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用于玉米品种真实性鉴定的最优核心SNP位点集的研发
1
作者 田红丽 杨扬 +8 位作者 范亚明 易红梅 王蕊 金石桥 晋芳 张云龙 刘亚维 王凤格 赵久然 《作物学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期1115-1123,共9页
品种真实性是种子质量监测的一个重要指标。为建立准确可靠、快速简便、高通量、低成本的玉米品种真实性鉴定技术,本文利用200个核心SNP位点构建的5816个玉米杂交品种,3274个自交系的指纹数据,基于遗传算法、品种识别率评估确定了一套... 品种真实性是种子质量监测的一个重要指标。为建立准确可靠、快速简便、高通量、低成本的玉米品种真实性鉴定技术,本文利用200个核心SNP位点构建的5816个玉米杂交品种,3274个自交系的指纹数据,基于遗传算法、品种识别率评估确定了一套高鉴别力的核心SNP位点集,包含96个SNP位点。这96个SNPs全部位于基因内区域,相对均匀分布在10对染色体上。采用上述杂交品种和自交系的指纹数据评估显示这96个位点具有较高多态性和品种区分能力,PIC、MAF、DP平均值分别为0.36、0.40、0.60和0.36、0.39、0.48,对杂交品种、自交系的品种识别率达到99.14%和99.24%。两两样品成对比较结果显示,99.99%的品种间差异位点数目≥3个,杂交品种和自交系中96.74%和95.67%的成对比较差异位点数目集中在30~65个和30~60个。基于221个主推杂交品种的40个SSR位点、96个SNP位点的基因型数据分析结果显示,这2组标记集的鉴定结果具有较高的一致性。综上所述,本研究报道了一套具有位点数量最少、区分能力最强,兼容多平台、适于自动化分型等优点的最优核心SNP集。期望位点集将在玉米品种真实性监测、种子质量控制中得到广泛应用,进而维护玉米种子市场秩序、保障育种者权利以及保护农民利益。 展开更多
关键词 玉米品种 真实性鉴定 SNP位点集 高鉴别力
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吉林省玉米种质资源SSR和SNP分子身份证的构建及应用
2
作者 张茗起 王蕊 +16 位作者 张春宵 孙擘 任洁 李淑芳 王璐 朱少喜 张江斌 施昕晨 王海杰 张云龙 田红丽 赵怡锟 匡猛 王元东 易红梅 李晓辉 王凤格 《中国农业科学》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期236-249,I0001,I0002,共16页
【目的】农作物种质资源具有重要的战略地位。吉林省玉米种质资源库主要存储具有北方春玉米区特色的种质资源。鉴于在传统农作物种质资源管理过程中难以获取真实身份信息的现状,利用分子标记技术构建种质资源分子身份证可以有效鉴定种... 【目的】农作物种质资源具有重要的战略地位。吉林省玉米种质资源库主要存储具有北方春玉米区特色的种质资源。鉴于在传统农作物种质资源管理过程中难以获取真实身份信息的现状,利用分子标记技术构建种质资源分子身份证可以有效鉴定种质资源真实身份,强化种质资源的分类管理。通过深度发掘吉林省玉米种质资源库的优异资源,推动共享利用。【方法】以吉林省玉米种质资源库中的2918份玉米种质资源为研究对象,采用玉米品种鉴定检测标准中推荐的40对SSR标记,以及61214个SNP标记来构建其分子身份证。根据获得的分子身份证信息将种质资源划分为核心、同近源、异质和群体等类进行管理,并进一步针对核心种质进行遗传多样性分析。【结果】为2918份种质资源构建了SSR分子身份证,为除异质性种质外的2502份种质资源构建了SNP分子身份证。分别制定了玉米种质资源SSR和SNP分子身份证的建设规范。其中,SSR分子身份证由40个SSR位点指纹转化为三位数字和一位字母的编码组合构成,并以二维码形式存储;SNP分子身份证由61214个SNP位点指纹转化为可视化的条形码。根据样品纯合度和指纹特异性等特征,将样品划分为1561份核心类、705份同近源类、416份异质类及236份群体类种质资源。遗传多样性分析表明,以旅大红骨群、黄改群为代表的国内种质资源是该库的主要种质资源,占全部核心种质资源的64.38%。【结论】提出了玉米种质资源分子身份证构建流程,为吉林省玉米种质资源库2918份种质资源构建了全部的SSR分子身份证和2502份SNP分子身份证;建立了核心、同近源、异质、群体四类种质资源筛选方案,实现了种质资源的分类管理。 展开更多
关键词 玉米 种质资源 吉林 SSR SNP 分子身份证
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Mxene量子点增强磷掺杂氮化碳光催化降解污染物的性能 被引量：2
3
作者 田红丽 郭燕 《化学研究与应用》 CAS 北大核心 2023年第1期123-134,共12页
为了提高石墨相氮化碳的光催化性能,在合成磷掺杂氮化碳和Mxene量子点的基础上,构建具有0D-2D复合结构的Mxene/P-C_(3)N_(4)复合光催化剂。采用XRD、IR、TEM、AFM、BET、XPS、吸收光谱等技术对Mxene/P-C_(3)N_(4)的结构进行了分析,并详... 为了提高石墨相氮化碳的光催化性能,在合成磷掺杂氮化碳和Mxene量子点的基础上,构建具有0D-2D复合结构的Mxene/P-C_(3)N_(4)复合光催化剂。采用XRD、IR、TEM、AFM、BET、XPS、吸收光谱等技术对Mxene/P-C_(3)N_(4)的结构进行了分析,并详细评估了它们在可见光下光催化降解污水的性能,包括降解有机染料茜素红、降解抗生素盐酸四环素和还原重金属离子Cr(VI)。结果表明,磷的掺杂可以拓宽氮化碳的光吸收范围、降低其禁带宽度;Mxene量子点的负载不仅可以增加比表面积,还能有效抑制光生载流子的复合,促进光生载流子在界面处的分离和传输。磷和Mxene量子点的协同作用可以显著增强氮化碳的光催化性能。当磷的掺杂量为2%、Mxene量子点的负载量为5%时,得到的M5/PCN复合光催化剂表现出最好的光催化性能,60 min将初始浓度20 mg/L的茜素红降解94%,表观一级反应速率常数为0.0475 min^(-1),分别是C_(3)N_(4)和P-C_(3)N_(4)的6.8和2.9倍;100 min将初始浓度20 mg/L的盐酸四环素降解88%,表观一级反应速率常数为0.0209min^(-1),分别是C_(3)N_(4)和P-C_(3)N_(4)的4.4和2.8倍;80 min将初始浓度20 mg/L的Cr(VI)还原85%,表观一级反应速率常数为0.0234 min^(-1),分别是C_(3)N_(4)和P-C_(3)N_(4)的6.3和2.6倍。 展开更多
关键词 光催化降解污水 Mxene量子点 磷掺杂氮化碳 光生载流子分离效率 比表面积
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亚硫酸氢钠催化合成柠檬酸三甲酯
4
作者 田红丽 田云吉 《山东化工》 CAS 2023年第10期54-57,62,共5页
以甲醇、柠檬酸为反应原料合成柠檬酸三甲酯,催化剂采用亚硫酸氢钠。考察了反应时间、脱水剂用量、酸醇比等因素对产品收率的影响,最终确定了最佳的合成工艺条件:反应时间5 h,脱水剂用量1.1 g,酸醇物质的量比1∶12,催化剂用量4.0 g,搅... 以甲醇、柠檬酸为反应原料合成柠檬酸三甲酯,催化剂采用亚硫酸氢钠。考察了反应时间、脱水剂用量、酸醇比等因素对产品收率的影响,最终确定了最佳的合成工艺条件:反应时间5 h,脱水剂用量1.1 g,酸醇物质的量比1∶12,催化剂用量4.0 g,搅拌速度45 r/min,并分析了造成产品收率低的影响因素。 展开更多
关键词 亚硫酸氢钠 柠檬酸 甲醇 柠檬酸三甲酯
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融合图卷积和卷积自注意力的股票预测方法
5
作者 田红丽 崔姚 闫会强 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2024年第4期192-199,共8页
随着我国股票市场的不断发展,一只股票的走势往往受其企业上下游产业发展的影响。针对主流股票预测模型忽略了股票间关联关系的不足,提出了融合图卷积和多头卷积自注意力的股票趋势预测模型。首先使用互相关系数计算多只关联股票的关系... 随着我国股票市场的不断发展,一只股票的走势往往受其企业上下游产业发展的影响。针对主流股票预测模型忽略了股票间关联关系的不足,提出了融合图卷积和多头卷积自注意力的股票趋势预测模型。首先使用互相关系数计算多只关联股票的关系矩阵,再使用图卷积神经网络结合关系矩阵对关联股票进行特征提取,其次使用多头卷积自注意力提取时间特征,最后使用分类损失函数多项式展开框架对损失函数进行优化,并进行趋势预测。实验结果表明,所提模型在准确率、查全率、召回率以及F1分数上均优于门控循环单元、时间卷积网络等模型。 展开更多
关键词 股票趋势预测 卷积自注意力 去趋势互相关系数
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Maize 6H-60K芯片在玉米实质性派生品种鉴定中的应用分析 被引量：1
6
作者 田红丽 张如养 +6 位作者 范亚明 杨扬 张云龙 易红梅 邢锦丰 王凤格 赵久然 《作物学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第11期2876-2885,共10页
玉米实质性派生品种鉴定已成为当前种业知识产权保护的热点之一。为加快其精准高效分子鉴定技术的建立,本文利用多种类型派生品种为研究材料:京2416与京2416C(两者为遗传背景高度相近的两个自交系),京724与京72464(两者为遗传背景相近... 玉米实质性派生品种鉴定已成为当前种业知识产权保护的热点之一。为加快其精准高效分子鉴定技术的建立,本文利用多种类型派生品种为研究材料:京2416与京2416C(两者为遗传背景高度相近的两个自交系),京724与京72464(两者为遗传背景相近的两个自交系),以及由京724与京72464两者构建的893个DH系遗传群体等。研究分析了Maize 6H-60K芯片(包含61,214个SNP位点集合)应用于玉米派生品种鉴定的潜力。结果显示:(1)京2416与京2416C间存在829个SNP位点差异,GS值(遗传相似度)为98.7%,56.7%的差异位点集中分布在5号染色体长度约39 Mb区域内。(2)京724与京72464之间差异位点数目为4912个,GS值为90.1%,44.8%的差异位点集中分布在3号染色体上。(3)893个DH系与2个亲本京724及京72464之间的GS值分布均呈现连续性,其中与京724之间的GS值范围88.0%-97.0%,平均值为92.6%;与京72464之间的GS值范围88.3%-98.6%,平均值为94.5%。(4)893个DH系进行两两成对比较,共比较398,278‬对,所有DH系之间均有明确的SNP位点差异;GS值最小为87.5%,最大为99.9%,平均值为94.3%。结果表明Maize 6H-60K包含的SNP位点集能够精准评估派生、近似或极近似自交系及DH系的遗传背景,将所有材料一一鉴别明确区分开来,并具有进一步锁定与派生性状连锁标记的潜力。建议亟需基于Maize 6H-60K SNP位点集合,利用高效芯片、靶向测序等平台建立玉米实质性派生品种分子鉴定技术规程,为玉米品种知识产权保护、品种创新等提供技术支撑。 展开更多
关键词 玉米 实质性派生品种 分子鉴定 Maize 6H-60K芯片 高密度SNP位点集合
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兼容型maizeSNP384标记筛选与玉米杂交种DNA指纹图谱构建 被引量：11
7
作者 田红丽 杨扬 +7 位作者 王璐 王蕊 易红梅 许理文 张云龙 葛建镕 王凤格 赵久然 《作物学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第7期1006-1015,共10页
为加强玉米品种管理和知识产权保护,评估确定了一套兼容多技术平台,适于玉米分子鉴定的SNP位点组合,该组合包含384个位点;构建了335个玉米杂交种SNP-DNA指纹,并针对位点和样品从各个角度进行分析。384个位点全部分布在基因内区域,显示... 为加强玉米品种管理和知识产权保护,评估确定了一套兼容多技术平台,适于玉米分子鉴定的SNP位点组合,该组合包含384个位点;构建了335个玉米杂交种SNP-DNA指纹,并针对位点和样品从各个角度进行分析。384个位点全部分布在基因内区域,显示了较好的多态性;MAF、PIC、DP平均值分别为0.39、0.36、0.60,384个位点中88%的位点MAF值高于0.30,98%的位点PIC值高于0.30,98%的位点DP值高于0.50。对335个玉米杂交种进行遗传相似系数两两比较,GD(1−Nei遗传距离)的变异范围为0.60~0.99,GD≥0.98、0.95、0.90者分别占比0.10%、0.38%、1.40%;GS(相同等位基因比)的变异范围为0.50~0.99,GS≥0.98、0.95、0.90者分别占比0.03%、0.11%、0.35%。从384个位点中抽取最优位点组合,12个位点组合时品种识别率为0.99,20个位点组合能够识别335个品种。综上所述,本研究报道的384个核心SNP位点具有兼容多平台、高稳定性、高重复性、高品种区分能力,利用核心位点构建了335个玉米杂交种SNP-DNA指纹,为玉米品种分子鉴定、指纹数据构建以及分子育种提供了关键数据支撑。 展开更多
关键词 玉米 SNP 位点组合 品种分子鉴定 DNA指纹图谱 芯片
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290个吉林省审定玉米品种SSR-DNA指纹构建及遗传多样性分析 被引量：3
8
作者 田红丽 赵紫薇 +8 位作者 杨扬 范亚明 班秀丽 易红梅 杨洪明 刘少荣 高玉倩 刘亚维 王凤格 《作物学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第12期2994-3003,共10页
吉林省审定玉米品种标准指纹构建及遗传多样性分析,可为其品种审定、保护、市场监测等提供核心数据支撑,同时对于品种选育、种质创新也具有重要意义。本研究利用40对SSR标记构建了吉林省2010—2017年审定的290个玉米品种标准SSR-DNA指... 吉林省审定玉米品种标准指纹构建及遗传多样性分析,可为其品种审定、保护、市场监测等提供核心数据支撑,同时对于品种选育、种质创新也具有重要意义。本研究利用40对SSR标记构建了吉林省2010—2017年审定的290个玉米品种标准SSR-DNA指纹并进行了遗传多样性分析。结果表明,40对SSR标记检测到等位基因数平均值为11.85个,PIC平均值为0.64;品种杂合基因型频率平均值为0.66;品种间差异位点数目均≥2个。6个熟期组的遗传多样性分析显示,中晚熟和中熟审定的品种较多占71.72%,极早熟、早熟、晚熟审定品种较少;早熟组具有基因多样性参数最高值0.69,品种数量最多的中晚熟组具有相对低的基因多样性值。聚类结果显示,吉林省审定推广种植品种被划分为3类,分别是甜糯爆裂、极早熟和早熟类、偏中或晚熟类;偏中或晚熟的品种显示了两大趋势,代表了选用杂优群的差异、品种选育单位的不同、品种类型的差异等。本研究为吉林省玉米品种管理、品种选育、种质创新提供了重要的理论和数据基础。 展开更多
关键词 吉林省 审定玉米品种 SSR标记 DNA指纹构建 遗传多样性
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快速单精度浮点运算器的设计与实现 被引量：4
9
作者 田红丽 闫会强 赵红东 《河北工业大学学报》 CAS 北大核心 2011年第3期74-78,共5页
浮点运算单元FPU(Floating-point Unit)在当前CPU的运算中地位越来越重要,论文中实现了一种基于FPGA的快速单精度浮点运算器.该运算器采用了流水线和并行计算技术,使得浮点数运算的速度有了显著的提高.在QUARTUSII 7.1系统上对运算器已... 浮点运算单元FPU(Floating-point Unit)在当前CPU的运算中地位越来越重要,论文中实现了一种基于FPGA的快速单精度浮点运算器.该运算器采用了流水线和并行计算技术,使得浮点数运算的速度有了显著的提高.在QUARTUSII 7.1系统上对运算器已仿真成功,结果表明它可以运行在40.5MHz时钟工作频率下,能快速准确地完成各种加、减、乘和除算术运算. 展开更多
关键词 FPGA(现场可编程逻辑门阵列) 单精度 并行处理 并行加法器 阵列乘法器 阵列除法器
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反应-蒸馏合成双丙酮醇工艺研究 被引量：3
10
作者 田红丽 刘荣杰 李平 《信阳师范学院学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2015年第3期393-395,共3页
以丙酮为原料、采用反应-蒸馏装置,在大孔型阴离子交换树脂的催化作用下,合成双酮醇,通过单因素实验和正交试验确定了合成的最佳工艺条件.最佳工艺条件为:进料流量1.58 m L/min,反应温度25℃,反应时间2 h,双丙酮醇的收率可达80%.
关键词 反应-蒸馏 大孔型阴离子交换树脂 丙酮 双丙酮醇
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柠檬酸三甲酯合成工艺研究 被引量：5
11
作者 田红丽 刘荣杰 朱鋆珊 《山东化工》 CAS 2017年第21期1-4,共4页
以甲醇、柠檬酸为原料,在硫酸氢钠的催化作用下合成柠檬酸三甲酯。通过单因素实验,考察了各因素对产品收率的影响,又通过正交实验,最终得到了最佳的合成工艺条件:酸醇比1∶12、反应时间4 h、反应温度65℃、催化剂1.5 g、搅拌速率40 r/m... 以甲醇、柠檬酸为原料,在硫酸氢钠的催化作用下合成柠檬酸三甲酯。通过单因素实验,考察了各因素对产品收率的影响,又通过正交实验,最终得到了最佳的合成工艺条件:酸醇比1∶12、反应时间4 h、反应温度65℃、催化剂1.5 g、搅拌速率40 r/min;在此工艺条件下,柠檬酸的转化率为86.4%,柠檬酸三甲酯的收率为74.3%。 展开更多
关键词 硫酸氢钠 柠檬酸 甲醇 柠檬酸三甲酯
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沸石分子筛催化剂及其应用 被引量：4
12
作者 田红丽 刘荣杰 《广东化工》 CAS 2013年第17期100-101,共2页
文章介绍了沸石分子筛的特殊结构和分类,并阐述了其催化机理,主要提出了择形催化的基本理论。重点介绍了沸石分子筛在石油化工和精细有机合成中的广泛应用,从各种角度均表明了此种催化剂的优异性能和实用性。沸石分子筛催化剂对工业生... 文章介绍了沸石分子筛的特殊结构和分类,并阐述了其催化机理,主要提出了择形催化的基本理论。重点介绍了沸石分子筛在石油化工和精细有机合成中的广泛应用,从各种角度均表明了此种催化剂的优异性能和实用性。沸石分子筛催化剂对工业生产和科学研究均起到了非常重要的作用。文章最后展望了分子筛催化剂的广阔背景。 展开更多
关键词 沸石分子筛 催化机理 应用
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8位CISC微处理器的设计与实现
13
作者 田红丽 闫会强 +1 位作者 耿恒山 刘肃 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2010年第20期60-63,共4页
介绍了一种基于FPGA芯片的8位CISC微处理器系统,该系统借助VHDL语言的自顶向下的模块化设计方法,设计了一台具有数据传送、算逻运算、程序控制和输入输出4种功能的30条指令的系统。在QUARTUSII系统上仿真成功,结果表明该微处理器系统可... 介绍了一种基于FPGA芯片的8位CISC微处理器系统,该系统借助VHDL语言的自顶向下的模块化设计方法,设计了一台具有数据传送、算逻运算、程序控制和输入输出4种功能的30条指令的系统。在QUARTUSII系统上仿真成功,结果表明该微处理器系统可以运行在100MHz时钟工作频率下,能快速准确地完成各种指令组成的程序。 展开更多
关键词 现场可编程门阵列(FPGA) 复杂指令集计算机(CISC) 超高速集成电路硬件描述语言(VHDL) 仿真
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基于VHDL微处理器模拟实验系统的设计与实现
14
作者 田红丽 林涛 +1 位作者 张军 宋晓秋 《河北省科学院学报》 CAS 2005年第z1期136-137,146,共3页
以往的计算机组成硬件实验,是在实验平台上用各种芯片设计实现的.系统一旦设计完成,尤其是芯片焊接完毕后,要实现一些微小的修改都是比较困难的.本文论述了用硬件描述语言-VHDL如何设计与实现一个微处理器模拟实验系统.借助该系统,学生... 以往的计算机组成硬件实验,是在实验平台上用各种芯片设计实现的.系统一旦设计完成,尤其是芯片焊接完毕后,要实现一些微小的修改都是比较困难的.本文论述了用硬件描述语言-VHDL如何设计与实现一个微处理器模拟实验系统.借助该系统,学生能完成计算机组成、系统结构的实验和课程设计.通过观察波形直观、连续的仿真结果,加深他们对概念的理解,也可对该实验系统进行适当的改进,使其符合不同的设计需求. 展开更多
关键词 硬件描述语言 微处理器 仿真
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糠醛气相脱羰催化反应特征与过程设计
15
作者 田红丽 李平 刘荣杰 《山东化工》 CAS 2016年第7期97-99,102,共4页
通过分析脱羰反应原料性质、产物性质、反应过程、反应特征,设计制备了负载型Pd-Ni-K/Al2O3催化剂,并设计了固定床管式反应器,实验结果表明催化剂具有良好的活性,反应器具有良好的稳定性能和操作性能。
关键词 糠醛 脱羰 反应 过程
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中国328个玉米品种(组合)SSR标记遗传多样性分析 被引量：75
16
作者 王凤格 田红丽 +5 位作者 赵久然 王璐 易红梅 宋伟 高玉倩 杨国航 《中国农业科学》 CAS CSCD 北大核心 2014年第5期856-864,共9页
【目的】从育成年份、种植区域角度分析中国328个玉米品种的遗传多样性,在分子水平上分析各适宜种植区域品种的遗传分化特点,为玉米品种区域试验、审定管理以及育种策略提供一定的理论依据。【方法】利用均匀分布于玉米基因组的40对核心... 【目的】从育成年份、种植区域角度分析中国328个玉米品种的遗传多样性,在分子水平上分析各适宜种植区域品种的遗传分化特点,为玉米品种区域试验、审定管理以及育种策略提供一定的理论依据。【方法】利用均匀分布于玉米基因组的40对核心SSR引物,采用10重荧光毛细管电泳检测技术对328个代表性育成品种进行基因分型;通过Power-Marker ver.3.25软件评估40对SSR引物多态性,对参试品种按年份、区试组分析遗传多样性情况;利用多变量统计分析软件MVSP ver.3.13对328个品种按区试组进行主坐标分析。【结果】基于328个玉米品种数据,检测到40对SSR引物等位基因变异范围为3—16个,平均8.10个,多态信息指数(PIC)值变化范围为0.18—0.85,平均为0.63。参试品种不同年份间遗传多样性变化不大,PIC值在0.60左右摆动;8个区试组品种的总等位基因和总基因型变异范围为170—262和200—511,京津唐和西南组分别表现出了最低值和最高值,京津唐组PIC值最低为0.51,其余组均接近于0.60,平均杂合度均在0.60左右。8个区试组主坐标分析显示鲜食、极早熟品种遗传分布偏离普通玉米区域,具有明显的种质特异性;青贮玉米由于早期对照品种为普通玉米导致遗传分布向普通玉米延伸,仅有少数品种分布偏离普通玉米;京津唐、西南、东北早熟三组品种遗传分布相对集中;极早熟、京津唐、西南三组之间品种遗传分布几乎无重叠区域;东华北和黄淮海两组参试品种遗传分布具有明显的分化但也有部分重叠,原因与对照品种曾经相同、育种同质化有关。【结论】利用SSR标记分析328份玉米品种的遗传多样性及遗传分化特点,表明近年来育成品种遗传多样性指数在不同年份间变化不大,除京津唐组之外在其它区试组间差异性也不大。参试品种主坐标分析显示各区试组划分、对照品种设置起到了育种导向的作用。 展开更多
关键词 玉米 SSR标记 区域试验 遗传多样性
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基于SNP芯片揭示中国玉米育种种质的遗传多样性与群体遗传结构 被引量：48
17
作者 赵久然 李春辉 +6 位作者 宋伟 王元东 张如养 王继东 王凤格 田红丽 王蕊 《中国农业科学》 CAS CSCD 北大核心 2018年第4期626-634,I0001-I0010,共10页
【目的】选择具有重要育种价值的玉米自交系进行遗传多样性与群体遗传结构解析,为玉米育种实践提供指导和参考。【方法】选用344份具有广泛代表性和时效性的玉米自交系,其中包括美国主要杂种优势群、由国内地方种质发展来的杂种优势群... 【目的】选择具有重要育种价值的玉米自交系进行遗传多样性与群体遗传结构解析,为玉米育种实践提供指导和参考。【方法】选用344份具有广泛代表性和时效性的玉米自交系,其中包括美国主要杂种优势群、由国内地方种质发展来的杂种优势群、由美国商业化杂交种选系发展来的杂种优势群以及近年来在中国玉米育种中应用的新种质。利用北京市农林科学院玉米研究中心自主研发的包含3 072个SNP位点的Maize SNP3072芯片对供试自交系进行全基因组扫描,揭示其遗传多样性与群体遗传结构。【结果】在344份自交系中,3 072个SNP标记所检测到的基因多样性为0.028—0.646,平均为0.442;多态信息含量(PIC)为0.028—0.570,平均PIC值为0.344。群体遗传结构分析表明,K=8时,△K值最大,即本研究所采用的自交系群体可以划分为8个类群,分别为旅大红骨群、黄改群(又称塘四平头群)、Iodent群、兰卡斯特群、P群、改良瑞德群、瑞德群和X群,其中前7个群已有报道且基本被育种家所公认,第8个群为近年来以X1132X等杂交种作为基础材料选育出的优新种质,命名为X群。比较8个类群,遗传分化系数(Fst)为0.319—0.512,遗传距离为0.229—0.514。AMOVA结果表明类群间存在显著的遗传变异,占总遗传变异的38.6%,类群内的遗传变异占58.1%。PCA(主成分分析)结果显示,X群与黄改群、兰卡斯特群遗传关系较远,与Iodent群遗传关系较近。各类群平均基因多样性分析结果表明,随着类群改良年代的增加,类群平均基因多样性降低,其中X群种质平均基因多样性最高;进一步分析表明,美国种质类群(兰卡斯特群、瑞德群和Iodent群)和国内地方种质改良系(旅大红骨群和黄改群)核心材料多样性下降幅度较大,P群和改良瑞德群核心材料下降幅度较小,X群核心材料则没有下降趋势,说明X群核心材料仍然保留了较高的遗传多样性,未来还有很大的育种潜力可挖掘。【结论】近年来,以X1132X等杂交种所构建的基础材料选育而成的京724等系列优良自交系,区别于其他已知的7大类群,可以单独成群,称之为X群。该群与黄改群之间存在较远的遗传距离,从分子水平验证了"X群×黄改群"这种强杂优模式具有良好的应用潜力。 展开更多
关键词 玉米 自交系 X群 遗传多样性 群体结构
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中国玉米审定品种标准SSR指纹库的构建 被引量：64
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作者 王凤格 杨扬 +8 位作者 易红梅 赵久然 任洁 王璐 葛建镕 江彬 张宪晨 田红丽 侯振华 《中国农业科学》 CAS CSCD 北大核心 2017年第1期1-14,共14页
【目的】对数量庞大的已知玉米品种构建可共享的作物品种标准DNA指纹库。【方法】基于荧光毛细管电泳检测平台和植物品种DNA指纹库管理系统,利用筛选的40对SSR核心引物对3 998份中国玉米审定品种标准样品进行建库,通过多实验室、多检测... 【目的】对数量庞大的已知玉米品种构建可共享的作物品种标准DNA指纹库。【方法】基于荧光毛细管电泳检测平台和植物品种DNA指纹库管理系统,利用筛选的40对SSR核心引物对3 998份中国玉米审定品种标准样品进行建库,通过多实验室、多检测平台进行建库数据的质量评估。【结果】绘制了40个玉米建库引物的等位基因频率分布图作为每个引物的特征图谱,在建库试验中发挥了相当于参照样品的作用。形成了一套十重荧光毛细管电泳组合,并在SSR指纹分析器中建立了一套系统默认PANEL作为不同实验室建库时的标准PANEL。统计玉米审定品种指纹库构建的试验情况,每份样品具有2—5套原始试验数据及对应的指纹图谱,其中61%的样品做了2组独立试验,33%的样品做了3组独立试验,最终建成的标准指纹库累计缺失和差异位点仅占0.2%,数据完整性达到99.8%。在不同实验室、不同电泳检测平台的评估结果表明,同一荧光电泳检测平台上获得SSR指纹数据一致性高,而不同的电泳检测平台获得的数据存在一定偏差,为实现不同实验室的SSR指纹数据共享,需要统一荧光引物、分析软件及电泳检测平台。对所有审定品种指纹数据进行整体两两比较,表明中国玉米审定品种之间差异比较大,品种间差异位点百分比集中在80%—95%(占78.28%),品种间差异位点百分比在50%以上的已达到99.21%,而低于20%的只有0.09%;对玉米审定品种杂合率水平进行分析,平均品种杂合率达到64%,主要集中在50%—80%(占89%)。通过玉米品种标准指纹比对服务平台(网址:http://www.maizedna.org/)实现了指纹库的共享。【结论】形成了构建作物品种SSR指纹库的标准化程序,构建了3 998份玉米审定品种的SSR指纹库,通过多实验室联合比较试验,保证建库数据的准确性和数据库的可共享性;建立了玉米品种标准指纹比对服务平台网站,实现玉米审定品种指纹库在全国种子检验系统的共享。 展开更多
关键词 玉米 品种鉴定 DNA指纹库 SSR
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植物品种SSR指纹分析专用软件SSR Analyser的研发 被引量：16
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作者 王凤格 李欣 +11 位作者 杨扬 易红梅 江彬 张宪晨 霍永学 朱丽 葛建镕 王蕊 任洁 王璐 田红丽 赵久然 《中国农业科学》 CAS CSCD 北大核心 2018年第12期2248-2262,共15页
【目的】开发适用于植物品种SSR指纹分析的软件工具,实现植物品种SSR指纹分析的自动化和标准化,解决SSR标记在实际应用中存在的数据采集效率较低、数据共享难度较大等问题。【方法】在商业化软件Gene Marker?的基础上,针对植物品种SSR... 【目的】开发适用于植物品种SSR指纹分析的软件工具,实现植物品种SSR指纹分析的自动化和标准化,解决SSR标记在实际应用中存在的数据采集效率较低、数据共享难度较大等问题。【方法】在商业化软件Gene Marker?的基础上,针对植物品种SSR指纹分析的特殊性,在SSR指纹处理、panel设计、数据库对接等方面进行算法开发或优化,形成植物品种定制化软件SSR Analyser,并在玉米等多种作物上测试其分析效果。【结果】在SSR指纹处理功能上,软件通过先用系统计算的矩阵进行弱消除,再用Pull-up峰匹配算法进行单峰消除的方案实现了对Pull-up峰准确自动消除;通过优化N+1峰、连续多峰等特殊峰型读取的算法,解决了特异峰不识别、读不准、误读等问题,对2 bp重复类型SSR标记为主的植物品种指纹采集更加精准;通过完善邻峰过滤、高低峰过滤和二倍体过滤算法,解决了植物品种混合样品的有效峰采集问题。在Panel设计功能上,软件兼顾了Panel设计的灵活性、方便性和统一性,在保证数据采集标准化的前提下,更加适应复杂的试验情况:提高了标记参数设置的灵活性,根据不同参数作用范围,标记参数设置既有针对特定物种、Panel一次性固定设置的参数,也有针对每个引物位点、每块电泳板单独设定或微调的参数;实现了从已有标记中快速重新组合形成新Panel的功能;保证了Panel的统一调用和同步更新。通过将软件与指纹库管理系统的无缝对接,实现了样品准备到指纹采集全流程的自动化、标准化,形成的指纹库具有直观可追溯的优势。将SSR Analyser在玉米大规模建库中试用,表明该软件的指纹分析更加简单高效,比原软件分析效率提高了10倍以上;将SSR Analyser扩大到水稻、大豆、黄瓜、西瓜、大白菜等多种二倍体作物和小麦、棉花等多倍体作物中试用,表明在二倍体作物上使用效果较好;在多倍体作物上,对其中的二倍体化的标记使用效果较好,但对非二倍体化的标记仍需进一步完善过滤算法。【结论】开发的SSR Analyser软件具有数据分析程序简单高效、对特殊峰型的SSR标记指纹采集精准、适合基于混合样品的植物品种SSR指纹采集、与指纹库管理系统无缝对接的优点,大大改善了SSR标记在植物品种鉴定中的应用效果。 展开更多
关键词 植物品种 SSR DNA指纹 荧光毛细管电泳 软件开发
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中国玉米品种保护现状分析 被引量：11
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作者 杨扬 田红丽 +6 位作者 易红梅 刘亚维 任洁 王蕊 王璐 赵久然 王凤格 《中国农业科学》 CAS CSCD 北大核心 2020年第6期1095-1107,共13页
【目的】植物新品种保护制度可以维护育种者的合法权益,推动种子产业化和发展现代种业,进而促进农业发展和保障国家粮食安全。通过分析中国玉米品种保护信息,掌握中国植物新品种保护工作在玉米(Zea mays L.)物种开展情况,并从知识产权... 【目的】植物新品种保护制度可以维护育种者的合法权益,推动种子产业化和发展现代种业,进而促进农业发展和保障国家粮食安全。通过分析中国玉米品种保护信息,掌握中国植物新品种保护工作在玉米(Zea mays L.)物种开展情况,并从知识产权角度了解中国玉米种业的现状。【方法】通过品种权公告等资料搜集、整理和校验,将玉米品种保护分为9种状态进行统计,最后汇总为一张表格代表了20年来植物新品种保护的玉米品种信息。【结果】1999-2018年,植物新品种保护接受申请的玉米品种数为7570个,获得授权的玉米品种数为3609个,其中,申请的杂交种与自交系比例为1.33﹕1、授权的杂交种与自交系比例为1.88﹕1。截止到2018年年底,处于申请保护阶段的玉米品种数为3060个,处于授权保护阶段的玉米品种数为2448个,处于撤销申请阶段的玉米品种数为901个,处于终止阶段的玉米品种数为1161个,其中,授权品种的审查时长平均为3.9年。1340个单位或个人作为申请人提交过玉米品种保护申请,其中,种业公司和科研院所分别占65.0%和28.4%;739个单位或个人作为品种权人获得过玉米品种权保护,种业公司和科研院所分别占59.7%和33.9%;申请人和品种权人最多的省份均为北京市,江西省、青海省、西藏自治区、香港、澳门和台湾省没有出现申请人和品种权人。【结论】玉米是中国植物新品种保护申请和授权数量最多的物种。在时间上,玉米品种保护申请的变化趋势分为起步、平稳、井喷3个时期,玉米品种授权的变化趋势分为不稳定、高峰、低谷和稳增4个阶段;在空间上申请人和品种权人主要集中于东北、华北及黄淮海地区。申请和授权的品种类型虽然以杂交种为主,但自交系的重视程度在逐年提升。种业公司是申请人和品种权人的主体,但科研院所的平均授权效率最高。总体上,育种单位对玉米品种保护关注度有大幅提升但提交申请的品种质量有待提升,审批机构工作开展同时也面临量大、高效的需求,外国公司在中国玉米品种保护参与度有提升空间。 展开更多
关键词 玉米 植物新品种保护 事务数 品种数 品种类型 品种保护状态
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