚氧化酶基因的克隆与序列分析

为获得无核白葡萄中多酚氧化酶(PPO)的基因序列,以无核白葡萄果实为试材,进行基因同源克隆,得到多酚氧化酶基因CDS全长序列,其完整的编码框为1 824 bp,编码607个氨基酸(GenBank登陆号为KP271928);系统进化分析可知,其与葡萄科植物PPO基因同源性最高;生物信息学方法发现该蛋白分子量为67 392.44 Da,等电点为6.42,具典型的酪氨酸家族结构域,无信号肽结构,但有一个跨膜结构域,为亲水性蛋白;二级结构预测发现,PPO具有CuA与CuB两个结合区,分别嵌入蛋白活性腔中。该研究为进一步从分子水平探讨多酚氧化酶与褐变的关系奠定理论基础。     

高温下钢管约束型钢混凝土柱的受力性能

火灾下无防火保护的结构构件温度会迅速上升,从而造成钢材和混凝土的强度明显下降。为了研究火灾下钢管约束型钢混凝土柱的受力性能,考虑火灾下钢管约束型钢混凝土柱的不均匀温度分布及温度对材料力学性能的影响,提出了火灾下受轴心荷载作用的钢管约束型钢混凝土柱承载力的计算方法。利用有限元软件ABAQUS对提出的计算方法进行了验证,结果吻合较好。进而采用该计算方法对影响高温下承载力的参数进行了分析,研究表明：随着构件截面尺寸的增加以及混凝土强度和钢材强度的提高,构件的承载力逐渐增加,而钢管壁厚的改变对承载力并无太大影响。利用有限元软件ABAQUS分析了荷载比、构件尺寸、钢管壁厚等因素对构件耐火极限的影响,发现耐火极限随着荷载比和钢管壁厚的增加而减小,随着构件尺寸的增加而增大。     

响应面法优化超声波辅助提取鲜切荸荠黄化组织中黄酮类物质工艺研究

以鲜切荸荠为原料,在单因素试验基础上,通过响应面分析法对鲜切荸荠黄化组织中黄酮类物质的提取条件进行优化。结果表明,超声波辅助提取鲜切荸荠黄化组织中黄酮类物质的最佳工艺条件为:液料比30∶1(m L/g),乙醇体积分数60%,提取温度61℃,提取时间16 min,在该条件下得到黄酮提取量为0.539 4 mg·g~(-1),该结果与预测值0.542 1 mg·g~(-1)接近,表明所建模型与实际情况拟合较好,该优化条件可行。     

安徽省农业气象灾害时间分布特征与灰色关联分析

为了探寻安徽省农业气象灾害的分布特点以及各种气象灾害对粮食生产的影响,本研究基于安徽省1992—2012年有关气象灾害数据,对4种主要气象灾害(旱灾、水灾、风雹灾、霜冻灾)的分布特征进行统计分析,并采用灰色关联分析研究其对安徽省粮食单产的影响。结果表明:1992—2012年,安徽省气象灾害具有发生频率高、波动大的特点,但整体上呈下降趋势。旱灾和水灾是发生面积较大的气象灾害,且常在时间上交织、空间上并存。灰色关联分析表明,4种气象灾害对粮食产量影响顺序:风雹灾水灾旱灾霜冻灾,说明风雹灾是影响粮食产量最主要的气象灾害,其次是水灾、旱灾,霜冻灾影响较小。本研究可为安徽省防灾减灾措施的制定提供决策依据。     

胡萝卜红外干燥特性与干燥模型研究

为探讨物料在红外干燥过程中的水分变化规律,以胡萝卜为原料,研究干燥温度和切片厚度对干燥特性的影响并建立数学模型,并以Fick扩散定律和Arrhenius方程为依据,计算水分扩散系数和干燥活化能。结果表明,胡萝卜的切片厚度及干燥温度对其红外干燥特性有显著影响,温度越高,切片越薄,胡萝卜的干燥速率越快,其干燥温度及切片厚度的适宜范围分别为1~3 mm和70~90℃。Page模型预测值与实测值比较吻合,可用来描述胡萝卜干燥动力学过程。在不同的切片厚度和干燥温度下,有效水分扩散系数在0.26×10~(-10)~34.18×10~(-10)m~2·s~(-1)范围内随干燥温度和切片厚度的增加而增大。厚度为1、3、5、7 mm的干燥活化能分别为31.62、31.17、31.14、35.72 k J/mol。     

普通丝瓜褐变度概率分级与总酚的回归分析

为运用概率分级和回归分析方法揭示普通丝瓜褐变度与总酚含量之间的相互关系,从而建立普通丝瓜基于褐变度正态分布的分级标准,研究测定38份普通丝瓜的褐变度和总酚含量。采用X-1.2818S、X-0.5246S、X+0.5246S和X+1.2818S 4个点将丝瓜褐变度概率分为5级,即极低(1级)、低(2级)、中(3级)、高(4级)、极高(5级),并将其与总酚含量进行线性回归分析。普通丝瓜果肉褐变度变化范围为2.17~9.60,平均值为6.211,变异系数为29.77%,经K-S正态性检验符合正态分布,建立褐变度和总酚含量的线性回归方程y=3.559x-2.837,两者之间存在显著的线性关系。普通丝瓜果肉褐变度与总酚含量呈显著正相关。