春小麦重组自交系品质性状与产量、生理性状相关性分析

以‘宁春4号’与‘宁春27号’为亲本杂交构建重组自交系的128份家系为材料,测定该群体的产量、叶面积指数、碳同位素分辨率、面筋含量等20个性状,分析各性状间的相关性。结果表明,该群体有丰富的变异类型,各性状离散程度较大,存在较大程度的超亲遗传。相关性分析表明生理性状与品质性状间有较强相关性,冠层温度、碳同位素分辨率对品质与产量性状影响较大;产量性状与品质性状大都呈正相关。以差异极显著的20个性状进行主成分分析,选取特征向量累积贡献率达87%的性状,分别是沉降值、稳定时间、湿面筋含量、硬度指数、粗蛋白含量、不实小穗数、穗粒数、吸水率、株高、结实小穗数、冠层温度、千粒质量与碳同位素分辨率;基于各性状聚类共分为9个类群,第九类群材料高产优质且农艺水分利用效率较高,为今后育种工作提供重要材料。

双系煤层采动导水裂隙演化规律的 FDEM耦合模拟研究

采动覆岩裂隙分布演化是防治顶板水害、实现煤矿地下水资源保护的基础,其数值结果准确性的关键在于采动覆岩连续-离散转化及其耦合力学响应特征。在纯拉、纯剪断裂模式下引入弹塑性损伤力学,结合Benzeggagh-Kenane断裂准则,得到准脆性岩石在拉、剪复杂应力下的混合型韧性断裂(MD)本构方程;构建离散块体接触状态判据,结合直剪实验数据与Sargin剪切摩擦关系,导出适用于多种法向应力下的粗糙结构面压缩-剪切摩擦(SF)本构方程。在此基础上,编制有限元V离散元(FDEM)数值计算程序,实现采动覆岩“连续”-“离散”介质转化过程。在数值计算中,分别将摩擦和断裂属性赋予结构面(接触对)、零厚度黏聚力单元,通过共享节点力的方式实现岩石断裂-摩擦耦合。采用断裂力学实验和直剪试验识别材料参数并验证MD-SF本构方程的合理性。在此基础上,模拟研究双系煤层采动导水裂隙随工作面推进的演化规律。结果表明:(1) MD-SF本构方程组及相应的FDEM数值计算方法,可实现岩体从连续介质到离散介质的转化过程,较好反映准脆性岩石混合型韧性断裂及粗糙结构面的剪切摩擦响应;(2)模拟条件下,岩层与煤层间距越小,导水裂隙总宽度随大,且开采过程中裂隙总宽度是覆岩运动稳定后的2.26~7.11倍,表明采动过程中更容易出现水害;(3)高岭土砂岩显著的韧性破坏特征能有效控制其内导水裂隙高度,但在双系煤层重复开采扰动下,覆岩裂高比为20.8,远超经验公式所得结果。采动覆岩导水裂隙高度成果在大同矿区得到应用和检验,为进一步开展采动覆岩运动、水体下安全采煤、保水采煤设计等提供理论支撑。

春小麦抗旱耐热性QTL分析

为发掘控制小麦抗旱耐热基因位点,以小麦重组自交系(RILs)群体为材料,于2015-2017年小麦灌浆期进行干旱胁迫、热胁迫、旱热胁迫处理,并对抗旱耐热相关性状QTL进行分析。结果表明,在干旱胁迫、热胁迫、旱热胁迫下分别检测到22、36和30个QTL,其中控制旗叶叶绿素含量、旗叶含水量、穗粒重、千粒重的QTL数分别为26、21、22和19个。抗旱相关性状QTL位于2A、3B、4B、7B、3D、4D和7D染色体上,表型贡献率为9.38%~30.81%;耐热相关性状QTL位于2A、2B、3A、3B、4B、4D、5D、6D、7A和7B染色体上,表型贡献率为9.03%~34.97%。抗旱性共定位区间2个,分别位于2A(gwm294-wmc644)和7B(barc140-gwm297)染色体上;耐热性共定位区间2个,分别位于5D(cfd67-cfd40)和6D(barc196-barc54)染色体上;抗旱耐热性共定位区间3个,分别位于2A(gwm294-wmc644)、2B(wmc441-wmc317)和7B(wmc83-wmc276)染色体上,其中共定位区间gwm294-wmc644(Qcc-2A.2、Qgw-2A.1)的贡献率超过10%,遗传距离较小(6.49 cM)。

复方蒲公英制剂幼龄大鼠重复给药毒性研究

目的依据国内外药品监管部门关于儿科用药非临床安全性评价技术指导原则要求,考察幼龄大鼠重复给予复方蒲公英制剂后的毒性反应,为儿童临床试验提供参考。方法144只幼龄(27日龄,Postnatal Day(PND)27)SD大鼠,随机分为溶媒对照组、低、中和高剂量组,每组36只,雌雄各半,分别每天灌胃(ig)给予纯水、复方蒲公英制剂1.2、3.8、12 g/kg,给药体积均为1 mL/100 g,每天2次,连续给药4周(28 d),恢复观察4周;于给药结束、恢复期结束检查时每组雌雄分别剖检10/18只、8/18只的动物。检测指标包括:常规毒性指标、生长发育、骨骼发育、行为学、性激素、免疫系统发育等。结果高剂量(12 g/kg)组大鼠出现流涎,雄性体重及顶臀长增长减缓、摄食量降低,以及红细胞系部分指标异常(红细胞、血红蛋白降低,网织红细胞升高等),血清生化学部分脂代谢、糖代谢相关指标异常(总胆固醇、甘油三酯、血糖下降),部分尿液指标异常(酮体、蛋白质、白细胞、比重、pH值、微白蛋白升高),脾重量及系数升高,雄鼠IgG升高;脾、肝轻微/轻度髓外造血以及骨髓红系造血细胞轻度增生等,上述现象均在给药结束4周后恢复正常;对性征发育、骨骼系统发育、生长激素、行为记忆、眼科、性激素、骨髓细胞形态学等指标均未见明显毒性影响;中、低剂量组未见明显毒性影响。结论在本剂量条件下,复方蒲公英制剂对幼龄大鼠(PND27~PND54)未观察到不良作用剂量(NOAEL)为3.8 g/kg;高剂量(12 g/kg)有一定的可逆性的毒性影响,主要毒性靶组织为血液红细胞。

籼粳交水稻重组自交系苗期耐冷材料的鉴定与筛选

以耐冷粳稻品系ZD 15和冷敏感籼稻品种IR 29构建的120份重组自交系(RILs)为材料,在人工气候室内对RILs苗期性状进行耐冷性鉴定。结果表明:冷处理后,死叶率、赤枯度和卷曲度明显增大,其余性状的值都不同程度地降低,各性状变异系数范围为16.8%~75.0%,其中死叶率、赤枯度和卷曲度变异系数最大,且三者极显著正相关,相对根干重、相对总干重都与死叶率、相对赤枯度显著负相关,相对苗高、相对总根数均与相对卷曲度显著负相关;以这7个性状作为水稻苗期耐冷鉴定的主要形态指标,通过聚类分析,筛选出6份耐冷超高值亲本的品系。

春小麦灌浆期耐热相关QTL定位

为了挖掘小麦灌浆期耐热相关基因,以宁春4号和宁春27号杂交构建的重组自交系(RILs)群体为材料,在34、36、38℃3种高温(热胁迫)和正常环境(对照)下测定小麦旗叶叶绿素含量、相对含水量、穗粒质量和千粒质量,并以复合区间作图法分析耐热相关性状QTL的数量、染色体分布情况。结果表明:亲本宁春4号的耐热性明显优于宁春27号,且杂交后代的耐热性出现超亲分离。控制灌浆期耐热相关性状的QTL在染色体2A、2B、3A、4B、4D、5D、6A、6D、7B上分布较多。在3种高温条件下,分别检测到13、8、14、10个QTL控制叶片叶绿素含量、相对含水量、穗粒质量、千粒质量,其中加性QTL 33个,分布在除1A、1B、4A、7A外的17条染色体上,表型贡献率为5. 16%～61. 13%,其中,表型贡献率较高的QTL是Qtkw-2B. 2和Qtkw-3D. 2,加性效应较大的QTL是Qtkw-2B. 2和Qtkw-7B. 1。叶绿素含量、相对含水量、穗粒质量的遗传主要以加性效应为主。多数QTL只在单一高温胁迫条件下被检测到,说明这些性状受一定温度的影响。

不连沟煤矿承压区底板涌水水源判别及通道形成机制研究

针对不连沟煤矿F6204巷道底板滞后性阶段涌水现象,分析了涌水水量、水质随时间的变化特征,探测底板采动破坏深度,揭示了底板涌水通道的形成机制。研究结果表明:底板涌水量随时间延长呈现出由渗水—涌水激增—涌水衰减的渐变过程,涌水水质随时间延长由砂岩水向砂岩—老空混合水变化;涌水通道由F6203工作面、F6204巷道底板扰动形成的垂向通道和砂岩孔隙—裂隙含水层水平通道构成;初期砂岩含水层原始裂隙水对老空水涌出的封堵作用造成底板涌水滞后性、阶段性是由于含水层分布的空间位置所致,首先涌出砂岩裂隙水,其后为老空水及部分砂岩孔隙水,老空水水量、水压变化是造成涌水变化特征的主要原因。

水稻新品种宁粳56号选育简报

宁粳56号水稻品种由宁夏农林科学院农业生物技术研究中心、中国农业科学院作物科学研究所和宁夏鹏丰种业有限公司以宁粳23号/普通野生稻杂交后,经过定向选育而成。2018年9月通过宁夏回族自治区农作物品种审定委员会审定(宁审稻20180002)。1特征特性宁粳56号(原名SD-9),全生育期154d,比对照宁粳41号晚3d,属晚熟品种。幼叶直立,主茎14~15片叶,半散穗型,株高99.6cm,收获穗35万/667m2,穗长18.0cm,千粒重25.7g,平均每穗总粒数131粒,实粒数117粒,结实率89.3%,籽粒长卵圆型,秆黄色,无芒。特点是耐冷、耐旱、耐盐碱,长势繁茂,适应性强。

PEG胁迫下春小麦萌发期抗旱指标的遗传力

为探索干旱胁迫对春小麦萌发期生长的影响,筛选春小麦萌发期抗旱性指标。以宁夏灌区和雨养区的2种粒色(红皮和白皮)40份春小麦的抗旱品系为试验材料,研究PEG-6000模拟干旱胁迫对胚根长、胚根数、胚芽鞘长和一叶长的影响。利用广义遗传力分析法,筛选春小麦萌发期抗旱性指标。胚根长的广义遗传力最高,均大于0.55,遗传力的控制程度稳定。雨养区的红粒种子胚根长的遗传力高达0.95;雨养区的红粒种子的胚芽鞘长的广义遗传力最高,达0.94,但其遗传力控制程度不稳定,最低遗传力仅为0.06;胚根数和一叶长的遗传力很低,且控制程度极不稳定。春小麦萌发期胚根长的广义遗传力最高,控制程度稳定。其次是胚芽鞘长,但其遗传力的控制程度不稳定。胚根长可作为春小麦萌发期的抗旱指标鉴定抗旱材料,以胚芽鞘的长度为参考值。

广谱抗稻瘟病基因BSR-d1在75份北方粳稻品种中的多态性分布与表达分析

稻瘟病是危害水稻最严重的病害之一,利用分子标记选育抗病品种是防治该病害最有效、最经济的方法。BSR-d1基因是对稻瘟病菌具有广谱抗性的一个重要基因。本研究利用PCR直接扩增的方法,研究广谱抗稻瘟病基因BSR-d1启动子的序列结构变异,同时验证其变异对靶基因的调控。结果表明,在75份北方粳稻品种中,仅有3份粳稻品种有BSR-d1基因的有利等位基因分布,此基因的突变降低过氧化物酶前体Os05g04470,Os10g39170基因的表达。

宁夏春小麦品种宁春27号成株期抗条锈性遗传分析

为明确宁夏春小麦品种宁春27号成株期抗条锈性的遗传基础,以宁春4号和宁春27号杂交重组自交系为材料,应用植物数量性状主基因+多基因混合遗传模型分析方法,解析宁春27号条锈病抗性的遗传特点。结果表明,宁春27号对小麦条锈病抗性属于成株期抗性,RILs群体成株抗性连续分布,且为数量性状。以反应型和严重度数据进行遗传分析,宁春27号含有2对成株期抗条锈病性主基因,主基因表现的作用方式不同,反应型的最适遗传模型为2 MG-Duplicate,严重度的最适模型为2 MG-Inhibiting。用普遍率分析得出,宁春27号含有3对成株期抗条锈病性主基因,其最适遗传模型为3 MG-AI。

NaCl胁迫对小麦种子发芽率的影响及耐盐性分析

为了研究NaCl胁迫对小麦发芽率的影响,探明小麦芽期的耐盐能力。以宁夏已审定的78个小麦品种和新品系为供试材料,以纯净水处理为对照,设置1、2、3、4、5、6、7 g/kg的NaCl溶液处理,测定其发芽率。结果表明,小麦种子发芽率随着盐浓度的增加而降低。当NaCl浓度≤2 g/kg时,发芽率均保持在80%以上;NaCl浓度为3 g/kg时,发芽率在70%左右;NaCl浓度为4 g/kg时,发芽率降至40%左右;NaCl浓度为5 g/kg时,发芽率降至20%以下;NaCl浓度为7 g/kg时,发芽率接近于零。说明NaCl浓度3 g/kg是小麦芽期耐盐临界值。结合聚类分析,初步筛选出芽期耐中度盐分的小麦品种6份,分别为春小麦品种HJ437、宁春8号、宁春48号、宁春49号,灌区冬小麦品种冬宁春4号、冬育10号。

3种米香基因型鉴定方法比较研究

为了利用分子标记高效地进行米香性状的定向育种,以11份香稻材料,1份对照材料以及10份回交材料为试验材料,分别建立了直接测序、聚丙酰胺凝胶法、熔解曲线法3种方法,对米香基因BADH2进行基因分型研究,比较了每种方法的优点与不足,筛选了一套快速、高效的米香基因型鉴定方法。结果表明直接测序、聚丙酰胺凝胶法、熔解曲线法3种方法均能对所试材料进行准确的基因分型。熔解曲线法较其他方法具有灵敏、高效、简单等特性。本研究开发了79个碱基为目标扩增区域的引物,建立了方法流程,能够达到快速分型的目的,为高通量定向培育米香水稻材料提供了技术手段。

水稻萌发和幼苗生长对外源物质调节的响应

为了明确水稻萌发期种子简易活力指数、胚根及幼苗株高等形态指标及对外源NaCl、IAA、CaCl_(2)调节的响应,本试验以盐敏感品种和耐盐水稻品种为试材,用发芽皿试验法,单因素LSD多重比较分析数据。结果表明,在0.1 mol/L NaCl胁迫下,与对照相比,4份材料的简易活力指数、胚根数、胚根长、株高分别低于对照21.9%~76.5%、20.0%~40.9%、14.6%~55.9%、23.9%~36.2%,均呈现显著差异。盐胁迫条件下外源添加IAA使盐敏材料简易活力指数提高2.6%和13.3%。而添加CaCl_(2)能使简易活力指数提高9.6%~24.8%,胚根长和株高提高7.1%~49.0%和14.7%~20.9%。经CaCl_(2)+IAA复合处理,简易活力指数、胚根数和株高分别提高6.9%~94.6%、2.1%~21.2%和9.9%~20.3%。水稻萌发和幼苗生长对外源物质的响应与基因型和形态指标相关。盐胁迫条件下,3项指标对外源CaCl_(2)处理的响应程度高于IAA处理。且CaCl_(2)+IAA复合处理能更有效抵消盐害对水稻生长的抑制作用。

废弃矿井抽水蓄能地下水库构建的基础问题探索

废弃矿井抽水蓄能地下水库的构建既可有效利用废弃煤矿地下空间,又可实现风能、光能等可再生能源的大规模利用,还可防止废弃矿井地质灾害的发生。全面阐述了废弃矿井抽水蓄能地下水库的概念与构建技术,根据地下水库所处的工程与应力环境,指出了构建废弃矿井抽水蓄能地下水库至少有2个科学问题需要解决:一是水文地质、水化学特征与地下水循环过程对选址的影响;二是围岩体-支护结构的稳定性和密闭性对建设和运行的影响,并全面综述了废弃矿井抽水蓄能地下水库技术框架及研究现状。针对上述问题,结合废弃矿井抽水蓄能地下水库建设的矿井地下空间利用途径、岩体稳定性及地下水库库容、巷道围岩长期变形及支护的时效性与水循环对水源及水质的保障等方面的研究现状,分别从地下水库库容、地下水循环、围岩稳定性与水质因素等4个方面进行研究,揭示了废弃矿井抽水蓄能地下水库构建的关键因素,即准确计算地下水库特征库容,掌握地下空间有效库容的变化规律;良好的水循环既可保证地下水库合理的库容,又能保证水动力过程不影响工程的安全;明确矿井水文地质特征及水库密闭性、地下空间围岩稳定性及应对措施,保证地下水库合理库容及工程安全;实时全空间矿井水品监测、水污染预测与防治,保障地下水水质安全及抽水蓄能设备安全使用的需要。最后以江苏权台煤矿为例,指出在原有矿井基础上改建为矿井抽水蓄能电站需要采取的措施,论证了废弃矿井地下空间作为抽水蓄能的地下水库利用的可行性,为废弃矿井地下水库构建基础问题进行了有益的探索。

小麦主要品质性状研究进展

小麦作为保障中国粮食生产安全和助推农业高质量发展的主要粮食作物,尤其对小麦品质的提高显得越来越迫切。小麦品质性状较为复杂,经过多年的遗传改良,小麦品质性状研究取得了一些重要进展,但中国小麦品质改良仍处于中低水平。笔者对小麦几个重要品质性状的研究现状进行了简要概述,重点是对控制小麦营养品质、加工品质的性状遗传改良进行总结。主要分析了小麦蛋白含量、面筋含量、淀粉含量及沉淀值遗传特点,综述了各品质性状的分子遗传规律及相关调控的主要基因。尤其随着分子生物学及生物技术的发展,小麦品质性状的遗传调控规律的明晰,未来可将分子设计育种作为重点研究方式。

砂岩颗粒流平行黏结模型宏细观参数关联性研究

为研究砂岩细观层面的力学响应及破坏特征,本文首先开展室内岩石压缩试验和基于平行黏结模型的PFC2D单轴宏细观参数关联性数值试验;然后采用试错法确定各细观参数对宏观力学指标的影响程度排序,并进行显著因子交互作用分析;最终利用回归分析建立宏细观参数间函数关系;运用控制变量法研究岩样裂纹演化及破坏形式的主要影响因素。研究结果表明:①单轴抗压强度σc与平行黏聚力c、黏结法向强度σc、黏结内摩擦角φ呈非线性关系;②弹性模量E与黏结模量E∗、黏结刚度比k∗呈多项式关系;③泊松比v与k∗、摩擦系数μ呈线性关系;④抗拉强度σt与c、σc呈较好的线性关系;⑤岩样裂纹演化与破坏形式主要受黏结强度比σc/c影响,其与拉伸裂纹数目负相关,与剪切裂纹数目正相关;随σc/c增大,岩样的破坏形式呈拉伸破坏—共轭破坏—剪切破坏的变化特征。室内试验和数值模拟的单轴压缩σ-ε演化规律及破坏形式基本一致。

甘草水氮效应研究及基于有效成分的水氮方案

为研究不同水氮配比对甘草生长及活性成分含量的影响,并提出基于水、氮因子的甘草有效成分含量的灌水施氮方案,以乌拉尔甘草为研究对象,设4种灌溉定额,4个氮肥水平,采用裂区试验设计,研究水、氮因子及其组合对甘草生长指标及有效成分的效应,并依据活性成分建立回归模型寻优,结合Topsis综合评价法确定最优的灌水施氮方案。结果表明:灌水极显著增加株高、侧枝数、根长、根鲜质量、根干质量、甘草酸、甘草苷及总黄酮含量;施氮显著影响株高、侧枝数、根长、根鲜质量、根干质量、甘草酸及总黄酮含量;水氮交互显著影响株高、根长、根鲜质量、根干质量、甘草酸、甘草苷及总黄酮含量。回归分析可知,当灌溉定额为3000 m^(3)/hm^(2),氮肥施量分别为108.86 kg/hm^(2)、134.20 kg/hm^(2)和144.28 kg/hm^(2)时,对应的甘草酸、甘草苷和总黄酮含量最高,分别为1.270%、0.670%和7.173%。结合Topsis综合评价法分析,得出甘草活性成分含量最大化的最优灌溉定额为3000 m^(3)/hm^(2),氮肥施量为108.86~144.28 kg/hm^(2)。株高、侧枝数及根长与甘草有效成分含量相关性比较高,可作为甘草有效成分筛选的指标。

基于沥青混合料低温性能指标的对比研究

为了从低温性能方面对沥青混合料进行综合探究,文中基于低温弯曲蠕变试验、小梁弯曲试验、低温劈裂试验和低温冻断试验。通过对数据的综合处理,进行对比分析不同试验条件下的沥青混合料低温性能,研究沥青用量、沥青种类、级配和空隙率等对沥青混合料低温性能的影响规律。通过试验结果可以知道,沥青混合料的低温性能会随着沥青含量的提高而提高。级配越密实、空隙率越小的沥青混合料其低温抗裂性能也会更加优秀。不仅如此密实—骨架结构的沥青混合料抗低温性能也优于其他结构。

Theoretical analysis on water-inrush mechanism of concealed collapse pillars in floor

In order to study the water-inrush mechanism of concealed collapse pillars from the mechanical view, a mechanical model for water-inrush of collapse pillars has been established based on thick plate theory of elastic mechanics in this paper.By solving this model the deformation of water-resistant rock strata under the action of water pressure and the expression of critical water pressure for collapse pillar waterinrush have been obtained The research results indicate that：the boundary conditions and strength of water-resistant strata play important roles in influencing water-inrush of collapse pillars.The critical water-inrush pressure is determined by both relative thickness and absolute thickness of water-resistant strata.