研究报告

• 大豆产量相关性状QTL定位

  韩英鹏;栗春霞;赵雪;于宽伟;罗政辉;

  研究采用大豆粒数、粒重、荚数、三粒荚、四粒荚性状差异显著的合丰25和L-28为亲本,选择两者杂交衍生的F215代100个重组自交系为作图群体,利用BinMap作图技术构建分子遗传连锁图谱,并结合阿城、呼兰、向阳3个环境条件下大豆粒数、粒重、荚数、三粒荚、四粒荚表型数据,利用ICIMapping4.0软件ICIM作图法作大豆粒数、粒重、荚数、三粒荚、四粒荚加性QTL和上位性QTL挖掘,以期为大豆分子辅助育种提供分子标记工具。结果表明,3个环境条件下获得27个与大豆粒数、粒重、荚数、三粒荚、四粒荚相关QTL,其中粒数、粒重、荚数、三粒荚、四粒荚性状表型贡献率最高QTL分别为qSN6-2(16%)、q SW6-1(14.25%)、qPN5-1(14.02%)、qNTSP2-1(17.49%)、qNFSP20-1(19.17%)。经加性×加性上位性检测,得到36个大豆粒数、粒重、荚数、三粒荚、四粒荚加性×加性上位QTLs。研究所获得与粒数、粒重、荚数、三粒荚、四粒荚性状相关QTL,将为高产大豆分子辅助育种奠定理论和技术基础。

  2020年11期 v.51;No.309 1-10页 [查看摘要][在线阅读][下载 1562K]
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• 碱胁迫下不同水稻品种微观结构响应解析

  赵海新;黄晓群;陈书强;杨丽敏;杜晓东;张志强;蔡永盛;潘国君;

  研究使用质量比为13的Na_2CO_3+NaHCO_3混合碱溶液(溶液质量浓度为0.20%)胁迫苗期水稻,10 d后观察分析细胞微观结构变化,以揭示不同水稻品种微观结构对碱胁迫响应机制。结果表明,不同品种对碱胁迫敏感性存在差异。碱胁迫破坏水稻根细胞排列整齐性,抑制根细胞伸长生长,对薄壁细胞抑制作用强于中柱细胞,胁迫造成部分皮层薄壁细胞崩解和部分大维管束发育不良,但胁迫促进根系木质化和枝根形成,水稻通过增加根系维管柱和大维管束直径以适应碱环境;光合色素对碱胁迫敏感性存在差异,类胡萝卜素相对叶绿素a和叶绿素b敏感性表现最弱;不同品种亚细胞结构对碱胁迫响应机制存在差异,龙粳27叶绿体、线粒体与细胞比表面积显著增加,结构和功能均受损较重,光合作用、糖类转化和运移受抑制。绥粳5号叶绿体和线粒体与细胞比表面积均显著增加,叶绿体仍具有光合功能,但光合产物运移失衡;藤系138叶绿体和线粒体与细胞比表面积均极显著下降,叶绿体结构受损,光合产物减少。越光叶绿体、线粒体和淀粉体与细胞比表面积均极显著增加,线粒体结构和功能受损较重,但叶绿体光合作用仍继续,而糖类转化和光合产物转运受阻。

  2020年11期 v.51;No.309 11-22页 [查看摘要][在线阅读][下载 2010K]
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• 向日葵油酸合成上游基因HaFAB2克隆与表达分析

  周菲;

  高油酸葵花籽油具有高抗氧化稳定性且有益人体健康。FAB2编码硬脂酰-ACP脱氢酶,调控硬脂酸(C18:0)向油酸(C18:1)转化,是油酸合成通路上游基因。研究克隆向日葵HaFAB2开放阅读框(ORF)序列,其核苷酸序列长度为1 191 bp,编码396个氨基酸。系统进化分析发现,HaFAB2基因与薇甘菊(Mikania micrantha)进化关系最近,序列相似性高达94%。利用生物信息学预测HaFAB2编码蛋白为酸性蛋白且为亲水性蛋白,蛋白二级结构为α螺旋。HaFAB2组织特异性表达分析结果表明,HaFAB2在种子、根、茎、叶、管状花和舌状花均有不同程度表达,在发育早期种子和成熟叶中表达较高,尤其在开花后17d种子中表达量最高,此时高油酸种子中表达量明显高于低油酸种子,结合油酸积累变化趋势可看出,HaFAB2基因表达量与油酸积累变化趋势一致,推测该基因可能是影响油酸含量的重要基因。

  2020年11期 v.51;No.309 23-31页 [查看摘要][在线阅读][下载 1719K]
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• 树莓种子休眠原因探究

  杨国慧;范珍珠;李玲;李铁梅;郭潇雨;张蕴瑭;王一凡;

  研究以夏果型树莓品种"大红树莓"为试验材料,从种皮抑制作用、不同冷藏时间、种子不同部位(内果皮、种皮、胚与胚乳)抑制物和内源激素含量等方面探讨种子休眠原因,为提高种子萌发率提供方法依据。结果表明,青果期、白果期、成熟期采集种子的内果皮厚度分别达169.98、161.52、133.40μm,种子破皮处理可促进其透气透水性增加,厚而坚硬的内果皮导致的机械障碍是影响树莓种子萌发首要因素;其次,果实成熟期时采集种子3个部位(内果皮、种皮、胚和胚乳)ABA含量分别为40.21、22.15、19.68μg·g~(-1),较高含量ABA是抑制此时期种子萌发另一个因素。但随冷藏时间(30、60、90 d)增加,ABA含量降低,IAA、6BA、GA3含量逐渐升高,激素不再是抑制种子萌发主要因素。而种子中胚和胚乳抑制作用则更强,冷藏180 d胚和胚乳中甲醇提取物处理白菜种子其萌芽率和胚根生长均为0。

  2020年11期 v.51;No.309 32-39页 [查看摘要][在线阅读][下载 1240K]
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• 层积前GA处理对老山芹种胚发育及物质代谢的影响

  李富恒;吴晶晶;赵恒田;张晓雯;张宏发;尚爱娟;马汇聪;

  老山芹种子采收时种胚发育不完全,种子存在休眠特性,秋播后第二年春季发芽,且发芽率低、发芽不整齐,限制老山芹规模化生产。为提高层积效果,选用不同浓度GA浸泡种子24 h,再层积,定期取样观测种胚形态及生理生化指标。结果表明,层积前GA处理使胚长和胚率增加,有利于种子完成形态后熟过程,其中处理三(400 mg·L~(-1))比对照提前30 d完成形态后熟;在种子后熟过程中其物质代谢活跃,各处理淀粉和脂肪含量逐渐降低;可溶性糖含量先升后降;可溶性蛋白变化较大,表现为先升后降再升后降趋势。研究结果为提高种子处理效果和发芽率,发展老山芹产业提供理论依据和技术支撑。

  2020年11期 v.51;No.309 40-51页 [查看摘要][在线阅读][下载 1186K]
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• 基于线粒体DNA黑龙江野猪进化分析

  王文涛;刘娣;张东杰;何鑫淼;田明;

  野猪是我国重要野生资源,野猪系统进化研究对于阐述家猪起源和进化历史具有重要意义。为研究黑龙江野猪系统进化,在黑龙江地区提取23个野猪样本,对其线粒体细胞色素b基因和D-loop高变区150～591 bp开展测序和进化分析。结果表明,黑龙江野猪Cyt b基因序列遗传多样性相对较低,不同地区野猪亲缘关系符合地理分布;线粒体D-loop区目标序列包括27个SNP位点、21个单倍型,形成两个类群,类群Ⅰ为古老类群,黑龙江野猪有3个单倍型,包括内蒙古野猪和吉林野猪所有单倍型,黑龙江地区可能为野猪分化中心之一,研究为东北亚地区野猪起源与进化提供理论依据。

  2020年11期 v.51;No.309 52-60页 [查看摘要][在线阅读][下载 1468K]
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• 基于高通量测序和Q-PCR芯片技术分析养殖环境中苍蝇携带细菌菌群结构和耐药基因特点

  张红娜;周玉法;崔娜;翟真真;

  利用高通量测序和定量聚合酶链反应芯片技术,分析和比较鸡舍和奶牛舍粪便和苍蝇细菌菌群结构、潜在致病菌以及耐药基因(Antibiotic resistance gene,ARG)和移动遗传元件(Mobile genetic element,MGE)。动物粪便和苍蝇样品中鉴定出13个共有细菌门,且优势菌门一致,分别为厚壁菌门(Firmicutes)、变形菌门(Proteobacteria)、拟杆菌门(Bacteroidetes)和放线菌门(Actinobacteria)。另外,从苍蝇和粪便样品中分别检测到32和21个潜在致病菌属,其中9个为两者共有;从苍蝇和粪便中分别扩增出242和273个ARG/MGE,其中215个为两者共有。溯源分析显示,苍蝇携带菌群结构、ARG和MGE均与其所处环境动物粪便相似性较高。养殖环境是苍蝇携带细菌菌群和耐药基因重要来源,苍蝇可作为分析养殖环境中耐药基因特点重要参考。

  2020年11期 v.51;No.309 70-79页 [查看摘要][在线阅读][下载 1587K]
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• 基于多目标遗传算法的灌排两用渠道输水优化调度

  徐淑琴;王雅君;乔厚清;郭晓婷;李仲裕;徐恩典;

  针对黑龙江省利用灌溉渠道和排水沟道相结合的灌排两用渠道,研究该渠道输水优化调度。以杨木灌区为例,运用多目标遗传算法NSGA-Ⅱ优化,以渠道输水过程中水量损失最小、不同时刻干渠净配水流量变化性最小、灌排净效益最大建立目标函数。以灌水流量、灌水时间、作物灌水量、灌溉水位作为约束条件,求解上级渠道最优灌溉水位以及下级渠道不同流量输水方案。优化后,4个生育期内减少渠道输水时间23 d,减少输水损失量25.1万m~3,灌排净效益为498.35万元。运用NSGA-Ⅱ算法优化调度灌溉排水两用渠道提高灌溉水利用率以及排涝效益标准,为灌区灌排两用渠道制定合理的灌溉和排涝方案提供依据。

  2020年11期 v.51;No.309 80-86页 [查看摘要][在线阅读][下载 1130K]
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• 黑龙江省农业水足迹时空分布及用水效率分析

  姜秋香;李鑫莹;王子龙;吴云星;曹璐;

  黑龙江省是我国粮食主产区,农业用水占全省总用水量75%,农业用水效率提升对实现黑龙江省水资源高效利用具有重要现实意义。文章运用水足迹理论计算并分析黑龙江省2000～2017年农业水足迹(其中2003～2015年为连续12年粮食增产期),并结合水足迹强度分析黑龙江省各地区农业用水效率。结果表明,黑龙江省13个地级市农业水足迹在空间分布上差异显著,呈北高南低、西高东低趋势;农业蓝水足迹明显低于绿水足迹,农业对绿水依赖程度更高;黑龙江省农业水足迹强度偏高,但农业用水效率较低;黑龙江省农业水足迹具有不断增强的全局自相关性,各地区有集聚现象,并有扩张趋势。研究结果为黑龙江省农业用水效率差异分析、制定有效农业生产用水政策提供可靠的理论依据。

  2020年11期 v.51;No.309 87-96页 [查看摘要][在线阅读][下载 1385K]
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