采用basmati恢复系研究水稻‘WA’胞质雄性不育系统的育性恢复的遗传

期望水稻的杂交技术能使水稻生产量大幅度增加，从而促进本国的外贸出口。basmati杂交种的成功培育在很大程度上取决于有效恢复系的可得到性以及该品系育性恢复遗传方面的基础知识。本研究于1998年筛选出278个测交种，以鉴定有效恢复系。

优质多抗恢复系桂恢581的选育与应用及优良等位基因鉴定

【目的】选育优质多抗恢复系桂恢581,并对优良等位基因进行鉴定,为利用异源四倍体小粒野生稻优良基因培育优质多抗水稻新品种提供参考。【方法】以IR24为母本,小粒野生稻为父本进行回交、自交,结合分子标记辅助选择及田间稻瘟病和稻飞虱抗性鉴定,从小粒野生稻渗入系中选育优良恢复系,再与华浙2A、丰田A、天丰A和龙丰A等不育系测交配组测定桂恢581的恢复能力。利用五引物扩增受阻突变体系(PARMS)技术检测桂恢581、华浙2A和华浙优581携带的主要病虫害抗性基因和稻米品质基因。【结果】获得371份小粒野生稻渗入系,从中筛选出农艺性状基本整齐一致的材料R981,经加代提纯选育出强优恢复系桂恢581,2018年获植物新品种权(品种权号:CNA20171712.4)。桂恢581的稻飞虱的抗性水平为3.7级,稻瘟病抗性综合指数为5.0,该恢复系所配组合表现株叶型好、结实率高、杂种优势强,其中华浙2A/桂恢581杂交组合因表现适应性强、生育期适中、长势繁茂、后期熟色好、产量高、米质优、抗性强而入选参试品种。2019-2020年华浙优581参加广西桂南稻作区感光晚籼组区域试验和生产试验,2022年6月通过广西农作物品种审定委员会审定(审定编号:桂审稻2022149号)。PARMS检测发现,桂恢581携带稻瘟病抗性基因Pi5、Pi54、Pib和Pia,稻米品质优良等位基因GS2、GS3、GS5、GL7、GW5和Chalk5;华浙2A携带稻瘟病抗性基因Pita、Pi54、Pib和Pi46,白叶枯病抗性基因Xa7,稻飞虱抗性基因Bph15,稻米品质基因GS2、GS3、GS5、GL7、GW5、fgr、ALK和Chalk5。【结论】利用小粒野生稻资源成功培育出桂恢581,其丰产性好,适应性广,抗逆性强,携带稻飞虱抗性新基因,可作为优质多抗的恢复系应用于杂交水稻育种中。华浙优581的成功选育不仅丰富了水稻品种的类型,也对我国野生稻资源的开发利用具有借鉴价值。

抗稻瘟病水稻恢复系的分子标记辅助选育及抗性鉴定

【目的】开展抗稻瘟病水稻恢复系的分子标记辅助选育及抗性鉴定,为育成持久、广谱抗病优质杂交水稻新品种提供优异的遗传资源和技术参考。【方法】利用分子标记辅助选择和回交育种技术,将持久、广谱的抗稻瘟病基因Pi1、Pi2和Pigm导入恢复系桂R1703,获得了单基因、双基因和三基因导入系,并对其进行稻瘟病鉴定和农艺性状调查,分析不同抗稻瘟病基因间的抗性效应及抗性基因导入对受体亲本农艺性状的影响。【结果】通过对杂交后代和回交群体的Pi1、Pi2和Pigm基因相关分子标记检测,发现抗稻瘟病基因Pi1、Pi2和Pigm已成功导入到桂R1703中,筛选获得7个携带有抗稻瘟病基因且抗性和农艺性状综合表现优良的导入株系,表现出较强的稻瘟病抗性。单基因导入系中,抗稻瘟病基因的抗性效应排序为为Pigm>Pi2>Pi1;双基因和三基因导入系的稻瘟病抗性均强于单基因导入系,尤其以三基因导入系抗性最强,不同基因聚合的抗性效应排序为Pi1+Pi2+Pigm>Pi2+Pigm>Pi1+Pigm>Pi1+Pi2。7个瘟病抗性基因导入株系与桂R1703在穗长和千粒重方面无显著差异(P>0.05,下同),有2个瘟病抗性基因导入系的株高显著高于桂R1703(P<0.05,下同);有1个瘟病抗性基因导入系的单株有效穗显著高于桂R1703;有3个瘟病抗性基因导入系的单穗总粒数显著高于桂R1703;有5个瘟病抗性基因导入系结实率显著低于桂R1703;有2个瘟病抗性基因导入系的单株产量显著低于桂R1703;有4个瘟病抗性基因导入系的单株产量显著高于桂R1703。【结论】通过分子标记辅助选育可有效聚合多基因(Pi1、Pi2和Pigm基因),使恢复系桂R1703的稻瘟病抗性得到明显提升,获得一系列抗稻瘟病且与亲本其他性状相近的遗传材料,可作为亲本材料用于选育抗病优质的杂交稻。

利用CRISPR-Cas9技术编辑OsBADH2基因改良优质恢复系桂恢852的香味品质

【目的】利用CRISPR-Cas9技术编辑桂恢852的甜菜碱醛脱氢酶基因(OsBADH2),以期快速改良广西优质恢复系桂恢852的香味品质,为广西香稻新种质的创制提供亲本资源及技术参考。【方法】以广西优质非香型水稻桂恢852为材料,对其OsBADH2蛋白的序列特征、保守结构域、保守基序、系统发育进化等进行分析,再根据CRISPR-GE网站信息挑选合适的靶位点,分别构建OsBADH2基因第1、2外显子的双突载体pLM62和第7外显子的单突载体pLM63。利用CRISPR-Cas9技术和水稻遗传转化技术靶向敲除桂恢852的OsBADH2基因,获取不同类型的osbadh2突变体。以桂恢852为对照,通过咀嚼法鉴定突变体osbadh2是否具有香味。最后,通过农艺性状测定和单因素方差分析,判断OsBADH2基因突变是否影响农艺性状。【结果】OsBADH2基因序列全长为6268 bp,包含15个外显子和14个内含子,其编码区(CDS)为1512 bp,编码503个氨基酸残基,具有1个典型的Aldedh结构域(第16~485位氨基酸),属于醛脱氢酶,其蛋白序列与结构相对保守。通过OsBADH2氨基酸序列的BLAST比对分析,分别获得水稻的3个高相似性蛋白和拟南芥的4个高相似性蛋白,其中水稻OsBADH1、OsBADH2、OsALDH2B2、OsALDH2C1及拟南芥BADH1、BADH2、AL2C4均属于ALDH-SF(Aldehyde dehydrogenase superfamily)超家族成员。OsBADH2与OsBADH1为旁系同源基因,与拟南芥中BADH1和BADH2为直系同源基因。在桂恢852的遗传背景下成功获得4种突变类型且不含T-DNA的纯合突变体株系(osbadh2-1~osbadh2-4)。这4种突变类型均会使OsBADH2基因发生移码突变,导致翻译过程提前终止,破坏OsBADH2蛋白的原有结构和功能,导致4个osbadh2突变体株系的稻米产生香气。4个osbadh2突变体株系的株高、有效穗数、穗长、结实率、千粒重、长宽比与桂恢852野生型间无显著差异(P>0.05),但osbadh2-2突变体与osbadh2-4突变体的结实率存在极显著差异(P<0.01)。【结论】桂恢852的4个osbadh2突变体株系均具有香味品质,且综合农艺性状与野生型无显著差异,表明利用CRISPR-Cas9基因编辑技术能快速定向改变水稻品种的目标性状,极大缩短了育种年限。

水稻香型抗病恢复系的分子鉴定及其应用

提高水稻恢复系的稻米品质及稻瘟病抗性,是培育高产、优质、抗病的杂交稻新组合基础。采用香味fgr基因和稻瘟病抗性基因Pi-1、Pi-9和Pi-kh紧密连锁的分子标记,对香型品种‘玉针香’与抗病恢复系‘福恢683’‘、金恢1131’杂交获得的265个F_(6)代恢复株系进行香味和稻瘟病抗性基因的分子标记辅助选择,筛选出携带上述4个目的基因的6个优良恢复株系,通过综合性状考察,育成了中抗稻瘟病的香型恢复系‘润香’,并配组出高产、优质的香型黑米杂交稻新组合‘紫两优润香’先后通过广西(桂审稻2021200号)和福建省(闽审稻20220024)农作物新品种审定。该品种表现出高产、优质和广适应特性,具有较大的推广应用潜力。本研究表明,分子标记辅助选择是一种在水稻香味和稻瘟病抗性定向改良中的快速而有效的现代生物育种技术。

岩石球砾与平板碰撞法向恢复系数

落石法向恢复系数是运动轨迹分析的关键参数。为研究碰撞速率和材料参数对落石法向恢复系数的影响,基于球板碰撞模型,在考虑材料弹塑性基础上建立岩石球砾法向恢复系数理论模型,并利用ABAQUS模拟球板碰撞过程,监测岩石球砾碰撞前后速率的变化。研究结果表明:数值模拟结果与理论计算结果吻合较好,最大差值在5%以内。随着碰撞速率的增大,岩石球砾法向恢复系数逐渐降低,且下降速率逐渐减小;球砾法向恢复系数随着弹性模量的增加而减小,随着弹性极限的增加而增大,且均呈线性关系;泊松比对球砾法向恢复系数影响较小。

高配合力杂交水稻恢复系黔恢118的选育与应用

黔恢118是贵州省农业科学院水稻研究所利用蜀恢527/CDR22//爪哇稻的F7代和多系1号/R4761//蜀恢527的F5代聚合杂交,经过多年异地联合筛选而成的水稻新恢复系。该恢复系具有配合力高、穗大粒多、制种产量高等特点,其所配组合荃香优118和荃优118分别于2021年、2022年通过贵州省农作物品种审定委员会审定。总结了黔恢118的选育过程、特征特性及其配组应用情况,并分析了其所配组合在区域试验和生产试验中的表现。

颗粒碰撞恢复系数的研究进展与应用

颗粒物质广泛存在,颗粒碰撞问题是力学领域研究的难点之一,碰撞理论可以为农业、矿业、建筑业等领域的深入研究提供参考,具有重要的现实意义。通过概述颗粒恢复系数的适用性与影响因素,分析颗粒恢复系数测量装置的特征,总结颗粒碰撞恢复系数(Coefficient of Restitution,COR)在农业和数值模拟中的应用,并对非球形颗粒恢复系数的力学研究、颗粒系统下恢复系数的研究与颗粒恢复系数测量设备的优化研究提出展望,为相关产业研究与实验提供基础。

建筑声学用橡胶球恢复系数的测量方法研究

橡胶球是一种用于建筑声学测量活动的空心球体,用于模拟人类活动时产生的声音和振动。恢复系数是衡量橡胶球计量特性的重要指标之一。为简易、快速、准确地测量恢复系数,介绍了关于橡胶球恢复系数的测量方法及其系统构建。测量系统由多通道信号分析仪、加速度传感器、PC电脑及软件、测试工装组成。通过实时采集橡胶球的时域信号,并进行处理计算,得出测量值。考虑使用环境对测量带来的误差,给出了两种恢复系数的测量方法作为参考对比(基于初始高度和任意高度下落)。实验结果表明:在3个不同预设高度下(0.8 m,1 m,1.2 m),两种方法得到的恢复系数均在实际目标允许误差(0.8±0.1)范围内,证明了两种方法的可行性。提出的两种橡胶球恢复系数测量方法具有结构简单、测量精准和高效的特点,特别是利用弹跳碰撞时间差计算橡胶球恢复系数的方法简便易行,具有良好的工程实用性。

利用CRISPR/Cas9技术改良三系杂交稻恢复系外观品质

【目的】通过CRISPR/Cas9技术同时编辑多个粒型基因,获得粒长增加、粒宽降低的理想粒型,快速提高三系杂交稻恢复系的外观品质,为三系杂交稻提供优良亲本材料。【方法】利用CRISPR/Cas9技术在恢复系桂恢582(GH582)中同时敲除粒型基因GS3、GW8和TGW3,在T2代选择突变位点纯合无标记基因且符合预期目标的单株鉴定为新恢复系,并对新恢复系进行主要农艺性状及透明度、垩白度、垩白粒率等米质相关性状分析。【结果】对恢复系GH582多个不同粒型突变单株的3个突变基因位点进行测序分析,获得4种突变类型:GW8tgw3GS3、GW8TGW3gs3、gw8TGW3gs3和gw8tgw3gs3。结合粒型分析显示gs3和tgw3基因的单独突变均显著增加了籽粒长(P<0.05,下同);籽粒宽的显著下降主要来自gw8基因突变;三者同时突变(gw8tgw3gs3)使得籽粒长增加的叠加效应明显。选择3基因位点突变体(gw8tgw3gs3)鉴定为新恢复系GH582E。农艺性状分析结果显示,GH582E相较GH582,籽粒长由8.62 mm增加至10.21 mm,增加18.4%;籽粒宽度由2.82 mm下降至2.45 mm,下降13.1%,其他农艺性状无显著变化(P>0.05)。米质分析结果显示,由于GH582E米粒长增加,米粒宽降低,使得透明度升高,垩白粒率和垩白度极显著下降(P<0.01),外观品质得到提升。【结论】通过CRISPR/Cas9技术改良粒型可快速提升水稻恢复系的外观品质,促进现有资源的有效利用,提高杂交稻亲本的育种效率。

散粒体斜坡上滚石法向碰撞恢复系数研究

国内外在研究滚石碰撞问题时多将碰撞目标假设为弹塑性体,从而推导出恢复系数计算公式。但是对于散粒体斜坡,由于具有结构松散、高压缩、低黏结力等物理力学特性,如果将其完全考虑为弹塑性体,那么低估了其自身的耗能潜力。为此,我们考虑了松散介质的孔隙压密特征,改进提出了散粒体斜坡上滚石法向碰撞恢复系数的计算式,并探讨了滚石碰撞再回弹的临界条件。同时以西藏昌都察达隧道进口散粒体斜坡为算例进行数值模拟,分析了5种影响因素下滚石法向碰撞恢复系数变化规律,并与改进公式、已有相关公式计算结果进行了对比分析。结果表明改进公式与数值模拟结果较为吻合,优于假设为弹塑性体的公式计算值。研究思路及成果可为类似区域性问题提供参考。

十个加工辣椒恢复系主要农艺性状的配合力和遗传力分析

以10个辣椒恢复系为父本,3个不育系为母本,用NCⅡ试验设计配制30个组合,采用方差分析、配合力分析、遗传力分析等方法,研究了9个主要农艺性状的配合力和遗传力,以期为加工辣椒育种提供参考依据。结果表明:10个恢复系的9个性状间大部分有显著性差异。一般配合力分析可知PC5-1、PC008具有培育大果品种的潜力;PC272-35的产量性状效应值均较大,具有培育高产品种的潜力。特殊配合力分析可知PC34193A×PC272-35、PC002A×PC495-10-13、PC002A×PC5-1是具有高产优势的组合;PC34193A×PC5-1是具有大果优势的组合。始花节位、果横径、株幅、果纵径的狭义遗传率较高,这些性状的遗传稳定性好,宜在低世代进行选择。单果质量、单株果数、果肉厚、单株产量的狭义遗传率较低,这些性状受加性效应和环境共同影响。

基于无量纲分析的法向恢复系数模型研究

作为描述接触碰撞过程能量损失的重要参量,恢复系数的深入研究对于提升现有接触碰撞力模型预测性能、准确描述接触碰撞现象,并进一步探明其对机械系统整体动态特性影响规律方面具有重要作用.鉴于现有恢复系数模型计算精度的局限性,本文基于无量纲分析方法,提出了一种考虑材料特性与初始碰撞速度的新型恢复系数模型.具体实施过程如下:首先,利用有限元软件ABAQUS建立弹性球-理想弹塑性基底法向接触碰撞数值仿真模型,分别从最小网格尺寸设置与接触碰撞能量转换角度验证了所建模型的有效性;基于此模型开展多工况下的数值模拟研究,分析不同材料弹塑性参数与初始碰撞速度对接触碰撞响应的影响;在此基础上,引入无量纲化参数E^(*)/(ρv_(nc)^(2))与σ_(y)/E^(*),寻找恢复系数与弹塑性参数及初始碰撞速度间的函数关系;进一步结合Johnson塑性碰撞理论,反向推算获取屈服速度与材料属性的映射关系,最终建立无量纲化恢复系数新模型;通过与低速试验数据、高速有限元模拟结果的对比,验证了新模型的预测精度和泛化性能.

足尺宋式摇摆木构架恢复性拟静力试验研究

摇摆木构架是中国传统木结构的主要承载体系。对足尺单跨木构架模型施加3级竖向荷载进行拟静力试验,观察试验时木构架的位移和变形特点,得到木构架在低周水平循环加载下的滞回曲线和骨架曲线,探究其在不同竖向荷载和低周水平循环加载下的结构特性。加载过程中,木柱刚体转动行为明显、柱架层变形集中,卸载阶段木构架能自主回到初始位置。试验结果表明:各级滞回环狭长且重叠,结构构件呈现出刚体运动的特征,结构整体具有一定位移恢复能力;残余位移介于0.28~2.53 mm间,两组位移恢复系数均大于87.1%,随控制位移的增加未出现显著降低,木构架的位移恢复能力良好;初始刚度在控制位移超过屈服位移后趋于稳定;柱架层变形是斗拱层变形的2.95~86.47倍,层间位移集中系数介于1.22~2.03间,且随控制位移的增加先增后降。

水稻云恢1973恢复基因关联分子标记筛选及应用

恢复系作为三系杂交稻关键亲本之一,在杂种后代的性状方面发挥着主要的调控作用,但目前生产上用的水稻恢复系同质化严重,创制遗传背景丰富的新恢复系显得尤为重要.选用WA型强恢复系—云恢1973和WA型不育系广8A构建F_(2)群体,筛选与云恢1973恢复基因紧密连锁的标记,利用筛选到的标记对云恢1973与云恢290构建的重组自交系材料进行恢复基因的快速扫描;筛选出含有云恢1973恢复基因的重组自交系材料进行后代育性及农艺性状鉴定,筛选出新的具有丰富遗传背景的恢复系,为杂交水稻的可持续发展奠定物质基础.结果表明:在2,10,11号染色体上筛选到12个与育性恢复紧密连锁的分子标记,综合12个分子标记结果,于300株云恢290/云恢1973重组自交系中筛选到72份含恢复基因的新恢复系材料;在峨山和水富试验点对72份新恢复系材料进行鉴定,结果显示72份新恢复系花粉育性均表现为正常,单株有效穗在10穗以上的材料有11份,每穗粒数在250粒以上的材料有8份,千粒质量在30.53 g以上的材料有8份,结实率在80%以上的材料有8份,单株产量高于对照的材料有19份,并有6份低直链淀粉含量材料、29份高直链淀粉含量材料.

分子标记辅助选择与花药培养相结合选育携带抗白叶枯病基因Xa39的水稻恢复系

通过常规杂交育种结合分子标记辅助选择和花药培养技术,快速获得携带抗白叶枯病Xa39基因的水稻籼型恢复系。通过选系测配筛选出1个高抗白叶枯病的恢复系,命名为嘉浙恢08,采用白叶枯菌种对嘉浙恢08及其杂交组合进行田间接种。结果表明,嘉浙恢08及所配制的杂交组合抗病性强,并且杂交组合具有良好的产量潜力。

抗稻瘟病杂交水稻恢复系宜恢80的选育与应用

杂交水稻(Oryza sativa L.)宜恢80是湖北省农业科学院粮食作物研究所与宜昌市农业科学研究院利用辐恢838为骨干亲本,通过分子标记辅助选择选育而成的抗稻瘟病恢复系。宜恢80与巨风2A、巨风3A等不育系配制的组合优势强、产量高、抗性好,其中巨2优80于2022年通过湖北省农作物品种审定委员会审定。总结了宜恢80的选育过程、特征特性及其配组应用情况,并分析了巨2优80在区域试验和生产试验中的表现。

湿颗粒倾斜碰撞恢复系数的直接数值模拟

通过耦合VOF(volume of fluid)和重叠网格的方法,对表面附着液滴的“颗粒-颗粒”倾斜碰撞进行了直接数值模拟,获得了碰撞过程中液桥演变、颗粒运动、碰撞恢复系数的变化规律。在不同碰撞角度条件下,法向碰撞是液体对碰撞恢复系数影响最显著的情况。随着液体黏度的增加,法向恢复系数和总恢复系数降低,而切向恢复系数略微增加。随着碰撞速度的增加,法向恢复系数和总恢复系数增加,而切向恢复系数降低。在倾斜碰撞中,颗粒的旋转对于颗粒分离具有促进作用,液桥可对颗粒产生剪切作用使得部分切向动能转化为法向动能。研究结果可以为发展湿颗粒碰撞简化模型提供基础数据。

抗病硬米恢复系粤良恢5511的选育及繁种技术要点

含有抗稻瘟病pi-2基因和抗白叶枯病xa23基因的新型恢复系粤良恢5511,是通过广恢3550//粤恢9822///广恢3550采用谱法及分子标记相结合技术进行定向选育的,高抗稻瘟病、抗白叶枯病的硬米型水稻常规品种。本文以华南广适性恢复系资源与含有多个已标记抗病基因的新型恢复系进行杂交,通过系谱法及分子标记相结合技术进行定向选育,筛选出适应华南地区种植且抗病力强的硬米型种质资源,从而改善华南高产硬米种植区的用种结构已势在必行。

运用恢复系数巧解多次碰撞问题——2023年高考理综乙卷第25题解法探析

2023年高考理综乙卷第25题创设了一个巧妙的多次弹性碰撞情景,若用常规方法求解,则过程繁琐、运算量大,且只能对规律进行推测.本文运用恢复系数,结合参考系、系统动量定理等物理方法巧妙地求解该题,并得到了完整的运动规律.