湖南省油菜秸秆资源作为生物质产业原料的潜力量化评估

油菜(Brassica napus L.)秸秆作为重要的生物质资源,在环境保护和经济效益方面有着显著优势,具有高纤维素含量、利用成本低等优点,合理的利用可为相关产业原料的供应提供重要保障。湖南省作为中国油菜主产区,理论上具备产业化开发的潜力。全面了解生物质产量潜力和原料品质的区域差异是合理利用秸秆资源的前提与基础。因此,该研究对湖南省油菜秸秆资源产量潜力和原料品质空间异质性进行研究,基于此对油菜秸秆作为未来生物质产业原料的潜力进行评估。结果表明:湖南省油菜秸秆年产量为660.47万t,其中以湘北(35.71%)和湘中地区(32.43%)贡献最大,产量潜力分别达到了235.84万t和214.21万t。湖南省油菜秸秆生物质原料品质存在较高的异质性,所有表征指标的变异系数(coefficient of variation,CV)值均很高(>0.50)。生物质原料品质差异主要表现在重金属含量方面(CV>5.00)。此外,油菜秸秆生物质在灰分含量(CV=3.02)、木质素含量(CV=1.17)和纤维素聚合度(CV=1.15)方面也具有较为明显的差异。基于测定的多项品质指标,该研究通过构建基于隶属函数的生物质生产潜力指数进行原料品质指标的归一化处理。从生物质生产潜力指数上看,湖南省油菜秸秆最适合生产半纤维素基产品,尤其是湘北地区的油菜秸秆(潜力指数为0.60)。总体上看,具备较高产量潜力和较优原料品质的湘北地区可作为全省油菜秸秆产业的先行原料供应区。

金柑杂交授粉生物学特性研究

【目的】掌握金柑花粉活力与柱头可授性的变化情况,寻找最佳授粉时期,探明金柑杂交授粉的生物学特性,提高杂交成功率。【方法】对23份金柑材料进行胚型的统计。选择不同胚数材料,采用TTC染色法和联苯胺-过氧化氢法分别对小蕾期、大蕾期、初开期和盛开期的花粉活力和柱头可授性进行研究。对金柑进行去雄不授粉、自交授粉和杂交授粉处理,比较自交和杂交花粉管的生长情况及3种处理下的坐果率。【结果】罗纹种胚数最少,适合作母本,其次是山金柑、金弹和罗浮,而长寿金柑的胚数最多;花粉活力和柱头可授性均在4个时期呈先增后减的趋势,并均在初开期达到了最高活性;金柑杂交花粉管和部分的自交花粉管均进入了子房;除宁波金弹和宁波罗纹CS外,其他5种金柑种质杂交授粉比自交授粉的坐果率更高,并呈极显著性差异;母本的柱头活性越高,坐果率越高,种内杂交坐果率高于种间,并呈极显著性差异;金柑去雄不授粉下仍能得到果实,具有单性结实的特性。【结论】金柑杂交中应选择单胚型母本材料;金柑属于雌雄同熟,采集花粉最佳时期和授粉最佳时期均为初开期;金柑杂交亲和性比自交亲和性更强,有利于金柑的杂交育种。

基于近红外光谱技术的南荻生物质品质快速分析

为快速分析洞庭湖南荻的生物质品质(可溶物、纤维素、半纤维素、木质素、灰分含量和纤维素结晶度、聚合度),以采集的126份种质资源为材料,分别采用2种光谱预处理方法和3种特征光谱筛选方法优化原始光谱,基于不同组合方式优化光谱及原始光谱,结合偏最小二乘法构建近红外光谱分析模型,筛选针对7个品质指标的双重优化模型,基于灰色关联度法对126份种质资源进行工业化潜力评估。结果表明:洞庭湖南荻可溶物、纤维素、半纤维素、木质素、灰分含量及纤维素结晶度、聚合度均存在丰富的多样性,且大致呈正态分布,符合近红外建模的要求;基于直接差分法(DD)结合竞争性自适应重加权算法(CARS)优化的PLS模型对南荻可溶物含量的预测结果表现优异,其校正集的均方根误差(RMSEC)为0.27,决定系数(R_(C)^(2))为0.99;交叉验证集的均方根误差(RMSECV)为0.77,决定系数(R^(2)_(CV))为0.97,预测集的相对分析误差为5.07,相关系数(R_(V)^(2))为0.88;基于DD结合变量组合集群分析混合迭代保留信息变量(VCPA–IRIV)优化的PLS模型在南荻的纤维素、半纤维素、木质素、灰分含量和结晶度、聚合度的预测中表现优异,模型的RMSEC为0.14~10.20,R_(C)^(2)为0.98~0.99,RMSECV为0.28~19.46,R^(2)_(CV)为0.94~0.98,R_(V)^(2)为0.87~0.98,相对分析误差(RPD)为4.84~15.65;表明基于双重优化光谱子集建立的近红外光谱模型能较好地预测南荻的生物质品质,且具有较高的稳定性;通过灰色关联度法对126份南荻种质资源进行评估,发现126个样本的工业化利用潜力分数大致呈正态分布,其利用潜力分数的均值为54.4,一级种质资源4个,二级种质资源40个,三级种质资源63个,四级种质资源14个,五级种质资源5个。

基于MaxEnt模型的芦苇中国潜在分布区预测

研究基于338条芦苇分布数据和6个环境变量,利用MaxEnt模型对芦苇在我国的潜在分布区进行模拟,结合环境变量的贡献率、置换重要性、刀切法检验结果以及单变量响应曲线综合分析影响芦苇分布的主要环境变量及其适宜范围。结果表明:MaxEnt模型在RM=1、FC=LQHP组合参数下的AUC均值为0.909,表明预测结果准确度极高;芦苇在我国的潜在分布区主要位于甘肃、山西、陕西等地区,其中高、中适生区面积分别为1.25×10^(9)、1.88×10^(9) hm^(2);影响芦苇分布的主要环境变量是年平均气温、最湿月降水量、等温性、最冷季度降水量和年平均气温变化范围;当年平均气温为14~22℃、最湿月降水量为108~284 mm、等温性低于24、最冷季度降水量小于50 mm、年平均气温变化范围低于28.5℃时,芦苇的分布概率较高。

芒属植物对3种杂草种子萌发与幼苗生长的化感效应研究

为了探究芒属植物(Miscanthus spp.)的化感效应和作用规律,本试验采用室内生物学测定方法,研究南荻(Miscanthus lutarioriparius)、芒(Miscanthus sinensis)、五节芒(Miscanthus floridulus)、奇岗(Miscanthus×giganteus)不同部位(根、茎、叶)浸提液对青葙(Celosia argentea)、苋(Amaranthus tricolor)、稗(Echinochloa crusgalli)3种杂草种子的萌发与幼苗生长的影响。结果表明:不同种芒草根、茎、叶浸提液对3种杂草发芽率、发芽指数、胚轴长、胚根长、幼苗干重具有显著的化感作用(P<0.05),且3种杂草之间存在一定的差异,不同种芒草浸提液对青葙、稗的化感效应整体表现为促进作用,而南荻浸提液对苋表现为抑制作用;不同芒草浸提液对3种杂草化感效应表现为芒>五节芒>奇岗>南荻;芒草不同部位浸提液间的化感效应不同,表现为根浸提液>叶浸提液>茎浸提液。结合种子萌发与幼苗生长的综合化感指数,3种受试植物对不同芒草不同部位化感作用的敏感程度为青葙>稗>苋。

21份金柑种质的果实品质分析与综合评价

金柑是唯一皮肉同食的柑橘类水果,为探明不同金柑种质外观品质和内在品质的差异,以湖南农业大学金柑种质资源圃的21份金柑种质为研究对象,测定包含果实色泽在内的9个外观品质指标和8个内在品质指标,利用主成分分析法(PCA)对果实品质进行综合评价。结果表明:公孙橘的单果重(73.13 g)、纵横径(39.25、57.47 mm)均高于其他种质,适合加工;金橘和宁波金弹CQ的果实色泽均优于其他种质,适合观赏;融安脆蜜的可食率(98.40%)、固酸比(363.83)、糖酸比(140.50)和种子数(1.33)等内在品质均优于其他种质,可滴定酸含量(0.06%)低于其他种质,适合鲜食。通过主成分分析提取出3个主成分,累计贡献率达81.211%,再利用综合评价函数分析获得21份金柑种质的综合评价结果,最终得分排名前5位为金橘>公孙橘>野生金柑>融安金柑>寿星橘,金橘和公孙橘综合品质较高。

金柑种质资源的胚型分析

为了选出优良的单胚母本,为杂交育种作准备。统计了2021年和2022年29份金柑种质的胚型及单胚率,并用SPSS软件进行双因素方差分析和聚类分析。结果表明:福建大果罗浮和罗纹单胚率极高,为89.2%~100.0%,且罗纹两年间无明显差异,属于单胚型;其中浏阳金柑和花叶金柑单胚率为52.8%~87.3%,也表现为较高单胚率,可作备选杂交母本;其余种质单胚率低,属于多胚型,适于通过胚胎挽救来获得杂交种。29份金柑种质分为单胚型、单胚率居中型、多胚型3个类型,金柑单胚率聚类分析基本印证了这一结论。

芦竹生长及生理特性对淹水胁迫的响应

通过分析陆生和淹水环境对不同芦竹基因型生长和生理特性的影响,以期筛选获得一批适应洞庭湖湿地季节性干湿交替生境的优良种质,为退化湿地的修复提供材料支撑。以来源不同的3份芦竹种质为材料,设置淹水处理和陆生对照处理,观察分析不同基因型间在植株表型、光合特征指标(光合速率和蒸腾速率)及生理指标(超氧化物歧化酶、脯氨酸、丙二醛)上的差异。研究显示,芦竹是一种喜水的两栖植物类型,既可以适应陆生环境,也可以适应长期(>4个月)淹水环境。相较于陆生环境,淹水可以促进芦竹植株的生长。在供试的3个芦竹基因型中,来自新西兰的G1基因型在淹水与陆生环境下均表现最好。较强的蒸腾速率和较高的SOD活性是保证G1基因型表现最为优异的支撑。研究明确了芦竹用于洞庭湖退杨还湿地及退化湿地恢复修复的可行性,并筛选得到了优异种质,为洞庭湖退化湿地修复提供了理论及材料支撑。

硬脂酸改性南荻纳米纤维素的制备与表征

超声波辅助稀酸法制备南荻纤维素纳米晶(NCC),因NCC附有大量羟基、羧基等亲水性官能团,为了提高其疏水性能和机械性能,加入一定量硬脂酸对NCC进行改性,经离心、无水乙醇洗涤后,置入55℃下鼓风干燥机中烘干48 h,即可得到硬脂酸改性的疏水NCC。采用X-射线衍射仪、场发射扫描电镜、傅里叶红外光谱和接触角分析仪对NCC的表面形貌和疏水性进行了表征。结果表明,NCC构成块状荷叶面结构,经硬脂酸表面改性后引入了憎水基团甲基,使其具备一定的疏水性能,在最优制备工艺条件下疏水角可高达到107.08°。

提高农杆菌转化水稻频率的研究

以１６种重要的籼稻和粳稻栽培品种为材料，研究了影响农杆菌转化水稻频率的有关因素。结果表明：ＣＣ培养基是绝大多数水稻愈伤组织的最适诱导与继代培养基；添加２．５～５ｍｇ ／ Ｌ ＡＢＡ可以有效地改善水稻愈伤组织的质量；籼稻愈伤组织所需的筛选剂浓度低于粳稻愈伤组织所需的浓度；根癌农杆菌ＥＨＡ１０５菌株对水稻的转化效果优于ＬＢＡ４４０４和ＡＧＬ１菌株的效果；头孢霉素对农杆菌的抑制效果优于羧苄青霉素的效果；共培养后进行适当的干燥处理既可增强脱菌效果，又可提高转化频率。应用我们所优化的农杆菌转化技术体系，获得了１０个品种的水稻转基因植株。

南荻遗传转化系统的建立及转基因植株的获得

建立了南荻愈伤组织高频诱导与再生系统及其转化愈伤组织的筛选系统 ,并通过本研究所建立的基因枪转化系统 。

几种水稻籼型恢复系和不育系离体培养和遗传转化的研究

对二系杂交水稻亲本籼型恢复系 2 88,198,112 5和籼型不育系株 1- s进行了离体培养和遗传转化的研究 ,建立了这些籼稻新品系的胚性愈伤组织高频诱导与再生系统及其基因枪转化系统 .它们的胚性愈伤组织诱导率分别可达 87.4 % ,90 .6% ,78.9%和 88.0 % ;其分化率分别可达 60 .0 % ,4 5 .8% ,4 6.9%和 60 .6% ;其基因枪转化率分别可达 16.69% ,2 .65 % ,2 .0 4 %和 10 .78% 。

转溶菌酶基因水稻回交转育籼型杂交稻亲本

以抗稻瘟病的粳稻中花9号转溶菌酶基因材料D2-1-2与籼型杂交稻两优培九的恢复系9311及不育系培矮64S、汕优63的恢复系明恢63分别杂交和多代回交,进行外源溶菌酶基因的转育。对获得的转育回交后代B39311、B3MH63、B2PA64S和回交自交后代B2F29311、B2F2MH63、B1F2PA64S进行了PCR分析,表明外源基因在回交后代中呈1∶1分离,而在回交的自交后代中呈3∶1分离,证明外源溶菌酶基因是以单拷贝稳定传递给后代的。2003年和2004年对转育后代和测交组合进行了稻瘟病抗性调查,结果表明,转育后代抗性与轮回亲本相比、测交组合抗性与对应杂交稻组合相比都有了较大提高。随着转育回交世代的增加,抗性增强得越明显。研究表明通过回交转育方法将外源溶菌酶基因导入杂交稻亲本是选育抗稻瘟病杂交稻新组合的一条简便有效的途径。

三种冷季型草坪草愈伤组织再生体系的建立

对9个不同品种冷季型草坪草进行了愈伤组织诱导及植株再生实验,结果表明:选用CC或NB培养基都能使其愈伤组织出愈率与植株再生率得以提高;2,4-D诱导浓度(2mg/L)均高于水稻等其它禾本科植物;在分化过程中,6-BA的浓度以2mg/L为最佳.

多年生黑麦草遗传转化体系的建立及其转化植株的获得

以矮生、凯蒂莎、爱神特3种多年生黑麦草品种为材料,进行了离体再生培养和遗传转化的研究,建立了这些品种的胚性愈伤组织高频诱导与再生系统及其基因枪转化技术体系,并将抗除草剂的bar基因导入多年生黑麦草愈伤组织,而获得抗除草剂转基因再生植株。

生物技术专业特点与人才培养模式的改革

众所周知，生物技术是当代的高新技术之一，被视为未来社会经济发展的主要支柱技术。世界各国都已看到了生物技术的这种战略价值，都把发展生物技术当作自己的强国之道。我国政府于１９８８年正式制定了《生物技术发展政策》，其目标很明确，必须为解决十几亿人口的食物、...

提高籼稻基因枪转化频率的研究

为了提高籼稻的基因枪转化频率 ,以 14种重要的籼稻栽培品种为材料 ,对其胚性愈伤组织的诱导与再生的培养条件、转化细胞的筛选方案以及基因枪轰击参数进行了比较研究 ,建立起了较高优化的基因枪转化系统 ,并获得了一批有价值的转化植株。

植物抗虫基因的研究与应用

综述了抗虫目的基因的分离克隆和转基因抗虫植物的培育这两方面的研究成果和进展。

优化高校教务管理体系的研究与实践

高校教务管理模式可借鉴企业全面质量管理的模式,用TQM的思路和ISO9000质量管理标准来对教学全面质量管理进行探索和实践,从而优化教务管理理念,构建由组织系统、信息系统、方法系统、监督系统、激励和约束系统、评价系统等子系统所组成的教务管理体系,并以“质量第一、全员参与、过程管理、反馈监控”为原则,对该系统的运行进行全面优化,规范各项教务管理工作的流程与制度,以期在实际应用中取得良好效果。

高等农业院校创业型人才培养初探——以湖南农业大学为例

从和谐农村社会建设、高等农业院校和学生发展三个层面阐述创业型人才培养的重要性,并在理论基础、现实要求及政策保证方面对高等农业院校培养创业型人才做了可行性分析。以湖南农业大学为例,具体介绍该校通过组建创业型人才培养实验班、构建创业教育模块、改革专业教学计划和教学大纲、加强大学生创业心理品质的培养和促进成果的积极转化等措施积极培养创业型人才。