上海市农业种质资源信息共享服务平台设计与应用

上海市农业种质资源信息共享服务平台是对上海市保护单位的农业种质资源进行规范管理和共享利用的服务体系。为了解决当前规模化和多样化的种质分散于不同保护单位,不利于资源信息共享与利用的问题,本研究根据农业种质资源库(圃)的工作流程研发了以保护单位、资源用户和主管单位为主要角色的一站式共享服务平台,为保护单位建立了管理系统模块,保护单位管理员可进行本单位的种质资源数据管理、资源共享信息发布、申请审核和利用成效管理,促进各保护单位种质资源数据的规范化和共享服务。为资源用户创建了申请共享和利用反馈机制,主要提供种质资源信息查询服务、申请利用服务、利用成效反馈服务等,可同时申请多个保护单位的种质。为主管单位提供全面调查的统计汇总信息,包括全市资源存量、资源分发利用、资源利用成效等信息,实时掌握资源共享动向和利用成效。种质资源信息共享服务平台将为保护单位、资源用户和主管单位提供便捷的服务,有助于提高农业种质资源保存与利用效率。

上海市农作物种质资源信息管理系统设计与应用

农业种质资源管理工作是一项基础性工作,环节多、流程复杂、信息量大。根据种质资源出入库及保存的操作流程与技术规范,需要一套种质资源信息管理系统对种质资源的出入库流程进行规范引导,对种质资源的库存情况及时跟踪,及对库存资源的性状数据信息进行管理。基于面向用户的操作应用于农作物种质资源信息的规范化整理,并重构数据模型,开发农作物种质资源管理系统,对于促进种质资源信息整合,提升种质资源保护和共享利用效率具有重要意义。本研究针对上海市农作物种质资源信息管理系统的建设,围绕系统总体设计、数据规范、数据模型、业务流程和系统应用等方面进行了详细的介绍,并重点介绍出入库管理、库位管理、活力检测管理、资源信息管理、性状数据管理、种子预警、统计汇总等主要的功能模块,旨在为农作物种质资源信息库建设提供参考。

吡咯氮掺杂还原氧化石墨烯泡沫活化过二硫酸钠去除双酚A

以吡咯为氮源,通过水热-冷冻干燥法制备易回收的氮掺杂还原氧化石墨烯泡沫(nitrogen doped reduced graphene oxide foam,N-RGF),并用于活化过二硫酸盐(peroxodisulfate,PDS)去除双酚A(bisphenol A,BPA)。利用扫描电子显微镜、X射线衍射、光电子能谱、傅里叶变换红外光谱、BET比表面积和热重分析等技术对材料的结构进行表征和分析,探究溶解性有机质和无机离子对材料性能的影响。结果表明,以吡咯为氮源制备的N-RGF材料具有孔道较小且分布均匀(2~3.5μm)、比表面积大(90.029 m^(2)/g)、孔体积大(0.5417 cm^(3)/g)、石墨相氮含量高(4.3%)和弹性好等优点。N-RGF活化PDS降解BPA的动力学速率常数(0.00835 min^(-1))是RGF(0.00142 min^(-1))的5.88倍,且水中溶解性有机质和无机离子对N-RGF活化PDS降解BPA基本没有影响。活性物种捕获实验和电子顺磁共振检测结果显示单线态氧(^(1)O_(2))是N-RGF活化PDS降解BPA的主要活性物种。SPE-UHPLC-MS(solid phase extraction combined with ultra-high-performance liquid chromatography-mass spectrometry)中间体检测结果显示有10个中间体,提出了可能的降解途径,且通过MCF-7细胞活力测试发现降解过程产物的雌激素活性基本消除。

节水抗旱稻光温敏雄性核不育系沪旱82S的选育与利用

沪旱82S是上海市农业生物基因中心利用沪旱3S(沪旱1S∕青四矮)和沪旱5S(沪旱1S∕黄华占)杂交,经上海和海南等多年异地交叉筛选,育成的光温敏雄性核不育系。其具有不育性稳定、不育起点温度较低、抗病性好、抗旱性强、稻米品质优(达部标3级)等特性,2018年10月通过了上海市品种审定委员会的田间鉴定。利用该不育系选配的两系节水抗旱稻品种‘旱两优8200’通过2021年国家审定;配组的‘旱两优8208’分别通过广西壮族自治区和江西省审定,2023年通过国家审定。

水稻杂种优势表现与双亲遗传差异

用广亲和恢复系中４１３与“Ｌｅｍｏｎｔ×特青”重组自交系群体（ＲＩＬ）杂交，构建中４１３测交Ｆ１群体（ＺＴＰ）和分子标记连锁图谱。研究了中４１３基因组组成、Ｆ１杂种产量性状优势表现以及杂种优势表现与亲本间遗传差异的关系。双亲性状优良往往能获得好的Ｆ１代，但并非所有组合都是如此。低值亲本与中４１３杂交亦可产生高值后代，表现较强的杂种优势。双亲遗传差异与杂种优势表现呈正相关，当母本（ＲＩＬｓ）的模型成分（Ｌｅｍｏｎｔ基因组含量）达到８０％左右时，杂种的籽粒产量最大，优势最强。杂种的生物学产量亦表现随母本的粳型成分增加而继续增加的趋势。

14份美国水稻品种的研究和评价

美国水稻育种的首要目标是品质改良,其优良的米质使美国成为世界大米出口大国之一。为便于机械化收割,品种耐肥抗倒性强,成熟整齐一致。为避免稻壳具毛的品种收获时带尘土不便作业,多数品种属光壳稻类型。近年来,随着超高产育种研究的深入和发展,发现许多美国品种对籼稻和粳稻均有一定的亲和性。发掘和利用这些广亲和性品种已引起水稻育种和遗传资源工作者的广泛重视。本文研究了部分美国品种在我国种植的表现及其广亲和性,并进行品种系谱分析,以求较为全面地评价这些珍贵的外引稻种资源。1 材料与方法14份从美国引进的品种列于表1。所有材料于1990年种植于中国水稻研究所试验场。5月25日播种,6月20日移栽。每小区40株左右。农艺性状观察包括全生育期、株高、有效穗、总粒数、千粒重和粒型。利用六性状分类法对6个分类性状进行籼粳分类。以籼型品种IR36、南京11,粳型品种秋光、桂花黄及粳型光敏感不育系M105S等为测验种进行广亲和性观察。以杂种F_1结实率(5穗平均)鉴别广亲和性。

水稻中413的广亲恢性及其系列组合

中４１３是从５０４６５中经系统选育而成的广亲和恢复系。与籼型测验种ＩＲ３６、南京１１测交，Ｆ１结实率分别为７５．５％和８０．０％；与粳型测验种秋光、Ｂａｌｉｌｌａ测交，结实率分别为７１．４％和５３．２％。对野败、矮败、Ｄｉｓｓｉ、马尾粘等胞质不育系均具有较强的恢复能力。以中４１３为广亲恢系而配制的系列组合均有较强的杂种优势，在不同地区、不同季节种植均比对照汕优６３和汕优１０号增产或极显著增产。作单季种植，亩产可达７００ｋｇ以上；作双晚栽培，亩产可达６００ｋｇ左右。表现为秧苗素质好，生长势旺，耐肥抗倒，穗大，叶面积系数大，物质生产力高，穗多，库源关系协凋。中４１３系列组合不仅表现较强的杂种优势，而且较好地克服了籼粳亚种间优势利用中Ｆ１结实率偏低、籽粒不饱满、植株偏高和生育有期偏长等障碍。

栽培稻抗旱性研究的现状与策略

水资源短缺正成为制约我国农业发展的重要因素。培育抗旱的栽培稻品种并实现水稻旱作 ,不但可在很大程度上节约水资源 ,而且有利于增产稳产 ,节约能源和减少环境污染。抗旱性包括逃旱性、避旱性、耐旱性和复原抗旱性。形态生理学的研究揭示出大量的与栽培稻抗旱性有关的形态特征和生理特性 ,如根系和叶片性状、生育期、渗透调节、脱落酸含量与栽培稻抗旱性密切相关 ,且已利用分子标记对上述性状进行了基因定位 (QTL )研究。旱稻品种改良也已取得重大进展。在进行抗旱品种改良的基础上 ,通过引进相应的栽培技术 ,节水种植 ,实现水稻旱作 ,并达到稳产与增产的目的 ,是抗旱性研究的战略目标。在增产、稳产和优质的前提下 ,以培育耐旱性极强的水稻 (或旱稻 )为中心 ,建立有代表性的抗旱性研究基地 ,进一步加强稻属抗旱基因资源的发掘和创新、抗旱生理学和遗传学的研究、利用现代生物技术实现不同物种间抗旱基因的转移。

李雅普诺夫指数谱的研究与仿真

李雅普诺夫指数在研究动力系统的分岔、混沌运动特征中起着重要的作用。该文介绍了李雅普诺夫指数的定义、计算原理及数值计算的实现方法,应用Matlab软件,编制了计算李雅普诺夫指数的程序,分析了一维、二维和三维非线性动力系统中分岔和混沌与李雅普诺夫指数之间的关系。绘制了逻辑斯蒂映射、埃农映射和洛仑兹方程的分岔图,并计算了相应的李雅普诺夫指数。实例的计算机仿真表明李雅普诺夫指数是研究分岔、混沌运动,解决工程实际问题的有效方法之一。

导电聚合物传感器的研究进展

导电聚合物因其具有特殊的结构和优异的物理化学性能,而成为构建传感器的一种新材料。综述了近5年来导电聚合物在生物传感器、离子传感器、气敏传感器方面的研究进展,并对导电聚合物的研究动向作了展望。

导数伏安法同时测定5种混合人工合成色素

建立了同时测定胭脂红、柠檬黄、日落黄、赤藓红、苋菜红5种食用人工合成色素的1.5次线性扫描伏安法,并讨论了人工合成色素在悬汞电极上的反应机理。本方法简单快速,灵敏度高,重现性好,可以不经分离同时测定食品中的多种着色剂。

水稻广亲和性基因资源的发掘和利用进展

本文综述了国内外所筛选的水稻广亲和性基因资源,介绍了目前广亲和基因资源的利用进展。对如何获得亲和力强,亲和谱广的广亲和类型进行了讨论。

水稻等基因导入系构建与分子技术育种

本文概述了“参与全球水稻分子育种计划研究”项目的实施效果:从23个国家和地区引进了一批优良利质资源,选育了基于22个不同遗传背景的等基因导入系约6万余份,建立了节水抗旱、氮磷高效种质资源的鉴定设施与评价方法,发展了大规模、高通量、低成本的基因鉴定与分子标记技术。形成了一条较为成熟的基于等基因导入系的水稻有利基因发掘、种质创新和新品种选育的技术体系。育成了一批高产稳产优质节水抗旱的新品种(系)。

光敏感核不育系在水稻广亲和性种质筛选中的应用

<正> 进行籼粳亚种间杂交,促进亚种间遗传基因交流,是水稻超高产育种的主要方法之一。在配制强优势的籼粳交组合上,也前景诱人。然而,亚种间杂交一代结实率极低。为解决这一问题,人们除采用连续回交或复交的手段外,还致力于寻找一种对籼、粳稻杂交均可育的广亲和种质资源。日本学者池桥宏、荒木均等从1979年便致力于这方面的工作,筛选出Ketan Nangka、Cpslo 17等广亲和性品种,并指出这种广亲和性是由广亲和基因S_5~n控制的。随后,我国亦筛选出SMR、02428等一批广亲和材料,它们与籼粳杂交F_1结实正常或接近正常,同时,表现出强大的杂种优势。目前,水稻育种家和品种资源工作者都十分重视对广亲和性种质资源的筛选工作,但多采用人工去雄杂交方法。

水稻广亲和品种主要农艺性状分析和评价

水稻广亲和品种(WCVS)是一种特殊类型的稻种资源,对籼、粳稻品种均有较高的杂交亲和性,在水稻超高产育种和亚种间杂种优势利用方面具有重要的作用.近年来,国内外学者围绕着对广亲和品种资源的发掘、研究和利用作了较多的工作,筛选出一批广亲和品种,研究了广亲和性的遗传基础,选育了一些广亲和品系、广亲和恢复系和广亲和光敏不育系.

云南“大粒水稻”对稻白叶枯病的抗性遗传

云南地方品种——云南大粒抗水稻白叶枯病菌“江陵691”,其抗性由2对具重叠作用的隐性抗性基因控制,与IR28、南粳15的显性抗病基因不等位;也与已命名的xa-5、xa-8、xa-9和xa-13 4个抗性基因也不等位。

节水抗旱稻的培育与产业发展

节水抗旱稻(Water-saving and drought-resistance rice,WDR)是指既具有水稻高产优质特性,又具有旱稻节水抗旱特性的一种新的栽培稻类型(NY/T 2862-2015),是在水稻科技进步的基础上,通过进一步整合现代优良水稻与旱稻品种的优良特性而成。节水抗旱稻的节水、抗旱和耐直播能力较强,可采用“旱直播旱管”的绿色栽培模式,可在水田不淹水栽培,大幅度节约灌溉用水,减少面源污染和甲烷排放,也可在旱地或山坡地种植,拓展水稻种植空间。本文简要介绍了节水抗旱稻的概念、特点以及培育与改良策略,表列了团队育成审定的23个节水抗旱稻品种及各自主要特点及适种区域,对节水抗旱稻的产业发展目标进行了讨论。

节水抗旱稻的概念与发展历程

水稻是最重要的粮食作物之一,近60年来,以提高水稻单产为主要目标的育种与栽培技术研究取得了重要进展,但目前水稻生产仍面临着资源与环境的严峻挑战。节水抗旱稻的发展为应对这些挑战提供了较好的解决方案。节水抗旱稻是在水稻科技进步的基础上,通过进一步整合现代水稻与旱稻的优良特性而育成的新型栽培稻品种,其水分利用效率与抗旱性明显增强,可采用“旱直播旱管”的绿色栽培模式,既可在水田不淹水栽培,又可在旱地或山坡地种植,极大拓展了水稻的种植空间,生产过程中可大幅节约灌溉用水、减少面源污染和甲烷排放、降低劳动成本。系统介绍了栽培稻的水陆生态型分化与抗旱性进化以及节水抗旱稻的概念与特点、培育与改良策略、栽培技术与推广区域,并对节水抗旱稻的发展目标与方向进行了详细讨论。

水稻节水抗旱种质创新

培育不同类型的节水抗旱种质104份;培育节水和抗旱性明显提高的新种质45个,节约水资源30%以上,所培育的新种质产量与同类型主栽品种相当,品质达到国家优质标准;培育同时具有节水抗旱、营养高效、抗病虫等性状中两个以上的新种质38份,其中同时具有节水抗旱和抗稻瘟病的材料13份,节水抗旱和抗褐飞虱的材料14份,节水抗旱和抗白叶枯病的材料9份,节水抗旱、抗褐飞虱和抗稻瘟病的材料2份;积极推进节水抗旱稻新品种沪旱3号、沪优2号、绿旱1号、井岗旱稻1号、旱优113、03优66等的应用和示范。