玉米單倍體自動化鑒別與新型誘導系選育研究
發(fā)布時間:2021-01-12 02:42
單倍體技術(Doubled Hapoid Technology,也稱DH技術)已成為玉米遺傳研究特別是現(xiàn)代玉米商業(yè)化育種中不可或缺的重要技術,單倍體誘導系與鑒別系統(tǒng)是開展單倍體技術的基礎。隨著全球種業(yè)的激烈競爭,單倍體育種技術被廣泛采用,工程化育種思想也在引領玉米產(chǎn)業(yè)的飛速發(fā)展。由此,傳統(tǒng)的人工鑒別單倍體的方法亟需向自動化鑒別的轉變是單倍體鑒別技術的必然要求,迫切需要發(fā)展自動化鑒別的理論指導和自動化的實現(xiàn),并開發(fā)與自動化鑒別相配套的新一代誘導系,為單倍育種技術提供高效技術服務。本研究的主要內容為:油分鑒別單倍體的模型分析;基于油分直感效應原理開發(fā)玉米單倍體核磁共振全自動分選系統(tǒng);基于可見光光譜技術實現(xiàn)單倍體的高效鑒別;多個標記聚合的新型誘導系的選育。本研究主要結論如下:1)以80份遺傳背景廣泛的種質作為高油型誘導系CAUHOI誘導的母本材料,所構建的9個不同群體的子粒含油率性狀均表現(xiàn)出很高的遺傳率,受環(huán)境因素的影響較小。CAUHOI對參試種質產(chǎn)生的花粉直感效應值達到了0.55以上。利用模式識別線性判別函數(shù)的最小平方誤差準則函數(shù)建立單倍體鑒別的含油率閾值是可行的,提出可靈活采用三種含油率...
【文章來源】:中國農業(yè)大學北京市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:102 頁
【學位級別】:博士
【部分圖文】:
核磁共振自動含油率測試與分選模塊示意圖
0動取樣與稱重模塊由以下兒個部分構成:步進屯機,真空轉盤,單粒取樣器,單粒接收器,屯子稱重單元,真空發(fā)生器,盛料斗,控制電路等(圖3-1所示)。具體的:1:作原理如下:計算機和控制電路共同控制步進電機,計算機首先發(fā)出啟動信號,接著由控制電路發(fā)出相應的指令,然后啟動步進電機開始運轉。由子真空轉盤嵌合在步進電機末端,因此真空轉盤跟隨步進屯機同步轉動。真空轉盤內部預制有空腔,與真空發(fā)生器相聯(lián)通。真空發(fā)生器一S啟動,真空轉盤的空腔就會產(chǎn)生負壓,也就娃內部會產(chǎn)生真空趨勢的狀態(tài)。由丁-單粒取樣器嵌合在真空轉盤的表面并與真空轉盤相通,因此,當步進電機啟動時,單粒取樣器也會同步與步進屯機一起發(fā)生周期性轉動。單粒取樣器在轉動過程中會經(jīng)過盛料斗,這時裝載于盛料斗內的種樣品便與單粒取樣器直接接觸,由于真空轉盤內部.?現(xiàn)負壓
子粒重復10次,分析每個子粒在兩種倍號采集時間下重復測試10次的含油率變異、差異顯著性測驗及兩種采樣吋W的含油率相關性。圖3-4表明釆樣吋間分別設置為1秒和2秒?yún),重復測試10次所測得的含油率的變異無明顯差屏,說明兩種測試條件下的含油率結果都是穩(wěn)定?致的。通過對+同倍號采集吋l、Hj的含油率進行差晃顯著性兩尾測驗,表明采樣時|、Hj為1秒和2秒的參數(shù)設置下測試的含油率沒有極?著件差界(見表3-2),并n.具有極顯著正相關(相關系數(shù)r=0.994,圖3-5)。由此可見,可以把采樣吋1?由之前的2秒鐘壓縮至1秒鐘,從而可以大幅提升分揀速度同時乂不會對含油率測試造成不利影響。最終的結果就是每粒種子從取樣到排樣分揀的全部過積需要花費4秒鐘的時間
【參考文獻】:
期刊論文
[1]不同環(huán)境下玉米籽粒油分及飽和脂肪酸含量的遺傳效應[J]. 王云美,高祥擴,馮素芬,楊克昌,江魯華,趙自仙,李麗爭. 華北農學報. 2014(03)
[2]玉米單倍體誘導率與玉米遺傳背景相關研究[J]. 丁照華,王志武,徐立華,魯守平,趙淑嫻,丁一,劉治先,汪黎明. 玉米科學. 2014(02)
[3]作物育種工程化與工程化育種思考[J]. 陳紹江. 作物雜志. 2013(06)
[4]單倍體誘導系對玉米不同種質類群誘導效果的初步研究[J]. 孫瑞,景希強,高洪敏. 遼寧農業(yè)科學. 2013(03)
[5]玉米亞正常籽粒生活力近紅外光譜判別方法研究[J]. 郭婷婷,徐麗,劉金,徐小煒,董昕,陳紹江. 光譜學與光譜分析. 2013(06)
[6]中國玉米產(chǎn)業(yè)的發(fā)展趨勢、面臨的挑戰(zhàn)與政策建議[J]. 仇煥廣,張世煌,楊軍,井月. 中國農業(yè)科技導報. 2013(01)
[7]玉米單倍體種子胚部特征提取及動態(tài)識別方法[J]. 張俊雄,武占元,宋鵬,李偉,陳紹江,劉金. 農業(yè)工程學報. 2013(04)
[8]模式識別方法概述[J]. 范會敏,王浩. 電子設計工程. 2012(19)
[9]玉米單倍體核磁共振自動分揀系統(tǒng)的開發(fā)(英文)[J]. 劉金,郭婷婷,楊培強,汪紅志,劉利榮,陸治勇,徐小萍,胡靖麗,黃清明,陳紹江. 農業(yè)工程學報. 2012(S2)
[10]玉米單倍體誘導系Y8的選育[J]. 楊耀迥,張述寬,滕輝升,蘇琪,劉亞利,陳坤. 大眾科技. 2012(09)
博士論文
[1]玉米生物誘導單倍體雄穗育性恢復研究[D]. 吳鵬昊.中國農業(yè)大學 2014
[2]基于最小平方誤差的人臉特征抽取與分類算法研究[D]. 朱旗.哈爾濱工業(yè)大學 2014
[3]中國糧食需求中長期趨勢研究[D]. 吳樂.華中農業(yè)大學 2011
[4]青貯玉米秸稈品質性狀遺傳及其近紅外測定方法的研究[D]. 白琪林.中國農業(yè)大學 2005
[5]基于計算機視覺的檢測方法與應用研究[D]. 漆隨平.浙江大學 2005
[6]玉米子房離體培養(yǎng)誘導孤雌生殖[D]. 湯飛宇.中國農業(yè)大學 2004
本文編號:2971981
【文章來源】:中國農業(yè)大學北京市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:102 頁
【學位級別】:博士
【部分圖文】:
核磁共振自動含油率測試與分選模塊示意圖
0動取樣與稱重模塊由以下兒個部分構成:步進屯機,真空轉盤,單粒取樣器,單粒接收器,屯子稱重單元,真空發(fā)生器,盛料斗,控制電路等(圖3-1所示)。具體的:1:作原理如下:計算機和控制電路共同控制步進電機,計算機首先發(fā)出啟動信號,接著由控制電路發(fā)出相應的指令,然后啟動步進電機開始運轉。由子真空轉盤嵌合在步進電機末端,因此真空轉盤跟隨步進屯機同步轉動。真空轉盤內部預制有空腔,與真空發(fā)生器相聯(lián)通。真空發(fā)生器一S啟動,真空轉盤的空腔就會產(chǎn)生負壓,也就娃內部會產(chǎn)生真空趨勢的狀態(tài)。由丁-單粒取樣器嵌合在真空轉盤的表面并與真空轉盤相通,因此,當步進電機啟動時,單粒取樣器也會同步與步進屯機一起發(fā)生周期性轉動。單粒取樣器在轉動過程中會經(jīng)過盛料斗,這時裝載于盛料斗內的種樣品便與單粒取樣器直接接觸,由于真空轉盤內部.?現(xiàn)負壓
子粒重復10次,分析每個子粒在兩種倍號采集時間下重復測試10次的含油率變異、差異顯著性測驗及兩種采樣吋W的含油率相關性。圖3-4表明釆樣吋間分別設置為1秒和2秒?yún),重復測試10次所測得的含油率的變異無明顯差屏,說明兩種測試條件下的含油率結果都是穩(wěn)定?致的。通過對+同倍號采集吋l、Hj的含油率進行差晃顯著性兩尾測驗,表明采樣時|、Hj為1秒和2秒的參數(shù)設置下測試的含油率沒有極?著件差界(見表3-2),并n.具有極顯著正相關(相關系數(shù)r=0.994,圖3-5)。由此可見,可以把采樣吋1?由之前的2秒鐘壓縮至1秒鐘,從而可以大幅提升分揀速度同時乂不會對含油率測試造成不利影響。最終的結果就是每粒種子從取樣到排樣分揀的全部過積需要花費4秒鐘的時間
【參考文獻】:
期刊論文
[1]不同環(huán)境下玉米籽粒油分及飽和脂肪酸含量的遺傳效應[J]. 王云美,高祥擴,馮素芬,楊克昌,江魯華,趙自仙,李麗爭. 華北農學報. 2014(03)
[2]玉米單倍體誘導率與玉米遺傳背景相關研究[J]. 丁照華,王志武,徐立華,魯守平,趙淑嫻,丁一,劉治先,汪黎明. 玉米科學. 2014(02)
[3]作物育種工程化與工程化育種思考[J]. 陳紹江. 作物雜志. 2013(06)
[4]單倍體誘導系對玉米不同種質類群誘導效果的初步研究[J]. 孫瑞,景希強,高洪敏. 遼寧農業(yè)科學. 2013(03)
[5]玉米亞正常籽粒生活力近紅外光譜判別方法研究[J]. 郭婷婷,徐麗,劉金,徐小煒,董昕,陳紹江. 光譜學與光譜分析. 2013(06)
[6]中國玉米產(chǎn)業(yè)的發(fā)展趨勢、面臨的挑戰(zhàn)與政策建議[J]. 仇煥廣,張世煌,楊軍,井月. 中國農業(yè)科技導報. 2013(01)
[7]玉米單倍體種子胚部特征提取及動態(tài)識別方法[J]. 張俊雄,武占元,宋鵬,李偉,陳紹江,劉金. 農業(yè)工程學報. 2013(04)
[8]模式識別方法概述[J]. 范會敏,王浩. 電子設計工程. 2012(19)
[9]玉米單倍體核磁共振自動分揀系統(tǒng)的開發(fā)(英文)[J]. 劉金,郭婷婷,楊培強,汪紅志,劉利榮,陸治勇,徐小萍,胡靖麗,黃清明,陳紹江. 農業(yè)工程學報. 2012(S2)
[10]玉米單倍體誘導系Y8的選育[J]. 楊耀迥,張述寬,滕輝升,蘇琪,劉亞利,陳坤. 大眾科技. 2012(09)
博士論文
[1]玉米生物誘導單倍體雄穗育性恢復研究[D]. 吳鵬昊.中國農業(yè)大學 2014
[2]基于最小平方誤差的人臉特征抽取與分類算法研究[D]. 朱旗.哈爾濱工業(yè)大學 2014
[3]中國糧食需求中長期趨勢研究[D]. 吳樂.華中農業(yè)大學 2011
[4]青貯玉米秸稈品質性狀遺傳及其近紅外測定方法的研究[D]. 白琪林.中國農業(yè)大學 2005
[5]基于計算機視覺的檢測方法與應用研究[D]. 漆隨平.浙江大學 2005
[6]玉米子房離體培養(yǎng)誘導孤雌生殖[D]. 湯飛宇.中國農業(yè)大學 2004
本文編號:2971981
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