豇豆新品种冀豇1号的选育

冀豇1号(冀豇0903-1-1-2)是由河北省农林科学院粮油作物研究所以中国农业科学院育成品种中豇1号和从日本引进的罔山红豇豆为亲本,通过杂交、自交及定向选择选育而成。2020-2021年参加河北省豇豆新品种区域试验,2年试验试点间平均产量144.79kg/667m^(2),比对照中豇1号平均增产41.31%,居参试品系第1位。2023年通过河北省种子总站认定,定名为冀豇1号,认定编号:冀认豆(2023)001,是河北省认定的第一个豇豆品种。该品种直立、抗倒,抗根腐病、病毒病,结荚集中,成熟一致,不炸荚,适于一次性机械化收获。籽粒蛋白质含量25.20g/100g、粗淀粉含量46.51%、粗脂肪含量0.87%。

粒用豇豆新品种冀豇2号

冀豇2号(冀豇1101-260)是由河北省农林科学院粮油作物研究所以中国农业科学院作物科学研究所育成品种中豇1号和自印度引进的种质Pant-lobia-1为亲本,通过杂交及定向选择选育出的粒用豇豆新品种,于2023通过河北省种子总站认定并定名,认定编号:冀认豆(2023)002。该品种平均春播生育日数91.5d,夏播生育日数67.4d,株高51.1cm,主茎分枝数2.4个,单株荚数14.3荚,每荚粒数9.3粒,百粒重15.4g,籽粒蛋白质含量26.0g/100g,淀粉含量47.63%,脂肪含量0.92%,出沙率63.68%。直立生长,抗倒性强,抗根腐病、病毒病和枯萎病,结荚集中,成熟一致,不炸荚,适于一次性机械化收获。

耐盐绿豆新品种冀绿25

冀绿25是河北省农林科学院粮油作物研究所以9820-14-4(潍9002-341/冀绿98-1)为母本、冀绿2号为父本,通过杂交、定向选拔、初级产比鉴定、高级产比鉴定、联合鉴定试验及萌发期室内耐盐性鉴定选育出的高耐盐绿豆新品种,于2022年通过中国作物学会鉴定,鉴定编号:国品鉴(绿豆)2022003。该品种具有高耐盐、早熟、高产、直立、抗倒性好、结荚集中、成熟一致、不炸荚、适宜一次性收获等特性。盐胁迫是影响绿豆生长和产量的重要环境因素之一,开展绿豆耐盐胁迫研究,培育耐盐品种,对盐碱地利用具有重要的实践意义。

粒用豇豆新品种冀豇2号

冀豇2号是河北省农林科学院粮油作物研究所选育的粒用豇豆新品种,2023年通过了河北省种子总站品种认定。该品种早熟,平均生育日数春播为91.5天、夏播为67.4天。株高51.1厘米,主茎分枝数2.4个,主茎节数10.8节,单株荚数14.3荚,荚长16.2厘米,每荚粒数9.3粒,百粒重15.4克。籽粒白色、饱满整齐,蛋白质含量26%,淀粉含量47.63%,脂肪含量0.92%,出沙率63.68%。该品种为有限结荚习性,直立抗倒,结荚集中,成熟期一致,不炸荚,适宜一次性机械收获。抗根腐病、病毒病,抗倒性强,适宜在河北、辽宁、吉林、山东、河南、内蒙古等地春、夏播种植。每亩适宜种植密度为6000~10000株。

向斜构造区特厚煤层开采覆岩结构稳定性及突水压架机理

针对陕西省永陇矿区褶曲构造带突水压架事故频发问题,以陕西省郭家河煤矿为工程背景,采用现场调研、物理实验与理论分析的方法,确定了导致工作面突水压架的主要含水层,得出了向斜构造区煤层开采覆岩破断失稳特征,建立了考虑承压水作用的覆岩结构力学模型,推导了工作面突水压架的临界水压力,揭示了向斜构造区突水压架机理。研究表明:①1303、1304、1308等已开采工作面在向斜轴部区域均发生过突水压架事故,宜君组岩层是导致工作面突水事故的主要含水层,煤层之上102.5 m处厚度为28.53 m的中粒砂岩为隔水关键层。隔水关键层断裂后,其上部100.51 m载荷层同步破断,导水裂隙带导通宜君组含水层。②在向斜构造区俯采阶段,顶板覆岩具有多层亚关键层并形成多离层区。向斜轴部岩层破断角竖直发育,顶板破坏程度最高,压架风险最大。③顶板突水致使覆岩结构失稳是导致压架事故发生的关键。承压水对顶板岩层稳定性的影响主要表现为:增加了覆岩载荷传递的连续性,降低了组合亚关键层的承载能力;构成了组合亚关键层的附加载荷。④防止突水压架所需的支护阻力随承压水压力的增大而加速增加,工作面发生突水压架事故的临界承压水压力为0.98 MPa。控制导水裂隙带发育高度与降低宜君组承压水压力是保证工作面不发生压架事故的关键。

水热-烧结法制备Cr^(2+):ZnSe/ZnSe核壳结构纳米孪晶

Cr^(2+)掺杂ZnSe纳米晶是一种重要的中红外材料,核壳结构的ZnSe基半导体纳米晶表现出优异的光学、电学与催化性能。纳米晶的缺陷可以影响其性能,如具有孪晶结构的纳米晶拥有更高的强度和硬度。为了提高掺杂纳米晶的综合性能,本工作以可溶性Zn盐为Zn源,以新制NaHSe溶液为Se源,以Cr(AC)_(2)为掺杂源,通过两次水热过程制备了核壳结构Cr^(2+):ZnSe/ZnSe,在氩气保护或高真空下分别于400和800℃烧结获得了室温下化学性质稳定的纳米晶。结构和形貌表征结果显示,纳米晶尺寸主要集中在20~30 nm之间,壳体厚度约为2.6 nm,纳米晶具有层错缺陷,并由此发展成为孪晶。分析可知孪晶面为(111),相邻两晶面夹角为70.02°,误差在±0.5°以内。随着样品结晶度提高,孪晶密度增大,表明释放晶格畸变能为层错和孪晶的形成提供驱动力,孪晶的形核与长大符合位错诱导机制。XPS分析表明,Cr元素以+2价存在于纳米晶中;反射光谱测试结果分析发现,烧结的纳米晶在1775 nm附近存在吸收带,表明所制纳米孪晶具有潜在的中红外发光性能。

超长孤岛综放工作面支承压力分布规律研究

为对超长孤岛综放工作面围岩稳定性和顶煤冒放性进行控制,采用FLAC3D有限元软件对比分析了超长孤岛工作面的支承压力分布特征。研究老顶上覆岩层应力场的变化规律,分析初采期间和正常推进期间工作面超前支承压力分布规律。老顶岩层内工作面超前支承压力存在两个峰值区域,工作面后方支承压力沿面长方向的中间存在一个峰值区域,两者之间为低支承压力区域。顶煤层位支承压力峰值大于煤层的机采层位,但支承压力的影响范围小于机采层位,且顶煤的极限平衡区宽度较机采层大。工作面正常推进期间较初采期间的支承压力极限平衡区宽度增大,孤岛工作面加长后支承压力峰值系数在初采期间增加,而在正常推进期间降低。超长孤岛工作面减小孤岛工作面侧向支承压力的叠加影响。

极软厚煤层大采高台阶式综采端面煤岩稳定性控制研究

基于对极软突出厚煤层大采高综采工作面端面煤岩稳定性的有效控制,提出了台阶式采煤工艺,采用台阶式割煤方式;用数值模拟分析了台阶式割煤的防片帮机理.现场实测分析了大采高开采工作面在采用台阶式回采工艺条件下端面煤岩的失稳特征.研究表明:台阶式割煤工艺改善了煤壁区域的应力状态,减少了工作面煤壁片帮和端面冒顶的发生不同台阶高度比割煤所引起的围岩破坏程度不同,上下台阶高度比为1∶2时煤壁塑性破坏区最小;极软厚煤层大采高开采煤壁片帮主要以剪切滑移引起的三角斜面片帮为主,超高开采是端面顶板冒落的主因.

充填开采时上覆岩层的活动规律和稳定性分析

采空区充填开采为"三下"煤炭的合理开采创造了条件.本文结合现场地质条件,分析了采空区全部充填条件下,充填体压缩率对上覆岩层活动的影响规律,分析了该条件下关键层的稳定性及其对上覆岩层活动的影响,提出了保持岩层移动在合理范围的充填体允许压缩率.研究结果可为采空区充填开采的有效实施提供参考.

超长“孤岛”综放面大煤柱护巷的数值模拟

基于兖矿集团兴隆庄4324超长“孤岛”综放工作面开采条件,采用离散元数值计算程序UDEC3.0,模拟研究了不同宽度煤柱护巷条件下巷道围岩的应力分布和变形特征,分析了不同宽度煤柱的承载状况和应力峰值区的位置.研究表明,采用20 m大煤柱维护巷道,可以改善巷道围岩应力环境;煤柱的承载能力适应超长“孤岛”综放工作面顶板的活动规律;围岩变形量小;能够保障巷道的整体稳定性和有效断面.通过现场实测,讨论了大煤柱维护巷道的矿压显现规律和对巷道的良好维护效果.

多采空区下坚硬厚层破断顶板群结构的失稳规律

为弄清多采空区下坚硬顶板群结构的破断失稳对工作面矿压的影响,根据大同矿区多采空区坚硬厚层破断顶板群的赋存条件,采用理论分析、相似模拟实验和现场实测分析相结合的研究方法,对多采空区破断顶板群结构的失稳规律及其对工作面来压的影响进行了研究探讨。研究表明,多采空区下坚硬厚层破断顶板群结构的失稳具有一定的概率特征;采用威布尔多参数分布函数对破断顶板群结构的失稳形式具有很好的描述,并建立了近距离煤层群多采空区顶板群结构的失稳模型,确定了大同矿区坚硬顶板群结构的失稳参数,得到了侏罗系煤层群顶板结构的失稳率;通过对大同矿区永定庄煤矿15号煤层端头及中部位置矿压和支架阻力的实测分析表明,工作面上方破断顶板群结构的失稳率与工作面支架阻力大小具有相关性,验证了工作面坚硬厚层破断顶板的失稳规律。

采场直接顶对支架与围岩关系的影响机制

把采场直接顶视为可变形介质，分析了其变形破坏特征．根据采场直接顶的承载能力将其分为非承载区、承载区和弱承载区，提出了采场直接顶刚度的概念及其计算方法．认为在采场支架与围岩系统中，由于直接顶介质的影响，支架阻力并不能限制老顶的最终位态，支架工作阻力和顶板下沉量的关系是老顶给定变形条件下支架和直接顶作用的结果．

综放开采顶煤破断冒放的块度理论及应用

以顶煤破断块度为特征量,建立了顶煤破断冒放的块度理论框架,分析了不同顶煤块度以及顶煤块度和矸石块度相对差异时的煤矸流动场特征,分析了顶煤放落流动过程中的成拱形态、成拱机率、影响因素、成拱条件和煤矸块度差异对混矸程度的影响,提出了用顶煤可放出系数和极限顶煤块度描述顶煤的可放出性,为坚硬难冒放煤层的弱化设计提供了依据.以该理论为指导,现场应用取得了良好的技术经济效果.

中国绿豆种质资源初选核心种质构建

以国家作物种质资源数据库中5072份国内绿豆资源为材料,根据14个农艺性状,利用地理来源(省)和性状群进行分组,分别采用比例法、平方根法和多样性指数法确定取样数及聚类选择和随机选择2种个体选择法构建了13个不同的绿豆初选核心样本,对不同的取样方法及总资源间进行了品种间平均相似性系数、性状符合度、遗传多样性指数和数量性状变异系数的比较。结果表明,聚类选择取样优于随机取样,按照性状群分组优于按省分组;在聚类选择条件下采用多样性指数法确定取样数优于平方根法和比例法。最终确定按性状群分组,利用多样性指数确定取样数,聚类选择个体为绿豆核心种质构建的最佳方案。用此方案,构建了包含719份绿豆种质的初选核心种质,取样比例为14.2%,性状符合度达100%。

大采高开采覆岩台阶错动演化规律及突水防治

在厚煤层大采高开采条件下,覆岩垮落带和裂隙带高度增大,岩层活动程度增强,将造成裂隙带岩层的台阶错动失稳,是开采中引发突水事故的重要条件,而裂隙带岩层的台阶错动失稳与其下位岩层的岩性结构和组合状况有关。因此,分析岩性结构对覆岩台阶错动失稳及突水防治的影响,并运用数值计算和现场实测分析的方法,研究厚煤层大采高条件下,煤层群开采煤层间不同岩性结构组合对上煤层完整性和连续性的影响规律。当煤层间岩性呈软硬岩层组合结构时,随着下位硬岩层或软岩层所占层间距比例的增大,上煤层产生的台阶错动量减小,软岩层结构比硬岩层结构更有利于减小上煤层台阶错动。给出判定台阶错动量的岩性结构构成条件,现场实测覆岩台阶错动及裂隙分布规律,提出突水防治的有效措施,保障工作面的安全生产。

采场直接顶的结构力学特性及其刚度

分析了采场四边形体直接顶的结构力学特性，给出了直接顶刚度的计算方法．按刚度把直接顶分为似刚性、似零刚度和中间型刚度三类，给出了确定不同直接顶刚度类型的方法，分析了不同直接顶刚度条件下的支架工作阻力和顶板下沉量的关系．

用于绿豆种质资源遗传多样性分析的SSR及STS引物的筛选

目前能够用于绿豆(Vigna radiate)种质资源遗传多样性分析的PCR引物极其有限。通过12份农艺性状差异较大的绿豆种质对绿豆以及小豆(Vigna angularis)、豇豆(Vigna unguiculata)、菜豆(Phaseolus vulgaris)等近缘食用豆中的PCR引物进行筛选,结果表明41对绿豆SSR引物中能够有效扩增的有35对,6对有多态性;28对绿豆STS引物中有23对能够有效扩增,2对有多态性;8对小豆SSR引物能够有效扩增的有6对,但均无多态性;27对豇豆SSR引物能够有效扩增的有17对,1对有多态性;24对菜豆SSR引物能够有效扩增的有9对,1对有多态性。这些多态性引物的获得将有助于中国绿豆种质资源的遗传多样性分析。

豇豆属3种主要食用豆类的抗豆象育种研究进展

在中国栽培的豇豆属食用豆类主要有绿豆(Vigna radiata)、小豆(Vigna angularis)和豇豆(Vigna unguiculata)。豆象是危害这些食用豆类作物的重要仓储害虫。防治豆象危害最为经济且环保的方法是利用作物本身的抗性培育抗豆象品种。中国豇豆属食用豆类抗豆象育种尚处于起步阶段,分子遗传学研究落后,导致抗豆象新品种选育进程缓慢、育种效率低。本文将从抗豆象资源搜集、抗豆象机理研究以及抗豆象分子标记、抗豆象育种等方面综合阐述绿豆、小豆和豇豆3种主要豇豆属食用豆类的国内外研究进展,以期对中国开展相关的研究提供借鉴。

中国绿豆种质资源遗传多样性研究

分析中国作物种质资源数据库中5072份国内绿豆资源的地理分布，并对14个性状（6个质量性状和8个数量性状）进行遗传多样性分析。结果表明：我国绿豆种质资源分布在约28个纬度、60个经度内，其中29～41°N×107-123°E范围内分布最多，占总材料数的75、99％。6个质量性状中荚色的遗传多样性指数最高，而8个数量性状中百粒重的遗传多样性指数最高。35—37°N×111—115°E、37—39°N×111—115°E、39—41°N×115—119°E、41—43°N×115-119°E几个小区遗传多样性指数较高，可初步推断中国绿豆资源遗传多样性中心在35—43°N×111—119°E范围内。

栽培绿豆V1128抗豆象基因定位

对抗豆象资源中蕴藏的抗豆象基因进行定位,是对其充分利用的前提和基础。本研究通过对抗豆象栽培绿豆V1128和感豆象栽培绿豆冀绿7号杂交形成的F2分离群体进行抗豆象鉴定,分析V1128抗豆象遗传规律;并利用混合群体分离分析法(BSA法)筛选抗感池间的多态性标记,进而利用QTL IciMapping 4.0对V1128抗豆象基因进行染色体定位分析。结果表明, V1128对绿豆象的抗性由具有主效作用的显性单基因控制,暂命名其为"Br3"。在将抗豆象性状作为质量性状的条件下,按照显性单基因的定位方法,将抗豆象基因Br3定位在绿豆染色体5上,位于标记DMB158和VRBR-SSR033(标记VRID5、VRBR-SSR032与VRBR-SSR033的连锁群位置相同)之间,两侧遗传距离分别为4.4cM和5.8cM,所在物理区间约288kb。将抗豆象性状作为数量性状,采用完备区间作图法(ICIM)对种子被害率进行QTL定位,同样在标记DMB158和VRBR-SSR033之间检测到1个主效QTL,其LOD值为38.04,可以解释表型变异(PVE)的71.64%,来自父本V1128的等位基因具有明显减少种子被害率的效应。该研究结果可以为绿豆抗豆象分子标记辅助育种及抗豆象基因Br3的精细定位和克隆提供有用信息。