Persimmon breeding in Japan for pollination-constant non-astringent (PCNA) type with marker-assisted selection

Oriental persimmon (Diospyros kaki) originated in Eastern Asia, and many indigenous cultivars have been developed in China, Japan, and Korea. These cultivars are classified into four groups based on their natural astringency loss on the tree and seed formation: pollination-constant non-astringent (PCNA), pollination-variant non-astringent (PVNA), pollination-constant astringent (PCA), and pollination-variant astringent (PVA). PCNA is the most desirable type because the fruit can be eaten without any postharvest treatment; therefore, one of the goals of our persimmon breeding programs is to release superior PCNA cultivars. The PCNA genotype is recessive to the other three non-PCNA genotypes, and PCNA-type F₁ offspring are obtained exclusively from crosses among PCNA genotypes. Moreover, the number of superior PCNA cross-parents have been limited. In the late 1980s, inbreeding depression became obvious, especially in terms of fruit size, tree vigor, and productivity. To mitigate the inbreeding, a backcross program using PCNA [(non-PCNA × PCNA) × PCNA] was started in 1990. This process, however, was inefficient because only 15% of the offspring were PCNA, and all offspring had to be grown to the fruiting stage. Therefore, molecular markers linked to the PCNA locus were developed for discriminating PCNA offspring. A molecular marker linked to Chinese PCNA has also been developed.     

鸡繁殖性能近交衰退相关CpG岛差异甲基化基因的筛选

鸡繁殖性能近交衰退是地方鸡遗传资源活体保种过程中面临的重要问题之一,本研究旨在探讨全基因组CpG岛（CpG island,CGI）区DNA甲基化在鸡繁殖性能近交衰退中的作用。分别从狼山鸡高近交组和低近交组中各选取健康母鸡3只,即试验分2个组,每组3个重复,然后采用全基因组重亚硫酸盐测序（WGBS）技术,检测分析两组个体性腺轴组织（包括卵巢和下丘脑）全基因组DNA甲基化差异,筛选差异甲基化区域（DMRs）,并对CpG岛区差异甲基化基因进行功能注释和富集分析。结果表明,狼山鸡高近交组和低近交组比较,其卵巢和下丘脑基因组整体甲基化水平均不存在显著差异（P>0.05）;高、低近交组间差异甲基化区域检测发现,下丘脑和卵巢中分别检测到5 948和4 593个差异甲基化区域,其中1 798和995个差异甲基化区域位于基因组CpG岛区,分别注释到1 020和552个基因;下丘脑中,这些CpG岛区差异甲基化基因显著富集在信号转导、神经系统发育、生殖系统发育和卵母细胞成熟调控等繁殖相关的GO条目,以及转化生长因子β信号通路、乙型肝炎、脂肪酸代谢、胰岛素信号通路等19条KEGG信号通路（P<0.05）;卵巢中,CpG岛区差异甲基化基因显著富集于12条信号通路（P<0.05）,包括慢性骨髓白血病、流感A、精氨酸和脯氨酸代谢、粘着连接等,一些与卵子发育和性激素分泌相关的信号通路也被富集到,如黄体酮介导的卵母细胞成熟、卵母细胞减数分裂、GnRH信号通路、雌激素信号通路等,其中包含CDC27、ADCY8、AKT3等10个差异甲基化基因。因此,本研究在狼山鸡高、低近交组间检测到了大量差异甲基化区域,并发现大量差异甲基化基因与繁殖性状相关,推测这些基因CpG岛区DNA甲基化可能在狼山鸡繁殖性能近交衰退调控中发挥重要作用,研究结果为进一步深入探索鸡繁殖性能近交衰退调控机制奠定了基础,为物种资源保护和家禽育种工作提供了理论参考依据。     

日光温室茄子冠气温差与环境因子之间的关系研究

系统地研究了日光温室内茄子冠气温差的变化规律与环境因子之间的关系,运用回归方法建立了主要气象因子与冠气温差之间的数量关系。深入分析了不同土壤水分条件下日光温室内茄子冠气温差与土壤含水量的关系,并建立了二者之间的相关方程,得出了诊断茄子水分状况的指标。     

不同近交系数蛤仔橙色品系的生长和成活研究

以不同遗传背景的蛤仔（Ruditapes philippinarum）橙色品系为材料,采用建立半同胞家系子一代H1（F=0.125）、全同胞家系子一代F1（F=0.250）、全同胞家系子四代F4（F=0.594）及自然对照组C1（F=0）的方法,进行了不同近交系数蛤仔橙色品系生长和成活的研究.结果表明,在整个养殖周期中F1组的壳长生长最慢,在稚贝期和养成期均显著小于F4和C1组（P＜0.05）,H1、F4和C1组之间的壳长生长差异不显著（P＞0.05）.C1组的成活率在整个养殖周期中为最小,除幼虫期3日龄外,其他各日龄均显著小于其他试验组（P＜0.05）,而H1、F1和F4组之间的成活率则差异不显著（P＞0.05）.试验组F1壳长生长的衰退率为2.92％ ～ 18.33％,平均值为（12.05±6.54）％,试验组H1在稚贝期、养成期显现出一定的衰退现象,而试验组F4在整个养殖周期中均未表现出近交衰退现象;各试验组的成活性状在各日龄均未出现近交衰退.该研究为橙色品系的选育奠定一定的理论基础.     

紫色土坡耕地不同微地形地表汇流网络特征

为了揭示不同微地形汇流网络的特征,通过野外人工降雨模拟试验,结合近景摄影测量技术,在相同降雨历时下,提取并分析了 60,90,120 mm/h雨强下,连续凹陷、间隔凹陷、连续凸起、间隔凸起、凹凸相连、凹凸相间以及对照组7种微地形措施的汇流网络.结果表明:(1)7种微地形的汇流密度随集水面积阈值的增大而逐渐减小,间隔凹陷...     

模拟降雨条件下地表起伏对产流产沙的影响

揭示地表起伏形态对产流和产沙的影响及作用机理,为蓄水保土、调节径流和控制径流提供参考依据。通过野外人工模拟降雨试验,在3种降雨强度(60,90,120 mm/h)下,分析了5种起伏的地表(单凸起、单凹陷、凹凸相间、凹凸相连、光滑)坡面的产流产沙情况。结果表明:(1)在3种雨强下,5种地形的初始产流时间表现为:光滑地表单凸起地表单凹陷地表凹凸相间地表凹凸相连地表,且产流越早的地表其产流量和径流系数也越高;(2)在3种雨强下,5种地表的次降雨产沙量和产沙强度由小到大依次为:凹凸相连地表凹凸相间地表单凹陷地表光滑地表单凸起地表,产沙强度越大的地表其产沙过程越不稳定;(3)与光滑地表相比,地表凸起会加剧土壤流失,地表凹陷会减轻土壤流失,且凸起和凹陷组合的地表其减轻土壤流失的效应更显著;(4)降雨强度的增大会削弱不同地表起伏对产流产沙的影响。研究结论为地表起伏类型对坡面产流产沙有重要影响,光滑地表最易产生径流,凸起地表土壤流失最严重,凹凸相连地表蓄水保土效益最好。     

喀斯特地区典型峰丛洼地旱季表层土壤水分空间变异性初探

土壤水分空间变异性研究在喀斯特地区生态环境的恢复和重建过程中具有重要意义。通过网格(5 m×5 m)取样,用地统计学方法研究了喀斯特洼地典型区域(150 m×50 m)表层土壤水分(0~5 cm和5~10 cm)的空间变异特征。结果表明:土壤水分在采样区内呈比较简单的斑块状分布,相同性质斑块与土被连续分布区和石丛集中分布区范围相当;半变异函数在不同性质斑块内呈现出截然不同的变异特征,在整个采样区内表现出各向异性;旱季洼地表层土壤水分主要受石丛和地形两个不同尺度的环境因素影响;土壤水分具有一定的尺度效应,半变异函数的变程随着最小采样间隔增大而增大;当研究区域存在多重尺度的变异结构时,需要根据研究的目的和精度确定合理的采样尺度。     

坡耕地地表糙度对降水分配的实验研究

地表糙度指地表微小的高低起伏变化,是人为土地管理与土壤侵蚀共同作用的结果,可以影响降雨过程中水分转化与土壤侵蚀过程。该文以直线坡为对照,借助3种常见耕作管理措施（人工锄耕、人工掏挖与等高耕作）产生不同水平的地表糙度,结合人工模拟降雨试验研究地表糙度水分转化效应。结果表明:长历时人工降雨条件下,地表糙度可以强化降雨向土壤水分转化。其强化入渗作用表现为:增加地表填洼量,增大入渗水头与入渗深度,滞后产流时间,削减径流量,进而提高入渗率及水分转化率。坡耕地地表糙度与填洼量成指数关系,与平均入渗率及水分转化率成对数关系。     

不同天气条件下田间大豆光合作用日变化的研究

田间大豆叶片光合速率的日变化进程和光合午休的有无、轻重,在不同天气条件下表现不同,并无固定模式。高湿的晴天,没有光合午休,气孔因素和叶肉因素对光合的限制都很小;高湿适温的多云天气,光合速率主要受光强制约,光强高时,光合速率受气孔因素限制,光强低时,受叶肉因素限制;低湿高温的晴天,常有午休出现,光合速率的中午降低,主要是气孔因素限制的结果,有时也出现叶肉因素限制。诱发气孔限制的生理生态因子,首先是空气相对湿度（RH）和叶片、大气间水汽压差（VPD）,其次是叶温（LT）和叶片相对含水量（RWC）。