江苏省参考作物蒸散量的时空变化及影响因素分析

【目的】参考作物蒸散量是水分循环和能量循环的重要组成部分,研究其变化特征及影响因素可以为该地区合理利用水资源,高效水分管理及农业生产布局提供参考。【方法】利用1961-2018年江苏省60个站点的风速、温度、相对湿度和日照时数等逐日数据计算了逐日蒸散量(ET0),并采用气候倾向率、敏感性分析、通径分析、贡献率分析等方法对江苏省ET0的时空变化及影响因素进行分析。【结果】①江苏省1961-2018年平均ET0为976.8 mm,区域整体ET0的变化幅度为-0.44 mm/10 a,共有28个站点ET0呈增加趋势(47%),主要分布在无锡以及苏州等苏南区域,共有11个站点ET0增加趋势显著(p<0.05),其中无锡、太仓、靖江地区ET0气候倾向率较大,分别为18.6、19.0、30.0 mm/10 a。共有32个站点ET0呈减小趋势(53%),主要分布在连云港、徐州、宿迁等苏北地区,共有16个站点ET0减小趋势显著(p<0.05),其中新沂、泗洪、灌南地区ET0减小趋势较大,分别为-19.2、-23.1、-23.2 mm/10a;②丰县(1 007.4 mm)、徐州(1 041.1 mm)以及西连岛(1 130.3 mm)区域为ET0的高值中心;③ET0对平均温度、日照时间、风速为正敏感,对相对湿度为负敏感,且ET0对相对湿度最敏感。平均温度、日照时间、风速、相对湿度与ET0决策系数分别为0.09、0.33、-0.02、0.29。敏感系数空间分布上,ST与SWS纬向分布特征都较明显;④贡献率分析表明,主要影响因素为风速的有22个站点,均分布在苏北地区,其中沛县、泗阳、新沂站风速对ET0变化贡献较大,分别为-13.44%、-12.52%、-12.49%,主要影响因素为相对湿度的有38个站点,主要分布在苏南地区,其中丹阳、靖江、昆山站相对湿度对ET0变化贡献较大,分别为18.47%、18.57%、20.87%,全区平均温度和日照时间不对ET0变化产生主要影响。【结论】苏北地区ET0变化的主要影响因素是风速,且风速贡献率为负,苏南地区ET0变化的主要影响因素是相对湿度,相对湿度贡献率为正。     

A fine‐scale genetic linkage map reveals genomic regions associated with economic traits in walnut (Juglans regia)

A genetic linkage map of walnut containing 2,220 single nucleotide polymorphisms (SNPs) in 16 linkage groups (LGs) was constructed using an F₁ mapping population from a cross between “Chandler” and “Idaho,” two contrasting heterozygous parents. Five quantitative yield traits, lateral fruitfulness, harvest date and three nut traits (shell thickness, nut weight and kernel fill) were then mapped on to linkage groups. A significant quantitative trait locus (QTL) in LG 11 with negative additive effects suggested heterozygote superiority in the expression of lateral bearing. A set of three QTLs explaining ~10% of the variation in harvest date was located in LG 1. Shell thickness, nut weight and kernel fill were under the control of two to three linked pleiotropic QTLs in LG 1 segregating from “Idaho.” The marginal positive additive effects of QTLs for harvest date, shell thickness and nut weight and small negative additive effects for kernel fill suggested that the QTLs had a marginal effect on the expression of these traits.     

基于高通量测序的梨果实常用内参基因表达稳定性分析

合适的内参基因对基因表达分析结果准确性至关重要。通过同源搜索在梨中获取了102个常用内参基因同源基因,其中的89个基因以基因家族形式存在。高通量数据分析揭示,各基因在不同发育时段或家族成员间均检测到不同水平的表达水平差异和表达稳定性差异。而相同基因在不同材料间的表达水平相对保守。这些基因在不同发育时段梨果实中的表达存在明显分化而聚成不同类型,部分基因在不同材料间表现出所有发育时段或部分发育时段表达变化趋势的保守性。本研究全面收集了相关内参基因家族成员,又有效区分出不同成员的表达特征,结果清晰、直观,为梨果实内参基因选择提供了可靠的实验依据。     

温度和药剂胁迫下茶刺盲蝽内参基因稳定性分析

为筛选特定条件下实时荧光定量PCR检测体系中能稳定表达的茶刺盲蝽Helopeltis theivora内参基因,从其转录组中筛选并克隆11个候选基因Actin、β-tubulin1、RPL13A、EF1α、RPS3A、GAPDH、18S RNA、G6PDH、EIF4A、TBP和UBQ,测定它们在不同温度及药剂胁迫下mRNA的表达水平,并通过geNorm、NormFinder、BestKeeper、Delta Ct和RefFinder软件(算法)分析各基因的稳定性。结果表明,11个候选基因引物均具有良好的特异性和扩增效率(90.10%～96.87%)。温度胁迫下,EIF4A有最小的平均变异度(mean variability,M)、稳定值(stability value,SV)和几何平均值,分别为0.200、0.096和2.060;RPS3A的平均标准偏差(average of standard deviation,STDEV)最小,为0.605;二者是表达最稳定的基因。药剂胁迫下,RPL13A的M值和STDEV最小,分别为0.123和0.660;RPS3A的SV、标准偏差(standard deviation,SD)和几何平均值均最小,分别为0.063、0.336和1.189;二者是表达最稳定的基因;Actin为最不稳定基因。全样品评价中,RPL13A(M值为0.282、几何平均值为1.565)和RPS3A(SV为0.099、STDEV为0.614)的评价值同比最小,是表达最稳定的基因;最不稳定的基因为Actin、β-tubulin1和TBP。geNorm分析结果还显示所有处理条件下最适内参基因数目均为2个。表明EIF4A和RPS3A可作为茶刺盲蝽与温度相关的抗性基因表达研究的内参基因,RPS3A和RPL13A可作为该虫抗药基因表达研究的内参基因。     

朱砂叶螨为害前后抗、感木薯品种叶组织营养物质含量差异分析

为了明确营养物质在木薯抗螨性中的重要作用,在获得遗传稳定的抗、感螨参照标准木薯品种的基础上,采用分光光度法开展了朱砂叶螨为害前后抗、感螨参照标准木薯品种叶组织中营养物质含量的差异分析。结果表明：朱砂叶螨为害1、4、8 d的抗螨参照标准木薯品种C1115叶组织中的游离氨基酸（FAA）、可溶性糖（WSS）、可溶性氮（SN）含量均显著降低,分别是为害前的69.69%、69.29%和63.42%,73.16%、73.71%和72.75%,45.97%、46.21%和46.13%（P<0.05）;但糖氮比（S/N）显著升高,是为害前的159.15%、159.46%和157.83%（P<0.05）,游离脯氨酸（Pro）含量无显著变化。螨害1、4、8 d的感螨参照标准木薯品种BRA900叶组织中的FAA含量和WSS含量与为害前无显著差异,SN含量显著升高,是为害前的148.50%、148.73%和148.77%;S/N显著降低,是为害前的62.61%、61.48%和61.92%;Pro含量显著升高,是为害前的373.82%、367.33%和362.61%,但为害前后无显著性差异（P<0.05）。     

澳洲坚果实时荧光定量PCR分析中内参基因的筛选

澳洲坚果是重要的热区经济作物,目前国内外尚无关于澳洲坚果实时荧光定量PCR分析内参基因的报道。选择合适的内参基因是提高实时荧光定量PCR分析准确性的先决条件。为筛选澳洲坚果实时定量PCR最适内参基因,以澳洲坚果的根、茎、叶、果皮、果仁为材料,利用实时荧光定量PCR技术,对18S rRNA,Actin,CYP,EF1a,EF1b,GAPDH,MDH,TUBa,TUBb,UBQ,UBC等11个常用的内参基因在澳洲坚果不同组织中的表达稳定性进行了分析。geNorm软件分析的最适内参基因数目为2,最稳定内参组合为MDH和EF1b,TUBa基因的稳定性最差。BestKeeper分析结果认为,MDH基因表达最稳定,EF1b次之,与geNorm结果一致。NormFinder软件稳定性分析显示,GAPDH最稳定,其次是CYP基因;TUBa基因表达最不稳定。ΔCt算法结果表明,18S基因表达最稳定,其次是GAPDH基因,MDH和EF1b排第3和第4。RefFinder综合排序为：MDH>18S>GADPH>EF1b>CYP>UBC>EF1a>Actin>TUBb>UBQ> TUBa。因此,MDH基因在澳洲坚果不同组织中表达最稳定,初步确认可以作为实时荧光定量PCR分析的校正内参基因,在澳洲坚果的基因表达模式分析中具有重要意义。     

榴莲蜜实时荧光定量PCR内参基因的克隆与筛选

为筛选榴莲蜜实时荧光定量PCR的稳定内参基因,进一步提高榴莲蜜基因表达的稳定性和准确性。根据课题组测序获得的榴莲蜜转录组数据,筛选出10个候选内参基因;以“多异1号”榴莲蜜花序、茎、叶片以及不同发育时期的果苞为实验材料,通过基因克隆、实时荧光定量PCR分析,并结合4种统计分析软件评价内参基因稳定性。结果表明,克隆获得了5个榴莲蜜内参基因,分别为：Actin1、α-TUB1、β-TUB1、β-TUB2和GAPDH1;这5个内参基因的转录水平在榴莲蜜的不同组织类型及果苞发育过程中存在差异;稳定性综合排名结果表明,在榴莲蜜花序、茎和叶片中表达稳定性最好的是β-TUB2和α-TUB1,在榴莲蜜果苞发育阶段中表达水平最稳定的是β-TUB1和α-TUB1;通过2个成花相关基因和4个蔗糖合成酶基因的表达模式验证了α-TUB1、α-TUB1+β-TUB1及α-TUB1+β-TUB2作为内参基因的可靠性。本研究结果为榴莲蜜的功能基因表达分析提供了理论基础。     

三角网格曲面环形刀五轴加工宽行距刀具路径生成方法

针对三角网格曲面五轴数控加工中普遍使用的截平面法加工行距较窄、加工效率较低的问题,提出一种可变行距的宽行加工刀具路径生成方法。首先,以三角网格数据重构为基础,提出一种基于KdTree网格区域划分的求交算法,实现了网格数据点的快速获取;然后,分析环形刀及三角网格曲面的几何特性,在无曲率干涉条件下提出通过改变侧倾角并优化前倾角使刀具有效切削半径最大化的方法,获得以加工行距最大化为优化目标的最佳刀具倾角组合;最后,结合三角网格曲面的特性建立一种环形刀刀具离散模型,并提出了相应的干涉检测与修正方法。仿真实验表明,在相同加工条件下,本文加工行距优化方法较现有方法明显增大了加工行距、提高了加工效率,而且所提出的刀具干涉与修正处理方法能有效避免局部刀底干涉及全局刀杆干涉现象的发生。     

关中地区灌溉农业发展对区域蒸发的影响研究

主要从分析参考作物蒸发蒸腾量(ET0)的变化趋势来反映气候变化对蒸发的影响,从灌区实测水面蒸发量的变化趋势来分析灌溉农业发展对区域蒸发的影响。用改进后的Penman公式计算关中地区1961～2001年系列5个气象站的ET0,结果显示:80年代前后气候对关中地区年ET0值的影响有明显区别,80年代以后关中地区年ET0值增长趋势加大,受气候影响明显大于80年代以前。多年平均年内分布表明连续最大3月即6～8月占全年的比例为46%～48%,但80年代以后年内分布6～8月ET0所占比例有降低趋势;从泾惠渠灌区灌溉试验站实测水面蒸发资料分析,显示明显的逐年减少的趋势,年内分布表明6～8月水面蒸发量所占比例有降低趋势。说明灌溉农业发展引起农田小气候的变化,减少了夏季潜在的蒸发和实际蒸发量。