基于高密度遗传图谱定位水稻籽粒性状QTL

籽粒性状直接影响水稻的产量和品质,因此,解析水稻籽粒性状的遗传机制对提高水稻产量和品质至关重要。本研究以籽粒性状差异较大的穞稻和广百香占为亲本构建定位群体,利用水稻1 K mGPS SNP芯片对定位群体进行基因分型,构建了包含770个Bin标记的高密度遗传图谱,通过QTL定位分析,最终鉴定出17个调控籽粒性状的QTLs,其中粒长QTL 4个,粒宽QTL 3个,粒厚QTL 3个,长宽比QTL 2个,千粒重QTL 5个,LOD值介于2.55~42.44之间,表型贡献率介于4.73%~29.63%之间。在这17个QTLs中,9个为已知粒型基因位点,8个可能是新鉴定位点,分别为粒长qGL6,粒宽qGW5、qGW10和qGW12,粒厚qGT10,长宽比qGLWR5-2,千粒重qTGW10和qTGW11。根据新发现粒宽QTL(qGW5)定位区间内的基因注释、与拟南芥的同源基因比对、时空表达分析、激素响应分析和序列分析,最终筛选到1个编码CCCH类锌指蛋白的调控水稻粒宽的候选基因Os05g0195101。本研究为进一步开展水稻籽粒性状基因的克隆和遗传调控的解析奠定了基础。

基于高密度遗传图谱的水稻萌发耐淹性QTL定位

通过对水稻萌发耐淹性进行QTL定位和稳定位点的聚合效应分析,可以为萌发耐淹性基因的精细定位及后续分子辅助育种奠定基础。本研究利用一个包含144份家系的强萌发耐淹性粳型杂草稻WR-4与籼稻品种广百香占的F2:3定位群体,基于1K m GPS SNP芯片构建了一个包含825个Bin标记的高密度遗传图谱,利用完备区间作图法共检测到10个萌发耐淹性QTL,分布于水稻第3、4、7、8、9和10染色体上,LOD值介于3.6~21.3之间,可解释3.0%~21.1%的表型变异。其中,具有较高LOD值和贡献率的2个主效QTL(q GS4-1和q GS7-1)能够被重复检测到,是后续基因克隆的候选位点。根据Bin标记分型结果将不同子代在两个稳定QTL区间内分为WR型和广百香占型,在F2:3群体中进行聚合效应分析,发现聚合增效等位基因数量越多的家系,其淹水条件下的胚芽鞘越长,这些携带多个耐性QTL的株系可为分子育种培育耐低氧萌发水稻新品种提供亲本资源。

不同干燥方式对羊肚菌品质特性的影响

为确定羊肚菌适宜的干燥方式,研究了不同温度(45、50、55℃)条件下的热风干燥(hot air drying,HAD)、以及50℃条件下的碳纤维远红外干燥(carbon fiber far-infrared drying,CFFD)、热泵干燥(heat pump drying,HPD)、碳纤维远红外联合热泵干燥(carbon fiber far-infrared combined heat pump drying,CFFD-HPD)与真空脉动干燥技术(vacuum pulsed drying,VPD)对羊肚菌干燥时间、干燥能耗、色泽、品质(复水比、质构特性、电子舌、感官评价)以及营养指标(氨基酸、蛋白质、粗多糖、脂肪含量)的影响,并对上述指标做出综合评分。结果表明:CFFD-HPD组的干燥时间最短,与HAD(55℃)组无显著性差异(P>0.05),与其他组差异性显著(P<0.05)。VPD组的干燥时间最长、能耗最高,显著高于其他组(P<0.05)。在外观品质方面,HAD(50℃)的L^(*)值显著高于其他组(P<0.05),VPD组的L^(*)、b^(*)值显著低于其他组(P<0.05),a^(*)值显著高于其他组(P<0.05)。在感官品质方面,CFFD组的羊肚菌最终复水比最大,VPD组的最终复水比最小,复水20 min时,CFFD-HPD组的羊肚菌复水速率最高。复水后的羊肚菌HAD(55℃)组的弹性和咀嚼性最大,VPD组的硬度最小。对干燥后的羊肚菌进行感官评价,HAD与CFFD-HPD组的得分较高,VPD的感官评价得分最低。在营养品质方面,VPD组的总氨基酸和蛋白质含量高于其他组,但是CFFD-HPD的综合评价得分最高,其次是HAD(55℃),VPD的综合评价得分最低,说明CFFD-HPD与HAD(55℃)适合用于羊肚菌干燥。研究结果为羊肚菌干燥技术提供了数据支持。

西瓜黄化斑点叶片的生理特性与遗传倾向

【目的】探究西瓜黄化斑点叶片的生理特性与遗传倾向,为该材料在实际应用及后续基因定位与克隆提供参考依据。【方法】以黄化斑点叶西瓜TNY1201和普通西瓜1182为材料,对其叶片表型、解剖结构以及光合生理特性进行对比分析,同时建立六世代群体进行遗传倾向研究。【结果】TNY1201从第一片真叶开始就具有黄化斑点性状,与普通西瓜叶片相比,具有面积大、密度小的气孔,叶片上下表皮细胞形状不规则,栅栏组织和海绵组织排列松散,叶片紧密度小,海绵组织所占体积较大;TNY1201净光合速率与叶绿素含量均显著低于1182,气孔导度、胞间CO_(2)浓度显著高于1182;将TNY1201与1182进行正反交与回交,遗传倾向表现为F2中叶片有斑与无斑的分离比为3:1,回交BC1P1叶片有斑与无斑分离比为1∶1。【结论】TNY1201叶片叶绿素含量、净光合速率均显著低于普通西瓜叶片。TNY1201叶片的黄化斑点由一对显性核基因控制。

西瓜皮基碳气凝胶新型肥对生菜品种大速生生长及营养指标的影响

为获得西瓜皮基碳气凝胶及西瓜皮基碳气凝胶新型肥对生菜品种大速生生长及营养指标的最佳添加量,以西瓜皮为材料,制备出西瓜皮基碳气凝胶及西瓜皮基碳气凝胶新型肥,研究不同比例碳气凝胶及新型肥的添加量对大速生植株株高、叶面积、叶片数、茎粗、根长、叶绿素含量等生长指标和鲜质量、可溶性糖、蛋白质、维生素C含量等营养品质指标的影响,进而筛选出碳气凝胶及新型肥促进大速生生长发育的最佳添加量。结果表明:施用西瓜皮基碳气凝胶和西瓜皮基碳气凝胶新型肥均可以促进大速生的生长发育,其中以添加4%西瓜皮基碳气凝胶和6%西瓜皮基碳气凝胶新型肥效果最好。本研究不仅可以提高西瓜皮的利用率,有效解决因西瓜皮丢弃、堆砌带来的环境污染问题,而且能降低化肥使用量,提高大速生的产量和营养品质,为西瓜皮基碳气凝胶新型肥对大速生生长发育的影响提供理论基础和参考。

改性西瓜皮基碳气凝胶吸附亚甲基蓝性能研究

为探究NaOH/H3PO4改性碳气凝胶对亚甲基蓝的吸附性能,本试验采用化学活化法对西瓜皮基碳气凝胶进行改性处理,通过批量试验研究亚甲基蓝的溶液pH值、溶液初始质量浓度、凝胶吸附时间和凝胶投入量对NaOH/H3PO4改性西瓜皮基碳气凝胶吸附效果的影响。试验结果表明:改性碳气凝胶对亚甲基蓝的吸附量随pH的升高而降低,当pH=8时,改性碳气凝胶对亚甲基蓝的吸附效果最好。适量延长凝胶吸附时间、提高溶液初始质量浓度、增加凝胶投入量可以改善改性碳气凝胶的吸附量。在染料溶液pH=8,初始质量浓度为50 mg/L,吸附时间12 h,凝胶投入量5 mg/mL的条件下,NaOH改性凝胶的吸附量达7.51 mg/g,H3PO4改性凝胶的吸附量达4.29 mg/g,其吸附量均高于未改性碳气凝胶吸附量,说明酸碱改性均能提高西瓜皮基碳气凝胶的吸附性能。

不同光质处理对采后桃果皮色泽及花色苷代谢的影响

为研究不同光质处理对桃果采后色泽的影响,探讨光照对桃果花色苷代谢的调控机制,本实验以‘中桃九号’为实验材料,在(22±1)℃条件下对桃果进行不同光照处理(红、绿、蓝、白光),光照时间12 h/d,以黑暗处理为对照。分析不同光照处理后桃果色泽、花色苷含量,及花色苷合成途径酶活力、结构基因和相关转录因子表达水平的变化。结果表明:红光、绿光对桃果皮着色没有明显影响,白光有微弱的促进作用,而蓝光能显著促进桃果皮色泽的提升,采后第6天时蓝光处理组桃果皮花色苷含量达到27.26mg/kg,分别是白光处理组和对照组的4.48倍和10.34倍。在蓝光作用下,花色苷合成途径酶活力以及结构基因和转录因子表达水平在大多数时间点显著高于对照组以及其他光照处理组(P<0.05)。其中,结构基因PAL、CHS、F3H、DFR、ANS、UFGT和转录因子MYB10.1的表达水平与桃果皮色泽参数以及花色苷含量呈显著正相关。综上,蓝光处理通过上调花色苷合成通路诱导桃果皮花色苷的合成和积累。研究结果将加深对光照调控植物花色苷代谢机制的理解,同时为研发桃采后色泽调控技术提供理论依据。

基于CRISPR/Cas9技术创制耐盐香稻

【目的】为了促进耐盐香稻育种,利用CRISPR/Cas9系统对粳稻品种连粳11的Badh2和OsRR22基因进行编辑,以期快速获得一批不含有转基因成分且具有耐盐性和香味的纯合水稻材料。【方法】根据Badh2和OsRR22基因序列中编辑位点的敲除效率设计靶位点,构建pH-Ubi-Cas9-Badh2-OsRR22敲除载体,利用农杆菌介导法转入受体品种连粳11中。对转基因后代进行潮霉素和Cas9标记PCR检测以及靶基因测序,获得无外源基因插入的badh2-osrr22纯合株系,并对后代种子性状和苗期耐盐性进行分析。【结果】T2代成熟种子中2-AP含量较背景材料连粳11显著增加,千粒重、粒长、粒宽无明显变化;128 mmol/L氯化钠处理14 d后株系21-30较连粳11苗高增加15.2%,苗鲜质量增加45.2%,苗干质量增加13.2%。【结论】利用CRISPR/Cas9技术对Badh2和OsRR22基因编辑获得能稳定遗传且无外源基因插入的耐盐香稻材料,加快了水稻多性状聚合的选育进程。

不同光照模式对卷枝毛霉类胡萝卜素合成及相关基因表达的影响

为探究不同光照模式对卷枝毛霉(Mucor circinelloides)类胡萝卜素合成的影响,在持续恒定光照、光暗交替和逐步提高光强3种不同蓝光照射条件下培养卷枝毛霉菌株CBS 277.49,观察不同培养时间(0、6、12、18 h和24 h)的菌落形态,测定生物量和类胡萝卜素含量,并通过实时荧光定量聚合酶链式反应(quantitative real-time polymerase chain reaction,qRT-PCR)确定蓝光感受器编码基因mcwc-1c以及类胡萝卜素合成结构基因carB和carRP的表达情况,以黑暗处理作为对照组。结果表明:3种光照模式均能促进卷枝毛霉CBS 277.49的生长,并且提高其类胡萝卜素产量。但持续恒定蓝光照射使卷枝毛霉在12 h后产生“光适应”,蓝光感受器编码基因mcwc-1c以及类胡萝卜素合成结构基因carB和carRP表达量均明显下降,类胡萝卜素合成停滞。光暗交替和逐步提高光强两种光照模式则因为在培养过程中光强随时间不断变化,避免了"光适应"的产生,因此,能够保持结构基因以较高水平表达,使类胡萝卜素持续积累。在该研究考察光强和培养时间范围内,光暗交替处理组的类胡萝卜素终产量最高,达(3 728.78±48.09)μg/g。

粳糯稻抗稻瘟病基因检测与品种抗性鉴定

为了探明糯稻的稻瘟病抗性水平和抗稻瘟病基因分布,评价抗稻瘟病基因的抗性效应,利用自然诱发鉴定与人工接种鉴定相结合的方法鉴定65个糯稻品种(品系)的稻瘟病抗性,利用竞争性等位基因特异性PCR(KASP)标记技术检测Pi2、Pi9、Pigm、Pi1、Pikh、Pik、Pi5、Pita等8个基因。2021年自然诱发鉴定、2021—2022年人工接种鉴定中抗以上品种(品系)的比例分别是41.6%、24.6%和6.2%,说明糯稻品种(品系)的稻瘟病抗性年际间波动大、整体抗病性一般。除了Pigm外,其他7个抗病基因都有分布,分布频率差异较大,Pita基因在供试材料中分布频率最高,达到了67.7%,其次是Pikh、Pi9、Pi2、Pi5、Pik、Pi1,分布频率为47.7%、38.5%、27.7%、13.8%、4.6%、1.5%。供试糯稻品种(品系)携带0~4个抗病基因不等,仅有连糯19105携带4个抗性基因。国审、江苏审定的品种携带Pita的比例最高,安徽审定品种携带Pi9的比例最高,山东审定品种携带Pi5的比例最高,但不携带Pi2基因,Pik基因仅存在于国审及江苏审的品种中。携带3个抗性基因的供试品种(品系)抗性最好,其中“Pi2+Pita+Pik”、“Pi9+Pita+Pik”连续两年的自然诱发鉴定和人工接种鉴定抗病品种(品系)的比例均达到100%,年际间抗病稳定,可作为改良粳糯稻瘟病抗性主要的基因组合。本研究结果对粳糯稻的抗稻瘟病改良提供了理论依据。

不同光照条件对卷枝毛霉生长发育及类胡萝卜素合成的影响

以卷枝毛霉CBS277.49菌株为试材,采用不同光质、光强和光照时间进行培养,观察其菌落形态,测定了其生物量、类胡萝卜素产量、结构基因carB和carRP以及蓝光感受器编码基因mcwc1-c的表达情况。结果表明:光照可以显著促进CBS277.49的生长,且菌丝生长表现出蓝光和绿光趋性;蓝光能显著上调carB和carRP的表达,从而促进类胡萝卜素的积累;在不同强度的蓝光下培养,1000 lx处理的类胡萝卜素产量最高,但其mcwc1-c基因的表达量在培养6 h时达到峰值后持续下降;采用不同时长的蓝光照射,18与24 h处理的类胡萝卜素产量居前2名,且显著高于其他光照时间处理的;长时间光照后mcwc1-c、carB和carRP的表达量均显著降低,阻碍类胡萝卜素产量进一步提高。综上,光照诱导卷枝毛霉CBS277.49产类胡萝卜素的最佳条件为1000 lx蓝光照射18 h。

基于多智能体强化学习的微电网能源交易

微电网中的本地能源交易能有效地促进分布式可再生能源的本地消纳,避免与大电网间过多的电力交互。微电网用户作为独立的个体,可通过调整自身的用电策略,以及参与能源交易实现用电成本最小化。由于用户的分布式可再生能源的不确定性,以及能源交易市场竞价策略的随机性,导致用户难以找到最优的用电和能源交易策略。为此,提出了一种基于多智能体强化学习的能源交易方法,该方法能有效避免对复杂微电网能源交易系统建模,利用历史负荷数据进行训练得到各用户的交易策略,可部署到实时的能源交易中。该方法采用集中式训练和分布式执行的方法,在保障算法收敛性的同时充分保护了用户的隐私。仿真实验结果表明,该算法在降低微电网的峰值负荷的同时,还有效地降低了用户的用能成本。

优质高产粳稻新品种连粳6188

连粳6188(参试名称连粳18302)是连云港市农业科学院采用系谱法杂交育种,结合分子标记辅助选择选育而成的早熟、优质、高产、中熟中粳稻新品种。该品种全生育期142.8d,中感稻瘟病,抗条纹叶枯病,米质达部标一级。该品种具有优质早熟、高产稳产、适宜轻简化栽培等特点。2022年通过江苏省农作物品种审定委员会审定(审定编号:苏审稻20220034),适宜在江苏省淮北地区种植。介绍了该品种的选育过程、特征特性及高产栽培技术要点。

“运动针刺法”联合痹祺胶囊治疗冰雪项目中运动性软组织损伤的疗效

目的 观察“运动针刺法”与“普通针刺法”分别联合痹祺胶囊治疗冰雪项目中运动性软组织损伤患者的疗效。方法 将冰雪项目中运动性软组织损伤(腰扭伤)的80例患者按照随机数字表法分为对照组(n=40,给予“普通针刺法”联合痹祺胶囊治疗)和研究组(n=40,给予“运动针刺法”联合痹祺胶囊治疗)。比较2组临床疗效、视觉模拟评分法(VAS)评分以及前屈、后伸、左右侧屈、左右旋的腰椎活动度。结果 研究组总有效率与对照组比较,差异无统计学意义(P>0.05);研究组愈显率高于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。治疗后,2组VAS评分均低于治疗前,且研究组低于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。治疗后,2组腰椎活动度均较治疗前增加,且研究组大于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。结论 “运动针刺法”联合痹祺胶囊治疗冰雪项目中运动性软组织损伤疗效显著,能缓解疼痛,改善腰椎活动度。

不同解冻方式对多浪羊肉品质的影响

以新疆多浪羊为研究对象,采用空气自然解冻法、腌制剂浸湿解冻法和低温变湿解冻法解冻冷冻多浪羊肉,考察羊肉的色泽、pH值、蒸煮损失率、解冻损失率、滴水损失率、剪切力、质构特性、营养品质、感官评分、菌落总数和大肠菌群数,从而对比3种解冻方法对羊肉品质的影响。结果表明:随着解冻时间的延长,腌制剂浸湿解冻法和低温变湿解冻法均对色泽有显著改善,腌制剂浸湿解冻法的pH值最佳,空气自然解冻法对羊肉剪切力效果最好,腌制剂浸湿解冻法和低温变湿解冻法对羊肉菌落总数均有显著影响(P<0.05);在解冻时间48 h时,腌制剂浸湿解冻法和低温变湿解冻法对羊肉蒸煮损失、解冻损失、滴水损失、质构特性、营养品质、感官评分均有显著影响(P<0.05);3种解冻方法均未被大肠菌群污染。腌制剂浸湿解冻法比空气自然解冻法在各项指标及总体接受度上更具有优势,在4℃、80%湿度下解冻多浪羊肉时肉的品质更佳。

高原谷物青稞对小鼠降糖、耐缺氧、抗疲劳功能活性的影响

青稞作为我国青藏地区的特色谷物,其活性物质更丰富,具有良好的开发前景。本研究以青稞制成的炒制粉为材料,选择3种青稞粉分别进行炒制加工。本研究旨在通过动物实验,探究不同种类青稞粉对小鼠在抗疲劳、降血糖和抗缺氧等方面的影响。在负重游泳实验中,黑青稞炒制粉组的负重游泳时间是对照组的1.9倍,蓝青稞炒制粉组的负重游泳时间为对照组的1.28倍,灌胃青稞炒制粉的小鼠抗疲劳效果均有显著提高(P<0.05),且不同种类青稞均能抑制小鼠体内尿素氮(BUN)和磷酸肌酸激酶(CK)的含量。小鼠常压耐缺氧实验结果显示,不同种类青稞粉及青稞炒制粉对小鼠心脏和脑组织不会产生毒性作用,在黄青稞粉、蓝青稞粉、黄青稞炒制粉及蓝青稞炒制粉组中,小鼠脑组织中HIF-1水平与对照组相比较高,更有利于小鼠耐缺氧能力的提高。在糖尿病模型小鼠降血糖实验中,青稞粉不会产生毒性作用,且蓝青稞炒制粉可以改善TC、MDA、GHb等生化指标。本研究为分析比较不同品种青稞的功效评价提供了科学依据,也为针对高原地区糖尿病人群及潜在患病人群的功能性食品开发提供了新思路。

基于模糊自适应分数阶PID的PMSM控制研究

设计一种模糊自适应分数阶PID(Fuzzy Adaptive Fractional Order PID,FAFOPID)控制器,应用于永磁同步电机(Permanent Magnet Synchronous Motor,PMSM)的跟踪控制,应用模糊逻辑实现控制器参数的在线调整,对其进行控制器参数优化,提高系统的稳态精度和控制性能。此外,通过改变系统参数验证了PMSM系统的鲁棒性,结果表明设计的FAFOPID控制系统具有超调量更小、响应速度更快、系统更稳定的优点。

探究不同稳定化处理对青稞熟粉品质的影响

试验以昆仑14号黄青稞为原料,通过对三种不同稳定化处理的青稞熟粉进行了感官评价、味觉值、色度值、营养成分和货架期5个方面分析。结果显示:炒制后煮制的青稞熟粉风味显著、口感协调、色泽纯正、营养价值高、货架期更长,是相对较好的处理青稞熟粉方式。

基于智能感官分析的热处理青稞粉滋味品质评价

实验采用色度仪、电子舌和电子鼻等智能感官仪器,结合感官剖面分析,探究热处理青稞粉滋味品质的差异,结果表明:热处理青稞粉ΔL*下降,色泽向红、黄转移;通过对电子舌、电子鼻数据进行雷达图谱分析和主成分分析(PCA),发现不同热处理青稞粉味觉差异显著,味觉以苦味、鲜味和甜味为主,挥发性成分以烷类为主,智能感官分析结果与感官评价结果相一致。

黄连素对脂多糖诱导的小鼠急性肺损伤和炎症的改善作用及其机制

目的:构建内毒素(LPS)诱导的急性肺损伤(ALI)小鼠模型,探讨黄连素对ALI的保护作用及其机制。方法:40只C57BL/6小鼠随机分为对照组、LPS组、黄连素+LPS组和黄连素组,每组10只。对照组小鼠给予生理盐水,LPS组小鼠通过滴鼻给予5mg·kg^(-1) LPS 6h,黄连素+LPS组小鼠在给予LPS的前5天灌胃50mg·kg^(-1)黄连素,黄连素组小鼠给予50mg·kg^(-1)黄连素灌胃5d。HE染色检测各组小鼠肺组织形态表现;检测各组小鼠肺湿干重比值;检测各组小鼠肺泡灌洗液(BALF)中总蛋白浓度和细胞渗出数;ELISA法检测各组小鼠BALF中炎性因子肿瘤坏死因子α(TNF-α)和白细胞介素6 (IL-6)水平;超氧化物阴离子荧光探针(DHE)检测各组小鼠肺组织中活性氧(ROS)水平;线粒体膜电位检测试剂盒检测各组小鼠肺组织中线粒体膜电位;Western blotting法检测各组小鼠肺组织中Bcl-2和Bax蛋白表达水平,计算Bcl-2/Bax比值。结果:与对照组比较,LPS组小鼠肺间质炎性细胞浸润增加,肺泡空间增大,肺泡壁增厚,小鼠肺湿干重比值明显升高(P<0.01),总蛋白质浓度升高(P<0.05),BALF中细胞渗透数增多(P<0.01),BALF中TNF-α和IL-6水平升高(P<0.01),肺组织中ROS水平升高,线粒体膜电位降低(P<0.01),Bax/Bcl-2比值升高(P<0.01);与LPS组比较,黄连素+LPS组小鼠肺组织炎性改变减轻,小鼠肺湿干重比值降低(P<0.05),总蛋白浓度降低(P<0.05),BALF中细胞渗透数降低(P<0.05),BALF中TNF-α和IL-6水平降低(P<0.01),肺组织中ROS水平降低,肺组织中线粒体膜电位升高(P<0.05),肺组织中Bax/Bcl-2比值降低(P<0.01)。结论:黄连素可改善LPS诱导的小鼠ALI和炎症程度,其机制可能与降低肺组织中ROS水平和保护线粒体功能有关。