玉米自交系秸秆品质性状鉴定与评价

利用近红外漫反射光谱法,对50份常用普通玉米自交系和50份高油自交系秸秆的中性洗涤纤维(NDF)、酸性洗涤纤维(ADF)、可溶性糖(WSC)和粗蛋白(CP)4个品质性状进行了鉴定评价和相关性分析。结果表明,各品质性状变异较大,各性状自交系间差异均达极显著水平。不同品质性状变异程度不同,其中WSC含量变异最大,变异系数达34.23%。WSC与NDF、ADF极显著负相关,NDF与ADF含量极显著正相关。高油系表现为高WSC、CP和低NDF、ADF含量,总体上高油系秸秆品质优于普通玉米。     

稻米营养品质性状的间接选择和遗传改良

利用9个籼型不育系与5个籼型恢复系按不完全双列杂交方式配制杂交组合,采用胚乳遗传模型分析籼稻碾磨和外观品质与营养品质性状间的多种遗传相关．结果表明,籼稻稻米营养品质与其它一些品质性状间存在着较强的胚乳直接加性相关、胚乳直接显性相关、细胞质相关、母体加性相关和母体显性相关．糙米重与赖氨酸指数等以正向加性相关和细胞质相关为主的成对性状,具有较好的间接选择效果．除了糙米宽与营养品质成对性状外,糙米长厚比与蛋白质含量等以负向加性相关为主、细胞质相关不明显或为负值的成对性状,将不易取得良好的同步改良效果．多数细胞质相关具有正向的较大相关系数,表明控制不同稻米品质性状表达的细胞质效应之间的相关是不可忽视的．糙米宽与蛋白质含量等以显性相关为主的成对性状则可以在杂交稻育种中加以应用．     

中国亚热带不同菌根树种的根叶形态学性状特征与生长差异: 以江西新岗山为例

探究植物功能性状的种内和种间变异不仅有助于揭示植物对环境的适应, 也能够反映植物的生态策略, 但不同菌根类型树木生长过程中根叶形态学功能性状的适应策略仍有待探究。本研究依托中国亚热带森林生物多样性与生态系统功能实验研究平台(BEF-China)选取7种丛枝菌根(AM)树木和7种外生菌根(EM)树木的纯林, 测定各个树种的比叶面积、叶干物质含量、比根长、根系直径、树高生长速率、地径生长速率及细根生物量等根叶形态学功能性状和生长指标, 探讨了两种菌根类型树种间的根叶形态学特征的差异。结果表明: 与AM树种相比, EM树种具有较小的比叶面积、吸收根平均直径和生长速率, 但具有更大的叶干物质含量; 两种菌根树种之间的比根长和细根生物量无显著差异。比叶面积、叶干物质含量、树高生长速率、地径生长速率和细根生物量等功能性状及生长指标在不同菌根类型、树种及二者的交互作用中均存在显著差异; 且树种、根功能型、菌根类型及三者之间的交互作用均对根功能性状有显著影响。EM树种地上指标的种内变异均大于种间变异, 而AM树种地上指标的种内和种间变异程度类似; 但两种菌根树种细根生物量的种间变异均大于种内变异。尽管两种菌根树种地上部分生长速率较快通常表现为较低的叶干物质含量, 但AM树种通常拥有较高的吸收根比根长, 而EM树种拥有较粗的运输根平均直径。吸收根比根长越低, 两类菌根树种的细根生物量就越多。由此可见, 根叶功能性状对植物地上部分的生长具有一定的协同效应, 其中运输根主要在EM树种地上生长过程中发挥重要作用, 吸收根主要与AM树种的地上部分生长有关; 但两类菌根树种的地下细根生物量均与吸收根有关。     

亚热带天然常绿阔叶林林下9种灌木细根形态和C、N化学计量特征

林下灌木是亚热带常绿阔叶林重要的构成部分,但林下灌木细根功能性状变异规律及地下生态策略仍不清楚。以福建建瓯万木林自然保护区内9种灌木为研究对象,对细根直径、根长、比根长、组织密度、碳浓度和氮浓度6个细根性状进行研究,采用序级划分法,分析不同树种细根性状序级间的变化特征、常绿和落叶灌木细根性状之间的差异,不同序级细根性状之间的关系以及细根性状变异维度。结果表明:树种和序级对9种灌木细根形态和化学性质有显著影响。直径、根长、根组织密度随着序级的增加而逐渐增加,比根长和氮浓度逐渐减小,碳浓度在序级间的变化趋势不一,未表现出明显的规律。落叶灌木细根直径、根长和氮浓度均显著高于常绿灌木,碳浓度和组织密度显著低于常绿灌木,表明与常绿灌木相比落叶灌木更偏向于资源获取型生态策略,常绿灌木则更偏向于保守型策略。灌木细根在不同序级间的直径与比根长、组织密度,氮浓度与组织密度有较强的相关性,细根其他性状间的关系并不密切或因序级而异。主成分分析结果表明灌木细根性状变异沿一个主成分轴发生变异,该轴表示灌木细根的资源获取和保守的权衡策略。     

中国主要苜蓿品种的产量性状及其多样性研究

对28个4龄苜蓿品种单株产量性状及其相关性和变异进行了研究．结果表明,品种间单株干物质产量及各产量性状存在显著差异,其中单株干物质产量最高和较高的分别是新疆大叶(452．8g·株^-1)和甘农3号(373．0g·株^-1);叶片最宽和最长者均为新疆大叶和甘农3号;单株枝条数增加最多是第3茬,3茬单株枝条数最高和较高的品种是新牧1号、图牧2号、肇东和北疆;苜蓿株高生长高峰期在第1茬,生长最快的品种为甘农3号和新疆大叶．相关分析表明,单株干物质产量与株高及枝条数等构成因素之间存在显著或极显著相关,其中1、3茬株高及3茬单株枝条数等性状相关最好,呈显著相关的品种达19～22个,且相关系数亦最高．产量性状变异分析表明,品种内变异大于品种间变异,前者占总变异的76．0％～93．8％,而后者仅占6．1％～24．0％．各性状变异程度表现依次为3茬单株枝条数>单株干物质产量>1茬单株枝条数>2茬单株枝条数>春季株高>3茬株高>2茬株高>叶宽>现蕾期株高>叶长>1茬株高．     

菌根类型对亚热带森林主要树种根叶功能性状关联的影响

叶片和吸收根(即1级根)是植物地上和地下资源获取器官，研究二者功能性状的关系及其影响因素，有助于深入理解植物生长过程中对资源的利用和分配。本研究在江西省九连山国家自然保护区选择了10种丛枝菌根(AM)树种和8种外生菌根(EM)树种，分析了叶片和吸收根的形态性状(叶厚度、比叶面积、叶组织密度、根直径、比根长、根组织密度)和化学性状(叶与根的碳、氮浓度及碳氮比)在不同菌根类型间的变异及关联。结果表明：与AM树种相比，EM树种的叶片较厚、比叶面积较小，且根直径较细、根组织密度和根碳浓度及碳氮比较低。AM和EM树种的叶片与吸收根的形态性状均不相关，而化学性状(氮浓度和碳氮比)在AM树种中呈正相关，但在EM树种中则不相关。主成分分析结果表明，不管是AM还是EM树种，比叶面积与比根长均呈正交分布，可见叶片与吸收根获取资源具有独立性。此外，根直径与根氮浓度在所有树种和AM树种中均表现出显著正相关，而在EM树种则呈临界负相关。根直径与比根长则是在所有树种和不同菌根类型树种中均呈正相关。总之，本研究的结果强调了菌根类型在调节叶片与吸收根功能性状之间的关系上具有重要性，并建议今后在评估木本植物根系的不同功...     

泡沙参复合体（桔梗科）的物种生物学研究：Ⅰ表型的可塑性

表型可塑性是生物变异中由环境引起的一种变异,是植物适应的一种重要方式。对沙参属这样一个形态上复杂多变、分类上很难处理的类群,研究其表型可塑性不仅为探讨性状变异、判断其系统学意义及选择可靠的分类性状提供了有益的资料,而且有助于揭示沙参属植物变异、适应和进化的机制。本文从泡沙参复合体中选择了6个居群,利用播种和移栽试验,通过对不同个体和居群在一致条件下的表现及野外和移栽后的对比,对根、茎、叶、花和果等形态性状的表型可塑性进行了初步的观测分析。结果表明,一些叶片、花部和果实性状具有较大的发育可塑性,尤其是叶形、花萼裂片不仅发育变化大,而且随发育过程定向变化。环境可塑性较大的性状主要是根、茎、花序分枝等性状,而叶片、花部、果实和种子性状的环境饰变能力都较小。最后,对泡沙参复合体形态性状的变异从发育可塑性和环境可塑性的角度进行了讨论。     

泡沙参复合体(桔梗科)的物种生物学研究: I.表型的可塑性

表型可塑性是生物变异中由环境引起的一种变异,是植物适应的一种重要方式。对沙参属这样一个形态上复杂多变,分类上很难处理的类群,研究其表型可塑性不仅为探讨性状变异、判断其系统学意义及选择可靠的分类性状提供了有益的资料,而且有助于揭示沙参属植物变异、适应和进化的机制。本文从泡沙参复合体中选择了6个居群,利用播种和移栽试验,通过对不同个体和居群在一致条件下的表现及野外和移栽后的对比,对根、茎、叶,花和果等形态性状的表型可塑性进行了初步的观测分析。结果表明,一些叶片、花部和果实性状具有较大的发育可塑性,尤其是叶形、花萼裂片不仅发育变化大,而且随发育过程定向变化。环境可塑性较大的性状主要是根、茎、花序分枝等性状,而叶片、花部、果实和种子性状的环境饰变能力都较小。最后,对泡沙参复合体形态性状的变异从发育可塑性和环境可塑性的角度进行了讨论。     

利用RIL群体进行小麦品质性状及其与产量性状的相关分析

利用小麦重组自交系(RIL)群体,对小麦主要品质性状、及其与产量的关系进行了分析。结果表明,RIL群体品质、产量性状都表现了较大的变异幅度;蛋白质各性状内、淀粉各性状内相关性多数显著,但二者之间相关性多不显著,这说明在小麦品种改良中,优良的蛋白质性状和优良的淀粉性状可以兼得;稳定时间、沉降值等重要的加工品质性状和淀粉性状与产量相关不显著,说明加工品质可以与产量很好地协调起来;适当降低千粒重,增加穗数,有利于强筋的形成和粘度的提高;矮杆、半矮杆性状能够与良好的加工品质、高蛋白质含量、高GMP含量协调起来。     

泡沙参复合体(桔梗科)的物种生物学研究III. 性状的遗传变异及其分类价值

阐明性状变异的遗传基础是评估性状分类价值以及揭示类群关系和进化过程的前提。本文根据泡沙参复合体内6个天然居群的材料,利用居群样本分析、子代测定和杂交试验等手段,结合统计学方法对该复合体一些在以往类群划分中起鉴别作用的形态性状进行了遗传学分析。结果表明,叶形、叶缘锯齿数目和大小、茎叶被毛、花萼裂片齿数、花梗长短等性状都是遗传性比较强的性状,而且性状之间有很强的相关性。但是,这些性状在居群内呈现连续变异且变异幅度非常大,以致于变异的两个极端个体被分别作为不同的种处理。通过对野外居群样本的统计分析和对极端变异类型个体所进行的子代测定及其人工杂交,进一步证实上述性状是受多基因决定的数量性状,其变异幅度大,变异式样中并不存在任何程度的间断性,因而至少在本复合体内没有鉴别意义。因此,以往建立在上述性状变异基础上的3个类群(A．biformifolia Y．Z．Zhao;A.bockinan Diels和A.polydentata P．F．Tu et G．I.Xu)均不成立。 最后,本文对形态性状变异的遗传基础及其与类群划分的关系进行了讨论。     

棉花胚珠和叶片激素含量与纤维性状的相关分析

对具有同一遗传背景的 35份变异材料 ,在特定生育时期 ,进行了叶片和胚珠内源激素含量与其纤维性状的典型相关和主成分分析 .结果表明 ,棉花激素与纤维性状间存在一定的相关关系 ,胚珠和叶片激素含量与纤维性状的相关关系存在较大差异 .在胚珠中 ,IAA、ABA、GAs、ZRs 4种激素与纤维性状的相关关系中 ,ABA与衣分的显著正相关最重要 ,而在叶片中 ,GAs与纤维麦克隆值的极显著正相关则起着决定性的作用 .激素和纤维性状的主成分分析结果表明 ,第一主成分与激素有关 ,胚珠中的主要因子是 IAA和 ABA,叶片中则是 ABA、ZRs、GAs,第二主成分中最重要的因子为纤维强度和长度     

Do species population parameters and landscape characteristics affect the relationship between local population abundance and surrounding habitat amount?

In landscape ecology, correlational approaches are typically used to analyse links between local population abundance, and the surrounding habitat amount to estimate biologically-relevant landscape size (extent) for managing endangered or pest populations. The direction, strength, and spatial extent of the correlations are then sometimes interpreted in terms of species population parameters. Here we simulated the population dynamics of generalized species across spatially explicit landscapes that included two distinct habitat types. We investigated how characteristics of a landscape (structure), including the variation in habitat quality and spatial aggregation of the habitat, and the precise population-dynamic properties of the simulated species (dispersal and growth rates) affect the correlation between population abundance and amount of surrounding favourable habitat in the landscape. To evaluate these spatial extents of correlation, proportions of favourable habitat were calculated within several circles of increasing diameter centred on sampling patches of favourable habitat where population abundance was recorded.We found that the value of the correlation coefficients between population abundance and amount of surrounding favourable habitat depended on both population dynamic parameters and landscape characteristics. Coefficients of correlation increased with the variation in habitat quality and the aggregation of favourable habitat in the landscape, but decreased with the dispersal distance. The distance at which the correlation was maximized was sensitive to an interaction between the level of aggregation of the habitat and the dispersal distance; whereas the greatest distance at which a significant correlation occurred was more sensitive to the variation in habitat quality. Our results corroborate the view that correlational analyses do provide information on the local population dynamics of a species in a given habitat type and on its dispersal rate parameters. However, even in simplified, model frameworks, direct relationships are often difficult to disentangle and global landscape characteristics should be reported in any studies intended to derive population-dynamic parameters from correlations. Where possible, replicated landscapes should be examined in order to control for the interaction between population dynamics and landscape structure. Finally, we recommend using species-specific, population-dynamic modelling in order to interpret correctly the observed patterns of correlation in the landscape.     

苦瓜主要品质性状的遗传变异、相关和通径分析

对23份苦瓜材料的10个品质性状进行了研究。结果表明,苦瓜维生素C、还原糖、有机酸、果瘤、果色、果刺和苦味遗传变异系数大,遗传力高;水分含量遗传变异系数很小;风味遗传变异系数较小,遗传力低。苦瓜4个内在营养品质之间相关性小,而4个外观品质性状之间关系密切。两个味觉品质与4个内在营养品质之间相关性小,但与4个外观品质之间关系密切。内在营养品质与外观品质之间有一定关系。通径分析提出通过降低果实的苦味和有机酸含量来提高风味品质;通过水分含量和果瘤两性状的直接选择来实现对维生素C的间接选择。     

城市环境中树木年轮的变异及其与工业发展的关系

通过对污染敏感树种油松年轮宽度和元素含量的变异与沈阳工业发展的相关分析。追溯和重建沈阳地区的生态环境变迁史,揭示城市环境质量与树木年轮变异之间的相关规律。结果表明,在城市污染条件下,树木年轮宽度和微量元素含量均发生了明显的变异,而且这些变异与沈阳工业发展显著相关．     

Raw material quality assessment approaches comparison in pectin production

Different opportunities are explored to evaluate quality variation in raw materials from biological origin. Assessment of raw materials attributes is an important step in a bio-based production as fluctuations in quality are a major source of process disturbance. This can be due to a variety of biological, seasonal, and supply scarcity reasons. The final properties of a product are invariably linked with the initial properties of the raw material. Thus, the operational conditions of a process can be tuned to drive the product to the required specification based on the quality assessment of the raw material being processed. Process analytical technology tools which enable this assessment in a far more informative and rapid manner than current industrial practices that rely on rule-of-thumb decisions are assessed. An example with citrus peels is used to demonstrate the conceptual and performance differences of distinct quality assessment approaches. The analysis demonstrates the advantage of characterization through multivariate data analysis coupled with a complementary spectroscopic technique, near-infrared spectroscopy. The quantitative comparative analysis of three different approaches, discriminant classification based on expert-knowledge, unsupervised classification, and spectroscopic correlation with reference physicochemical variables, is performed in the same dataset context. © 2018 Her Majesty the Queen in Right of Canada © 2018 American Institute of Chemical Engineers Biotechnol. Prog., 35: e2762, 2019.     

Quantitative morphological evidence for incipient species within Lutzomyia quinquefer (Diptera: Psychodidae)

Morphological variation among geographic populations of the New World sand fly Lutzomyia quinquefer (Diptera, Phlebotominae) was analyzed and patterns detected that are probably associated with species emergence. This was achieved by examining the relationships of size and shape components of morphological attributes, and their correlation with geographic parameters. Quantitative and qualitative morphological characters are described, showing in both sexes differences among local populations from four Departments of Bolivia. Four arguments are then developed to reject the hypothesis of environment as the unique source of morphological variation: (1) the persistence of differences after removing the allometric consequences of size variation, (2) the association of local metric properties with meristic and qualitative attributes, rather than with altitude, (3) the positive and significant correlation between metric and geographic distances, and (4) the absence of a significant correlation between altitude and general-size of the insects.     

流域景观格局与河流水质的多变量相关分析

流域内的景观格局改变是人类活动的宏观表现,会对河流水质产生显著影响,因此明确影响水质变化的关键景观因子,对于深入了解景观对水质的影响机制具有重要的研究价值。选择广东省淡水河流域为研究对象,以2007年ALOS卫星影像以及水质监测数据为基础,运用空间分析和多变量分析方法,分析淡水河流域景观格局与河流水质的相关关系。用包括流域和河岸带尺度的景观组成和空间结构信息的景观指数表征景观格局,用Spearman秩相关分析、多元线性逐步回归模型和典型相关分析(CCA)研究景观指数和水质指标的相关关系。研究结果表明:林地、城镇用地和农业用地占淡水河流域总面积超过90%,其中城镇用地超过20%。多元线性逐步回归分析和CCA结果说明水质指标受到多个景观指数的综合影响,反映了景观格局对水质的复杂影响机制。流域景观格局对河流水质有显著影响,流域尺度的景观指数比河岸带尺度的景观指数对水质影响更大。城镇用地比例是影响耗氧污染物和营养盐等污染物浓度最重要的景观指数,林地和农业用地对水质的影响较小。另外,景观破碎化对pH值、溶解氧和重金属等水质指标有显著影响。CCA的第一排序轴解释了景观指数与水质指标相关性的54.0%,前两排序轴累积能解释景观指数与水质指标相关性的87.6%,前两轴分别主要表达了城市化水平和景观破碎化水平的变化梯度。淡水河流域的景观格局特征从上游到下游呈现出城市—城乡交错—农村的景观梯度,水质变化也对应了这个梯度的变化,说明人类活动引起的流域土地覆盖及土地管理措施变化会对水质变化产生显著影响。     

The role of maternal and paternal effects in the evolution of parental quality by sexual selection

Genetic models of maternal effects and models of mate choice have focused on the evolutionary effects of variation in parental quality. There have been, however, few attempts to combine these into a single model for the evolution of sexually selected traits. We present a quantitative genetic model that considers how male and female parental quality (together or separately) affect the expression of a sexually selected offspring trait. We allow female choice of males based on this parentally affected trait and examine the evolution of mate choice, parental quality and the indicator trait. Our model reveals a number of consequences of maternal and paternal effects. (1) The force of sexual selection owing to adaptive mate choice can displace parental quality from its natural selection optimum. (2) The force of sexual selection can displace female parental quality from its natural selection optimum even when nonadaptive mate choice occurs (e.g. runaway sexual selection), because females of higher parental quality produce more attractive sons and these sons counterbalance the loss in fitness owing to over-investment in each offspring. (3) Maternal and paternal effects can provide a source of genetic variation for offspring traits, allowing evolution by sexual selection even when those traits do not show direct genetic variation (i.e. are not heritable). (4) The correlation between paternal investment and the offspring trait influenced by the parental effects can result in adaptive mate choice and lead to the elaboration of both female preference and the male sexually selected trait. When parental effects exist, sexual selection can drive the evolution of parental quality when investment increases the attractiveness of offspring, leading to the elaboration of indicator traits and higher than expected levels of parental investment.