利用InDel标记划分玉米自交系的杂种优势群

利用北京市农林科学院玉米研究中心构建的多重扩增靶向捕获测序基因分型InDel标记组合,对102份玉米自交系进行InDel标记的基因分型。利用UPGMA方法将102份玉米自交系划分为6个杂种优势群包括瑞德群、塘四平头、兰卡斯特群、旅大红骨群、P群及热带和亚热带混血群。类群分析结果与现有的杂种群和已知谱系高度一致。

播期对冬小麦干物质积累和产量形成的影响

本文用Blackman生长分析的方法,研究两品种四播期冬小麦干物质积累及其与产量形成的关系。结果表明:冬前积温和日均温度高,有利于冬小麦冬前干物质积累和返青后干物质积累以及产量的形成。播期对干物质积累速率(RGR)和群体生长率(CGR)及绿色面积系数(GAI)、叶日积(LAD)、叶面积相对生长率(LRGR)等均产生影响,而对净同化率(NAR)无大的影响;播期主要影响冬小麦绿色面积的生长,进而影响干物质积累和产量形成。适期早播有利于培育冬前壮苗和返青后干物质的积累及产量的提高。

不同品种不同播期冬小麦株型和消光系数K的初步研究

采用大田切片的方法于1991年,研究了不同品种、不同播期冬小麦冠层干物重和叶面积的立体分布,群落内部相对光强的变化及其与叶面积指数和消光系数K的关系。结果表明:新冬14号10月6日播种较9月15日播种的光能利用、叶面积分布和干物重积累等优越;而奎花1号9月16日播种较10月6日播种的光能利用、叶面积分布和干物重积累优越。说明不同品种适宜播种的时期不同。

播期对冬小麦叶面积及其结构的影响

1990～1991年,在石河子农学院农学试验站进行了不同品种、不同播期冬小麦生长分析的研究。结果表明:适期早播有利于冬前叶面积的生长、干物质的积累,同时对返青时的叶面积增长和干物质生产也有利。不同播期的叶面积系数动态和光合势动态只有量上的差异过程相似。播期对叶片的厚薄、器官之间干重比例无大的影响;播期对籽粒灌浆的量有影响,对其基本过程无影响。

春小麦生长分析——不同品种不同密度干物质积累与产量的关系

研究采用贝克曼生长分析法,结合新疆地区影响春小麦生长发育和产量形成的生态因素,对春小麦主茎型和分蘖型两种类型品种的研究结果表明,不同品种、不同密度干物质积累过程有相同的趋势,即春小麦一生中,表现有三个快速生长时期——拔节期、孕穗期和灌浆期。但快速生长高峰值出现的早晚,处理间有差异,第一高峰值到来早者,最终干物质积累较多,说明春小麦苗期早促的重要性;第二高峰值期处理间变化较大,说明密度对春小麦拔节—孕穗期间干物质积累影响大;第三高峰值期与籽粒干重积累关系最大。数学模拟密度与产量的关系,分蘖型品种45万穗/亩,主茎型品种35万穗/亩,产量最高。

微机应用于作物干物质生产和生长解析的计算探讨

本文运用基本BASIC语言编制了作物叶片、光合作用强度、作物冠层消光系数干物质积累与运转的计算机程序.

塔额垦区春小麦喷灌技术研究(一)——喷灌质量对春小麦生长的影响

1989～1991年,在新疆塔额垦区春小麦喷灌生产田中,定位观测喷灌质量对春小麦生长和产量的影响。结果表明:喷灌均匀系数和湿润层深度是衡量喷灌质量的两个关键指标。影响两指标的主要因素是喷嘴工作压力和土壤容重。

计算机绘图在作物栽培学研究中的应用

本文初步介绍了在作物栽培学研究领域里应用计算机绘图的一般知识,并推荐了几个目前适用于作物载培学研究工作者使用的绘图软件。

塔城—额敏盆地喷灌春小麦亩产275～300kg栽培技术规程

位于北疆塔城——额敏盆地的农九师,海拔500～1300m,平均年降水量320mm,山区可达400mm以上。作物生长季节农田蒸发量540mm,自然降水量仅能满足小麦需水量的30％,未采用喷灌前,一般年份春小麦亩产量50kg左右,遇干旱年份有种无收。该师1985年引进喷灌技术后,取得良好效果,喷灌面积已达8万亩以上,小麦亩产一般100多kg,栽培条件好的麦田产量可达200多kg。为了使喷灌春小麦能进一步稳产、高产,我们开展了“喷灌春小麦亩产275～300kg栽培技术规程”的研究。

近红外光谱分析技术识别奶粉中淀粉掺假的研究

将蒙牛、伊利、完达山三个品牌的奶粉样品掺入不同量的淀粉构成32份实验样品。在跨度近两个月时间内,用JDSU微型近红外光谱仪,分五天重复5次采集这些样品的中波近红外漫反射光谱。采用仿生模式识别(BPR)算法对样品进行掺假识别定性分析,并研究了分析的可靠性与模型的稳健性。以90%作为评价分析结果(样品掺杂的正确识别率CAR与正确拒识率CRR)的阈值:将测试结果高于此阈值的所有样品中掺入淀粉的最低含量分别称为样品掺杂的正确识别限与正确拒识限。结果显示:三个品牌奶粉样品分别各自建模时,若用同一天测定的部分光谱数据建立模型,预测该天剩余光谱,样品掺杂的正确识别限与正确拒识限都可以达到0.1%。对于三种品牌奶粉合并后的纯奶粉及其淀粉掺杂样品混合建模时,若用同一天测定的光谱建模与测试,样品掺杂的正确识别限也可以达到0.1%,正确拒识限则为1%;若用不同时间采集的光谱进行交叉测试,正确识别限与正确拒识限都只有5%;若用四天的光谱数据联合建模,测试第五天的数据,正确识别限可以稳定达到1%,正确拒识限可以达到5%。应用两种算法对奶粉中淀粉含量进行定量分析比较,进一步验证了有关定性分析对样品掺杂正确识别限和正确拒识限的可靠性。

栽培稻叶片近红外光纤漫反射光谱的抗旱性鉴定分析

选用了来源于不同国家和地区的30个抗旱性强弱不同的栽培稻品种,其中有传统旱稻4个,改良旱稻18个,敏旱突变体材料2个,典型水稻4个,耐旱水稻2个,分别在水田和旱地下种植得到的叶片近红外漫反射光谱为对象,进行了抗旱性鉴定分析研究,结果表明:采用多个叶片测量得到的平均光谱数据,选择4500～7500cm-1作为有效的分析谱区,应用一阶导数和散射校正结合进行光谱预处理等方法,适合建立旱地种植下栽培稻叶片的旱地产量等模型。同时研究表明:孕穗中后期旱地叶片近红外光谱与旱地产量、抗旱指数之间建立模型的结果要优于孕穗前期,其模型交叉验证结果的相关系数可达0.8左右。而在水田种植条件下得到的叶片近红外光谱与水田产量、抗旱指数之间模型交叉验证结果相关性较弱,从叶片叶绿素、含水量等主要生理生化参数与产量、抗旱指数之间相关关系角度,对水旱田下两类模型的性能差异进行了农学解释。

植物线粒体结构基因组研究进展

植物线粒体基因组具有复杂的结构特征：基因组200-2 400 kb不等,变化大、重组频繁,存在水平基因迁移现象等。基因组中既含有非常保守的功能基因,也存在高度变异的基因间区序列。大量研究表明,线粒体基因组是植物细胞质雄性不育因子的载体。综述了近年来植物线粒基因组结构特征、基因组成和热点研究的进展,为进一步深入研究植物细胞质雄性不育的分子机理,并为胞质雄性不育三系杂交种选育、作物杂种优势利用提供理论指导。

基于农艺及品质性状与SSR标记的青贮玉米品种遗传多样性分析

青贮玉米是优质饲料作物,对畜牧业的大力发展具有重要意义。为了探究青贮玉米品种的遗传多样性现状,以141个通过国家及各省区(市)审定的青贮玉米品种为材料,基于农艺及品质性状与SSR标记从生态区角度对供试品种进行遗传多样性分析。结果表明,13个农艺及品质性状的变异系数区间为10.30%~30.31%,平均为16.01%;多样性指数区间为0.50~0.71,平均为0.60。农艺及品质性状聚类将供试品种划分为5个组,同一生态区来源的品种多归为同一组。40个SSR标记共检测到482个等位变异,平均每个位点12.05个,多态性信息含量(polymorphism information content,PIC)变幅为0.27~0.89,平均为0.68。南方品种大部分聚集在同一组,与东华北、黄淮海和西北品种间的遗传距离均较远,分别为0.054、0.047和0.046。两种方法分析结果具有共性,但也存在一定的差异,南方品种在农艺及品质性状和SSR标记上均具有特异性,西北和黄淮海品种仅在农艺及品质性状具有特异性。将两种方法相结合,能更全面、准确的了解青贮玉米品种的遗传背景,为不同生态区新品种选育及推广种植提供依据和参考。

近红外光谱分析在玉米单籽粒品种真实性鉴定中的影响因素

以不同存储时间,同一产地及收获时间的10个玉米品种种子为对象,研究存储时间在玉米单籽粒近红外光谱真实性鉴定中,对近红外光谱分析技术检测结果的影响。利用1月份光谱数据建立品种真实性鉴定模型(单月建模),分别鉴定2到12月的相同品种,原始光谱采用平滑、一阶差分和矢量归一化进行预处理, PLS-DA建立模型进行分析比较,结果显示,正确鉴定率均呈逐月下降的趋势,同一品种的同一种子批,由储藏开始建立的品种真实性鉴定模型已无法对储藏11个月后的该种子批进行高准确度的鉴定,储存时间由1个月增加至11个月时,模型的平均正确鉴别率降低26.27%,这说明玉米种子的存储时间越长将降低应用近红外光谱鉴定品种真实性的鉴定准确度。另外,本研究发现玉米种子存储时间越长,导致同一品种种子样品的光谱数据在空间分布上产生差异,光谱数据离散化更明显,重复性一致性越低,使得玉米种子的真实性鉴定结果的准确性越低。通过扩充建模集中易受干扰的信息的范围,即将1年内在不同时间段里随取样时间变化而导致的在不同环境因素、仪器因素及种子样品等变化因素下采集到的光谱数据,均扩充到建模光谱数据中,以增加根据扩充数据建立的近红外光谱预测模型的包容性。通过1月与2月建模集联合后建立的包容性模型(联合建模),之后分别对2016年3月—12月测试集的样品进行鉴定,之后逐月增加建模集光谱数据,并对非建模集所在月份进行逐月鉴定,以京科968为例,结果表明,模型对建模集相邻月份的测试准确度较高,之后逐月降低。当建模集内加入1到6月份建模集内的特征光谱后,包容性模型的平均正确鉴别率可稳定在92%以上。通过以上方式,对10个玉米品种进行了测试,结果表明,包容性模型对于玉米种子真实性的正确识定率相较于单月模型均有明显提高。J92与XY211的平均正确鉴别率分别提高11.58%与7.71%。将2016年整年的光谱数据均加入包容性模型的建模集中,使测试集玉米杂交种2017年的平均正确鉴别率达到94.68%,自交系达到95.03%,为进一步研发专用模型和实用设备提供基础。

三个拟南芥抗盐基因在玉米基因组中整合、表达及抗盐性能的研究

【研究目的】以玉米优良自交系综31和178的幼胚为受体,利用农杆菌介导法将拟南芥3个耐盐基因(SOS1(SALT OVERLY SENSITIVE1)、SOS2(SALT OVERLY SENSITIVE2)和SOS3(SALTOVERLY SENSITIVE3))一起转入玉米基因组中。【方法】利用愈伤的耐盐性比较和PCR检测研究耐盐基因在玉米基因组中的整合情况,并对转基因植株进行了表型分析。【结果】早期转化的抗性愈伤耐盐性比较表明,抗性愈伤比非转基因对照愈伤耐盐性明显增强,后期表型观察分析,转基因植株比对照根系发达,根冠比增大。PCR检测结果表明,同时含有三个目的基因的阳性植株占4.63%,含有两个目的基因的阳性植株占5.56%,至少含有一个目的基因的阳性植株占11.11%。【结论】表明将多个目的基因可以同时转入玉米中已成为可能,为快速培育出优质、多抗的玉米品种奠定了基础。

不同施肥时期新春二号小麦胚胎生长发育研究

本文研究新春二号小麦胚胎在新疆的生长发育特性.结果表明,整个胚胎发育经历22天时间,处于小麦灌浆时期.不同施肥时期对胚胎发育进程影响不明显,但对胚胎中、后期的生长有明显影响.胚乳亦与胚同步增长,并呈正相关.且不同施肥时期对胚乳的影响较胚明显.

不同灌溉量对小麦生长的影响

１９９１～１９９２年，在高精度可控制水肥条件的试验地上，研究了不同灌溉量对春小麦干物质积累量和群体物质生产结构的影响。结果表明：春小麦生育期干物质积累量随灌溉量的增加而增加。但是，单位水量的干物质增加量却呈下降的趋势。不同灌溉量春小麦群体物质生产结构不同，随着灌溉量的减少，群体的漏光增多。