Epitaxial growth of diamond single crystal on surface of milled diamond seeds at high pressure and high temperature

Diamond single crystal was epitaxially grown on the surface of diamond seeds with rough planes at high pressure and high temperature(HPHT)conditions.Fe80Ni20alloy powder was used as catalyst/solvent and natural flake-like graphite was used as carbon source.Diamond single crystals were grown on the diamond seeds at 4.8GPa and 1500K.The morphology of the samples was observed by SEM.The mechanism of diamond growth with smooth planes from original seed with rough planes was studied.

预切种式木薯排种机构设计与试验

针对当前预切种式木薯播种器存在充种效果差、合格指数低的问题,该研究设计了一种由落种滑板、主动辊筒、型孔摩擦带、支撑辊组、从动辊筒及储种箱等组成的预切种式木薯型孔摩擦带式精密排种机构。阐述了排种机构的基本结构和工作原理。对关键部件参数进行设计,通过理论分析确定影响排种机构充种性能的主要因素为型孔摩擦带型孔形状、型孔数量、型孔摩擦带安装倾角、型孔摩擦带速度以及种茎层厚度。基于离散元法(discrete element method,DEM)建立种茎群-型孔摩擦带仿真模型,通过单因素仿真分析各因素对充种性能及种茎群规律的影响。以充种合格指数和漏充指数为评价指标,通过二次回归正交旋转组合仿真分析确定最优参数,利用Design-Expert数据软件,建立各试验因素与评价指标的数学回归模型,并进行参数优化。结果表明,影响充种合格指数和漏充指数的因素主次顺序为型孔摩擦带速度、型孔摩擦带安装倾角和种茎层厚度,圆整后的最优参数为型孔摩擦带速度0.6 m/s、型孔摩擦带安装倾角45°,种茎层厚度250 mm,此时的模型预测充种合格指数为94.63%,漏充指数为3.42%,重充指数为1.95%。在最优参数下进行台架试验验证,种茎层厚度为220~280 mm,型孔摩擦带速度0.6 m/s,型孔摩擦带安装倾角45°,C型孔和型孔数12条件下,充种合格指数为94.13%,漏充指数为3.77%,验证试验结果与模型预测值相对误差小于5%。所设计的排种机构作业效果优于现有槽轮式排种机构,品种适应性良好,符合木薯精密播种的农艺要求。研究结果可为木薯精密播种器研制提供参考。

南方90份秋播区蚕豆粒型性状的SSR关联分析

蚕豆(ViciafabaL.)是我国重要的食用豆作物,在我国南方为秋播作物,主要生产大粒鲜食型蚕豆,对该地区蚕豆资源进行粒型性状关联分析,发掘与其关联的分子标记,有助于鲜食型蚕豆分子标记辅助育种。本研究以90份秋播区蚕豆资源为材料,于2019年和2020年对其粒型性状进行了表型鉴定;采用67对多态性的SSR标记对群体进行基因型鉴定,共扩增出278个等位变异,平均等位基因数目为4.1,聚类分析将该资源分成3大类,其中粒长、粒宽和百粒重3个性状值较大的品种主要分布在A类群。在群体结构分析的基础上,利用TASSEL软件的MLM(Q+K)模型分析了67个SSR标记与粒型性状的相关性,通过关联分析共检测到50个与粒型性状显著相关联的分子标记(P<0.001),其中有29个标记P值小于0.0001。在多年多点的分析中,ICS48和ICS455同时与粒宽和粒重显著关联。根据关联分子标记的稳定性和贡献率,得到3个与粒型相关的优势等位位点:ICS48-H1、ICS51-H1以及ICS455-H3(P<0.0001;r>18%)。本研究将有助于我国秋播区蚕豆的分子标记辅助选择和分子设计育种。

银杏无性系种实的无胚现象及其主要成分比较分析

【目的】全面测定银杏无性系种实的无胚率以及有胚、无胚种实的主要成分,筛选出无胚率高的银杏无性系种质资源,深入研究种实无胚现象出现的原因与机制,为银杏产业资源的进一步开发利用提供参考。【方法】于江苏省徐州市邳州国家银杏良种基地随机采集47个无性系雌株种实,抽样后逐一剥开,开展无胚现象调查,计算无胚率。根据国家和行业相关标准,区分银杏无胚种实、有胚种实,并分析其主要成分。【结果】47个银杏无性系的无胚率在17.16%~100%之间,平均59.74%,中位数59.02%,方差分析发现无性系之间的无胚率差异显著。银杏无性系的果形指数在1.19~1.81之间,果形指数与无胚率存在显著性相关,相关系数为-0.285。选择12个无性系测定发现,无胚银杏种实的脂肪、可溶性糖、淀粉、可溶性蛋白、总氨基酸、总黄酮、萜内酯含量与有胚银杏种实差异不显著,银杏毒、Ca、Fe含量显著低于有胚种实。无胚率与淀粉、萜内酯含量均有较强相关性,相关系数分别为0.698、-0.599。【结论】从胚性有无角度深化对银杏种实加工利用的科学认识,发现银杏主要无性系胚性关系,找到无胚率90%以上或完全无心的银杏种质资源,区分无胚、有胚种实,分析其主要营养成分、矿物质和主要次生代谢产物的成分差异及其与胚性的关系,证实银杏无胚率与其淀粉含量呈极显著正相关,与其萜内酯含量呈显著负相关等,为银杏果业开发提供更精准的科技支撑。

堆积硅料的阶跃分布孔隙率对准单晶铸锭过程籽晶熔化的影响

本文针对光伏太阳能用准单晶硅铸锭系统的硅料熔化过程进行了数值模拟研究,尤其是孔隙率阶跃分布的堆积硅料熔化过程对籽晶熔化的影响。研究结果表明:堆积硅料孔隙率呈轴向阶跃分布有利于降低籽晶的熔化比例;籽晶的熔化界面形状主要受下层孔隙率影响,在特定的平均孔隙率范围内,上下两层孔隙率差异较小时,孔隙率的轴向阶跃分布对籽晶的熔化界面形状影响较小;当籽晶的熔化比例相近时,平均孔隙率越小,籽晶的熔化界面形状越平缓,越有利于籽晶边缘区域的保留;当平均孔隙率一定时,下层孔隙率越小越有利于籽晶边缘区域的保留。堆积硅料区域孔隙率呈径向阶跃分布会使籽晶的熔化界面形状发生畸变,内层孔隙率的逐渐增大会使籽晶的熔化界面形状由“凸”逐渐转变为“凹”,外层孔隙率不大于内层孔隙率时籽晶可以得到有效保留;内外两层孔隙率差值越小,籽晶的熔化比例越小。籽晶的熔化比例分布在不同轴向阶跃分布孔隙率下呈现一定的中心对称性,而在不同径向阶跃分布孔隙率下呈现一定的周期性,孔隙率均匀分布时的籽晶熔化界面形状优于其他情况。在实际工况条件下,可以根据由不同孔隙率分布条件下获取的籽晶熔化状态数据绘制的等值线图对堆积硅料区域的孔隙率分布进行合理配置。

科尔沁沙地75种植物结种量种子形态和植物生活型关系研究

研究了科尔沁沙地75种植物的结种量、种子形态、植物生活型关系。结果表明,灌木和半灌木(小半灌木)的结种量比草本植物的大;就草本植物而言,多年生植物的结种量较一、二年生植物的小;植物结种量和种子重量之间存在显著负相关;植物结种量和种子形状之间存在显著负相关,即种子越接近圆球形,结种量越大;占绝大多数的草甸植物结种量相对较小;而在物种数占总物种数的百分数相近时,草原植物的结种量最小,沙生植物的最大,杂草植物居中。

中国银杏的种核类型及其特征

银杏种内变异较大。 2 0世纪 5 0年代起 ,通过广泛调查、收集我国银杏的核用品种资源 ,对种实不同发育时期的组织结构及形态特征进行了解剖观察。主要根据种实的珠托、种核的形状、长、宽、厚及种核两侧、顶端的特征 ,将银杏种核分为长子、佛指、马铃、梅核、圆子 5种类型 ,并确定了隶属于各个类型的主要栽培品种。通过对每一类型的种核重、核形指数及种仁中干物质、直链淀粉、支链淀粉、淀粉、粗蛋白、可溶性糖、氢氰酸含量的分析 ,对种核品质作了鉴评 ,为银杏核用品种资源的利用和改良提供了依据。

大豆粒形性状QTL的精细定位

在溧水中子黄豆×南农493-1衍生的504个F2:6家系中选择Satt331～Satt592目标区间7个杂合单株和168个重组单株,衍生成356株RHL-F2个体(群体Ⅰ)和168个重组体家系(群体Ⅱ)。群体Ⅱ来自142个F2:6家系,若每个F2:6家系只保留1个重组家系则构成群体Ⅲ。采用lasso和复合区间作图(CIM)法检测3个群体粒形性状2种指标的QTL。结果表明,lasso法检测到的粒长关联标记是O19和S21/Satt331,而CIM检测到的QTL区间是S21～S22和O23～O19;lasso法检测到的粒宽关联标记是O19/O21,而CIM检测到的QTL区间是O23～O19/O19～O21;长宽比与S21～S22关联是由于粒长QTL引起的,与O23～O19/O19～O21关联是由于粒长和粒宽QTL引起的。将原Satt331～Satt592目标区间的粒长QTL剖分为与标记S21～S22和O23～O19/O19～O21关联的2个多效性QTL。根据大豆基因注释数据库,Glyma10g35240和Glyma10g34980可能是控制粒形性状发育的候选基因。

油茶果实经济性状及含油率比较

为了探索油茶不同品种种子、种仁含油率及其与果实经济性状间的相关性,对贵州黎平东风林场油茶物种园的12种油茶品种种子、种仁含油率及果实经济性状进行了研究。结果表明:1)油茶的种仁含油率为34.34%～52.32%,平均为44.30%,变异系数为14.14%;种子含油率为14.22%～36.67%,平均值为26.57%,变异系数为32.77%,种间差异较大。2)果实经济性状中,果实质量和种籽质量品种间差异较大,而果形指数品种间差异较小;广西柏白大果果实经济性状变异系数最小,差异性小属稳产品种,德化红花油茶变异系数最大,差异性大。3)与油茶种仁含油率呈显著正相关的有种子含油率和鲜籽出干籽率;呈显著负相关的为鲜籽含水量;与油茶种子含油率呈显著正相关的有种仁含油率和鲜籽出鲜种仁率,其呈负相关的最高指标是鲜籽含水量;与油茶鲜籽率呈显著正相关的有鲜果出干籽率、果形指数,呈显著负相关的有单果质量、单果心室数和单果籽数。

不同粒重、粒型花生种子吸水规律及萌发特性的研究

为探讨花生种子粒重、粒型对萌发的影响,以不同花生品种种子为试材,采用水培方法,研究其发芽势、发芽率、吸水率、吸水量、吸水速率与粒重类型、形状间的关系。结果表明,不同粒重类型花生种子的发芽势间均无显著差异;花育20号各粒重类型种子的发芽率间差异均不显著,花育33号、花育22号、花育25号3个品种的大粒重类型和中粒重类型种子均与小粒重类型种子达显著或极显著差异,小粒重类型种子的发芽率最低;不同粒重类型种子吸水率趋势均表现为小粒重类型>中粒重类型>大粒重类型;播种单位面积各粒重类型花生种子,其萌发所需吸水量与吸水速率大小的变化趋势一致,均表现为大粒重类型>中粒重类型>小粒重类型。相关分析表明,种子吸水率与种子重量、长度、宽度、厚度均呈负相关,与宽度的关联度最大,与厚度最小;种子萌发所需吸水量与吸水速率均与种子重量、长度、宽度、厚度呈正相关,种子吸水量与厚度关联度最大,长度次之;吸水速率与长度的关联度最大,宽度次之。从萌发的角度考虑,选用籽仁细长饱满的中粒重类型的种子最佳。本研究为花生选种、节本增效提供了理论依据。

南阳彩色小麦籽粒性状分析初报

为给小麦新品种的种植、加工和开发利用提供科学依据,以南阳灰麦、蓝麦、普通紫麦和硬质紫麦为材料,对南阳彩色小麦品种中的籽粒形状、千粒重、容重、比重等性状指标进行了测定。结果表明,南阳彩色小麦尤其是灰麦、蓝麦和硬质紫麦籽粒较长,属于瘦长型籽粒品种。千粒重属中等水平;容重除蓝麦外,其余都达不到一等小麦的要求;比重也比普通小麦偏低,因而这些性状限制了南阳彩色小麦在食品加工上的某些应用,但综合其营养价值和保健功能,这些品种在我国传统食品和功能食品上仍有较大的开发前景。

土壤种子库的分类系统和种子在土壤中的持久性

对国际上已经发表的10个土壤种子库分类系统的内容进行了总结和阐述,并对土壤种子库分类系统进行了评述,其中Thompson & Grime在1979年提出的把土壤种子库分为短暂土壤种子库(Transient soil seed bank)和持久土壤种子库(Persistent seed bank)的二元分类系统以及Thompson等人提出的把土壤种子库分为(1)短暂土壤种子库,(2)短期持久土壤种子库(Short term persistent seed bank),(3)长期土壤种子库(Long term persistent seed bank)的三元分类系统在生态学文献中已被广泛采用。在此分类的基础上产生了植物种子在土壤中的持久性(Persistence)概念,持久性是指植物的一种特性,是指植物的种子在土壤中能够存活超过1a的特性;植物种子的持久性被认为是一种对环境的进化适应,它可以在多个生长季节萌发从而分担环境震荡的风险,持久土壤种子库不仅在不稳定的环境里占有优势;即使在稳定的环境里,也被认为能够减少种内和种间的竞争;造成持久性的原因可分为环境因子和种子本身的特性比如休眠等两个方面,持久土壤种子库的出现使得土壤种子库的研究与进化生物学结合起来,使得土壤种子库的研究进入一个新的领域,更易激发人们的兴趣。关于种子的大小、形状及持久性的关系问题已经引起了相当的争论,基本上有4种格局:一是种子大小和形状与种子在土壤中的持久性有关,小而圆或扁的种子在土壤易存活持久;二是种子大小与种子在土壤中的持久性有关,小种子在土壤中易存活持久,但种子形状与持久性无关;三是种子大小、形状与种子在土壤中的持久性无关;四为较大的种子在土壤易存活持久,而种子形状与种子在土壤中的持久性无关。影响种子在土壤中的持久性因子比较复杂,总结过去的文献发现主要有以下几个因子:①种子的散布方式,②捕食,③植被的物种组成,④风,⑤土壤基质,⑥火,⑦干扰等。通过比较分析和研究,提出影响种子大小和在土壤中的持久性关系格局的关键因子是气候,特别是生态系统所在地的雨量;湿润气候下容易产生前两种格局,而干旱环境下的生境容易产生后两种格局。

大豆粒形性状主效QTL、环境互作和上位性检测

【目的】定位大豆粒形性状的主效QTL、环境互作和QTL间上位性。【方法】以栽培大豆晋豆23为母本,半野生大豆灰布支黑豆(ZDD2315)为父本所衍生的447个RIL构建的SSR遗传图谱及混合线性模型分析方法,对3年大豆粒形性状进行主效QTL、环境互作和QTL间上位性检测。【结果】共检测到7个与粒长、粒宽、粒厚以及长宽比、长厚比和宽厚比相关的QTL,分别位于D2、C2、J_2和O连锁群上,其中粒长、长厚比和宽厚比均表现为遗传正效应,说明增加其等位基因来源于母本晋豆23。同时,检测到3对影响粒宽和宽厚比的加性×加性上位性互作效应及其与环境互作的QTL。【结论】主效QTL对粒形性状遗传产生的影响最大,上位性次之,环境互作最小,说明加性效应、加性×加性上位性互作是大豆粒形性状的重要遗传基础。

大豆粒形性状与百粒重的QTL定位

文章选用东农46和L-100杂交构建的F2:10、F2:11代大豆重组自交系群体127个家系为作图群体,通过全基因组重测序技术,开发bin标记,构建高密度遗传连锁图谱,结合两年四点的大豆粒形性状和百粒重表型数据,利用IciMapping 4.0软件的完备区间作图法作加性QTLs和QTLs间上位性互作检测。结果表明,经粒形性状和百粒重主效QTLs检测,获得81个与大豆粒长、粒宽、粒厚、粒体积和百粒重相关QTLs,分布于18条染色体,贡献率1.66%~30.70%,其中贡献率最高位点分别为qSL-4-2(23.85%)、qSW-1-1(15.40%)、qST-1-2(17.66%)、qSV-15-1(30.70%)和q100-SW-19-1(15.43%);经相关性状加性×加性上位性互作检测,获得43对大豆粒形性状和百粒重加性×加性上位互作效应QTLs,贡献率1.41%~23.19%。

大麦籽粒大小的差异性及相关性分析

本文对1994～1997四个年份收获的18个大麦品种的72个样品的种子粒形的研究，结果表明：大麦种子粒形既受遗传因素的控制，又受环境因素的影响。对大麦籽粒选种,应选择籽粒宽度较大而长宽比较小的品系，这样既可改变种子的粒型又可以提高种子的千粒重。

国产藜科14种植物种皮微形态特征比较研究

应用扫描电子显微镜和光学显微镜观察了中国产藜科(Chenopodiaceae)5族10属14种植物的种子形态和种皮微形态结构。观察结果表明:供试的14种藜科植物的种子多为卵形和圆形,少数为双凸镜形;种皮表面都具有网状纹饰,包括浅网纹、负网纹和穴状网纹。种皮可分为膜质和壳质2类,其中,膜质型种皮表面不光滑,除网状纹饰外,还有瘤状或褶皱状等纹饰,网眼无规则,纹饰排列无序,猪毛菜族(Salsoleae C.A.Mey.)的松叶猪毛菜(Salsola laricifolia Turcz.ex Litv.)及樟味藜族(Camphorosmeae Moq.)的地肤〔Kochia scoparia(L.)Schrad.〕、全翅地肤(K.krylovii Litv.)、黑翅地肤(K.melanoptera Bunge)、雾冰藜〔Bassia dasyphylla(Fisch.et Mey.)O.Kuntze〕、钩刺雾冰藜〔B.hyssopifolia(Pall.)O.Kuntze〕、樟味藜(Camphorosma monspeliaca L.)、兜藜(Panderia turkestanica Iljin.)和棉藜(Kirilowia eriantha Bunge)均属此类;壳质型种皮表面近光滑,网眼规则,排列整齐有序,少数为不规则浅穴,网脊平而不明显或凹陷,滨藜族(Atripliceae C.A.Mey.)的滨藜〔Atriplex patens(Litv.)Iljin.〕、碱蓬族(Suaedeae Reich.)的角果碱蓬〔Suaeda corniculata(C.A.Mey.)Bunge〕、纵翅碱蓬〔S.pterantha(Kar.et Kir.)Bunge〕和异子蓬(Borszczowia aralocaspica Bunge)以及藜族(Chenopodieae C.A.Mey.)的刺藜(Chenopodium aristatum L.)均属此类。各族之间种皮微形态结构也有一定的区别。根据种皮微形态,地肤属(Kochia Roth)与雾冰藜属(Bassia All.)的关系较近,属的界限和部分种类的亲缘关系需要进一步界定。藜科植物种皮表面大部分凹凸不平,这种结构可能与荒漠干旱生境下吸收和保留水分有关。

绢蒿荒漠植物种子大小、形状变异及其生态适应特征

广布于北疆地区的绢蒿荒漠草地作为重要牧场蕴含着丰富的生物多样性。收集了绢蒿荒漠的88种植物种子,对种子大小、形状及物种生活型进行了测定和分析,利用系统比较的方法对不同种子的大小和形状两个主要性状进行了谱系信号分析,并对不同种子对荒漠、半荒漠环境条件的适应类型进行了归纳分类。结果表明,88种种子大小可划分为A型(0.01~0.10mg)、B型(0.10~1.00mg)、C型(1.00~10.00mg)和D型(10.00~50.00mg)4种类型,其中B和C型种子在数量上占优势地位。所涉及物种可分为6种生活型,以一年生、多年生及短命植物为主。种子形状指数为0.00~0.20,细长或扁平种子有42种,球形或接近球形种子有46种。种子大小和形状在不同科间、科内种间以及同种植物异型种子间均具有极显著差异。种子大小无明显的谱系信号,存在一定的可塑性。种子形状具有明显的谱系信号,表现出较强的稳定性。绝大多数植物种子能够通过种子多型性、产生种子粘液、具有助力传播结构、特殊生活型以及动物消化道传播等适应对策对特殊环境产生很强的适应性。

大豆籽粒大小与形状性状的QTL定位

大豆籽粒大小和粒形性状不仅与产量和外观品质紧密相关,还对机械化播种有着一定的影响。本研究采用大粒栽培品种冀豆12与小粒半野生地方品种黑豆（ZDD03651）杂交衍生的包含188个重组自交系的F6：8和F6：9群体为材料,对粒长、粒宽、粒厚、长宽比、长厚比和宽厚比的遗传结构进行分析,并分别以Win QTLCart 2.5、QTLNetwork2.1和Ici Mapping 4.1 3种模型对以上性状的加性效应QTL,QE互作效应及上位性互作效应进行检测。6个性状的广义遗传率介于64.01%～79.57%,遗传力较高,且除粒厚外的其他性状受环境影响显著。共定位到加性效应QTL 38个,单个QTL的贡献率介于2.21%～10.71%之间,分布在12条染色体的17个标记区间内,且12个染色体区段至少与2种性状相关。两种及以上模型同时检测到的QTL有24个,3种模型均能检测到的QTL共8个,分别为qSL-17-1、qSL-18-1、qSW-6-1、qST-2-1、qST-6-1、qSLT-2-2、qSWT-2-1和qSWT-20-1。检测到7对上位性互作QTL,分别涉及粒长、粒宽、长宽比、长厚比和宽厚比,互作效应贡献率介于0.78%～6.20%之间。QE互作效应贡献率均较低,介于0.0005%～0.3900%之间。以多种模型同时检测结果准确性较高,可为分子标记辅助育种工作提供可靠理论基础。

油茶果实发育特性及水分、油脂含量动态分析

以油茶长林4号、40号和166号为材料,研究各品种果形、果重、水分及油脂含量的变化规律。结果表明:①5～8月份为果实体积迅速膨大期,8月份后基本停止增大,果皮厚度从6月份开始停止增厚,并逐渐变薄;果实形状与品种有较大的关联性,但均从圆橄榄形逐渐生长成其他各种果形。果实横向膨大方向不均一,不同时期纵向生长与横向生长速度也存在差别;②果实重量从6月份开始迅速增长,到8月份基本保持稳定,种子生长速度比种皮生长速度更快,鲜果出籽率与果实重量变化规律一致;③果皮含水率在6～7月份有微小的下降,而后一直保持到成熟。种子含水率由5月份96%下降到10月份果实成熟时的45%,其中8～10月份下降速度迅猛;④干籽出仁率从7月份15%开始一直稳定上升到10月份的67%;油茶7～10月份果油率分别为0.01%、0.16%、2.77%和7.54%,其中8～10月份为种子油脂迅速增长期。

花生感官品质研究

从山东省花生研究所搜集、保存的国内外花生种质资源中随机抽取265份,并对265份花生品种的感官品质米型、米色以及口味进行量化评分。结果表明,栽培花生五大类型间米色、米型、口味的表现差异大,多粒型花生的口味优均达到一级水平;普通型花生的米型较优,与另外四种类型花生品种的米型相比平均值最高;龙生型花生品种米色、米型和口味最差;中间型花生品种米色、米型和口味变异范围比较大,这与其系统来源有相当大关系。