基于水基因图谱的毛河流域冬季污染源溯源分析

为进一步摸清冬季毛河流域污染源,本次研究利用水基因图谱方法,对冬季的毛河流域的5处重点污染区域进行了溯源调查分析,主要结论如下:溯源调查发现,龙安佛岩支流呈现水产养殖废水特征,金岗支渠、洪塔寺支渠、梁河、毛河干流呈现农田退水特征;超标排污口位置与超标断面在空间上高度重合,点源污染对河流水质影响较大。通过研究,基本摸清了冬季的毛河流域污染来源,为进一步对毛河流域实施精准治理提供相应的科学依据。

西南诸河地表水资源演变的基因图谱

为应对环境变化给水资源演变带来的诸多挑战,以水文基因体系为理论基础,揭示并直观地展示了西南诸河地表水资源序列的遗传和变异规律。水文基因是反映水文序列遗传和变异特性的各阶矩,基于相关系数测度构建了具有识别、检验与分级功能的水文基因检测系统,利用该方法提取了西南诸河6个水资源二级区的地表水资源量各阶矩序列的水文基因成分(包括跳跃、局部趋势与整体趋势、周期、相依和纯随机);提出了水文基因图谱的概念与绘制方法,并利用其展示了研究区域的水文基因信息。结果表明:西南诸河各二级区地表水资源量的一阶矩序列均存在不同形式的水文基因变异成分,主要表现为跳跃、局部趋势、周期与相依;二阶矩序列中,怒江及伊洛瓦底江二级区的序列只含有水文基因遗传成分,其余二级区序列的水文基因大多只存在周期弱变异成分;与一阶矩和二阶矩序列相比,三阶矩序列的水文基因构成较为简单,且变异成分对序列的影响均相对较弱。归因分析表明,地表水资源量的一阶矩基因变异主要受降水因素影响。

一个水分胁迫应答蛋白与小麦抗旱性的关系及其基因的定位

分析与小麦抗旱性密切相关的水分胁迫应答蛋白,定位蛋白基因并挖掘与其连锁的分子标记对小麦抗旱分子辅助选择具有重要意义。在一年两点田间全生育期抗旱性鉴定基础上,以-0.5 MPa PEG-6000模拟干旱胁迫处理小麦幼苗48 h,并应用SDS-PAGE方法检测分子量约66.2 kD的水分胁迫应答蛋白,分析其表达与小麦抗旱性的关系。在128个小麦品种(系)中,检测出67份表达该蛋白,另61份未表达该蛋白;前者的平均抗旱指数为1.00,而后者为0.80,有极显著差异(P<0.01),且各抗旱性等级中表达该蛋白的品种比例随着抗性等级的降低而减小。利用晋麦47×西农2208杂交后代230个F3株系进行遗传分析,发现该蛋白表达由1对显性基因控制;目的基因与位于小麦5AS染色体上的5个SSR标记(Xgwm129、Xgwm304、Xbarc56、Xbarc117和Xbarc197)连锁,位于邻近标记Xbarc56和Xbarc117之间,遗传距离分别为2.2 cM和2.9 cM。用这2个紧密连锁标记检测128个小麦品种(系),有67个品种(系)与晋麦47具有相同的标记位点,其中86.6%的品种(系)(58/67)在水分胁迫后表达目标蛋白。该约66.2 kD的水分胁迫应答蛋白与小麦的抗旱性密切相关,与其紧密连锁的分子标记可为小麦抗旱分子辅助选择提供依据。

抗旱节水小麦分子遗传育种研究进展

干旱缺水等自然灾害会导致小麦产量年度间变幅较大,尤其在小麦主产区黄淮地区更为严重。小麦抗旱节水育种是应对干旱的重大措施。本综述对小麦抗旱节水常规育种、抗旱节水分子遗传育种相关性状QTL定位、抗旱相关功能基因克隆鉴定、转基因等方面的研究进展进行了综述。水旱亲本杂交与异地交叉选择是卓有成效的常规育种方法,通过分子标记鉴定了关于根重、根长、胚芽鞘、高水分利用效率等相关性状的大量QTL;42个抗旱相关基因被克隆并进行基因功能分析和验证,均从不同代谢通路上影响着小麦抗旱性;14个来自不同供体的抗旱相关基因被研究者导入小麦品种后,转基因小麦植株的抗旱能力均得到不同程度的提高,部分植株在产量和其它抗逆性方面也得到提高。以上研究进展为抗旱节水小麦分子设计育种提供了理论依据和发展方向。