长江上游国家水稻区试品种耐热性鉴定与评价

本研究旨在评估全球气候变暖对水稻生产的影响,并鉴定长江上游地区水稻品种的开花期耐热性。我们对2020—2022年476份国家长江上游水稻品种的开花期进行了大田自然高温和温室高温两种环境下的耐热性测试与评价。结果表明,参试品种整体表现出良好的开花期耐热性,其中分别有67、324、49、30和6份品种被划分为强(1级)、较强(3级)、一般(5级)、较弱(7级)和弱(9级)耐热性类别,占比分别为14.1%、68.1%、10.3%、6.3%和1.3%。通过年份对比发现,耐热性在不同年份的整体表现为:2021年优于2020年,而2020年又优于2022年。从品种类型来看,两系杂交稻的耐热性优于三系杂交稻,而三系杂交稻又优于常规稻。不同试验渠道来源的品种在耐热性上呈现出绿色通道试验优于国家统一试验,国家统一试验又优于联合体试验的趋势。本试验中鉴定出的耐热性强或较强的391份品种,在保证产量、品质及抗病性等其他重要农艺性状的前提下,可在长江上游热害常发区作为耐热品种优先推广种植;对于耐热性一般的49份品种,建议在审定推广时明确适宜种植区域,避免在热害常发区种植。至于耐热性较弱或弱的36份品种,建议在审定时要特别谨慎。

基于生物信息学与生物技术开发植物分子标记的研究进展

各种序列数据库的迅猛增长与生物信息软件的不断开发使基于序列资源的标记开发更加便捷,各类分子生物学技术的涌现及高通量检测平台的建设为实验室开发分子标记提供了强有力的技术支持。本文从生物信息学角度概述了SNP、SSR等分子标记开发的方法、特点及应用现状,并介绍了利用分子生物技术开发SSR、SRAP、TRAP标记的手段及从RAPD、AFLP等标记向单位点特异性PCR标记(如SCAR、CAPS、dCAPS等)转化的进展。最后,对不同植物标记开发策略的选择及以上各种技术在功能标记开发中的应用前景作了展望。

利用AMMI模型分析杂交水稻配合力

配合力分析在亲本育种潜力评价和品种选育中扮演着重要的作用。本试验对5×4不完全双列杂交组合产量性状进行了配合力效应分析,并利用AMMI模型对杂交组合中双亲间互作效应(即特殊配合力)进行了深入剖析。结果表明,利用代表双亲产量特殊配合力效应分值的主成分轴(IPCA)向量可以很好地评价亲本的特殊配合力效应。根据亲本特殊配合力效应分值向量的长度及方向,可将杂交组合中双亲的互作效应分为4种情况:(1)杂交组合中至少有一个亲本的特殊配合力效应分值向量的坐标点比较靠近坐标原点,则测配杂交组合中双亲间的互作效应贡献很小,其杂种优势主要来源于双亲的一般配合力。(2)杂交组合中双亲特殊配合力效应分值向量的方向大致呈垂直状态,则测配杂交组合中双亲间的互作效应很小,其杂种优势也主要来源于双亲的一般配合力。(3)杂交组合中双亲特殊配合力效应分值向量的长度较长但方向大致相反,则杂交组合存在很大的负向特殊配合力效应。(4)杂交组合中双亲特殊配合力效应分值向量的长度均比较大且方向大致相同,则相应杂交组合的正向特殊配合力效应很高。因此,若要获得较大的双亲正向互作效应,则合理选配亲本至关重要;只有当两亲本特殊配合力效应分值向量的长度均比较大且向量方向较一致时才可以达到较大的正向互作效应。

玉米产量性状配合力的最小二乘分析及其与杂种优势的相关性研究

采用最小二乘法对玉米不完全双列杂交产量性状的配合力进行了分析 ,结果表明 :一般配合力效应和特殊配合力效应对产量性状的表达均起作用 ,但以一般配合力效应为主。在与对照优势的相关性分析中 ,双亲一般配合力效应之和与其相关达极显著水平 (r =0 92 98 ) ,而组合特殊配合力效应与其相关为 (r =0 36 81)。本试验一般配合力效应为正向的自交系分别为A3180 (2 2 4 90 9)、DB42 4(12 9 34 1)、48- 2 (5 5 0 2 4) ;前 4名强优势组合分别为DB42 4×A3180 (4 1 16 % )、DB40 6×A3180 (38 98% )、DB42 8×A3180 (34 11% )、DB42 4× 48- 2 (2 8 6 2 % )。

抗除草剂杂交籼稻亲本的配合力分析

本试验以6份新育成的抗除草剂籼型恢复系为父本,5份生产上广泛应用的不育系为母本,采用不完全双列杂交设计配制了30份杂交组合,对其苗期除草剂抗性和主要农艺性状配合力进行了分析。除草剂抗性鉴定表明,亲本恢复系及三系杂交组合抗性接近完全,两系杂交组合抗性达90%以上。配合力分析表明,不育系除单株有效穗数外其他农艺性状的一般配合力均达到极显著差异;恢复系间一般配合力在所有性状中均达到显著或极显著差异;杂交组合间特殊配合力方差仅在单株产量、结实率、播始历期和千粒重4个性状中达到显著或极显著差异。不育系中,金科1A在单株产量、结实率等7个性状上的一般配合力均为最高,但其特殊配合力方差最小;广占63-4S在千粒重性状上具有最高的一般配合力、最大的特殊配合力方差,在播始历期上具有最高的一般配合力负效应;C815S在株高上的一般配合力负效应最大,同时特殊配合力方差较高。恢复系中,华抗恢101在单株有效穗数上具有最高的一般配合力和特殊配合力方差;华抗恢104在穗长上具有最高的一般配合力,在播始历期上具有最高的一般配合力负效应;华抗恢105在单株产量、结实率等性状上具有最高的一般配合力,在株高上具有最高的一般配合力负效应;华抗恢106在千粒重性状上具有最高的一般配合力和特殊配合力效应方差。利用抗除草剂恢复系配制杂交组合,不仅可以改良其除草剂抗性,也可以通过广泛测配,选择一般配合力强、特殊配合力方差大的亲本配组育成强优势组合。

利用AMMI模型评价湖北省水稻区试品种的适应性

对2013年湖北省水稻(Oryza sativa L.)区域试验中的12个品种(V1-V12)在10个环境试点(E1-E10)中的产量数据进行了方差和AMMI模型联合分析。结果表明,环境、基因型与环境的互作、基因型引起的产量变异都达到极显著水平,三者的变异平方和分别占总处理平方和的55.95%、16.48%和21.09%。进而基于AMMI模型对品种与环境间互作效应进行了深入剖析,品种与环境间互作效应可分解为三个显著的主成分轴IPCA1、IPCA2、IPCA3,分别解释了总互作平方和的50.56%、22.57%、13.31%,三者合计占互作总平方和的86.44%。综合品种与环境间互作效应大小及产量表现对品种丰产性和稳定性、试点的鉴别力进行了评价,其中品种V10、V12丰产性、稳产性均表现优良,V4、V6、V7属于丰产性很好但稳产性一般的品种,V9、V11属于稳产性很好但产量一般的品种,V1属于产量一般且稳产性很差的品种,V5属于稳产性很好但产量很低的品种,V2、V3、V8属于丰产性和稳产性均很差的品种;对于试点鉴别力,其中试点E1、E7、E8对品种的鉴别力最强,试点E3、E6、E10对品种的鉴别力最弱,其他试点E2、E4、E5、E9对品种的鉴别力居中。

作物杂种优势遗传基础的研究进展

从生理生化代谢过程、亲本异质性、核基因及其作用、质核基因组互作、基因网络系统等假说五方面概述了杂种优势遗传基础的研究现状。文章支持从整体协调控制的角度去揭示杂种优势的产生机理 ,并在此基础上对今后的研究方式提出建议。

卸压槽布设位置对井壁受力影响的试验研究

利用FLAC3D软件分别对在井壁上布设一道卸压槽、两道卸压槽及三道卸压槽的卸压效果进行了模拟,由模拟结果及综合经济和施工技术等考虑,布设两道卸压槽卸压效果明显,经济上合理,其最佳布设位置是在底含与基岩交界处和三隔上部。

“生命科学的奇迹与感悟”通识核心课程建设的探索与实践

为进一步提高人才培养质量,我校从2015年开始建设和开设本科通识教育核心课程,“生命科学的奇迹与感悟”被选为我校第一批通识教育核心课程,本文介绍了该课程的建设情况。通识教育着眼于学生的精神成长、能力提高和知识结构优化,在深入理解通识教育目标的前提下,我们通过精选教学内容、优化师资队伍、创新教学模式、改革评价方式等措施对课程进行设计和建设,旨在拓展学生的视野,培养学生的科学素养和追求真理的精神,提升学生全面分析问题、解决问题的能力,引发学生对生命与环境、科技与社会以及对人生、对责任的深入思考。

煤矿瓦斯异常带超前判识技术

在煤层开采过程中,经常会遇到一些瓦斯异常带,在这些异常带(特别是高瓦斯带)进行采掘作业时,推进速度不但缓慢,而且极易造成瓦斯突出或瓦斯爆炸事故.对于这种情况,运用煤矿瓦斯异常带超前判识技术就能得到很好解决.本文在分析瓦斯异常带成因的基础上,采用趋势分析方法,用趋势面来模拟瓦斯带的分布规律,设定趋势分析剩余值的阈值即可以划定出瓦斯异常带.对不同的异常带采用不同的瓦斯治理措施,可以做到有的放矢,取得良好的经济效益和社会效益.将本技术应用于平顶山十矿戊9-10煤层,结果表明,用趋势面剩余值作为超前判识煤层中的瓦斯异常带的特征参量,不仅合理、可行,而且其判识结果也具有很高的可靠性.

浅谈演马庄矿11073采煤工作面底板涌水防治

通过对演马庄矿11073采煤工作面上下风道及切眼底板涌水现象分析,结合回采工艺,提出了截、疏、引、排、防等治理办法。

水稻产量相关性状的全基因组关联分析及候选基因筛选

水稻是最重要的粮食作物之一,培育高产稳产的水稻品种对于维护粮食安全至关重要,对产量相关性状的遗传解析是提高水稻产量的基础。本文从“3000份水稻核心种质重测序项目”(3K Rice Genome Project)中挑选生育期较为一致的226份核心种质资源材料考察生育期(rice growing period,RGP)、株高(plant height,PH)、有效穗数(effective panicle number,EPN)、穗长(panicle length,PL)、穗着粒密度(spikelet density,SD)、结实率(seed setting rate,SSR)、千粒重(thousand grains weight,TGW)、单株产量(yield per plant,YP)、每穗颖花数(spikelet per panicle,SP)、每穗实粒数(grains per panicle,GP)10个主要农艺性状,结合2429 kb的高密度基因型数据进行全基因组关联分析(genome-wide association study,GWAS)。共定位到显著相关位点43个,除了qRGP7.2、qPH12、qPL6.2、qSD6.2、qTGW1.1、qGP1、qGP5.27个QTLs以外,其余36个QTL为本研究中定位到的新位点。此外,本研究利用单核苷酸位点功能评估的方式筛选到6个主要农艺性状相关候选基因。分别为株高相关基因LOC_Os12g18760、有效穗数相关基因LOC_Os03g33530、穗长相关基因LOC_Os06g30940、千粒重相关基因LOC_Os01g49810、单株产量相关基因LOC_Os09g25260、穗着粒密度和每穗颖花数相关基因LOC_Os09g32620。本研究结果将为水稻产量遗传改良提供理论参考与重要基因资源。

略论中压注水防突措施影响因素

分析了影响采煤工作面中压注水防突的因素,对采用中压注水作为主要防突措施的工作面有一定的指导意义。

基于玉米综合QTL图谱的比较分析及株高QTL的统合分析

以高密度遗传图IBM2Neighbors整合公开发表的、控制68个性状的1201个玉米QTL,构建了用于分子标记发掘、QTL定位、基因克隆及分子标记辅助选择的综合图谱,并将结果融入本地化数据库CMap软件.利用CMap比较玉米QTL综合图和水稻QTL图谱发现,玉米和水稻QTL成簇分布具有普遍性;22个玉米株高QTL与64个水稻株高QTL位于标记水平上的共线性区域,43个玉米产量QTL与7个水稻QTL位于标记水平上的共线性区域.以控制玉米株高的QTL为例,利用overview的分析方法对127个QTL进行优化,定位了40个“真实”QTL,提高了QTL定位的准确性和有效性,发现了玉米和水稻株高相关QTG(quantitativetraitgene)的候选基因.本研究为大量玉米QTL信息的有效利用搭建了重要的生物信息学平台.

一株可增强莱茵衣藻耐盐能力细菌MEZX29的分离与鉴定

【背景】水体中的藻类、细菌及这些微生物之间的相互作用对水体生态系统的功能有着重要作用。近年来,一些河流、湖泊等淡水资源的盐渍化不断加重,对水体生态系统造成严重影响。然而,高盐胁迫条件如何影响藻类与其他细菌的相互作用,以及是否存在能够促进藻类耐盐能力的有益细菌等问题尚未得到深入研究。【目的】分离和鉴定可以促进淡水藻类莱茵衣藻抗盐能力的细菌,并开展相关机制分析。【方法】通过富集培养、筛选和共接种实验,获得可以促进衣藻耐盐的细菌;基于活细胞浓度、叶绿素含量等参数评价衣藻在不同条件下的生长能力;对菌株进行16S r RNA基因序列分析和基因组分析,预测其可能的菌藻相互作用机制。【结果】获得一株在250-290 mmol/L NaCl条件下可以显著增强衣藻耐盐能力的菌株MEZX29,16S rRNA基因序列分析表明,该菌可能属于Rhodococcus qingshengii;基因组分析结果表明,该细菌含有参与糖代谢、乙烯合成、生物膜形成等途径的基因,这些基因可能在促进衣藻抗盐过程中起到重要作用。【结论】Rhodococcus qingshengii MEZX29可以增强莱茵衣藻21gr抵抗高盐胁迫的能力,为研究藻类与其他微生物之间的有益相互作用提供了新的材料。