DNA分子标记在洋葱遗传育种研究中的应用

DNA分子标记技术的出现大大提高了遗传分析的准确性和选育品种的有效性,在植物遗传育种领域越来越受到重视.洋葱属于二年生植物,一个世代需要三年,具有育种年限长的问题.利用分子标记辅助选择是缩短洋葱育种年限,加快育种进程极其有效的途径.本文综述了DNA分子标记技术在洋葱遗传图谱构建、遗传多样性分析、种质鉴定、鉴定洋葱细胞质类型、重要性状的分子标记辅助选择和数量性状的基因定位等方面的应用,讨论了洋葱遗传育种中分子标记技术的现状及存在的问题,并对洋葱分子标记辅助育种的应用前景进行了展望.指出洋葱高密度的遗传图谱还有待于建成,对于数量性状标记的鉴定,还有待于进一步开发、快速和准确定位的QTL,关于洋葱抗病基因的标记需要深入研究.     

不同覆膜方式对西北旱地麦田土壤水热特征和产量形成的影响

为了改善西北旱区土壤水热条件,提高降水利用效率,研究西北旱作条件下白膜平铺覆土穴播(T1)、黑膜平铺覆土穴播(T2)、白膜垄沟覆土穴播(T3)、黑膜垄沟覆土穴播(T4)、白膜平铺无土穴播(T5)、黑膜平铺无土穴播(T6)和露地穴播(CK)对麦田土壤水热效应和籽粒产量及水分利用效率的影响,以期为实现春小麦高产高效种植提供理论依据。结果表明:地膜覆盖具有明显增温和降温双重效应。与CK相比,在春小麦苗期和分蘖期覆膜处理下0~25cm土层土壤平均温度增加0.73℃和0.88℃,而在扬花期和灌浆期降低0.38℃和0.75℃。从整个生育期看,不同覆膜处理在0~25cm土壤温度变异系数(18.24%~20.02%)低于CK处理(21.48%),说明地膜覆盖有利于减轻土壤温度波动。不同处理下小麦全生育期0~25cm土层地温随土层的加深而逐渐降低,在25cm处的平均地温低于5cm处5.38℃。春小麦抽穗至灌浆期阶段的耗水量和耗水比例均最大,平均分别为126.83mm和47.37%,T3处理在此阶段的耗水量最高,显著高于CK处理21.33%。地膜覆盖可显著提高春小麦的籽粒产量和水分利用效率,增幅分别为9.64%~21.92%和6.45%~20.15%,且T3处理的籽粒产量最高(3 915.40kg·hm~(-2));而T4处理的水分利用效率最高,T1处理次之,T5处理最低,分别较CK显著增加20.15%、15.39%和6.45%。综合考虑,T4处理是最适宜在西北旱区条件下推广的春小麦种植模式。     

洋葱雄性不育恢复位点Ms座位的SSR标记开发及其应用

本研究旨在开发稳定可靠的洋葱育性位点分子标记,并将其应用于育种实践,筛选育种系,从而缩短育种周期,节省育种成本,加速洋葱杂交种的培育进程。以洋葱育性恢复Ms座位的AFLP序列为基础,采用序列比对分析、PCR检测和表型分析等方法,开发、鉴定、应用了WH-SSR-1分子标记。结果表明:WH-SSR-1标记与Ms位点紧密连锁,Ms位点基因型为纯合显性MsMs时,有1条102 bp的扩增带;纯合隐性msms时,有1条99 bp的扩增带;杂合Msms时,有102 bp和99 bp两条扩增带。32份洋葱材料的验证结果证实了Ms座位的标记类型与基因型完全相符。随后从4个OP群体中直接获得了2个配套的不育系与保持系,‘吊玉’和‘天正红玉’因未检测到保持株或不育株,无法简单实现配套。WH-SSR-1标记与Ms位点紧密连锁,能够将其用于育种系筛选的育种实践,从OP群体中直接选择保持株和不育株,同时实现两系配套。     

洋葱atp6基因的克隆与系统进化分析

细胞质雄性不育(CMS)在作物遗传育种研究中占有重要地位,多种植物的细胞质雄性不育均与线粒体基因结构变异及新嵌合基因的产生有关。为探索线粒体atp6基因与洋葱CMS的关系,以13份不育系和11份保持系为材料克隆洋葱atp6基因编码序列,测序结果表明不同材料atp6基因间存在一个C/A多态性位点,该多态性位点在不育系和保持系间随机出现,而不是不育系与保持系的特征差异。蛋白质分析表明这一多态性位点的变异并未改变atp6蛋白跨膜结构。进一步的蛋白比对分析揭示了atp6蛋白在物种间有一定的保守性,特别是第IV跨膜结构域的Arg在所有物种中是高度保守的,也是H+转运所必需的。基于atp6蛋白序列的系统进化树显示细菌和病毒位于树的基部,其次是真菌、低等藻类以及原生生物,然后高等藻类、苔藓和蕨类,高等绿色开花植物处于树的顶端,单子叶植物处于树的最顶端。     

Plotting of Acid Rain and Sulfur Dioxide Pollution Control Zones and Integrated Control Planning in China

The distribution and characteristics of acid rain and SO₂ pollution were presented, indicating that the areas with sulfur deposition over critical loads reached 21.9% of the territory in 1995. In order to control the acid rain and SO₂ pollution effectively, the Acid Rain Control Zone and SO₂ Pollution Control Zone (Two Control Zones for short) were designated based on the analysis of sulfur deposition. The corresponding integrated pollution control planning was formulated based on the life cycle approach of sulfur in coal and the technical options for SO₂ mitigation were also recommended for different sources such as coal industry, power industry, industrial boilers and kilns, and household stoves. Based on the countermeasures suggested, the SO₂ would be reduced by about 4.92Mt/yr during 2001–2005 and by 4.16Mt/yr during 2006–2010.     

稻米清选的数值模拟研究与试验

采用"多球丛聚法"对稻米、稻秆、碎稻秆三种颗粒进行建模,并利用DEM-CFD耦合方法对不同气流速度、不同气流倾角时稻米清选的过程进行数值模拟,对不同参数下稻米的含杂率和夹带损失率进行对比,分析改变气流速度与倾角对气流速度分布及稻米平均含杂率、夹带损失率的影响规律,设计稻米清选的试验装置并进行了试验。结果表明:当气流速度设置为5 m/s时,稻米的平均含杂率为10.575%,夹带损失率为0.066%,将气流速度增大至9 m/s时,稻米的平均含杂率降低至0.307%,而夹带损失率上升至1.275%;气流速度为9 m/s,气流倾角倾斜10°条件下,稻米的平均含杂率相比气流倾角为0°条件下降低0.025%,而夹带损失率上升0.308%。通过对比发现试验结果模拟与仿真结果基本一致,表明利用DEM-CFD耦合方法对稻米清选过程的模拟是可靠的。     

不同覆膜栽培方式对旱作春小麦土壤温度和籽粒产量的影响

为了解不同覆膜方式对西北黄土高原旱作春小麦的调温和增产效果,以露地穴播为对照,研究了全膜平作覆土穴播、全膜垄沟覆土穴播和全膜平作无土穴播对春小麦生育期土壤温度和籽粒产量的影响。结果表明,在春小麦不同生育时期,覆膜处理存在增温和降温的双重效果。地膜覆盖在春小麦生长初期有明显的增温效果,0~25 cm土层的平均温度比对照提高0.31~0.93 ℃,其中春小麦苗期全膜垄沟覆土穴播处理在5 cm土层的温度最高,比露地穴播处理提高了0.80 ℃。在春小麦扬花期和灌浆期,覆膜处理下0~25 cm土层的温度分别比对照降低了0.25和0.43 ℃,全膜平作无土穴播处理的降幅最大,分别达到0.63和0.89 ℃。3种覆膜栽培处理0~25 cm土壤温度的变异系数（18.24%~20.33%）均低于露地穴播处理（20.50%）,以全膜垄沟覆土穴播处理的土壤温度波动最小。不同覆膜穴播处理间的单位面积穗数和穗粒数有显著差异,分别比露地穴播处理增加了4.07%~6.60%和3.00%~15.53%,而千粒重差异不显著。全膜平作覆土穴播、全膜垄沟覆土穴播和全膜平作无土穴播处理均可使春小麦显著增产,增产率分别为21.08%、21.92%和9.64%,前两个覆膜处理间产量差异不显著,但二者产量均显著高于全膜平作无土穴播处理。因此,在本试验条件下,全膜垄沟覆土穴播和全膜平作覆土穴播是旱作春小麦实现高产的最佳覆膜栽培方式。     

洋葱S型细胞质雄性不育相关基因的挖掘及分子标记开发

以洋葱（Allium cepa L.）S型细胞质雄性不育系和保持系材料为试材,对洋葱线粒体全基因组中的58个开放阅读框（ORF）进行差异表达分析,发现了一个表达差异片段orf393。采用实时荧光定量PCR技术,利用洋葱S型细胞质雄性不育系和保持系的根,叶片,花茎以及花粉母细胞、四分体、单核花粉粒、成熟花粉粒等4个发育时期的花蕾对orf393进行时空表达分析。结果表明：orf393在洋葱S型细胞质雄性不育系的根、叶片、花茎和4个发育时期的花蕾中均有表达,尤其是在四分体时期花蕾中表达量最高,之后恢复到营养生长时期的表达水平,但在保持系中未见其表达,这表明orf393是组成型表达,可能与洋葱的花粉发育存在某种关联。利用orf393在S型细胞质雄性不育系和保持系之间的序列差异,开发了一个稳定可靠的鉴别洋葱细胞质类型的SCAR分子标记GXX393。     

阿勒泰西部过去近600年夏季气候变化及未来10年趋势预估

利用树轮宽度资料重建的阿勒泰西部历史平均气温和降水量序列以及这一地区的气象观测资料,对阿勒泰西部夏季气候进行了年代际尺度的变化分析。分析结果表明：阿勒泰西部夏季平均气温以40-60 a的变化准周期为主,同时存在有11 a左右和21 a左右的变化准周期;而夏季降水量则以29 a左右的变化准周期为主,同时存在有9 a左右和...     

大蒜有性生殖研究进展

栽培大蒜通常是不育的,因而限制了大蒜的品种改良。本文解释了大蒜不育的原因,对大蒜开花结籽研究、大蒜自交后代性状、种间杂交研究、利用生物技术手段恢复大蒜育性等方面进行了综述,并对利用大蒜有性生殖改良大蒜品种提出了展望。