基于55K SNP芯片的山西冬小麦种质资源遗传多样性分析

【目的】分析山西省冬小麦种质资源的遗传多样性演变规律,为山西省小麦育种的亲本选配和品种选育提供更丰富多样的原始亲本材料。【方法】以山西省冬小麦323份地方品种和105份育成品种为自然群体,利用55K SNP芯片对428份自然群体进行全基因组扫描,分析品种间的遗传多样性、遗传结构、主成分、遗传聚类及亲缘关系。【结果】SNP位点在21条染色体上的分布范围为329—1639个,平均值为1152个;7个部分同源群中的分布范围为2154—3852个,平均值约为3456个;基因组的分布规律为:B基因组>A基因组>D基因组;基因组注释多态性标记,在基因间区分布最多,约占50%,分析表明,SNP位点在21条染色体、7个同源群和3个基因组上均有覆盖,但分布各异,多态性比率为45.60%。整个群体的平均观测杂合度(0.0185)均低于平均期望杂合度(0.4992),整个自然群体的香农-威纳指数和多态性信息含量的变化幅度不大。对比自然群体多样性各参数,发现群体的遗传多样性不高,育成品种的遗传多样性比地方品种略高。群体结构分析将群体分为2个类群,第Ⅰ类群307份材料,以地方品种为主;第Ⅱ类群121份材料,以育成品种为主。主成分和聚类分析均将自然群体分为5个类群,第Ⅰ类群品种间的遗传距离平均值为0.21831,变幅为0.00127—0.72461;第Ⅱ类群品种间的遗传距离平均值为0.14619,变幅为0.00038—0.76489;第Ⅲ类群品种间的遗传距离平均值为0.16521,变幅为0.00049—0.43033;第Ⅳ类群品种间的遗传距离平均值为0.17643,变幅为0.00118—0.60496;第Ⅴ类群品种间的遗传距离平均值为0.12039,变幅为0.00042—0.37032,可见,山西省冬小麦品种间的遗传距离变异幅度较大,但平均遗传距离值较低,聚类分群明显,类群中部分品种的遗传关系较近。经对比,第Ⅰ类群和第Ⅳ类群的平均遗传距离均要高于第Ⅱ类群、第Ⅲ类群和第Ⅴ类群,第Ⅰ类群和第Ⅳ类群的遗传距离变幅大于第Ⅲ类群和第Ⅴ类群,可知,育成品种的遗传距离普遍大于地方品种。【结论】利用55K SNP芯片对山西省冬小麦种质资源进行遗传多样性分析,明确了山西省冬小麦育成品种和地方品种在基因组层面上的遗传多样性分布特点,育成品种通过外源基因的导入有利于品种的遗传多样性提高,地方品种的遗传多样性相对较低,同时,极少数品种的亲缘关系呈两极分化,在后续利用时应合理地区分利用。

基于55K SNP芯片揭示小麦育种亲本遗传多样性

为了解不同省份小麦亲本材料间的遗传多样性,以150份分布于安徽、江苏、河南、四川及山东等省份小麦种质资源为试验材料,利用小麦55K SNP芯片对其进行遗传多样性分析、聚类分析、主成分分析及群体结构分析。结果表明,在150份小麦材料中共检测到52,537个SNP位点,质控后共获得39,422个有效标记,其中多态性标记为38,135个,占有效标记数96.74%。多态性标记在亚基因组间分布呈现D(10,450)<A(12,365)<B(15,290);平均多态信息含量(PIC)为0.315,变幅为0.068~0.375。各省供试材料平均遗传距离呈现:河南省>四川省>山东省>江苏省>安徽省;聚类分析、主成分分析和群体结构分析结果高度一致,分群结果与血缘关系、区域来源及育成单位均较为吻合。本研究表明各省份平均多态性信息含量处于中度多态水平,但材料平均遗传距离较为接近,仍需引入优质种质资源,缓解材料同质化情况,增加小麦应对逆境胁迫能力,减轻小麦实际生产中的脆弱性及风险性。

高频电阻焊K55钢级套管的研发

简述了国内外K55钢级套管的研究情况。根据宝山钢铁股份有限公司HFW生产线的特点,指出通过对焊管进行整管热处理可以获得目标力学性能,同时解决因成型技术导致的材料加工硬化的难题。研究参考了相变诱发塑性(TRIP)钢种设计的思路,结合油田用户的需求,采用两相区淬火后高温回火的整管热处理工艺,实现了K55钢级套管的工业化生产。

应力比对K55套管钻井钢疲劳裂纹扩展性能的影响

利用电液伺服疲劳实验机及SEM研究了应力比对K55套管钻井钢疲劳裂纹扩展行为的影响。结果表明:应力比对裂纹失稳区起始点对应的应力强度因子范围ΔK值具有显著的影响。随着应力比的增加,裂纹扩展失稳区起始点对应的裂纹扩展速率具有显著的降低,疲劳裂纹扩展门槛值也呈现显著的降低趋势。当疲劳裂纹逐渐由Paris区过渡到失稳扩展区,平均载荷逐渐取代应力强度因子幅度ΔK作为裂纹扩展的主导驱动力。当裂纹扩展至拉伸过载区,断口表面则呈现明显的冲击断裂特征。

基于55K SNP芯片的普通小麦穗长非条件和条件QTL分析

【目的】进一步挖掘小麦穗长具有利用价值的数量遗传位点(QTL),同时深入探究穗长与其他重要农艺性状之间的遗传关系,为精细定位和分子辅助选择育种奠定基础。【方法】以20828为母本、SY95-71为父本,构建126份F7代重组自交系群体。将亲本及其重组自交系分别于2016—2017年和2017—2018年生长季种植在中国四川省成都市温江区试验基地、中国四川省崇州市试验基地、中国四川省雅安市试验基地以及孟加拉国库尔纳市试验田,调查7个不同环境下的穗长表型。利用基于小麦55K SNP芯片构建的遗传连锁图谱进行非条件QTL的定位,并分析其效应。分别以株高、穗茎长、每穗小穗数和千粒重为条件,对定位到的主效QTL进行条件QTL分析,分析穗长与它们的遗传关系。【结果】通过非条件QTL定位到13个穗长QTL,分别位于1A、1D、2B、2D、4B、6D和7A染色体,LOD值为2.79—6.19,贡献率为5.35%—12.77%。其中,定位到3个稳定遗传的主效QTL:QSl-sau-2SY-2B、QSl-sau-2SY-2D.5和QSl-sau-2SY-4B,贡献率分别为6.54%—11.72%、10.16%—12.57%和5.35%—10.92%。这三个主效QTL在多环境分析中也可以检测到。进一步聚合分析表明,聚合QSl-sau-2SY-2B、QSl-sau-2SY-2D.5和QSl-sau-2SY-4B增效位点的株系穗长表型显著长于聚合任意2个主效QTL或仅含单个主效QTL增效位点的株系。同时,发现QSl-sau-2SY-2B对于株高、穗茎长、每穗小穗数和千粒重均没有显著影响,QSl-sau-2SY-2D.5对于千粒重有显著影响,达到3.98%,而对于株高、穗茎长和每穗小穗数没有显著影响,QSl-sau-2SY-4B对于株高和穗茎长有极显著影响,分别达到-12.28%和-22.26%,而对于每穗小穗数和千粒重没有显著影响。条件QTL分析结果表明,在QTL水平上,QSl-sau-2SY-2B与株高和穗茎长无关,但受到每穗小穗数和千粒重的影响,QSl-sau-2SY-2D.5与穗茎长、每穗小穗数和千粒重无关,但受到株高的影响,QSl-sau-2SY-4B与穗茎长和千粒重无关,但受到株高和每穗小穗数的影响。【结论】定位到3个控制穗长且稳定遗传的主效QTL——QSl-sau-2SY-2B、QSl-sau-2SY-2D.5和QSl-sau-2SY-4B。其中,QSl-sau-2SY-2B可能为新的QTL,独立于株高和穗茎长遗传。

犬1型腺病毒E1B-55K蛋白的结构预测及分析

犬1型腺病毒E1区包括E1A、E1B-55K和E1B-19K。为了研究E1B-55K可延缓细胞过早凋亡,并协助mRNA翻译的作用。本文采用生物信息学方法预测E1B-55K蛋白的理化性质、亲疏水性、跨膜区结构、二级及三级结构、磷酸化及糖基化位点和抗原表位,并分析其结构和功能。结果发现E1B-55K有424个氨基酸,原子组成为C2199H3535N575O538S39,分子量为47887.13,带负电与正电的氨基酸残基总数分别为25和46个,不稳定指数为42.53。E1B-55K蛋白有23个磷酸化位点。只有1个糖基化位点位于第64位。E1B-55K是平均亲水系数为0.662的疏水蛋白,无信号肽和跨膜区结构。二级结构中折叠占12.50%、螺旋占38.68%、无规卷曲和延伸链分别为23.58%和25.24%。在三级结构中获得E1B-55K蛋白的可信度和覆盖率分别为38.6%和2%。有17个抗原决定簇和45个优势的B细胞抗原表位存在于E1B-55K蛋白中。从而得出预测E1B-55K蛋白的性质、结构和功能有助于建立基于E1B-55K的ELISA检测方法和亚单位疫苗的结论。

K55钢级Φ177.8mm石油套管的工艺研究

文章介绍了特钢分公司Φ120 mm生产线的工艺特点及技术装备,并介绍了该生产线试制K55钢级Φ177.8 mm石油套管变形量分配及工艺参数设计以及轧制情况,并且对生产中所存在的问题提出了注意事项。

K55的生产工艺特点及M65的开发

在述及我公司K5 5钢级石油套管生产中成功地采用的主要工艺措施基础上 ,进一步介绍了M6

转炉工艺K55钢级石油套管接箍料的开发

介绍了80t氧气顶底复吹转炉经LF、VD处理后连铸出Φ210mm及Φ270mm圆坯,经Accu-Roll轧机生产Φ194mm×16mm和Φ273mm×20mm接箍料无缝钢管,通过精准的连铸坯成分控制和控轧控冷工艺。

梅七线K55滑坡的整治小结

一、原工程及第一次整治工程概况梅七线K54+960～K55+128这段路基为与杏树坪煤矿专用线并行路基。以梅七线而言,最高边坡达24m,线路中心最高挖深20m,专用线的路基面比梅七线高出3.5～8.0m,两线的中心间距为14～18m。山坡表面为严重风化的残一坡积砂粘土(厚1～3米),其下即为保持原始产状的三迭系砂岩夹页岩。土壤天然含水量大,局部地段成滞水。

济麦44/济麦229重组自交系群体籽粒蛋白质含量QTL分析

小麦籽粒蛋白质含量与面团流变学特性及加工特性的关系密不可分。本研究在2020—2021年济南试验基地(E1)及2021—2022年济南试验基地(E2)和济阳试验基地(E3)三个环境下,以“济麦44×济麦229”构建的包含285个家系的重组自交系群体(F2∶6RILs)为材料,利用小麦55K SNP芯片构建高密度遗传连锁图谱,对籽粒蛋白质含量进行QTL分析。结果共筛选到2344个SNP标记用于构建遗传连锁图谱,图谱总长度3349.95 cM,平均标记密度为1.43 cM/标记。通过对籽粒蛋白质含量的QTL分析,共检测到18个籽粒蛋白质含量相关QTL,分布在1A、1B、2B、3D、4B、4D、5A、5B、5D、7A、7B共11条染色体上。Qpc.saas.4B-1在E1、E2和E3三个环境和BLUE(最佳线性无偏估计)值中均被稳定检测到,可以解释3.26%~23.79%的表型变异。Qpc.saas.4D和Qpc.saas.5A在两个环境和BLUE值中被检测到,分别解释2.42%~11.18%和2.48%~5.47%的表型变异,且Qpc.saas.4D与小麦矮秆基因Rht-D1b物理位置重合。本研究中检测到的QTL新位点Qpc.saas.4B-1、Qpc.saas.4D和Qpc.saas.5A是控制籽粒蛋白质含量的主效基因,具有高表型变异解释率。本研究结果可为小麦品质育种提供分子标记及理论参考。

优质小麦新品种信麦1168的遗传基础分析

为研究小麦新品种信麦1168的遗传物质基础,利用小麦55K芯片对检测到的40465个SNP标记分析双亲扬麦158和豫麦18对信麦1168的遗传贡献率。结果表明,母本扬麦158对信麦1168的遗传贡献率为54.71%,父本豫麦18对信麦1168的遗传贡献率为45.29%,扬麦158对信麦1168的贡献略大于豫麦18。从染色体水平看,扬麦158的1A、2A、4A、5A、7A、1B、2B、3B、4B、6B、1D、2D、3D、4D和7D等染色体对信麦1168的贡献率超过50%,在1B染色体上超过80%;豫麦18的3A、6A、5B、7B、5D、6D染色体对信麦1168的遗传贡献率均大于50%,在5D染色体上遗传贡献率超过70%。遗传贡献率分析结果表明,相同SNP位点分析和基因图谱分析结果高度一致。本研究揭示了信麦1168的遗传基础组成,以期为我国小麦种质资源保护、遗传研究与应用、亲本选配和种质资源创新提供科学依据。

利用55K SNP芯片研究小麦新品种信麦163的遗传构成

为明确国审小麦新品种信麦163的分子遗传基础,利用小麦55K SNP育种芯片对信麦163及其母本信阳234和父本丰抗38进行分析。结果表明,信阳234和丰抗38对信麦163的遗传贡献率分别为49.60%和50.40%。在基因组和染色体水平上,双亲对信麦163的遗传贡献率差异较大:母本信阳234对信麦163 A、B、D三个基因组的贡献率分别为49.34%、52.52%和45.61%,贡献率超过50%的染色体有4A、5A、7A、4B、5B、6B、7B、1D、5D、6D和7D,其中在7A、7B、7D上遗传贡献率超过60%;父本丰抗38对信麦163 A、B、D三个基因组的贡献率分别为50.66%、47.48%和54.39%,贡献率超过50%的染色体有1A、2A、3A、6A、1B、2B、3B、2D、3D和4D,其中在4D染色体上遗传贡献率超过80%。在3A、4D、6B等染色体上的遗传形式主要表现为亲本遗传信息以染色体大片段形式传递到子代。SNP(单核苷酸多态性)基因型图谱、SNP位点分析与遗传贡献率分析结果具有较好的一致性。本研究结果展示了杂交育种对后代基因组造成的影响,可为信麦163在遗传改良和生产中的应用提供科学依据。

航天诱变小麦突变体籽粒表型分析和真实性鉴定

为探究航天诱变小麦突变体的真伪,以实践十号卫星搭载创制的周麦18 SP5突变群体为材料,对其籽粒表型进行分析,同时采用42对SSR标记和55K SNP芯片技术对籽粒表型差异较为显著的4个突变体进行真实性鉴定。籽粒表型分析发现,突变群体的千粒质量、粒长差异显著,其中千粒质量变异最为丰富,粒宽差异不显著,且突变群体的平均粒长、粒宽和千粒质量均显著高于野生型,说明航天诱变的有益突变频率较高。SSR标记鉴定发现,突变体ZM18-112与野生型的差异标记为18个,多态性比例高达42.85%,而ZM18-105、ZM18-26和ZM18-7与其野生型的差异标记均不超过3个。SNP芯片鉴定发现,ZM18-112与野生型的差异SNP位点所占比例高达13.3012%,而其他3个突变体与野生型的差异SNP位点所占比例不超过0.7689%。认为突变体ZM18-112是由于异花授粉或机械混杂产生的假突变体,而ZM18-105、ZM18-26和ZM18-7与野生型的遗传背景基本一致,是经过航天诱变而产生的真实突变体。

小麦品种烟农999高产遗传基础解析

小麦品种烟农999具有高产、稳产、广适等特性,明确烟农999的遗传特性,挖掘其高产关键区段,可为烟农999育种及生产应用提供理论支撑。本研究利用55K小麦SNP芯片对烟农999及其46份衍生品种(系)、243份育成的小麦品种(系)为材料组成的自然群体进行了全基因组基因型鉴定,解析了其关键育种选择区段及其遗传效应,基于产量三要素优异等位基因位点组成系统解析了其高产形成的关键遗传基础。表型结果表明,烟农999高千粒重优异性状在其后代中得以优先选择保留。46份烟农999衍生品种(系)平均遗传相似系数为0.87。在全基因组水平,烟农999对F3、F5、F6及F7以上衍生品系遗传贡献率分别为84.94%、86.19%、86.67%和87.65%。46份烟农999衍生品种(系)中共检测到222个传递率在95%以上的烟农999高频率选择区段,长度变幅为5.04~108.75 Mb,其中2A包含高频率选择区段总长度最长,约为483.37 Mb;7D最短,约为13.84 Mb。222个高频率选择区段内包含135个已知的与产量性状相关的QTL,其中A基因组为80个,B和D基因组分别为48个和7个。基于自然群体单标记QTL分析共检测到1195个控制单株产量、267个控制穗粒数、790个控制千粒重和678个控制单株穗数的显著性关联SNP位点,其中烟农999基因型为增效的位点占比分别为84.02%、51.69%、94.18%和13.42%,说明烟农999已富集了单株产量和千粒重优异等位基因位点,是其高产、稳产的重要遗传基础。本研究为烟农999的分子育种亲本应用与烟农999高产基因挖掘提供理论参考。

烟农系列小麦高产遗传基础解析

烟农系列小麦品种具有高产、抗病、广适性等特点,近几年审定的高产多抗品种烟农1212,曾多次打破全国冬小麦单产纪录,鲁麦14已衍生出至少214份小麦新品种,成为重要的骨干亲本。本研究旨在解析烟农系列小麦高产遗传基础,明确其高产广适关键染色体区段,为小麦新品种遗传改良提供理论参考。利用小麦55K SNP芯片对38份烟农系列小麦品种、其部分衍生后代品种和244份育成品种(系)组成的自然群体进行基因型扫描,并进行了多环境表型鉴定。基因型分析结果表明,自主选育的17份烟农品种之间的遗传相似系数在0.80~0.99之间,获得了975个高频率共同选择区段,区段长度变幅为1.00~75.18 Mb,其中在2D、4D、6D、7B染色体上存在较多的高频率共同选择区段,其总长度占对应染色体的40%以上。骨干亲本鲁麦14对其23个衍生后代的平均遗传贡献率为71.45%,在3个(A、B、D)亚基因组的贡献率分别为69.63%、66.04%和79.82%;共检测到430个在鲁麦14衍生后代中高频率选择遗传区段,265个区段(61.6%)与烟农系列高频率共同选择区段重叠。基于自然群体表型鉴定及遗传解析结果显示,骨干亲本鲁麦14和最新选育的高产广适主推品种烟农1212均富集了千粒重和单株产量优异等位基因;在鲁麦14高频率选择区段上富集了92.3%和84.4%的来自鲁麦14的增加千粒重和单株产量显著关联SNP位点,主要分布在2A、2B、2D、4A、5B、6A、7A染色体上。烟农系列小麦高频率共同选择基因组区段已富集了丰富的高产基因位点,是其高产稳产的遗传基础所在。

小麦淀粉RVA特性的QTL定位及效应分析

小麦淀粉糊化(RVA)特性是评价小麦加工品质重要指标之一。为进一步挖掘优质小麦淀粉糊化特性相关数量性状位点(QTL)及位点间效应差异,以周麦23/郑麦366的F8代重组自交系(RIL)群体的237个家系及其亲本为试验材料,利用55K核苷酸多态性(SNP)芯片构建高密度遗传图谱,根据2年3点5个环境下的数据对小麦淀粉RVA参数进行QTL定位分析。结果表明,共检测到96个QTL位点,位于21条染色体上,稳定位点共有8个,其中调控峰值黏度的Qpv.hau-4A.1和Qpv.hau-6A.1以及调控崩解值的Qbd.hau-4A.1和Qbd.hau-6A.1能够同时在2个以上的环境中检测到,分别解释了2.55%~24.23%、2.60%~6.00%、11.50%~48.30%和3.86%~8.09%的表型变异,调控峰值黏度的Qpv.hau-6A.1可能为新的QTL位点,其增效等位基因来源于优质强筋小麦品种郑麦366,对峰值黏度具有显著的增效作用,与面条的弹性和韧性有关。QTL聚合效应分析结果发现,Qpv.hau-4A.1和Qpv.hau-6A.1能极显著提高峰值黏度,且两者对峰值黏度具有显著的累加效应。此外,在4A和6A染色体上存在QTL富集区或者一因多效现象。这些重要区段和QTL位点为优质小麦淀粉糊化特性的分子标记辅助选择提供了重要的信息。

利用小麦55K SNP芯片解析‘丰德存麦5号’的遗传基础

为解析高产优质强筋小麦新品种‘丰德存麦5号’的分子遗传基础,利用高密度小麦55K SNP芯片对‘丰德存麦5号’及其亲本‘周麦16’和‘郑麦366’进行全基因组扫描分析。结果表明,‘周麦16’和‘郑麦366’对‘丰德存麦5号’的遗传贡献率差异较大,分别为26.33%和73.67%;在基因组水平上,‘郑麦366’在A、B和D基因组上的遗传贡献率均高于‘周麦16’;在不同染色体上,‘周麦16’在2B、4A、4B和5B染色体上遗传贡献率超过‘郑麦366’,而‘郑麦366’在其他染色体上的遗传贡献率都高于‘周麦16’;在双亲染色体较大片段遗传上,‘丰德存麦5号’继承了更多‘郑麦366’的较大遗传片段;在亲本特异性注释基因中,‘丰德存麦5号’来源于‘郑麦366’的特异性基因的数目远多于‘周麦16’,‘丰德存麦5号’在遗传物质继承上表现出明显的偏向选择,‘郑麦366’对‘丰德存麦5号’的遗传贡献率更大。

宝钢HFW石油套管的研发现状和前景

重点对宝钢HFW石油套管的开发现状、已开发的HFW石油套管技术难点和工艺特点进行了阐述,并对宝钢今后HFW石油套管的研发前景进行了讨论。指出宝钢HFW石油套管的发展应突出炼钢+制管+管加工及质量一贯制的优势,实现差异化发展;扩展已开发产品的规格和产量,研发大直径厚壁K55、高抗挤以及耐蚀石油套管。

两种套管钻井用钢的显微组织和力学性能

采用光学显微镜、扫描电镜、拉伸试验机、疲劳试验机等研究了套管钻井用钢N80和K55的显微组织和力学性能,并进行了对比。结果表明:N80钢显微组织主要由回火索氏体、铁素体及少量上贝氏体构成,K55钢显微组织主要由珠光体和网状铁素体构成;N80钢的抗拉强度与K55钢差别不大,但屈服强度比K55钢高约40%,而且N80钢的拉伸断口韧窝更细小,更均匀,但伸长率低于K55钢的;应力比对N80钢裂纹扩展速率的影响显著小于对K55钢的影响,N80钢的KIC比K55钢的更大;因此,N80钢具有更好的综合力学性能。