Genome wide association studies (GWAS) of element contents in grain with a special focus on zinc and iron in a world collection of barley (Hordeum vulgare L.)

Genome wide association studies (GWAS) were carried out to map Quantitative Trait Loci (QTL) associated with element contents in the grain using 336 spring barley. Of the elements analyzed, Fe content ranged from 21.9 to 91.0 mg kg⁻¹, Zn from 10.4 to 54.5 mg kg⁻¹, Ba from 0.2 to 8.9, Ca from 186.4 to 977.5, Cu from 1.5 to 9.8, K from 353.2 to 7721.5, Mg from 1049.8 to 2024.2, Mn from 8.1 to 22.9, Na from 55.9 to 627.9, P from 2272.9 to 5428.8, S from 880.7 to 1898.0, Si from 19.1 to 663.2, and Sr from 0.35 to 2.62 mg kg⁻¹. GWAS were carried out using 6519 SNP markers and multiple elements in MLM:PCA + K model in TASSEL software. Population analyses showed two sub-populations, primarily based on row types. GWAS for row types showed association with INTERMEDIUM-C, a modifier gene for lateral spikelet fertility in the 4H chromosome, validating current GWAS approach. GWAS also showed that 2 QTL for Ba, 2 for Ca, 4 for Cu, 11 for Fe, 2 for K, 3 for Mg, 6 for Mn, 4 for Na, 3 for S, 5 for Si, and 3 for Zn were mapped in barley chromosomes. The QTL identified in the current study are valuable for breeding nutrient dense barley cultivars in the future, especially Zn and Fe.     

谷子秸秆剪切力与其饲料营养特性变化规律及相互关系

为探究谷子秸秆力学性质与其饲料特性的变化规律及相互关系，选用谷物完熟期的谷子秸秆，将其分为5段（近根部、中下部、中部、中上部、上部）并每隔7 d进行秸秆节间、茎节力学性质（剪切、压缩）和饲料特性（形态指标、营养成分）测定。试验结果表明：谷物完熟后，随着时间的推进，秸秆节间、茎节剪切力、抗压强度、干物质含量、纤维素含量、半纤维素含量和木质素含量总体上呈增大趋势，而秸秆含水率、当量直径、横截面积、线性密度和粗蛋白含量总体上呈减小趋势。谷子秸秆单位直径剪切力与含水率和线性密度呈负相关关系（R2≥0.903），与其干物质、纤维素、半纤维素和木质素含量呈正相关关系（R2≥0.845），与其粗蛋白含量无显著相关关系（P>0.05）。采收期内，谷子秸秆基部起秸秆剪切力至顶部逐渐增大，且剪切力与当量直径、横截面积呈正相关关系（R2≥0.916）。试验表明谷子秸秆饲料特性指标验证试验值与预测值相对误差不大于6.48%，预测模型合理。测量秸秆剪切力可用于预测其形态指标参数和营养成分含量，进而一定程度地反映秸秆饲用价值和反刍动物择食趋向。采收期内，谷子中部及以上秸秆单位直径剪切力显著小于其近根部（P<0.05），更适合饲用；且谷物完熟后，及时采收可避免秸秆饲用价值降低。该研究可为高效利用谷子秸秆资源提供参考。     

桂林市沙糖橘叶片的营养元素丰缺状况研究

为了解桂林市沙糖橘产区的叶片营养元素的丰缺状况,并为桂林市沙糖橘的合理施肥提供一定的理论依据,于2017年调查分析了桂林市沙糖橘产区6个县60个果园叶片的氮(N)、磷(P)、钾(K)、钙(Ca)、镁(Mg)、硼(B)、铁(Fe)、锰(Mn)、铜(Cu)、锌(Zn)的含量状况。结果显示,桂林市沙糖橘叶片中N、P、K、Ca、Mg、B、Fe、Mn、Cu、Zn的平均含量分别为：(29.92±0.36)、(1.23±0.01)、(14.54±0.78)、(32.96±1.03)、(2.67±0.10) g.kg-1和(95.77±4.72)、(50.64±8.57)、(77.42±5.70)、(4.70±0.59)、(15.72±0.95)mg.kg-1.。其中,N和B含量普遍偏多,位于高量和过量水平的果园比例分别为43.33%和78.33%;P、K、Ca、Mg、Cu和Zn的含量普遍存在偏少现象,位于低量和缺乏水平的果园比例分别为38.33%、35.00%、40.00%、43.33%、65.00%和81.67%;Fe和Mn的含量适中的果园比例分别为65%和66.67%,均同时存在偏多或偏少的现象。桂林市沙糖橘产区树体营养元素失衡现象普遍存在,生产上应减少N和B肥的用量,重视补充P、K、Ca、Mg、Cu、Zn肥,合理施用Fe和Mn肥,以确保树体营养均衡,实现沙糖橘的优质丰产。     

温度对中国对虾能量分配和元素组成的影响

于１９９５年８月～１０月,在２０℃、２５℃和３０℃下,以日本刺沙蚕为饵料,测定中国对虾的能量分配和元素组成（ＣＮＨ）。结果表明,水温３０℃时呼吸能显著增大（Ｐ＜０．０５）,占摄食能的７７．８％。三个温度下平均能量分配比例为：排泄能２．２７％,粪便能３．４６％,蜕壳能４．１９％,生长能２２．２７％,呼吸能６７．７３％。呼吸能的变化对生长能影响显著。元素组成以２０℃含量最高,虾体能值也最大。Ｃ／Ｎ值变化表明,随温度升高,脂肪作为中国对虾能量代谢的能源物质比例增大。     

不同类型蔬菜中矿质元素含量的比较研究

采用火焰原子分光光度法,测定了保定市市售的3种类型共16种蔬菜中的Ca、Cu、Zn、Fe、Mn 5种矿质元素,为指导人们日常饮食提供科学依据.结果表明:不同类型蔬菜中矿质元素含量不同,叶菜类蔬菜中的(Ca、Cu、Zn、Fe、Mn含量高于果菜类蔬菜、根茎类蔬菜;而不同品种的蔬菜其矿质元素的含量也存在很大差异,油菜中的Ca和Mn含量最高,分别为7.6 g/100g和8.98 mg/100g;Zn含量最高的为香麦16.72 mg/100g,其次为菠菜12.63 mg/100g,洋白菜的Zn含量最低仅为0.73 mg/100g;菠菜中Fe含量最高138.43 mg/100g,其次为香麦111.11 mg/100g.综合分析结果,香麦、菠菜、油菜的Ca、Cu、Zn、Fe、Mn含量要高于其它种类的蔬菜.     

小麦叶片表面化学元素组分及其与抗蚜性关系研究

为了探讨小麦抗蚜虫机理，用能谱分析方法研究了12个小麦品种叶片表面化学元素组成及其与抗蚜性的关系。结果表明，小麦叶片表面主要含有Na、Al、Si、Ca和Fe5种化学元素，它们的含量分别为0～22．40％、2．98％～13．91％、31．73％～91．83％、5．21％～37．38％和0～6．03％。蚜虫指数在1．2～3．6之间。蚜虫指数与叶片表面Si与Ca元素的含量之间分别具有极显著的正相关关系和负相关关系，相关系数分别为0．730和-0．734。     

土壤pH值对茶树生长及矿质元素吸收的影响

采用盆栽法,研究了土壤不同 pH 值对茶树生长、茶叶品质成分含量和矿质营养元素吸收的影响。结果表明:茶树生长的最适 pH 是5.0—6.0,最佳 pH 值为5.5。在土壤 pH 5.5条件下,茶叶中水浸出物含量最高,氨基酸、茶多酚和咖啡碱含量也较高。茶树对矿质元素铝、锰、钙、钼、硼的吸收也以 pH 5.0—6.0最为有利。因此,茶园土壤的最适 pH 应是5.0—6.0,最佳 pH值为5.5,但在该 pH 范围内要注意增加锌肥的施用。     

日本囊对虾早期生长性状遗传参数估计

基于68个日本囊对虾(Marsupenaeus japonicus)全同胞家系,采用混合线性模型和约束极大似然法对日本囊对虾生长性状进行遗传参数的估计。结果表明:1)45日龄、75日龄体长性状的遗传力估计值分别为0.1545±0.0505、0.1933±0.0475,腹节长性状的遗传力估计值分别为0.1672±0.0473、0.1937±0.0468,体重性状的遗传力估计值分别为0.1934±0.0439、0.1992±0.037,均为中等遗传力;2)不同日龄下日本囊对虾生长性状间的表型相关与遗传相关均为高度正相关,45日龄体长–腹节长、体长–体重、腹节长–体重的表型相关为0.7121±0.0188、0.5147±0.0277、0.5052±0.0280,遗传相关为0.9896±0.00340、0.9304±0.0321、0.9429±0.0301,75日龄体长–腹节长、体长–体重、腹节长–体重的表型相关为0.6710±0.0236、0.6555±0.0181、0.6534±0.0160,遗传相关为0.7637±0.0161,0.7479±0.0148,0.7177±0.0131。本研究表明对日本囊对虾生长性状进行选择是有效的,以体长、腹节长、体重任一性状作为指标进行选育均可达到生长改良的目的,本研究结果可为日本囊对虾的早期选择育种和多性状选择提供数据参考。     

湘西南不同石漠化程度土壤理化性质及相关性分析

以湖南省邵阳县郦家坪镇轻度、中度和重度石漠化程度的土壤为研究对象,分别在3种不同石漠化程度的样地采集土壤(0—15cm,15—30cm,30—45cm 3个土层)样品,并对土壤物理性质、养分含量特征及其之间的相关性进行了分析。结果表明:随着石漠化程度的加深,土壤呈现明显的沙化现象;土壤容重逐渐增大,孔隙度、毛管持水量减小。土壤偏弱酸性;有机质、全N与全P含量变化均表现为中度(弃耕地)轻度重度,Ca、Mg含量随着石漠化程度加深逐渐增加。土壤有机质、全N含量、土壤机械组成、土壤容重、孔隙度等理化因子之间相关性显著(p0.05),其中有机质含量、全N含量与土壤容重之间的相关性极显著(p0.01),Ca含量与pH之间相关性极显著(p0.01)等。随着石漠化程度加深,土壤理化性质逐渐恶化,但整体差异并不显著,表明该地区近年来退化并不强烈。通过施肥和合理的植被恢复模式能够有效的改善石漠化土壤养分含量,间接改善土壤的理化性质,从而提高生产力。     

西安少陵塬黄土—古土壤序列S_3剖面元素迁移及古气候意义

以西安少陵塬S3古土壤剖面为研究对象,通过地球化学分析并结合野外剖面观察,探讨该剖面的元素迁移、化学风化特征及其所揭示的气候变化等问题。结果表明:(1)少陵塬剖面S3黏化层具有3层结构,根据铁质胶膜发育、Ca CO3迁移等可以将S3剖面构型划分为黏化层(Bts1-Bts2-Bts3)、风化淋滤黄土层(BC)和Ca CO3结核淀积层(Bck);(2)Bts层Ca O与Ca CO3迁移程度最大,淋失率分别达到了-99.3%、-83.1%,Sr、Na2O和Mg O也发生了显著迁移,而Fe2O3、Al2O3和Rb则在黏化层略有富集,尤其Fe2O3和Al2O3在Bts3层有明显富集;(3)少陵塬S3古土壤介于初等风化向中等强度风化的过渡阶段,风化作用由BC→Bts2→Bts1→Bts3逐渐增强,Bts3已基本完成初期脱Ca、Na风化过程;(4)依据Ca CO3与Fe2O3的迁移富集特点确定,少陵塬剖面S3古土壤Bts3发育时的土壤为弱碱性,而Bts1和Bts2为碱性;初步确定少陵塬S3为黄褐土,S3发育时期西安地区的年均降水量为800 mm左右。