大豆籽粒镉积累QTL的整合及其分子标记的验证

该研究在收集大豆籽粒镉积累定位信息的基础上,通过参考图谱分子标记比较整合已有的定位信息,进一步在‘中黄24’(籽粒高积累镉)与‘华夏3号’(籽粒低积累镉)衍生的(F6:7)重组自交系群体中,对大豆籽粒镉积累的QTL位点及其分子标记进行验证。结果表明,在不同群体中定位的籽粒镉积累2个主效QTL(Cda1和Cd1)位于第9染色体同一区域;该区段内候选基因GmHMA1的点突变,在籽粒镉积累不同的‘中黄24’和‘华夏3号’之间是一致的;该位点与‘中黄24’和‘华夏3号’各器官的镉浓度并无连锁关系。研究认为,‘中黄24’与‘华夏3号’间籽粒镉积累差异由其它位点控制,需要利用该重组自交系群体进行全基因组定位。     

基于根系分泌物研究混合型邻群环境对小麦幼苗亲缘识别的调控作用

采取根系分泌物替代邻居植物的方法,设置近缘(品种内)、种内远缘(品种间)和种间远缘(物种间) 3个亲缘关系处理,单一和混合亲缘型两个水平邻群复杂性处理以及两个小麦(Triticum aestivum)品种处理的交互实验,探究混合型邻群环境对小麦幼苗在亲缘识别中形态性状表达的影响。结果表明:亲缘关系和邻群复杂性对小麦幼苗的比叶面积和比根长具有显著影响,它们的交互作用对比叶面积、总根长、比根长和根系平均直径亦具有显著影响;与单一型近缘及单一型种内(或种间)远缘邻群处理相比,混合型种内(或种间)远缘邻群中小麦的比叶面积等形态性状或是处于更高(或更低)水平,或是无显著差异;小麦对亲缘识别的响应存在品种差异性;混合亲缘型邻群中小麦响应亲缘识别的形态性状表达并不处于由单一型近缘邻群向单一型远缘邻群过渡的中间水平。     

3个木薯品种嫩茎叶中氢氰酸、总黄酮及主要营养成分含量的变化

以木薯(Manihot esculenta Crantz)品种'华南7号'('South China 7')、'华南9号'('South China 9')和'华南205号'('South China 205')为研究对象,分别对种植后90、120、150、180和210 d的3个木薯品种嫩茎叶中氢氰酸、总黄酮及主要营养成分含量的变化进行了分析;在此基础上,明确供试3个品种嫩茎叶作为饲料的最佳采收期.结果表明:随种植后时间延长,3个品种嫩茎叶中的氢氰酸和总黄酮含量变化均呈波动趋势,其中,'华南7号'嫩茎叶的氢氰酸含量在种植后150和210 d显著降低(分别为347843和320507 mg·kg-1),'华南9号'嫩茎叶的氢氰酸含量在种植后150 d最低(313643 mg·kg-1),'华南205号'嫩茎叶的氢氰酸含量在种植后210 d最低(75103 mg·kg-1);'华南7号'和'华南205号'嫩茎叶的总黄酮含量在种植后120 d最高(分别为1963%和1917%),而'华南9号'嫩茎叶的总黄酮含量则在种植后210 d最高(1801%).不同生长期3个木薯品种嫩茎叶的粗蛋白质和粗灰分含量均符合相关动物饲料的标准,而总磷含量均较低.其中,'华南7号'嫩茎叶的粗蛋白质、粗脂肪、粗纤维、粗灰分和总钙含量在种植后150 d相对较高,分别为25273%、7687%、23077%、7157%和1660%,其无氮浸出物含量(26823%)相对较低;'华南9号'嫩茎叶的上述5种营养成分含量在种植后120 d相对较高,分别为28050%、6990%、21557%、8467%和1493%,其无氮浸出物含量(24723%)相对较低;'华南205号'嫩茎叶的粗蛋白质、粗脂肪和粗灰分含量在种植后120 d相对较高,分别为24273%、7080%和7633%,其粗纤维(18470%)、无氮浸出物(32037%)和总钙(1323%)含量相对较低.综合分析结果显示:'华南7号'、'华南9号'和'华南205号'嫩茎叶作为饲料的最佳采收时间分别为种植后150、120和120 d.     

不同施氮水平对苦荞不同品种生长发育、干物质转运和产量的影响

该研究以西农9940和黔苦3号为材料,设置(N1) 90、(N2) 180、(N3) 270 kg·hm-2三个氮肥处理水平,分析不同施氮量处理对两个苦荞品种的生长、营养器官干物质积累转运和施氮量对籽粒灌浆特性和产量的影响。结果表明:(1)施氮肥显著促进苦养生长发育。随着施氮量的增加,苦荞株高、叶片SPAD值和干物质积累量呈增长趋势,于N3处理达到最大值,显著高于N1和N2处理。且在同一施氮处理条件下,黔苦3号的株高、SPAD值和干物质积累量均优于西农9940。就转运率而言,苦荞的两个品种表现不一致,施氮显著提高西农9940茎叶干物质转运率,黔苦3号则相反;叶片贡献率随施氮量增加显著增加,茎贡献率则没有显著变化。(2)随着施氮量的增加,苦荞籽粒灌浆持续期增加,最大灌浆速率到达时间延长,平均灌浆速率却降低,百粒重呈下降趋势;在同一施氮处理条件下,西农9940较黔苦3号灌浆速率更快,百粒重更大。(3)随着施氮量的增加,产量及其构成因素呈先增加后减少的趋势。西农9940的产量在N2处理达到最高,为1 650 kg·hm-2,较N1、N3处理增产了45.6%和28.2%;黔苦3号的产量在N1处理达到最高,为616. 7 kg·hm-2,较N2和N3处理增产了12.8%和51.6%。在黄土高原旱作区苦荞种植因品种不同而选择不同的施氮量,建议西农9940最佳施氮量为180～270 kg·hm-2,黔苦3号最佳施氮量为90～180 kg·hm-2。     

根系隔离条件下的谷子亲缘识别

在根系隔离情况下, 通过研究邻株身份(亲缘株、非亲缘株、陌生株)及其与种植密度(高、低)和土壤养分水平(高、低)交互作用对谷子(Setaria italica)形态学特征和生物量分配的影响, 探索谷子地上部分是否能够识别亲缘邻株, 以及谷子的这种亲缘识别能力对环境因子如何响应。结果显示: 1)亲缘组谷子叶生物量分配显著降低, 茎秆显著增粗, 暗示着亲缘组谷子植株间减少竞争, 并增强对当地多风气候的适应。而非亲缘组谷子叶生物量分配显著增加, 表明非亲缘组谷子植株间竞争较强。2)与非亲缘组相比, 陌生组谷子种子生物量分配显著增加, 株高显著减少, 表明陌生组谷子植株通过不对称竞争(与邻株糜(Panicum miliaceum)植株相比, 株高显著增加), 进一步限制邻株(糜)生长, 从而增强竞争能力, 同时, 将更多的生物量投资于繁殖, 增加适合度。3)在高密度种植条件下, 谷子茎生物量和叶生物量分配在各邻株身份处理间无显著差异, 而在低密度种植条件下, 与非亲缘组相比, 亲缘组谷子茎生物量显著增加, 叶生物量分配显著减小; 随着种植间距的增大(种植密度减小), 亲缘组谷子叶生物量分配显著减少, 而非亲缘组和陌生组叶生物量分配在高、低种植密度条件下无显著差异。4)在低土壤养分条件下, 亲缘组和非亲缘组谷子叶生物量分配无显著差异, 前者穗长显著小于后者, 而在高土壤养分条件下, 亲缘组谷子叶生物量分配显著小于非亲缘组, 前者穗长显著大于后者。结果表明, 在根系隔离的情况下,谷子能够识别亲缘邻株, 且谷子地上部分竞争信号在亲缘识别过程中扮演重要角色。较低种植密度和较高土壤养分水平有利于谷子亲缘识别能力的表达。     

局部供氮对低磷胁迫下马尾松不同家系生长及根系参数的影响

土壤资源有效性在空间分布上的差异会对植物的生长发育产生重要影响。该文选择马尾松(Pinus massoniana)二代育种亲本育成的5个全同胞家系(1、25、49、52、57)为材料,进行一个生长季的局部供氮苗木盆栽实验。实验在同质低磷和异质低磷两种低磷环境下分别设置4个供氮处理:均匀供氮(HHH)、表层和中间层供氮(HHL)、底层供氮(LLH)和底层半侧供氮(LLH/L),研究了模拟异质养分环境对马尾松不同家系苗木生长及根系发育的影响。结果表明:1)与同质低磷相比,异质低磷促进了马尾松的生长和根系发育,其根长和根表面积分别为同质低磷下的1.95倍和2.11倍。2)局部供氮对马尾松生长的影响受土壤磷素环境影响较大,与HHH相比,局部供氮(HHL、LLH和LLH/L)对同质低磷下苗木的株高、地径和干物质积累量有明显的促进作用,但在异质低磷下,仅LLH和LLH/L处理有利于苗木地上部分的生长,HHL处理反而有抑制效应。3)在两种低磷环境下,LLH/L和LLH处理对马尾松苗木根系生长发育的促进作用显著,尤其在异质低磷环境下的促进作用较强(LLH/L处理下根长和根表面积较HHH处理高出29.2%和32.3%),但HHL对根长和根表面积有一定的抑制作用。4)马尾松不同家系间对不同供氮处理的响应差异显著。家系49、52和57主要通过增加根系在土壤中的分布来响应局部氮素分布的变化,促进整株干物质量的积累;家系25地上部分的生长随氮、磷含量的增大而增加,但根系的增生发育对其整株生长的贡献较小;家系1生长发育迟缓,对局部供氮的响应较为迟钝。研究结果显示,局部供氮较均匀供氮更有利于马尾松苗木生长,且土壤深层施肥的促进作用更强。     

水氮耦合对辣木幼苗根系形态特征的影响

辣木(Moringa oleifera)主要分布在热带地区，属落叶乔木，具有极高的经济价值和栽培用途。为探究12种水氮组合处理对辣木根系形态的影响，该研究设置3种土壤水分梯度，分别为40%(低水，W1)、60%(中水，W2)、80%(高水，W3)的田间饱和持水量，以及4种氮水平，分别为无氮(N0,0 g·plant^-1)、低氮(N1,0.6 g·plant^-1)、中氮(N2,1.8 g·plant^-1)、高氮(N3,3.6 g·plant^-1),比较不同水氮组合处理对辣木幼苗粗根和细根性状(根长度、根表面积、根体积、根平均直径、比根长、比表面积等)的影响。结果表明：(1)水处理对辣木幼苗粗根和细根的性状没均有显著影响。(2)氮处理对粗根的根长、根表面积、根体积、根平均直径和比表面积有显著影响，而仅对细根的平均直径和比表面积有显著影响。(3)双因素方差分析显示，水氮交互作用仅对细根根长有显著影响；在相同的水处理下，低氮促进而高氮抑制辣木粗根和细根根长、根表面积和根体积的增加，说明低氮中水处理和低氮高水...     

甘蔗/大豆间作减量施氮对甘蔗产量、品质及经济效益的影响

在大田栽培条件下,研究了减量施氮对广州地区不同甘蔗/大豆间作模式下甘蔗产量、品质、生物量动态变化及甘蔗群体经济效益的影响.结果表明:氮肥和种植模式对甘蔗产量、品质均无显著影响,各处理甘蔗产量、品质均无显著差异.不同施氮水平的甘蔗/大豆间作系统较单作甘蔗提高了土地利用率,其土地当量比(LER)为1.36～2.12.各处理甘蔗总生物量的动态积累随生育期的推进均符合"S"型生长曲线,低氮水平下问作甘蔗的生物量动态积累特征参数最协调,高氮水平下,甘蔗生长高峰期提前,快速生长最大持续期缩短,甘蔗产量下降,因此,可以通过调整氮素的投入量来改善生物量的增长参数,从而获得高产.低氮处理甘蔗/大豆间作系统经济效益比高氮处理高3.2%～26.3%,说明减量施氮可有效提高群体经济效益.甘蔗/大豆1∶2间作模式的经济效益最好.     

生理成熟期高温高湿胁迫对春大豆种子生理特性及种子劣变相关基因GmSbh1表达的影响

以种子田间劣变抗性品种"湘豆3号"和不抗品种"宁镇1号"春大豆为试材,研究了生理成熟期高温高湿胁迫[T:40±2℃/30±2℃、RH 95±5%/70±5%、10 h/14 h(昼/夜),CK:30±2℃/20±2℃、RH 75±5%/70±5%、10 h/14 h(昼/夜)]1、5、10、16、24、48、96和168h对种子萌发、膜脂过氧化、渗透调节物质(脯氨酸和可溶性糖)含量、细胞膜保护酶系(SOD、POD、CAT)活性以及种子劣变相关基因Gm Sbh1表达的影响。结果表明:高温高湿胁迫后,发芽势和发芽率呈下降趋势,短时间胁迫(10 h)下降不明显,胁迫24 h后下降显著,各胁迫时间点,不抗品种下降的幅度大于抗性品种;种子细胞膜透性增加,发生膜脂过氧化作用,胁迫5 h后膜脂过氧化作用加剧;相同胁迫时间下,"湘豆3号"的膜脂过氧化程度显著小于"宁镇1号";种子中的脯氨酸(Pro)和可溶性糖含量明显增加,处理显著高于对照;各胁迫时间点,与对照相比,"湘豆3号"的Pro含量上升的幅度显著高于"宁镇1号",可溶性糖含量上升的幅度两品种间差异不明显;随胁迫时间的延长,处理组细胞膜保护酶系活性先升高后降低,对照组酶活性变化不大,各胁迫时间点处理显著高于对照;与对照相比,胁迫后"湘豆3号"种子的酶活性升高幅度大于"宁镇1号",且"湘豆3号"在胁迫后维持高水平酶活性的时间长于"宁镇1号";"宁镇1号"种子劣变相关基因Gm Sbh1呈上调表达趋势,"湘豆3号"呈下调表达趋势。由此认为,春大豆种子田间劣变抗性的生理与分子机制可能与细胞膜透性增加、膜脂过氧化作用加剧、渗透调节物质含量增加、抗氧化酶活性降低及种子田间劣变抗性相关基因Gm Sbh1的差异表达有关。     

黄土塬区玉米大豆不同间作方式对产量和经济收益的影响及其机制

利用不同玉米品种(郑单958和豫玉22)和大豆品种(中黄24和中黄13)在单作和两种(2∶2和2∶4)间作方式下,研究品种、间作方式对间作系统产量和经济效益的影响,探讨其潜在的作用过程和机制,以期为旱区农业高产高效服务。实验结果表明:(1)两种间作方式的土地当量比(LER),相对拥挤系数(K)都高于单作,表明玉米、大豆在两种间作方式下较单作具有显著的间作优势,玉米间作相比单作增产显著。K、实际产量损失(AYL)、侵占力(A)和竞争比率(CR)的变化规律均表明在间作栽培条件下,玉米相对于大豆为竞争优势物种;郑单958相对于豫玉22,中黄24相对于中黄13均占有一定竞争优势。郑单958与中黄24以2∶4比例间作的间作优势(IA)及货币优势指数(MAI)值最高。(2)相比单作,间作种植模式下玉米的水分利用效率明显增加,而且玉米∶大豆以2∶4间作的水分利用效率显著高于2∶2。郑单958与中黄24在2∶4间作方式下的产量和经济效益都最高,适合在当地应用和推广。     

Selection with two alleles and complete dominance

For a plant selection model with frequency-independent viabilities, fertilities and selfing rates, it is shown that apart from global fixation, for certain parameter combinations a protected polymorphism and facultative fixation (either allele may become fixed according to initial frequencies) may both occur. Facultative fixation requires different selling rates for the dominant and recessive type. Protection of the polymorphism requires resource allocation for male and female function. In this connection the problem of purely genetically caused population extinction is discussed.
For general frequency dependence and regular segregation, the chances for establishment of a completely recessive gene are compared to those of a completely dominant gene. It is proven that the process of establishment of the recessive gene, despite a fitness advantage, may be considerably endangered by drift effects if random mating prevails. The recessive gene may reach the same effectivity in establishment as a dominant gene, only if the recessive homozygote mates exclusively with its own type during the period of establishment.     

杆状病毒出芽病毒粒子膜融合蛋白的研究进展

杆状病毒是一类感染节肢动物的病原微生物,其基因组为双链环状DNA,大小为80～180kb.     

Inception of the Modern Public Health System in China and Perspectives for Effective Control of Emerging Infectious Diseases: In Commemoration of the 140th Anniversary of the Birth of the Plague Fighter Dr. Wu Lien-Teh

In this article, we systematically review Dr. Wu Lien-Teh's academic achievements and outstanding contributions in the prevention and control of the plague epidemic in northeast China and introduce the development of the earliest public health epidemic prevention system in China in order to commemorate the 140th anniversary of Dr. Wu Lien-Teh's birth. We hope that this article will provide insights into the effective prevention and control of emerging infectious diseases as well as the current worldwide pandemic of COVID-19, facilitating the improvement and development of public health systems in China and around the globe.