棉花MNP标记位点开发及其在DNA指纹图谱构建中的应用

棉花是重要的经济作物,棉属植物基因组复杂,分子标记开发困难且滞后于其他二倍体农作物。本研究利用多态性好、准确性高的MNP (multiple nucleotide polymorphisms, MNP)标记法,构建我国棉花主栽品种指纹图谱,为品种鉴定、遗传多样性分析、分子育种等提供技术指导和数据支撑。本研究根据现有棉花基因组数据开发了940个MNP位点,对98份棉花样品进行多重PCR扩增,构建文库并测序,提取每个样品中940个MNP标记的基因型,构建棉花品种指纹图谱。对98个样品进行两两比对,获得每2个样品之间的遗传差异。利用遗传差异比例对98个棉花样品绘制系统发育树。940个MNP位点在98份棉花样品中均获得有效扩增产物,扩增产物长度分布在163~274 bp,平均长度270 bp。在98份样品中平均区分度(discriminative power, DP)为0.46,任意2个品种间两两比较遗传差异,平均有410.26个MNP位点存在差异,平均差异为44.84%。从98份棉花品种的系统发育树可以看出,利用MNP标记可以依据地理分布将其分为3个类群,大致分布于黄河流域、长江流域和新疆地区。本研究开发的940个MNP标记可以对棉花品种进行精准分型,利用940个棉花MNP标记构建的98份棉花品种DNA指纹图谱,可为品种鉴定、品种权保护及种质创新提供技术支撑。

几丁质酶在农作物病虫害生物防治中的研究进展

病虫害严重影响农作物的品质、产量和安全。生物防治作为一种绿色、安全、有效防控病虫害的技术方法越来越受到人们关注。几丁质酶(EC 3.2.1.14)是一类广泛存在于微生物和植物中的糖苷水解酶,可有效降解病原真菌细胞壁、昆虫及线虫体壁中的几丁质,抑制病原真菌孢子萌发和菌丝生长,以及昆虫和线虫的发育,在农作物病虫害生物防治中具有重要作用和广泛的应用前景。本文综述了几丁质酶的种类和来源、生防机理,以及基于几丁质酶的转基因技术在作物病虫害防治中的应用等方面的进展,以期为几丁质酶的进一步研究和应用提供信息参考。

木薯MNP标记在品种鉴定中的应用

MNP(multiple nucleotide polymorphism,MNP)是随着分子标记技术的发展而产生的一种新型分子标记技术。靶向测序基因型技术(genotyping by target sequencing,GBTS)在一个扩增子内仅扩增一个SNP位点,MNP基于GBTS可在一个扩增子内同时扩增多个SNP位点。该技术具有成本低、检测效率高、应用灵活、适应性广等特点,MNP标记可用于育种过程的鉴定。为了建立快速、精准、高效的木薯品种鉴定方法,筛选适用于木薯品种鉴定的MNP分子标记,本研究在全基因组范围内筛选高多态性区域并设计引物,最终在全基因范围内获得623个木薯MNP标记位点,并利用28个木薯品种对木薯MNP标记进行评价。结果表明,MNP标记分型重现性高达100%。MNP标记位点在28个木薯品种中检出(4.07±1.68)种等位基因型,最多具有12种等位基因型。对所有木薯品种进行两两比较时,99.47%(376/378)的品种对间的差异大于46%,比例在0.3%~81.0%之间,均值为71.78%。相较于SNP,MNP具有更好的品种区分能力。综上所述,本研究所开发的木薯MNP分子标记具有较高的重现性、多态性和品种区分能力,可广泛用于木薯的种质资源多样性、新品种培育及品种鉴定等研究。

唐山祥云湾海洋牧场海域网采浮游植物群集特征研究

为研究唐山祥云湾海洋牧场海域网采浮游植物群集特征,于2020年11月至2021年11月在祥云湾海洋牧场海域进行了浮游植物及环境因子的周年逐月调查。共鉴定浮游植物41属78种其中硅藻33属62种,甲藻7属15种,硅鞭藻1属1种,年均丰度为205.58×10^(4)cells/m^(3),多样性指数H′为2.88。与近岸非增殖海域不同,该海域浮游植物的丰度及群落结构指数在春夏季水生生物繁生期达到全年最低。优势类群的季节演替明显,其中,3~5月以诺氏海链藻最占优势,9~10月以角毛藻和中肋骨条藻最占优势,周年优势类群以圆筛藻和角毛藻最占优势,其优势度变动在6月前以圆筛藻显著为高,之后则以角毛藻显著为高;此外,甲藻的优势度在泛冬季(11~2月)达到最高。鱼礁区与对照区的对比结果显示,两区域浮游植物的群落变化均可划分为泛冬季低温期(11~2月)、春夏季繁生期(3~6月)、泛秋季降温期(7~11月)三个时期。链状浮游植物的丰度在礁区明显高于对照区,而非链状浮游植物则相反;与生物作用关系密切的溶解有机碳、pH值在礁区低于对照区,而总磷和溶解态硅则相反。Pearson相关及冗余分析(RDA)显示,两区域浮游植物与环境因子的显著相关关系在不同时期差异明显。春夏季繁生期牡蛎礁上的贝类滤食活跃,浮游植物与环境因子的关系最为密切浮游植物与环境因子的相关关系达到显著水平的数量最多。礁区与对照区浮游植物的群集特征差异可能受到礁体附着生物活动及潮汐往复流混合作用的影响。

circRNA在衰老相关疾病中作用机制的研究进展

环状核糖核酸(circular RNA,circRNA)是一种新型的内源性非编码RNA,由外显子和/或内含子组成共价闭合环结构,广泛表达于真核细胞中。近年来随着测序技术和生物信息学技术的不断发展,circRNA已经成为衰老相关疾病研究的热点之一。circRNA可以通过参与RNA-RNA调控网络或RNA-蛋白质复合体的形成,在衰老和衰老相关疾病的发生发展中发挥重要作用。此外,circRNA还具有作为衰老相关疾病生物标志物的潜力。因此,本文就circRNA的生物发生、生物学功能以及其作为生物标志物在衰老相关疾病中的研究进展进行综述,旨在为阐明疾病发生的分子机制以及早期诊治提供新思考。

广州南沙港铁路南沙港南站铁路道口防护系统优化设计

南沙港铁路连接广珠铁路和广州南沙港,是助力粤港澳大湾区高质量发展的重要纽带。在南沙港南站站内,铁路与南沙港集团三期码头出闸口形成平交道口,因此需要设置道口设备。该文结合广州南沙港南站铁路道口的实际情况和设计要求,介绍了道口防护系统的可行性方案和系统构成,分析了系统特点和工作原理,阐述新规范条件下道口设计应注意的问题,可供道口设计人员参考。

靶向测序基因型检测(GBTS)技术及其应用

借助于分子标记进行基因型检测的技术在生物遗传改良等领域发挥着重要的作用。国际跨国种业公司凭借其高通量、自动化、大规模的共享检测平台,基因型检测技术得到广泛应用。随着从3G时代的高成本固相芯片和随机测序式基因型检测(genotyping by sequencing,GBS)发展到成本低、对检测平台要求较低、基于靶向测序基因型检测(genotyping by target sequencing,GBTS)的液相芯片,基因型检测技术完成了向4G时代的转变。在本文中首先介绍了两项最新的GBTS技术(基于多重PCR的GenoPlexs和基于液相探针捕获的GenoBaits)及其原理。同时,发展了可以在单个扩增子内检测多个SNP,称之为多聚单核苷酸多态性(multiple single-nucleotide-polymorphism cluster,mSNP或multiple dispersed nucleotide polymorphism,MNP)的技术,极大地提高了目标位点(扩增子)内变异的检测效率。与GBS和固相芯片相比,GBTS技术具有平台广适性、标记灵活性、检测高效性、信息可加性、支撑便捷性和应用广谱性。同一款标记集(例如玉米40K mSNP),可以获得3种不同的标记形式(40K mSNP、260K SNP和754K单倍型);并可以根据应用场景的需求,通过控制测序深度获得多种不同的标记密度(1-40K mSNP)。GenoPlexs和GenoBaits 2种技术相结合,可广泛应用于生物进化、遗传图谱构建、基因定位克隆、标记性状关联检测(全基因组关联分析——GWAS和混合样本分析——BSA)、后裔鉴定、基因渐渗、基因累加、品种权保护、品种质量监测、转基因成分/基因编辑/伴生生物检测等领域。目前,已经在20余种主要农作物、蔬菜以及部分动物和微生物中开发了GBTS标记50余套,并已广泛应用于上述领域。最后,展望了与未来GBTS应用相关的几个问题,包括便携式、自动化、高通量、智能化检测平台;根据用户需求定制的可变密度、多功能分子检测;GBTS与其他技术(KASP、高密度芯片、BSA策略等)的整合;基于资源共享的开源育种等。这些将推动GBTS技术在动物、植物和微生物遗传改良等领域的广泛应用。

不同配方施肥对花椒幼树生长的影响

【目的】了解配方施肥对花椒幼树生长的影响,为生产中幼树期花椒栽培管理提供参考。【方法】以3年生‘大红袍’花椒作为研究对象,按照L_(9)(3^(4))正交试验设计进行施肥试验。施用肥料分别为尿素、过磷酸钙、硫酸钾镁,其有效成分分别为N(46%)、P_(2)O_(5)(12%)、K_(2)O(24%)。通过测量施肥前后花椒树株高、干径、冠幅以及施肥后花椒叶片矿质元素含量,分析施肥对花椒树生长状况的影响。【结果】配方施肥有助于促进幼树期花椒的干径、树体冠幅的增加,与对照相比各处理施肥后明显增加了花椒叶片的百叶质量,促进了叶片鲜质量和厚度的显著增加。施氮肥能有效增加花椒树叶片全氮含量,对叶片全磷、全钾含量也有一定的促进作用。在10种处理中以每株施氮肥(尿素)163.05 g、磷肥(过磷酸钙)468.75 g、钾肥(硫酸钾镁肥)208.34 g的效果为最佳。花椒叶片矿质元素含量由高到低排序依次为全氮、全钾、全磷。氮含量较低的配方处理中花椒树平均高度比3个氮含量相对较高的配方处理有0.04~0.40 m的增幅,可见合理的施肥配比非常重要,如果一味增加氮肥施用量可能会导致树体生长量的下降。【结论】适宜的氮、磷、钾配方施肥有助于幼树期花椒的营养生长,在花椒幼树期进行配方施肥时应以氮定磷、钾。

长期覆沙果园土壤温湿度和矿质养分年际变化特征

基于连续3年对覆沙20年苹果园土壤温湿度的定点监测,研究分析了长期覆沙条件下土壤温湿度和矿质养分的变化特征。结果表明:(1)在苹果年生育周期,覆沙提高了苹果园土壤温度、降低了冻土深度、缩短了0℃以下低温持续时间。覆沙园0~80 cm土壤年平均温度比清耕园增高0.8℃,20和40 cm土壤0℃以下温度持续日数分别比清耕园缩短14.5和9.5 d。覆沙园苹果花期日平均土壤温度比清耕园高1.6℃,有利于苹果根系的生长发育,提高早春抗寒能力。覆沙园不同土层全年土壤温度峰值均出现在7月,其40 cm土壤增温效果最明显,比清耕园高1.2℃。果园覆沙降低了土壤温度振幅和日变幅,其变异系数也随土壤深度增加而降低。(2)苹果园土壤含水量变化总体呈缓慢升高再降低的趋势。覆沙明显提高了果园土壤含水量,特别是休眠期含水量,全年比清耕园高3.0%,其中休眠期高5.0%。覆沙果园土壤含水量峰值比清耕园提前,至6月份达到最高,有利于缓解北方地区果园初夏旱情。覆沙明显保持和改善了深层土壤水分的稳定供给,降低了土壤含水量变幅,全年60 cm土壤平均含水量稳定保持在20.4%~22.4%、80 cm在19.5%~22.1%之间,分别比清耕园高5.0%和6.1%,但覆沙园40 cm土壤平均含水量最低,为16.8%,比清耕园低0.5%。(3)长期覆沙苹果园土壤养分含量随土壤深度增加呈降低趋势。覆沙园60~80 cm土壤全氮、0~20 cm土壤铵态氮和有效磷含量显著高于清耕园,而0~20 cm土壤速效钾低于清耕园。覆沙苹果园土壤硝态氮呈显著的深层积累特性,而铵态氮含量随土壤深度增加显著降低,其0~80 cm硝态氮平均含量低于清耕园。长期覆沙增加了表层土壤容重,降低了土壤孔隙度。旱塬区苹果园覆沙明显改善了果树根域土壤环境,有利于提高果园水肥利用效率、改善果实品质、增加收益。

SHINE粒子加速器高精度三维工程控制网建立

本文针对高能物理粒子加速器施工控制网相对精度要求高的特点,探讨了采用GNSS静态测量、全站仪边角测量、三角高程测量和水准测量技术布设高精度三维测量控制网的方法。全站仪边角网和GNSS网在小范围内平面精度具有较好的一致性,较小范围内三角高程测量能够达到二等水准测量精度,从而验证了采用多种技术布设粒子加速器工程高精度三维控制网的可行性,为其他高精度精密工程测量三维控制网的构建提供参考。

氮素调控对甘肃静宁长期覆沙苹果园果实品质的影响

为探明旱地苹果不同耕作方式下适宜的施氮量,研究不同氮素水平对果实品质的影响。选择黄土高原地区长期覆沙苹果园,采用裂区试验设计方法,主区为覆沙(SM)与清耕(CT)2个处理,副区为5个氮素水平,每株施氮量分别为0(N1)、109 g(N2)、218 g(N3)、327 g(N4)和436 g(N5),配施等量的磷(P_(2)O_(5),145 g)、钾(K_(2)O,87 g)和商用有机肥6.5 kg。结果表明:(1)果园覆沙能显著提高苹果单果重、果实纵径、横径、硬度和可溶性固形物含量,比清耕分别平均提高15.3%、4.1%、5.6%、3.5%和1.8%;改善果实着色程度,果实背阴面a*、C*和FCI值分别提高了55.1%、18.5%和15.1%,覆沙苹果果实更鲜红。(2)随着施氮量的增加,苹果单果重、果实纵横径增大,果实向阳面硬度降低,果形指数、可溶性固形物、总糖、Vc含量均呈升-降的变化特征。适量施氮有利于苹果果形指数、总糖、有机酸和Vc含量以及向阳面可溶性固形物的提高。综合分析得出,施氮量为N3(179.85 kg·hm^(-2))时,果实品质最优。(3)覆沙处理贮藏期果实硬度和可溶性固形物含量维持在较高水平,保持了果实阴面红色度,FCI较清耕提高23.6%;果实贮藏品质的变化规律和程度随耕作方式和施氮量而变化,冷藏90d后,不同处理果实总糖含量提升2.47~3.29倍,Vc含量和有机酸含量则分别降低55.7%~82.7%、18.2%~50.3%;低温贮藏减弱或降低了施氮量和耕作方式对果实有机酸、Vc含量以及阴面硬度的影响。果园覆沙能显著改善果实品质,适量施氮有利于果实品质的提高,黄土高原旱塬区覆沙果园最佳施氮量为218 g·株^(-1)。

血细胞分析流水线中各模块工作性能评价分析

目的评价分析血细胞分析流水线中各模块的工作性能,建立出模块化血液分析系统中的参考仪器,确保检验结果的准确性和可比性。方法分别对该实验室使用的模块化血液分析系统XN-9000血细胞分析流水线中的6个模块进行校准,校准各项指标均通过后,分别对6个模块的本底测试、携带污染率、批内精密度、批间精密度、准确度、不确定度、线性、可报告范围、实验室内部比对等方面进行综合性能评估,从6个模块中选择综合性能最好的模块为本实验室的参考仪器(即靶仪器)。结果6个模块的本底测试均满足要求,通过横向比较,在6个模块中模块1和模块6的携带污染率比较小;批内精密度模块6最好,其次为模块2;日间精密度模块2最好,其次为模块6;准确度以模块6最优其次为模块3。6个模块血液常规检验直接测量项目[白细胞计数(WBC)、红细胞计数(RBC)、血红蛋白(Hb)、血小板计数(PLT)]不确定度结果较理想,通过综合的比较模块2较优其次为模块6;6个模块的比对结果偏移最小的为模块2,其次为模块6;线性和可报告范围验证结果均符合相关规定的要求[a值在(1.00±0.05)范围内,相关系数r≥0.975]。结论通过横向和纵向的综合比较分析,在6个模块中模块6的工作性能最优,最终选择模块6当做该实验室的参考仪器(靶机),用于ISO15189认可、等级医院评审、室间质评上报等日常工作当中。

临夏花椒主要病虫害及综合防控措施

针对临夏地区花椒病虫害呈现出多发、突发、频发、局部暴发等特点,为明确临夏地区花椒病虫害的发生规律,从而建立和推广病虫害绿色防控技术体系,以期为临夏花椒病虫害诊断和绿色防控技术提供参考和科学指导,推进花椒产业绿色可持续发展。调研总结了临夏花椒黑胫病、干腐病、炭疽病、煤污病、黑斑病、木腐病、锈病、白粉病等8种主要病害的病原及症状、传播和发病条件,以及棉蚜、山楂叶螨、铜色跳甲、红胫跳甲、瘿蚊、蚱蝉等6种主要虫害的形态特征、生活习性以及对枝梢、果实等的为害症状,提出了临夏花椒病虫害综合防控措施。

适宜甘肃山地栽植的核桃品种及配套栽培技术

甘肃省核桃栽培历史悠久,地域分布广泛。经过多年发展,甘肃核桃产业形成了陇南山地核桃产业带、陇南浅山丘陵产业区、陇东黄土高原产区和陇西南产区的发展格局。详细介绍了4个核桃产区的生态特点,适宜发展的核桃品种及配套栽培技术,以供果农参考。

栽培方式对苹果贮藏品质的影响

以甘肃省清水县元帅系和静宁县富士系苹果为研究对象,比较覆沙果园果实的贮藏品质指标。结果表明,覆沙果园清水县元帅系苹果单果重增加,总糖、有机酸、Vc含量均上升,而固酸比下降;静宁县富士系苹果可溶性固形物增加,总糖、Vc含量上升,可以较好地保持果实硬度。总体分析,覆沙果园可以提高苹果的贮存性能。

基于黄土高原旱作区果园4种水肥管理模式效应分析

研究旱作区果园土壤水肥管理模式效应,为优化苹果园水肥管理、实现水肥最佳匹配提供依据。在甘肃陇东旱作区苹果园,选择水肥膜一体(T1)、垄膜集雨+沟内覆草(T2)、施肥枪“肥水一体”(T3)等3种主要模式,以传统清耕果园土壤施肥(T4)为对照,测定分析苹果园土壤有机质和矿质营养、叶绿素和叶片养分含量及果实品质特征。结果表明,旱作区苹果园0~60 cm土壤中,不同水肥管理模式土壤有机质、全氮和碱解氮、全磷和有效磷以及速效钾含量均随土壤深度增加呈递减趋势,且递减幅度逐渐减弱;浅层(0~20 cm)土壤有机质和矿质养分含量显著高于中、下层(20~60 cm)土壤;不同水肥模式、土壤深度全钾含量均较高,表现出明显的土壤养分浅层富集和土壤富钾特征。苹果幼果期、果实膨大期和果实成熟期土壤全氮、全磷和全钾含量降幅均显著低于碱解氮、有效磷和速效钾等速效养分。不同水肥模式土壤矿质养分的消耗程度不同,浅层土壤表现更加明显。在0~20 cm土壤中,T4(CK)幼果期和果实膨大期土壤有机质含量均显著高于其他处理模式,而果实成熟期又显著降低,表明清耕管理土壤保肥及养分持续供应能力较低。不同水肥管理模式下,苹果幼果期和果实膨大期叶绿素含量变化较大,T3幼果期叶绿素a、b和总叶绿素含量显著高于T1和T4,但与T2差异不显著。不同模式不同时期叶片矿质营养含量差异均不显著;叶片全氮和全磷含量随苹果生育进程呈下降趋势,而叶片钾含量呈“升-降”态势;至果实成熟期叶片氮、磷、钾含量达到最低。T2的可溶性糖、总糖和固酸比均显著高于其他处理;VC含量显著高于T4,但与T1和T3差异不显著。旱作区苹果园推广应用“垄膜集雨+沟内覆草”技术措施,能显著改善果实品质。

甘肃核桃种业发展的思考

为加快甘肃核桃种质资源保护和创新利用进程,优化整合核桃种业资源,加速科技成果转化。通过对甘肃核桃种业发展现状的分析,总结了核桃种业发展的主要成效和经验,分析了面临的机遇和挑战,提出了核桃种业发展的总体思路、重点科研方向以及发展保障措施。以科技为支撑,着力提升核桃种业核心竞争力,促进可持续健康发展。

施氮水平对旱塬覆沙苹果园土壤酶活性及果实品质的影响

研究土壤酶活性及果实品质在不同氮肥水平下的变化规律,探讨氮肥施用量对土壤酶活性与果实品质相关性的影响,为旱塬覆沙苹果园合理施氮、提高氮素利用率及降低土壤环境污染建立科学依据。通过田间试验,以‘长富2号’为试验材料,设置5个氮素水平(对照0、165、330、495和660kg/hm^2,分别简写为CK、N1、N2、N3和N4),并于2017年测定土壤全氮含量、土壤酶活性与果实品质。结果表明:土壤全氮随着施氮量增加而升高;0～20和> 20～40 cm土层中脲酶和磷酸酶活性在N2处理下均达到最大值,而蔗糖酶活性则于N3处理下最高;>40～60 cm土层中过氧化氢酶活性随氮肥增施呈上升趋势。在330～495 kg/hm^2施氮范围内,与对照相比,增施氮肥能够显著提高果实横径、可溶性固形物、可滴定酸、维生素C及总糖含量(P<0.05)。随着施氮量增加,果实产量呈先降后升趋势。土壤过氧化氢酶(除> 20～40 cm土层)、蔗糖酶活性与果实可溶性固形物含量具有极显著相关性(P<0.01),与可滴定酸和> 40～60 cm土层中维生素C含量具有显著相关性(P<0.05)。综合分析认为,330～495kg/hm^2为旱塬覆沙苹果园合理施氮范围,对提高土壤酶活性及氮肥利用率效果显著,并有利于改善果实品质。

短电弧套料加工试验及电极加工特性的分析

短电弧加工技术是一种新型的特种电加工技术,它能有效地解决高硬度、高强度和高韧性导电材料的加工难题,而这些难加工材料的深孔套料加工难度更大,因此将短电弧加工技术应用于深孔套料加工,可以提供一种新的深孔套料加工方法。主要分析了短电弧加工机理和放电过程的形成,并通过所设计的短电弧套料加工系统对几种难加工材料进行了短电弧加工试验,确定不同的电加工参数和非电加工参数对工件材料去除率的影响。选择几种电极材料和不同的电极结构形式进行短电弧套料加工试验,以确定电极的加工特性。试验结果表明,当电源电压和进给量增大,放电间隙减小时,工件材料的去除率也相应的增加;在相同加工参数条件下,石墨电极对钛合金TC4的去除率要高于镍基高温合金In625,而同种电极材料的齿形结构电极具有更好的加工效果。通过对短电弧加工之后的不锈钢(0Cr17Ni4Cu4Nb)材料的金相组织检测与分析,确定不锈钢材料的基体组织基本稳定,热影响区域厚度较小(524.5μm),对后续的机械加工和套料加工不会产生较大的影响。

核桃生长期光合及荧光特性对叶面肥料施用的响应

【目的】通过探究不同叶面肥对核桃叶片光合和叶绿素荧光参数变化的影响,为核桃高效生产及合理施用叶面肥提供理论依据.【方法】以‘香玲’和‘强特勒’为试验材料,设置施用4种类型叶面肥,钙镁高叶面肥(T_1)、生物黄腐酸叶面肥(T_2)、水溶性高钾肥(T_3)及配方肥(T_(4)),喷施清水作为对照(CK).【结果】喷施叶面肥能不同程度地提高核桃叶片净光合速率(P_n)、气孔导度(G_s)、胞间CO_2浓度(C_i)及蒸腾速率(T_r),含氮磷钾肥的T_4和T_1处理对提高‘香玲’和‘强特勒’叶片光合参数效果显著.不同类型叶面肥均能显著提高‘香玲’叶片F_m和F_v/F_m值,而qP、NPQ和ETR值在两个品种中呈现出不同程度的变化,T_4处理对‘香玲’叶绿素荧光参数作用显著.【结论】氮磷钾肥有利于植株叶片光合效率提高,但过高水平钾肥可抑制叶片光合作用;在试验条件下,T_4、T_1处理分别可以提高‘香玲’‘强特勒’叶片光合能力.