PEG-6000胁迫下裸燕麦萌发期抗旱性鉴定与评价

以17个裸燕麦品种为试材,测定了20%PEG-6000水溶液模拟干旱胁迫下各品种的发芽势、发芽率、发芽指数等11个鉴定指标。以鉴定指标的相对值为抗旱性评价指标,在主成分分析的基础上,利用加权隶属函数法对供试裸燕麦品种的抗旱性进行了综合评价,然后对不同鉴定指标在抗旱性评价中的作用进行了比较分析。结果表明:不同裸燕麦品种的抗旱性可由不同鉴定指标来体现;鉴定指标中的种子活力指数(VI)受干旱胁迫的影响最大,并与萌发期抗旱性的关系最为密切,可用于裸燕麦种质萌发期抗旱性的快速或初步鉴定;通过测定发芽率、平均发芽速度、最长初生根长、初生根总长、胚芽鞘长、种子活力指数,可有效预测裸燕麦品种萌发期的抗旱性;通过比较供试品种的抗旱性综合评价值(D值),筛选出N-C33Ⅳ-45-16、grosse和高千四号3个抗旱性较强的裸燕麦品种,可用于抗旱栽培或抗旱育种。

裸燕麦SSR标记连锁群图谱的构建及β-葡聚糖含量QTL的定位

【目的】构建裸燕麦分子遗传图谱,发掘燕麦β-葡聚糖基因紧密连锁的分子标记,为高β-葡聚糖含量燕麦种质资源的利用及裸燕麦分子标记辅助育种提供理论和实践依据。【方法】以高β-葡聚糖地方品种夏莜麦为父本,育成品种赤38莜麦为母本构建的包含215个F2:3家系为图谱构建群体,利用SSR分子标记进行遗传分析,构建分子遗传图谱。通过美国谷类化学会(AACC)发表的标准葡聚糖含量测定方法(AACC Method 32-23)测定各家系的β-葡聚糖含量,利用复合区间作图法进行燕麦β-葡聚糖含量性状进行遗传定位与分析。【结果】利用筛选出的231对SSR引物在F2后代群体上进行检测,共得到261个多态性标记位点,利用JoinMap 4.0软件对上述获得多态性分子标记进行遗传连锁分析,在LOD≥5.0情况下,构建遗传图谱,得到包含26个连锁群、182个标记位点的遗传图谱,覆盖基因组1 869.7 cM,标记间平均距离为10.6 cM,每个连锁群上的标记数在2—14个之间,连锁群长度在10.6—235.1 cM。对亲本及后代群体β-葡聚糖含量的测定结果表明,β-葡聚糖含量在后代群体中表现出明显的分离,且呈现为连续变异,变异系数为18.72%,说明β-葡聚糖含量性状是受多基因控制的数量性状,群体符合QTL定位的要求。利用QTL分析软件WinQTLCart 2.5对SSR数据进行分析,采用复合区间作图法(composite interval mapping,CIM)对全基因组进行QTL扫描,以LOD值5作为阈值对β-葡聚糖含量可能存在的QTL进行定位和效应估计,检测到4个与β-葡聚糖含量相关的QTL位点,其中qBG-1位于连锁群LG20上,与最近的标记AM591的距离10.0 cM。加性效应值为0.21,可以解释的表型变异为10.9%;qBG-2和qBG-3位于连锁群LG23上,其中qBG-2与最近的标记AM1823的距离4.6 cM,qBG-3与最近的标记AM641的距离1.9 cM,加性效应值分别为-0.23和-0.22,可以解释的表型变异分别为3.2%和2.7%;qBG-4位于连锁群LG25上,与最近的标记AM302的距离6.8 cM,加性效应为0.84,可以解释的表型变异为27.6%,其中存在的2个主效QTL qBG-1和qBG-4,都来自于高β-葡聚糖含量的父本夏莜麦。【结论】构建了大粒裸燕麦SSR分子标记连锁群图谱,并定位了4个控制β-葡聚糖含量的QTL位点。

裸燕麦子粒性状的QTL分析

以六倍体裸燕麦578（大粒品种）和三分三（小粒品种）为亲本进行杂交,构建包含202个家系的F2遗传作图群体。由172个SSR标记构建出包含21个连锁群的遗传连锁图谱。采用复合区间作图对子粒性状进行QTL定位,共检测到17个控制子粒长度、宽度、千粒重的QTL位点。其中,6个与子粒长度相关的QTL位点表型的贡献率为0.70%-12.83%,5个与子粒宽度相关的QTL位点表型的贡献率为0.77%-12.92%,6个与子粒千粒重相关的QTL位点表型的贡献率为0.58%-10.64%。在这些QTLs中有4个的贡献率达到了10%以上,分别是与子粒长有关的qGL-2（12.83%）、与子粒宽有关的qGW-5（12.92%）以及与千粒重有关的qTGW-3（10.64%）和qTGW-4（10.05%）,被认为是主效基因所在位点。而且qGL-2和qTGW-4位于连锁群的相同位置上。还发现第3号连锁群上AM1089-AM1512区段分别与子粒长度、宽度和千粒重相关,同时3号连锁群AM86-2-AM1044区间分别与子粒长度和千粒重相关,而位于第21号连锁群AM3217-AM965区段分别与子粒宽度和千粒重相关。这一研究为燕麦子粒性状的深入研究和相关标记开发以及分子辅助选择研究奠定了基础。

一个CRISPR/Cas9-VQR基因编辑系统的构建

CRISPR/Cas9系统是一种广泛应用于细菌、酵母、动物和植物中的基因组定点编辑技术,但该编辑系统的使用范围受PAM(proto-spacer-motif)位点NGG的限制。本研究通过突变Streptococcus pyogenes Cas9(SpCas9)编码氨基酸(1135位的天冬氨酸D突变成缬氨酸V,1335位的精氨酸R突变为谷胱氨酸Q,1337位的苏氨酸T突变为精氨酸R,命名该突变子为Cas9-VQR)改造其识别PAM为NGA的位点以扩大其使用范围。并使用玉米Ubi启动子启动Cas9-VQR基因、优化SpCas9的密码子、加入保守的核定位信号序列、增加单子叶植物中保守的3′UTR序列和使用水稻U6启动子启动gRNA来修饰该编辑系统。结果表明Cas9-VQR系统能够识别PAM为NGA的位点,并进行有效的切割。体外酶切活性检测结果表明Cas9-VQR的切割效率为5%~70%。水稻转化检测结果表明Cas9-VQR的切割效率约为27.5%~70.5%,平均切割效率为46.23%。本研究拓宽了CRISPR/Cas9系统在作物中的使用范围,特别是NGA PAM位点较高的作物。

关于矿用液压支架连杆结构特性的分析

通过分析液压支架的结构组成特点,采用Solidworks软件及ANSYS软件,建立了连杆的三维模型及仿真模型,从应力变化、应变变化等方面,对连杆结构强度进行有限元仿真分析研究,结果表明,连杆前后两端的销轴在其使用过程中极易发生结构较大变形、开裂或断裂等失效现象,由此,提出了连杆的改进设计措施,以提高连杆的结构强度及增强液压支架的支撑效果。

19个STR在人群地域推断中的初步探索

本文汇总了近二十年19个常染色体STR(Short Tandem Repeat)在25个省份汉族人群中的研究报道。统计发现19个STR共有642个等位位点,其中等位位点数目最少的为D8S1179,有20个;数目最多的是D21S11,有60个等位位点。杂合度(He)为0.6203(TPOX)~0.9187(Penta E),多态性指数(PIC)为0.5600(TPOX)~0.9130(Penta E)个体识别率(PD)为0.6279(TPOX)~0.9859(Penta E)。19个STR的CPD、CPE和CMP分别为0.999999999999999999998、0.99999993和1.97×10^-21。通过POPTREE2.0对25个省份汉族19个STR进行聚类分析,发现我国汉族人群的分布有明显南北方地域差异,分为南方省份和北方省份。通过主成分分析也进一步证明了我国汉族人群分布具有南北方地域特点。另外,通过对15个少数民族与其所在省份汉族人群和无关省份汉族人群的STR聚类分析,发现新疆维吾尔族、哈萨克族与新疆汉族聚类在一个亚分支中;广西汉族、云南汉族与该省份的少数民族聚类在一起,这也进一步证明了我国汉族人群和少数民族具有一定的地域分布特性。综上所述,STR不仅可以应用于个体识别、亲子鉴定等,未来还可用于人员地域推断。伴随着STR数量的不断增加和人员STR数据库的不断丰富以及与测序技术的结合,STR技术将会在各类案件中发挥更多作用。