利用高世代转录组测序挖掘控制南方大豆皱叶症候选基因

【目的】南方大豆皱叶症(southern soybean crinkle leaf disease,SSCLD)严重时可导致大豆减产40%左右,利用高世代分离群体转录组测序技术(high-generation segregating populations RNA-seq,HGRNA-seq)挖掘控制SSCLD的候选基因,为揭示SSCLD发生的分子机制提供数据支撑。【方法】以2个南方皱叶症症级差异材料及其衍生的F2:7株系为研究材料,对双亲进行重测序,对12个F2:7单株(7个皱叶,5个正常叶)进行单个样本转录组测序,利用转录组及亲本的SNP/InDel数据进行混池法定位分析,利用转录组表达量差异数据进行GO和KEGG功能注释和富集分析,并在定位区间附近开发7个KASP分子标记,利用230个F2群体构建局部连锁图谱,对转录组数据定位结果进行验证。联合基因定位和转录组分析结果,筛选控制SSCLD的候选基因。【结果】利用混池法把控制皱叶症的基因位点CL12定位在大豆第12染色体末端39231651—40705115 bp的1473464 bp区间内,利用F2群体将控制皱叶症的基因定位于39743275—40948295 bp的1205020 bp区间内,与混池法定位结果基本一致。GO注释结果显示,代谢过程包括免疫系统过程,以及对刺激的反应等,细胞组分主要与膜等相关,KEGG注释结果显示,生物系统通路中主要包括植物-病原菌互作和环境适应等通路。GO富集的表达差异基因主要同跨膜受体蛋白活性、蛋白磷酸化及信号受体活性等方面相关,KEGG富集到的最多差异表达基因(differently expressed genes,DEGs)主要在植物-病原菌互作和植物MAPK信号通路上。结合南方大豆皱叶症诱因特点,选择定位候选区间内与抗病等相关且在外显子上存在非同义突变或表达量有差异的基因作为候选基因,结合qRT-PCR验证,最终确定GLYMA_12G223100、GLYMA_12G223900、GLYMA_12G224100、GLYMA_12G231800和GLYMA_12G233000等5个基因为控制南方大豆皱叶症的候选基因。【结论】HGRNA-seq实现了RNA-seq和BSA-seq相结合,成功挖掘了控制SSCLD的候选基因。

光照条件对蒙古栎幼苗生长及形态特征的影响

对生长于不同光照环境(林内和林外)下的蒙古栎幼苗的形态特征进行了比较。结果表明,光照条件对蒙古栎幼苗的生物量及其分配具有明显影响,林外幼苗单株生物量为林外的4.48倍,其中以根系生物量的差别为最大,林外为林内的6.23倍;林外与林内幼苗根冠比分别为2.70和1.11。在不同的光照条件下,蒙古栎幼苗的叶片形态表现出明显不同,林外叶片比叶面积明显低于林内,分别为139.55cm2/g和284.94cm2/g,林内约为林外的2.04倍;一次生长叶面积林外明显低于林内,总叶面积则高于林内。二次生长使蒙古栎幼苗的叶面积有明显增加,但是经过二次生长后,幼苗的单株生物量没有明显增加,说明二次生长叶片对于蒙古栎幼苗生物量的积累没有明显贡献;光照对于蒙古栎主干及根系的形态具有明显影响,林外幼苗高(包括二次生长)明显低于林内幼苗,而地径则相反,林外幼苗根系的长度和直径则明显高于林内幼苗;林外幼苗顶芽体积明显大于林内幼苗。同时,林外幼苗的二次生长导致顶芽体积明显下降,从而对翌年的高生长量和未来干型产生影响。认为,蒙古栎幼苗通过形态上的一系列可塑性变化来适应不同的光环境以获取最大的碳收益。

银杏摘心处理对枝梢和叶片生长的影响

为探讨银杏夏季摘心对枝叶生长发育的影响,2005年在广西植物研究所银杏良种园内对银杏高接换种树1年生枝梢进行了夏季摘心试验。采用Li-3000A叶面积仪定期测量嫩叶面积;同时在摘心前后对一次梢和二次梢的粗度、长度进行测定,统计二次梢的萌发数量。结果表明,夏季摘心有效地抑制了枝条的加长生长,促进了加粗生长,摘心后一次枝粗是对照的1.52倍;并促进二次枝的萌发和有效叶片数的增加,摘心后枝条上平均每芽着生的叶片数是对照的3.50倍;摘心还促进了叶面积的快速增长,提早叶片成熟时间,有利于光合产物的合成,为提早结果、提高果实产量和品质奠定基础。另外,叶面积与叶柄长和粗之间均呈极显著线性正相关。该项研究将为银杏夏季整形修剪提供理论和实践依据。

矮秆、早熟、大穗大粒冬小麦品种衡观35籽粒干物质积累初步研究

通过对冬小麦品种衡观35灌浆期粒重干物质积累研究,初步发现该品种灌浆前期灌浆速率略低于对照,灌浆中、后期干物质积累明显比对照增长量多,且增长率快。整个灌浆期,平均日增量比对照高0.007g,相对增长率高18.92%。灌浆特点是灌浆前、中期旗叶比对照贡献率大,后期贡献率小,5月30日后的灌浆中后期旗叶贡献率明显比对照低;倒二叶在灌浆中、后期比对照贡献率大,前期与对照接近。除旗叶外,该品种倒二叶不仅灌浆前、中期起很大作用,在灌浆中、后期,对照倒二叶失去功能时,该品种倒二叶功能仍然很强,贡献率达23%。

水稻剑叶和倒二叶形态性状的杂种优势

利用珍汕97／明恢63的重组自交系及其与两亲本的回交群体，对剑叶和倒二叶的叶长、叶宽和叶面积等6个性状进行了QTL定位，并探讨了这些性状的杂种优势遗传基础．共定位到39个QTL，分别在除染色体3和染色体5外的10条染色体上．单个QTL的贡献率介于4．6％～45．4％，大部分小于10％．其中，影响倒二叶宽的杂种优势QTLQSlw11c的贡献率为45．4％，该QTL对超级稻株型育种具有一定应用价值．研究结果还表明，控制水稻叶片杂种优势位点的遗传效应主要是超显性．同时，控制叶片面积杂种优势位点的效应值远远大于叶片长宽的杂种优势位点效应值．因此，可以利用叶面积杂种优势位点改变叶片形态，提高光合作用面积，塑造理想株型，从而提高水稻生物量和产量．

汽车多片钢板弹簧的可靠性设计

钢板弹簧是汽车中较为重要的零部件之一。本文中笔者介绍了汽车钢板弹簧的可靠性设计方法，在基本随机变量的概率特性已知的情况下，使用二阶矩法对钢板弹簧进行可靠性设计，并且编制了实用的计算机程序，可以迅速准确地得到钢板弹簧的可靠性设计信息。

叠板弹簧的可靠性设计

介绍了叠板弹簧的可靠性设计方法。在基本随机变量的概率特性已知的情况下，用二阶矩技术对叠板弹簧进行可靠性设计，并编制了实用的计算机程序，可以迅速、准确地得到叠板弹簧的可靠性设计参数。

不同冬油菜品种比叶面积的多因子分析

采用正交旋转组合设计,首次系统研究了不同品种、不同播期、不同生长发育阶段、地上地下不同器官干重对比叶面积的影响,并建立了华双3号抽薹期SLA与密度、氮肥、磷肥、钾肥、硼肥的数学模型。单因子分析表明,密度、氮肥、磷肥、钾肥、硼肥与比叶面积均存在抛物线关系,各因子的绝对贡献为密度>钾肥>磷肥>氮肥>硼肥。冬油菜的比叶面积在发育进程中呈现降-升-降趋势,除越冬期外,其各生育期之间比叶面积变化差异显著,品种间的比叶面积差异不显著,与叶重、茎重和根重之间均呈负相关。通径分析表明,比叶面积不仅受叶重、茎重、根重的影响,而且受3者间交互作用的影响。比叶面积可以作为群体营养状况和临界施肥量的诊断指标。生育前期重点促进叶重和生育中后期重点促进茎重的增长有利于获得较小的比叶面积,实现优势群体。

小麦抗病育种的战略问题——小麦对锈病、白粉病第二线抗源的建立和应用

自1979年起,逐步形成了一套包括抗源搜集、筛选、分析、遗传研究和转育等5个步骤的抗源搜集、研究和应用体系。目的在于寻求尽可能多的,不同于1BL/1RS所含有的Yr9,Lr26和Pm8的,多样化的第二线抗源,并将它们转育到较好的遗传背景中去。至目前为止,已找到33个不同于上述基因的二线抗源,并用其中一些育成了62个农艺性状大为改善的抗病种质,已先后分发给兄弟单位应用。它们的进一步应用将会使我国小麦对这些病害的抗性更为持久,产量更为稳定。

锦橙叶片钾含量光谱监测模型研究

【目的】快速、无损、准确地获取柑橘叶片营养信息。【方法】以盆栽蓬安100锦橙为试材,通过精确控制施肥处理(K0:0g,K1:30g,K2:75g,K3:90,K4:120gk2O/株/年),利用鲜叶进行光谱检测钾素营养状况分析。【结果】可见近红外波段范围内,各施钾处理蓬安100锦橙夏梢叶片光谱反射强度呈K3>K0>K1>K2>K4趋势。通过对反射光谱、一阶微分、二阶微分和倒数对数光谱进行多元散射(multiple scattering correction,MSC)校正处理,运用偏最小二乘法(partial least square method,PLS)与内部交叉验证建立了钾含量预测回归模型,其中反射光谱的二阶微分光谱钾含量定标模型具有最好的预测能力,其预测相关系数最大,r=0.82;预测均方根误差较小,RMSEP=0.0038;偏差(Bias)绝对值最小,Bias=-2.34E-05。【结论】通过锦橙叶片反射光谱二阶微分值与叶片钾含量构建的PLS回归模型,可以较好地预测蓬安100锦橙夏梢叶片钾含量。进一步分析表明,波段477—515nm、541—588nm、632—669nm、701—718nm和754—794nm是反射光谱二阶微分与蓬安100锦橙叶片钾含量定标模型的特征波长。

3.6%阔世玛除草剂对冬小麦净光合速率和气孔导度的影响

为了探明不同生育期冬小麦喷施3.6%阔世玛除草剂对其光合速率和气孔导度的影响。在拨节前、后分两组进行不同浓度喷药试验。结果表明:拔节前、后喷施3.6%阔世玛除草剂均可降低净光合速率,但倒2叶以0.3 kg/hm2剂量在挑旗期的净光合速率最大;喷施0.15 kg/hm2剂量的阔世玛倒2叶在灌浆期的净光合速率较高。气孔导度在短期内随喷药浓度的升高而降低。拔节前、后喷施0.15kg/hm2的阔世玛,倒2叶气孔导度在抽穗期和灌浆期增大,而挑旗期各浓度处理均使气孔导度呈减小趋势。因此,从冬小麦叶片光合特性角度考虑,建议在冬小麦田拔节前喷施0.15～0.3 kg/hm2的3.6%阔世玛进行除草。

不同叶面积指数反演方法比较研究

以PROSAIL模型模拟数据和地面实测数据为基础,分别分析了土壤背景、冠层反射率非各向同性以及随机噪声等因素对几类代表性反演方法的影响(植被指数法、二阶微分法、模型反演法以及方向性二阶微分法)。结果表明在不同条件下,各类反演方法的反演精度差别较大。植被指数NDVI对几种因素的滤除能力都较差,反演精度最低;模型反演精度高于植被指数方法,但会受到土壤背景的影响;二阶微分方法虽然能部分消除土壤背景的影响,但受冠层反射率非各向同性的限制。文中提出的方向性二阶微分法能较好地消除土壤背景和冠层反射率非各向同性的影响,反演精度较前者有所提高,但二阶微分方法易受噪声影响。

林木热解动力学模型研究

介绍针对林木热解特性进行研究所取得的成果．借助于热重实验装置对若干树种试样进行了试验．实验发现，试样从常温至５００℃左右高温的升温热解阶段经历了水份析出、第一步热解过程和第二步热解过程．用Ｄｏｙｌｅ方法和Ｃｏａｔｓ－Ｒｅｄｆｅｒｎ方法对热解的非等温动力学过程进行了推断，结果表明林木的两步主要热解过程均可用简单反应动力学模型进行模化，表现反应级数为２，并且绝大多数热解过程均由两步主导反应控制．

单氰胺及摘叶对“阳光玫瑰”葡萄二次果花芽分化及品质的影响

以二年生“阳光玫瑰”葡萄为试材,一次果成熟采收后留3~4芽修剪,采用不施用单氰胺破眠且摘除植株全部叶片、施用单氰胺破眠且不摘叶、施用单氰胺破眠并摘除植株全部叶片3种处理,以不做处理为对照,研究了萌芽率、花芽分化率、结果枝率、果实品质等指标变化趋势,以期为提高干热河谷区“阳光玫瑰”二次果花芽分化及果实品质提供参考依据。结果表明:摘除植株全部叶片对“阳光玫瑰”二次果萌芽率、花芽分化率、成枝率、结果枝率、穗长、穗宽、单果质量、单穗质量、产量、可溶性固形物含量均得到提升。以施用单氰胺破眠并摘除植株全部叶片处理的效果最好,对“阳光玫瑰”二次果萌芽和花芽分化效果最好,果实品质提升也最佳。

车辆用钢板弹簧的可靠性优化设计

介绍了车辆不同厚度钢板弹簧的可靠性优化设计方法 .在基本随机变量的概率特性已知的情况下 ,运用二阶矩法和约束随机方向法对钢板弹簧进行了可靠性优化设计 ,编制了实用的计算机程序 。

两优培九抽穗期倒二·倒三叶片光合膜部分光能转化特性的研究

[目的]在光合膜水平上对两优培九倒二、倒三叶的光能转化特性进行研究,进一步探讨功能叶倒二、倒三在抽穗期的生理变化,以揭示不同衰老程度叶片的光合功能。[方法]以抽穗期的两优培九为材料,测定倒二、倒三叶的叶绿素、类胡萝卜素、可溶性蛋白和可溶性总糖含量以及类囊体膜PSⅠ、PSⅡ电子传递活性、类囊体膜室温吸收光谱、类囊体膜室温发射光谱等指标。[结果]倒二、倒三叶的叶绿素和类胡萝卜素含量随采样时间的延长而下降;可溶性蛋白含量、可溶性总糖含量都下降,但倒三叶下降幅度比倒二叶大;PSⅠ电子传递活性都在不断下降,PSⅡ电子传递活性则先上升后下降;类囊体膜室温吸收光谱都是先上升后下降,两者的室温发射光谱则是先下降后上升。[结论]功能叶倒三在抽穗期的生理变化比倒二更明显,叶片的光合功能比倒二叶弱,衰老比倒二叶快。

一定生态条件下高产玉米若干生育指标的研究

本文从不同种植密度和施氮量对玉米籽粒产量的影响,建立了二次多项式回归方程。根据玉米的干物质重量、叶面积指数和光合势与籽粒产量之间存在着二次曲线的关系,将不同处理组合各生育时期的干物质重、叶面积指数和光合势分别与籽粒产量建立二次方程,并对方程求极值,从而求出耔粒产量最高时的各生育指标,以此做为最优发展动态的指标。本文还对叶面积指数随时间变化的方程的建立,进行了探讨。

三种市售苦丁茶的红外光谱分析鉴定

对三种市售苦丁茶的红外光谱及二阶导数红外光谱进行了对比分析.结果显示,前两种苦丁茶红外光谱相似度达到99.7%,后者与前二者既有共有的特征吸收峰,在某些区域又表现出显著的差异,而二阶导数谱则表现出更高的分辨率.分析来看,两类苦丁茶共有的特征吸收源于其多酚类成分种类基本相同,而差异的产生则源于其糖类成分及皂苷成分的显著不同.对比分析的结果表明,红外光谱分析法是一种快速、简便、有效的不同种类苦丁茶的鉴定方法.

黄豆幼苗生长过程中第一真叶与第二真叶生理指标的比较

以黄豆[Giycine max (Linn.) Merrill]幼苗的第一真叶和第二真叶为研究对象,测定了第一真叶和第二真叶的可溶性蛋白质、光合色素、丙二醛和抗坏血酸含量以及过氧化氢酶和过氧化物酶活性。结果表明,第一真叶与第二真叶中的可溶性蛋白质含量没有显著性差异;第二真叶中的叶绿素a和类胡萝卜素含量高于第一真叶,分别高23.4%和89.9%,第一真叶中的叶绿素b含量高于第二真叶,高76.9%,总光合色素含量在第一真叶与第二真叶中较为接近,第二真叶中叶绿素a/b的值是第一真叶中的2.18倍;第一真叶的丙二醛含量高于第二真叶,前者是后者的3.04倍;第二真叶的抗坏血酸含量高于第一真叶,是后者的1.52倍;两真叶中未测到过氧化物酶和过氧化氢酶活性。抗坏血酸含量与可溶性蛋白质含量、丙二醛含量和叶绿素b含量为负相关,与叶绿素a含量和类胡萝卜素含量为正相关。

Application of Response Surface Methodology for Optimization of Fluoride Removal Mechanism by Newely Developed Biomaterial

The adsorption capacities of new biomaterials derived from lemon leaf (Citrus sp.) toward fluoride ions have been explored by varying different physicochemical parameters such as pH, initial concentration, adsorbent dose, contact time, stirring rate and temperature. The entire study was done through batch process. Maximum fluoride adsorption of 96.9% - 98.8% was achieved with an initial concentration of 10 mg/L. Langmuir isotherm model well expressed fluoride ad- sorption onto LLD-1, LLD-2 and LLD-3. According to correlation coefficient, the fluoride adsorption onto these 3 ad- sorbents was correlated well with pseudo-second-order kinetic model. From thermodynamic study, the spontaneous nature and feasibility of the adsorption process with negative enthalpy (&#916H0) value also supported the exothermic nature were shown. The rate of fluoride adsorption was mathematically described as a function of experimental parameters and was modeled through Box-Behnken (Response surface methodology). The results showed that the responses of fluoride adsorption were significantly affected by the quadratic term of pH, initial concentration, contact time and temperature and the statistical analysis was performed by ANOVA which indicated good correlation of experimental parameters.