基于55K SNP芯片的小麦籽粒主要品质性状的全基因组关联分析

通过检测118份小麦材料3个环境下吸水率、蛋白质含量、容重、湿面筋含量、面团稳定时间、面团形成时间、沉降值和出粉率8个小麦籽粒品质的表型值,结合小麦55K SNP芯片分析基因型,采用Q+K混合模型进行全基因组关联分析。在不同环境下, 8个籽粒品质性状均具有广泛变异,其中沉降值的变异系数最大为16.47%~17.03%,各品质性状遗传力为0.71~0.85。118份小麦材料被分为3个亚群,亚群Ⅰ包括41(34.75%)份,安徽供试材料占绝大部分;亚群Ⅱ包括32 (27.12%)份,是以安徽、江苏、四川为主体的群体;亚群III包括45 (38.13%)份,主要为安徽及江苏省份材料。22个与小麦籽粒品质性状显著关联的稳定位点(P<0.001)在2个及以上的环境中被重复检测到,分布于染色体1B (4)、1D (1)、2B (1)、2D (1)、3B (2)、3D (1)、4D (1)、5A (1)、5B (1)、5D (3)、6B (2)、7B (3)和7D (1),解释了8.53%~16.32%的表型变异。稳定位点中包含3个一因多效显著关联位点, 14个可能控制小麦品质性状的新遗传位点,并筛选出11个可能与小麦籽粒品质性状相关的候选基因;有利等位基因的数量越多,品质性状表型值越高,并发现了在8个主要品质性状均携带有利等位基因的载体材料,其中,华成859和济麦44包含最多的有利等位基因,可供改良小麦品质的育种亲本使用。本研究结果为小麦优良品质小麦培育提供了理论依据、亲本材料和分子标记。

氮肥运筹对小麦籽粒灌浆、花后干物质转运及植株糖含量影响

【目的】为了明确不同氮肥运筹对安徽省长江中下游小麦干物质转运、籽粒灌浆特性、植株糖含量及产量等影响。【方法】以小麦白湖麦1号为试验材料,不同施氮水平和基追比(3个施氮量:180、210、240 kg/hm^(2);3个基追比:5∶1∶4、7∶1∶2、5∶4∶1)对安徽省长江中下游小麦干物质转运、氮肥利用、籽粒灌浆特性以及植株糖含量的影响。【结果】随着施氮量的增加,小麦开花期与成熟期干物质分配量呈上升趋势,而小麦花后干物质转运则呈现先高再低的趋势,以210 kg/hm^(2)的施氮量为最高;相同施氮水平,基追比7∶1∶2(基肥∶分蘖肥∶拔节肥)条件下小麦的干物质积累量、氮肥利用率以及产量为最高。在相同基追比处理下增加施氮量能提高小麦灌浆持续时间与推迟最大灌浆速率出现日,而小麦籽粒干重、理论千粒重以及平均灌浆速率有逐渐降低的趋势。在施氮量一定的条件下,基追比5∶1∶4有利于提高籽粒最大灌浆速率,且将籽粒灌浆速率维持在较高水平,以及较高的籽粒干重。施氮提高了叶片的同化物生产能力,提高叶片可溶性糖和蔗糖的含量。对成熟期茎秆碳水化合物含量的进一步分析,增施氮肥降低了茎秆蔗糖浓度,提高茎秆可溶性总糖含量。【结论】在长江中下游地区,白湖麦1号小麦高产的氮肥施用量应以210 kg/hm^(2)为最佳,而基追比应参考7∶1∶2。

花青素药用价值研究进展

为高效利用花青素资源、探索花青素新的利用途径、开发花青素新产品,对2000—2022年间不同有关作物花青素含量、药用机制以及相关产品开发等进展,进行系统地文献梳理。文献报道了花青素具有抗癌、抗炎症、抗肥胖和改善器官疾病等药用价值;并且花青素也广泛存在于作物中,其资源丰富、经济回报率高,具有开发利用价值。但目前花青素药理机理尚未明晰,产品开发力度还不够。因此在乡村振兴背景下,现阶段需要应用包括作物学、药理学等多学科交叉研究手段,深入阐明其药用价值机理。通过加大花青素相关产品与产业链开发,助力乡村产业兴旺。

普通小麦种子活力综合评价方法研究

分析不同小麦品种种子活力的相关指标,建立可靠的小麦种子活力综合评价模型,有助于选育高活力小麦品种。将104份小麦材料自然老化6个月后,进行标准发芽试验8 d,测定发芽势(X1)、发芽率(X2)、发芽指数(X3)、苗高(X4)、苗鲜重(X5)、根鲜重(X6)、根表面积(X7)、根平均直径(X8)、总根长(X9)和根系总体积(X10);采用多样性统计、相关性分析、聚类分析、主成分分析和隶属函数法对小麦种子活力进行综合评价。结果表明种子活力多数指标间呈显著相关性,存在信息重叠。利用隶属函数值法计算种子活力的综合评价值(D值),将104份材料分为高活力、较高活力、中活力和低活力4个等级,其中高活力材料4份。通过逐步回归方程建立了小麦种子活力综合评价方法的数学评价模型:VP=﹣0.171﹣0.025 X1﹣0.074 X2+0.012 X4+1.923 X5+1.650 X6+0.004 X7+0.236 X8+0.048 X10(R2=0.999)。利用建立的最优回归方程预测供试材料的活力,预测值(VP)与D值达到0.001水平的极显著正相关。结果表明在筛选高活力品种时可以忽视发芽指数和总根长,重视发芽势、发芽率、苗高、苗鲜重、根鲜重、根表面积、根平均直径和根系总体积,并且这种综合评价方式更加精准有效。

科研融入农学专业作物生理生态学课程教学方案优化

作物生理生态学作为农学专业的重要课程,对于培养学生的实践能力和创新思维至关重要。本文基于农学专业作物生理生态学课程教学改革研究与探索,探讨了科研融入教学的方案设计与实施方法,并评估了教学效果。实践表明,科研融入教学可以有效提升学生的科研能力和创新思维,激发学生的学习兴趣和动力,提高教学效果,为培养高素质的农学专业人才提供了有效途径。

钻井液处理剂及体系生物降解性测试和评价

近年来国家环境保护法规的健全及执法力度提高,为防控石油勘探开发过程中对周围环境造成污染,制定出了一系列的相关法律法规,明确规定石油开采过程中产生的废弃物必须处理达标后才能排放,从而给油气田钻井开发过程中使用的添加剂提出了更高的要求。随着环保型钻井液的不断发展,其生物降解性能的评价也越来越受到重视,通过对钻井液处理剂的生物降解性测试和评价,可以分析生物降解性与分子结构之间关系,指导处理剂的分子结构设计和合成,为进一步改进、优化和设计环境友好型的钻井液体系指明方向。

基于55K SNP芯片揭示小麦育种亲本遗传多样性

为了解不同省份小麦亲本材料间的遗传多样性,以150份分布于安徽、江苏、河南、四川及山东等省份小麦种质资源为试验材料,利用小麦55K SNP芯片对其进行遗传多样性分析、聚类分析、主成分分析及群体结构分析。结果表明,在150份小麦材料中共检测到52,537个SNP位点,质控后共获得39,422个有效标记,其中多态性标记为38,135个,占有效标记数96.74%。多态性标记在亚基因组间分布呈现D(10,450)<A(12,365)<B(15,290);平均多态信息含量(PIC)为0.315,变幅为0.068~0.375。各省供试材料平均遗传距离呈现:河南省>四川省>山东省>江苏省>安徽省;聚类分析、主成分分析和群体结构分析结果高度一致,分群结果与血缘关系、区域来源及育成单位均较为吻合。本研究表明各省份平均多态性信息含量处于中度多态水平,但材料平均遗传距离较为接近,仍需引入优质种质资源,缓解材料同质化情况,增加小麦应对逆境胁迫能力,减轻小麦实际生产中的脆弱性及风险性。

小麦籽粒均匀度评价方法研究

为了筛选小麦的均匀度鉴定指标,建立可靠的均匀度评价模型,本研究以150份小麦为试验材料,测定其在两个环境下的籽粒形态指标:粒长(X1)、粒宽(X2)、直径(X3)、圆度(X4)、长宽比(X5)、周长(X6)、表面积(X7)及千粒重(X8),采用多样性统计、相关性分析、聚类分析、主成分分析和隶属函数法对小麦籽粒均匀度进行综合评价。结果表明,两种环境下籽粒各指标变异幅度为3.56%~9.88%;可将150份小麦材料聚类为4个类群。主成分分析可将8个指标转化为两个相互独立的综合指标,其贡献率分别为61.330%、36.448%,代表全部数据97.778%的信息量。利用隶属函数法计算籽粒均匀度综合评价值(D值),将150份材料分为超高均匀度材料(12份)、高均匀度材料(80份)、中均匀度材料(56份)和低均匀度材料(2份)。通过逐步回归方程建立了小麦籽粒均匀度的数学评价模型:VP=-2.787+0.294 X2+0.007 X8+0.246 X3+0.869 X4-0.178 X5+0.026 X6+0.019 X7(R2=0.999),利用建立的最优回归方程预测供试材料的均匀度,预测值(VP)与D值呈极显著正相关(P<0.01),综上表明在筛选高均匀度材料时可以忽视粒长,重视粒宽、直径、圆度、长宽比、周长和表面积。本研究明确了小麦籽粒均匀度的影响因素,丰富了小麦籽粒均匀度评价方法,为后续育种家选育高均匀度材料提供了理论支撑。

影响不同种皮颜色小麦种子休眠的生理原因

为了解小麦种皮颜色和休眠性的关系,分别选取红皮和白皮小麦品种各15个,测定其种皮颜色和休眠水平,对影响不同种皮颜色小麦种子休眠差异的生理原因进行分析。结果表明,基于数码相机图片提取的RGB数值推导出的指标色调(H)、饱和度(S)和强度(I)均可反映小麦种皮颜色的深浅度。R、H、S和I值与种子休眠性呈显著负相关,R/(R+G+B)与籽粒休眠性呈显著正相关,即籽粒种皮颜色越深,其休眠性越强(P<0.05)。红皮与白皮品种中均存在休眠差异性显著的材料。选取白皮小麦敏感性品种华成麦1688(W1)和抗性品种安农0711(W15)及红皮小麦敏感性品种白湖麦1号(R1)和抗性品种扬麦27(R15),进行生理性状分析发现,在种子萌发过程中,敏感性品种W1和R1的种子吸水率、含水量及α-淀粉酶、β-淀粉酶和酸性磷酸酶活性高;同时种子内部可溶性糖含量和蛋白质含量高;赤霉素(GA_(3))含量逐渐上升,而脱落酸(ABA)含量逐渐下降。反之,抗性品种W15和R15种子的淀粉酶活性及可溶性糖、可溶性蛋白和GA_(3)含量在休眠解除过程中低,ABA含量高。相同敏感性材料中,白皮小麦品种吸水速率和含水量均高于红皮小麦品种,整体趋势表现为W1>R1>W15>R15趋势。种子内部可溶性糖含量、蛋白质消耗量和GA_(3)含量表现出相同趋势;而ABA含量恰好相反,表现为R15>W15>R1>W1。在育种过程中,R、H、S、I值可以用来快速鉴别红皮和白皮小麦,间接辅助筛选出抗穗发芽品种,含水量、α-淀粉酶活性、β-淀粉酶活性、酸性磷酸酶活性、可溶性糖含量和ABA含量可作为穗发芽抗性鉴定的生理参考指标。

以关联分析发掘小麦整穗发芽抗性基因分子标记

利用分布于小麦全基因组的181对分子标记,分析264份自然群体的基因型,采用TASSLE软件的GLM和MLM模型检测与整穗发芽抗性紧密关联的标记位点,发掘相关位点内的优异等位变异。在2012年和2013年室内整穗发芽率、2013年田间自然降雨整穗发芽率3个环境中,共关联到20个显著位点(P<0.05),分布于小麦染色体1AS、2DS、3AS、3BL、4AL、5AS、5BL、6BS、6DS、7AL和7BL上。分别位于2DS和7BL上的分子标记gwm102和barc340同时在3个环境下关联到,属于稳定的抗性位点;另有6个标记位点同时在2个环境下关联到;其余12个标记位点仅在1个环境下关联到。位于7BL上的barc340标记位点为一新报道位点。从重复关联的8个标记位点内共检测出10种优异等位变异。barc28-229bp和barc28-217bp对提高整穗发芽抗性效应最显著,主要分布在地方品种中(如遂宁坨坨麦等),而gwm102-142bp和barc186-199bp效应虽然相对较小,但多分布在推广品种中(如扬麦158等),有利于穗发芽抗性分子育种的直接应用。

曲阜市第一中学: 构筑“明德笃学、弘毅致用”育人体系

曲阜是我国古代伟大的教育家、思想家、儒家学派的创始人孔子的故乡。孔子因兴办私学,主张“有教无类”名扬四海,曲阜因教育蜚声中外。曲阜市第一中学发挥丰富的历史文化资源优势,探索形成了“教育就是为生命奠基,教育就是为成才启航”的办学理念,构筑了“明德笃学,弘毅致用”的育人体系,在县中办学质量提升的道路上取得了丰硕的成果。

渤中A油田易漏井段提速关键技术研究与应用

渤中A油田中深层井由于其复杂的地质条件,在钻井过程中钻遇断层、破裂带及多次发生失返性漏失。为了既保证地层不漏失,又保证钻速不受影响,引入了马达旋导一体化技术、防漏堵漏技术以及循环当量密度(ECD)精细控制技术,通过在渤中A油田的5口井中的应用,控制井底ECD波动范围小于0.056g/cm^(3),降低了钻井液漏失的严重程度并缩短了漏失处理时间,机械钻速提效44.8%,为渤海易漏失井提速防漏技术提供了参考和借鉴。

Pilon骨折治疗探讨

目的:总结我院对Pilon骨折的治疗经验。方法:本观察共收录9例Pilon骨折患者,根据患者病情采用不同的治疗方法。结果:本组9例Pilon骨折患者根据踝关节评价标准,得出优6例,良2例,差1例,优良率88.8%。结论:Pilon骨折的治疗及预后与骨折损伤程度、分型及软组织损伤程度密切相关,而灵活选择骨折固定方式,是取得良好预后的关键。

小麦育种亲本材料SSR标记遗传多样性及其亲缘关系分析

为了解不同生态区小麦品种间的遗传多样性,以190份分布于黄淮冬麦区、长江中下游冬麦区及西南冬麦区3大麦区的小麦品种为试验材料,利用均匀分布于小麦21条染色体的80对SSR标记对其进行遗传多样性研究,并进行品种间亲缘关系的分析。本文共检测出352个等位类型,每个标记平均4.4个;各位点的多态性信息含量的变幅分别为0.021 2-0.853 2,平均为0.533 4。结果表明：3大麦区品种间遗传差异较为明显,其中长江中下游冬麦区与西南冬麦区遗传差异相对较小,而黄淮冬麦区西部丘陵川地副区与胶东丘陵副区存在较大差异。各麦区间及副区间都存在不同程度的品种交叉现象,其中黄淮冬麦区华北平原副区与淮北平原副区间的种质资源交换较为频繁。遗传聚类结果与品种间亲缘关系相对一致,与品种系谱来源及地域分布也较为吻合,即同一麦区或者具有共同系谱来源的小麦品种可较好地聚为一类。本文研究结果为小麦亲本选配提供了有用的遗传信息和重要参考依据。

黄淮海麦区小麦耐热性分析及其鉴定指标的筛选

【目的】分析不同基因型小麦的耐热性,筛选耐热鉴定指标,建立可靠的耐热评价模型,为耐热小麦品种的选育提供理论支撑。【方法】以黄淮海麦区大面积推广的20个小麦品种为试验材料,采用田间试验,设置高温(花后第14—20天,连续7 d高温处理)和自然条件2种处理,在灌浆后期测定小麦穗部冠层温度、旗叶叶绿素相对含量(SPAD)、丙二醛(MDA)含量以及超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性;收获晾干后测定单穗粒重、千粒重和产量。根据高温处理和自然条件生长下各项指标的耐热系数,采用主成分分析、隶属函数法、聚类分析和逐步回归分析方法对小麦耐热性进行综合评价。【结果】高温处理下各性状变异幅度为-14.89%—15.09%。通过对9个性状指标的相关分析,发现各指标之间存在显著或极显著相关性。通过主成分分析将9个单项指标转换为3个相互独立的综合指标,其贡献率分别为55.970%、15.530%和12.171%,代表了全部数据83.670%的信息量。利用隶属函数法计算综合耐热评价值(D),并对其进行聚类分析,按照耐热性强弱将20个小麦品种划分为3类,第一类耐热型8个品种;第二类中等耐热型7个品种;第三类高温敏感型5个品种。通过逐步回归方程建立了小麦耐热性的评价数学模型:D=-4.801+0.834X_(4)+2.913X_(7)+0.303X_(6)+2.937X_(8)-1.409X_(1)-0.524X_(3)+0.876X_(9)(R^(2)=0.986),利用建立的最优回归方程预测供试材料的耐热性,预测值(VP)与D值基本一致,表明SOD活性(X_(4))、单穗粒重(X_(7))、CAT活性(X_(6))、千粒重(X_(8))、冠层温度(X_(1))、MDA含量(X_(3))和产量(X_(9))这7个指标可用于小麦耐热性品种的鉴定。【结论】采用多元统计分析方法对小麦耐热性评价是可行的;20个小麦品种被分为3类(耐热型、中等耐热型和高温敏感型);高温处理下,SOD活性、单穗粒重、CAT活性、千粒重、冠层温度、MDA含量和产量可以作为小麦耐热性的鉴定指标。

小麦单株产量及其相关性状的全基因组QTL分析

探索和鉴定调控小麦产量因子的基因位点有助于产量的遗传改良。以安农0711/烟农19 BC1F2回交群体(680个家系)为供试材料,单粒播种,于黄熟期测定单株有效穗数,收获后测定穗粒数、千粒重及单株产量。利用完备区间作图法对上述单株产量及其相关性状进行全基因组QTL定位。结果表明,控制千粒重的QTL有3个,主要分布在染色体1D(2个)和4B(1个)上,分别位于标记区间Xcfd27-Xwmc432,Xwmc432-Xcfd61和Xwmc89-Xwmc48;控制单株产量和单株有效穗数的QTL均各有2个,分别位于染色体1A和5D的相同区间Xwmc312-Xwmc120和Xgwm271-Xcfd18;没有检测到控制穗粒数的QTL位点。

小麦次生根数相关分子标记的挖掘

为了给小麦根系性状的遗传改良提供参考依据,以196份小麦自然群体为材料,于2013年拔节期和2014年越冬前、拔节期统计其次生根数,利用185对SSR标记对其进行基因型分析,采用TASSLE软件的GLM和MLM模型进行标记与性状的关联分析。结果表明,两种模型共同关联到32个显著标记位点,分布于14条染色体上。其中Barc81(1BL)、Wmc617(4DS)和Gwm190(5DS)在不同环境下表现稳定,且前人未曾报道。进一步对稳定位点进行有利等位变异分析,共挖掘出3个有利等位变异,其中Barc81-A180增效效应最大,同时鉴定出烟农24、烟农2415及冀麦34等20份材料携带有利等位变异。

闭合撬拨复位钢板内固定术治疗跟骨骨折疗效观察

目的：评价闭合撬拨复位钢板内固定术治疗跟骨骨折的临床疗效。方法：2008年8月2010年8月收治的80例拟进行跟骨骨折手术的患者随机分为试验组和对照组,其中试验组40例,给予闭合撬拨复位钢板内固定术治疗;对照组40例,给予传统切开复位内固定术治疗。观察指标：手术时间、术中出血量、术后足部功能。结果：两组患者未发生内固定松动断裂、切口感染、皮瓣坏死等并发症。试验组手术时间、术中出血量均优于对照组（P〈0.05）。结论：闭合撬拨复位钢板内固定术和传统切开复位内固定术相比,具有手术时间短、出血量少等优点,但尚不能确定2种复位方法对术后足部功能恢复是否具有影响。

以关联分析发掘小麦抗除草剂基因位点及其优异等位类型

利用分布于小麦全基因组的369对SSR分子标记,分析98份育种亲本材料的基因型,并采用TASSLE软件的GLM和MLM模型鉴定除草剂抗性紧密关联的标记位点、发掘关联标记的优异等位类型。以2,4-滴丁酯处理条件下的芽鲜重抑制率(T1)、甲基二磺隆处理下的芽鲜重抑制率(T2)和根鲜重抑制率(T3)等3个指标为目标性状,共关联到37个显著标记位点(P<0.05),分布于小麦染色体1AL、1BL、1DL、2AS、2BS、3AL、3BL、3BS、4AL、4BL、5AL、5DL、5DS、6BL、6DL、6DS、7AL、7BL、7BS、7DS和7DL上。其中3BS和4BL上的分子标记Xgwm285和Xgwm165同时在3个指标中均关联到,属于稳定的抗性位点;另有4个标记位点(Xcfd32、Xwmc617、Xmag1263和Xmag2137)同时在2个指标(T2和T3)关联到。优异等位类型分析表明,3个指标均重复检测到的Xgwm285-251bp、Xgwm165-166bp可显著提高小麦幼苗对2,4-滴丁酯、甲基二磺隆的抗性,典型载体品种分别为Niavt14和兰考298;Xcfd32-160bp/158bp、Xwmc617-157bp、Xmag1263-135bp和Xmag2137-189bp等位类型可显著提高小麦芽、根对甲基二磺隆的抗性,载体品种分别为兰考298、周麦16、济南17等;Xcfd76-208bp、Xcfd76-185bp和Xcfd49-131/143bp具有显著提高芽对2,4-滴丁酯的抗性,典型载体品种分别为农大876、新麦18及周麦16。

灌浆期高温对冬小麦叶源与粒库生理特征的影响

为研究灌浆期高温对冬小麦灌浆和产量的影响,以耐热型品种淮麦33和高温敏感型品种华成3366为材料,于灌浆期(花后14~20d)进行高温处理,以田间自然温度生长的小麦为对照,研究高温对旗叶叶绿素含量、抗氧化酶活性、丙二醛(MDA)含量和糖含量以及籽粒淀粉含量和淀粉合成关键酶活性的影响,并对小麦粒重、产量等指标进行测定。结果表明,高温处理显著降低了淮麦33和华成3366旗叶的叶绿素含量,降幅分别为5.88%和9.86%;降低了两品种旗叶的抗氧化酶活性,提高了旗叶MDA、可溶性糖和蔗糖含量;高温处理也显著降低了两品种籽粒的腺苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶(AGPase)、结合态淀粉合成酶(GBSS)、可溶性淀粉合成酶(SSS)和淀粉分支酶(SBE)活性,并减少了支链淀粉和总淀粉含量,其中淮麦33和华成3366的籽粒总淀粉含量分别下降了5.63%和8.77%;高温处理主要降低了淮麦33小穗第3粒位的粒重及华成3366小穗第1、2和3粒位的粒重,2018-2019、2019-2020年度淮麦33和华成3366的产量分别下降了5.07%和16.33%、6.23%和8.90%。与高温敏感型品种华成3366相比,耐热型品种淮麦33受高温影响较小。综上所述,灌浆期高温处理显著降低旗叶叶绿素含量和抗氧化酶活性,影响叶片中碳水化合物的转运,导致淀粉合成关键酶活性、淀粉含量和产量降低。