空间诱变水稻大粒型突变体的遗传育种研究

对粳稻农垦58经空间诱变产生的大粒型突变体进行大粒型性状的遗传分析和育种应用研究。结果表明,大粒型突变体的籽粒大小（以籽粒体积表示）表现为受多基因控制的数量性状。大粒型突变体谷粒细长,具馨香味,外观品质优,对粳稻的亲和性好,是一个罕见的优质米资源。以大粒型突变体为供体,高产、外观米质差的晚粳推广品种为受体,采用不饱和回交结合分离世代糙米外观品质鉴定的方法,将大粒型突变体的优质性状导入晚粳背景,选育出外观米质优的晚粳新品系。对采用不饱和回交方法改良数量性状进行了讨论。 Abstract:The inheritance and utilization of a stable large-grain mutant,selected from the induced generation derived from japonica Nongkeng 58 after space treatment carried by recoverable satellite,were analyzed.The results indicated that the grain volume of the large-grain mutant was quantitative trait controlled by multiple genes.The large-grain mutant had characteristics of slender grain,favorable scent,high apparent grain quality and good compatibility with japonica,and can be used as a valuable resource for improving grain quality.When high yield japonica variety with bad looking quality was used as a recurrent parent to cross with the mutant and a procedure of a limited backcross combined with identification of brown rice quality in segregation generations was applied,some japonica lines with good looking quality were developed.The utility of the limited backcross method for improvement of quantitative traits was discussed.     

樟树全基因组调查

樟树是我国特有的珍贵用材和经济树种,富含多糖多酚、萜类等次生代谢物质,是香精香料、油脂化工和医药等的重要原料树种。本研究采用高通量测序技术(Illumina HiseqTM2000)首次测定了樟树基因组大小,并利用生物信息方法估计樟树杂合率、重复序列情况和GC含量等基因组信息,为全基因组测序策略的选择提供依据。主要结论如下:(1)樟树基因组大小粗略估计为760 Mb左右;(2)樟树基因组有较高的杂合率和一定的重复,杂合率约为0.65%;(3)由于樟树杂合率较高,全基因组鸟枪法策略不适合该基因组测序分析,可尝试使用BAC-to-BAC策略或fosmid策略,有利于樟树基因组的序列拼接和组装。     

三种同域分布喉毛花的繁殖分配

以青藏高原高寒草甸中三种同域分布的喉毛花为研究对象,通过比较三个种的植株性状和繁殖分配,探讨繁殖分配的种间差异及其与植株个体大小的关系。结果表明:(1)三个种的植株高度、顶花大小和单株花数目、繁殖分配均存在种间差异,这可能与其各自的交配系统和具体的生境以及相应的生活史对策有关;(2)在三种喉毛花中,投入到营养器官和繁殖器官的绝对资源量均呈显著正相关,未检测到植株生长和繁殖间的权衡关系;(3)三个种的个体大小与繁殖器官生物量均呈显著正相关,而与繁殖分配均呈显著负相关,这表明个体越大,繁殖投入越高,而繁殖分配越低,与以往研究结果一致,这可能是由于繁殖分配与个体大小之间存在异速关系。     

基于流式细胞术和K-mer分析的银缕梅属(Parrotia C.A.Mey.)植物基因组大小测定

金缕梅科(Hamamelidaceae)银缕梅属(Parrotia C.A.Mey.)仅包含银缕梅(Parrotia subaequalis(H.T.Chang)R.M.Hao&H.T.Wei)和波斯铁木(Parrotia persica(DC.)C.A.Mey.)两种落叶阔叶乔木,其中银缕梅是我国华东地区特有的Ⅰ级濒危珍稀保护植物,属东亚第三纪孑遗成分;其姊妹种波斯铁木则间断分布于伊朗北部,属北极第三纪孑遗植物类群。本研究首次利用流式细胞术和K-mer分析方法对银缕梅属两姊妹种的基因组大小进行了测定,建立和优化了以萝卜(Raphanus sativus L.‘Saxa’)为内标、WPB(Woody plant buffer)为细胞核解离液的两种植物单倍体基因组的DNA含量(DNA C值)流式测定的适宜体系,旨在为金缕梅科银缕梅属植物的全基因组测序、基因组学研究、种质资源开发和利用以及物种保育等提供前期基础数据参考;同时也可为金缕梅科其他属、种的基因组大小测定提供借鉴。主要研究结果如下:(1)通过流式测定银缕梅基因组大小约为971.45±13.91 Mb,波斯铁木基因组大小约为890.52±24.69 Mb;(2)K-mer分析估测银缕梅基因组大小为951.70 Mb,杂合率为1.740%,重复序列比例为77.50%;波斯铁木基因组大小为858.50 Mb,杂合率为0.695%,重复序列占74.30%;(3)银缕梅属于高杂合和高重复基因组,波斯铁木则属于微杂合和高重复基因组。本研究的结果为银缕梅属植物后续基于DNA三代高通量测序技术的全基因组测序、组装及去冗余处理等工作提供了重要的数据参考。     

同园环境中不同海拔中华蟾蜍的心脏相对大小:海塞规则是否适合外温动物?

海塞规则(Hesse’s rule)是指物种内不同种群或近缘种间的心脏相对大小随海拔或纬度梯度增加而增加。该生物地理规则的实验证据来源于内温动物,是否适用于外温动物仍不清楚。本研究采集了不同海拔的中华蟾蜍Bufo gargarizans进行同园实验,比较心脏及其功能关联器官(肝脏、脾脏、肺脏、肾脏、脂肪体)的相对干重,对海塞规则进行检验。结果显示,中华蟾蜍心脏、肝脏、肺脏、肾脏和脂肪体的相对干重均随海拔增加而减小,与海塞规则预测相反,这提示外温性脊椎动物可能通过降低能量代谢需求以适应高海拔环境。     

茶翅蝽生长发育、繁殖及若虫各龄期形态特征研究

【目的】为掌握茶翅蝽Halyomorphahalys(St?l)的发生及为害特性,进一步采取有效的防治措施,本文测定了茶翅蝽卵到成虫的发育历期、成虫的寿命及其繁殖能力,并研究了茶翅蝽若虫各龄期的形态特征。【方法】本文在温度(25±1)℃,湿度RH 70%±5%,光照周期16 L∶8 D的实验条件下,采用单头饲养法,测定了茶翅蝽从卵到成虫的生长发育历期、1-5龄若虫的形态特征,并通过新羽化成虫配对饲养测定成虫的寿命及雌虫的繁殖能力。【结果】茶翅蝽卵到成虫的发育历期为(44.98±2.54)d,其中卵的发育历期为(6.90±0.05)d,孵化率为96.06%;若虫总发育历期为(38.08±2.49)d,1-5龄历期分别为(5.41±0.17)、(9.17±0.15)、(6.73±0.16)、(7.46±0.49)和(9.28±0.32)d,若虫总存活率为59.97%;雌、雄成虫寿命分别为(30.80±2.41)d和(36.56±2.82)d;雌成虫产卵前期为11.80 d,持续产卵期为14.08 d,单雌一生平均产卵量为83.80粒。茶翅蝽1龄若虫色彩鲜艳,黄色、褐色或橘红色,体长为(1.93±0.03)mm,宽为(1.43±0.02)mm,足胫节黑色无白斑;2-5龄若虫主体均为黑色,2龄胸部背板黑色、无黄斑,足胫节黑色无白斑,体长为(2.52±0.05)mm,宽为(1.73±0.03)mm;3龄胸部背板黑色且有黄斑、无翅芽,足胫节黑色并带有白斑或白环,体长为(4.29±0.05)mm,宽为(2.93±0.06)mm;4龄翅芽开始显现延伸至后胸后缘,足胫节有白环,体长为(6.46±0.10)mm,宽为(4.46±0.08)mm;5龄翅芽末端近达腹部第2节后缘,足胫节有白环,体长为(9.25±0.19)mm,宽为(6.18±0.16)mm。【结论】在25℃下,茶翅蝽卵到成虫的发育历期为44.98 d,卵到成虫的存活率为57.60%,平均每雌产卵量为83.80粒。翅芽的发育特征及足胫节上是否有白色环纹是辨别若虫各龄期的重要依据。     

北京地区植被景观中斑块大小的分布特征

利用GIS软件ARC／INFO将北京地区的1：20万植被图数字化,并提取各斑块的面积信息。该图包含72个基本的斑块类型,它们又分属于森林、灌丛、草地、果园、农田和水体6大类型。这些大类又分别包含20、28、4、7、11和2个基本类型。选用斑块个数、总面积、平均斑块面积、标准差、变异系数、中值、最大斑块面积、最小斑块面积、极差和偏态系数等几个描述统计量,以及厂一分布、对数正态分布、Weibull分布、指数分布和正态分布等5个概率分布来刻画斑块大小的分布特征。结果表明：除具有很少斑块的少数基本类型以外,其它基本类型以及所有6个大类的斑块大小的分布都不是对称的,而是右偏的。因此,普通的正态分布不能对它们加以刻画;其他4种概率分布也只能刻画部分类型,并且服从对数正态分布的类型最多,服从负指数分布的斑块类型最少。     

小檗科鬼臼亚科种子大小变异式样及其生物学意义

分析了小檗科鬼臼亚科４个属代表植物桃儿七、川八角莲、南方山荷地以足叶草种子大小及共变异式样并对该变异式样的生物学意义予以分析。结果显示：（１）在４种植物干种子中,以川八角莲最重,为３７．２４±６．７１ｍｇ,桃儿七镒之,为３６．５６±４．５４ｍｇ,足叶草最轻,为１９．０１±３．２１ｍｇ,南方山荷叶较轻足叶草稍重,为２３．２２±３．２６ｍｇ;（２）每种植物均存在一定比例的活力低下种子,其中以桃儿七最低     

不同水分条件下春小麦种群中个体大小不整齐性及遗传学分析不同水分条件下春小麦种群中个体大小不整齐性及遗传学分析

 种群内个体大小不整齐性是种群数量结构的主要指标。本文研究了不同水分条件下,3个品种春小麦种群个体大小不整齐性的建立及变化规律。对春小麦种群不整齐性的遗传学分析表明：遗传结构与随机环境修饰对种群数量结构形成的相对重要性,因水分条件不同而异。种群不整齐性在自然选择中的作用可用下列简单模型表示：CSo＝SH×hSH2 CSo：自然选择强度;SH：大小不整齐性;hSH2：不整齐性的遗传力。     

鸮形目8种鸟类线粒体DNA多态性研究

采用14种限制性内切酶,对鸮形目8种鸟类(Tyto alba、T.capensis、Otus bakkamoena、O.scops、Asio otus、A.flammeus、Strix aluco、Glaucidium cuculoides)线粒体DNA进行限制性片段长度多态分析, 结果表明:不同种间存在基因组长度多态性,短耳鸮为23.35 kb,长耳鸮为19.78 kb,斑头鸺鹠为18.62 kb,红角鸮为17.65 kb.鸮形目种间具有较高的遗传变异,其中仓鸮和草鸮的平均遗传距离为1.0%,长耳鸮和短耳鸮平均为10.8%,红角鸮和领角鸮平均为13.1%,灰林鸮和斑头鸺鹠为12.3%,其中红角鸮与斑头鸺鹠的平均遗传距离最大为17.5%.鸮形目鸟类线粒体DNA的进化速率为每百万年变化2.0%～2.2%,提示鸮形目两个科间在距今2 800～3 000万年前分歧开来,同时,鸱鸮科各种间的分歧时间在距今2 000～2 500万年前,即处于中新世中期.