烟草“8306”NtCPS2基因敲除及叶面化学成分改良

8306是重要的高香气烤烟育种材料，因其腺毛分泌物中含有赖百当化合物而使其杂交后代具有晾晒烟香气特征。为此，本研究利用CRISPR/Cas9技术，对8306中赖百当生物合成途径的关键酶基因NtCPS2进行敲除，获得了gRNA区发生单碱基插入突变导致翻译提前终止的纯合突变体8306-1。与8306相比，该突变株系生长发育正常，腺毛类型和腺毛密度无显著变化；利用GC-MS技术对叶面化学成分进行检测，在8306-1中并未发现8306中所含有的顺冷杉醇和赖百当二醇等赖百当类化合物，而腺毛分泌物的其他主要成分，如西柏三烯一醇、西柏三烯二醇及蔗糖酯的含量与对照相比并无明显变化；RT-PCR检测分析显示，8306-1与8306中MEP途径及二萜生物合成途径的关键基因，如NtDXS、NtDXR、NtCMS、NtGPPS、NtGGPPS、NtCYC、NtCYP71D16等在转录水平上的表达均无明显差异。该研究结果表明，NtCPS2基因敲除能有效降低烟草赖百当类二萜化合物的含量，而对叶面其他化学成分及类萜途径基因表达无明显影响。因此，NtCPS2基因是进行烟草叶面化学成分定向改良的理想靶点，对烤烟高香气育种具有重要意义。      

21世纪中国烤烟种植区域及主栽品种变化分析

以2001-2014年主要烤烟种植区域及主栽品种为材料,分析了2001年以来烤烟种植区域和主栽品种变化,并结合文献资料重点分析烤烟主栽品种的演变。分析表明,烤烟种植区域主要集中在西南烟区;主栽品种单一、种植年限过长,且遗传背景狭窄,急需培育能彰显地方特色的烤烟新品种。     

烟草镰刀菌根腐病抗性鉴定方法研究

为获得不同烟草品种镰刀菌根腐病抗性的鉴定方法，采用镰刀菌粗毒素幼芽接种、孢子悬浮液培养、带菌菌谷接种、离体叶片菌饼接种、草酸局部注射等5种方法对4个品种（小黄金1025、中烟100、长脖黄、664-01）的镰刀菌抗病性进行了研究。结果表明，镰刀菌毒素液胁迫法可以鉴定品种的抗感程度，适宜体系毒素浓度为8%，处理时间6d；镰刀菌孢子悬浮液接种法可以鉴定品种的抗感程度，适宜体系孢子液浓度为107个/mL，处理时间4 d；带菌菌谷接种也可以鉴定品种的抗感程度，适宜体系菌谷比例为20%，处理时间9 d；离体叶片用菌饼和草酸液处理，能区分品种的抗感性，但不能区分品种的抗感程度。研究结果认为孢子悬浮液接种法和带菌菌谷接种与其他3种方法相比可以准确评价品种对镰刀菌根腐病的抗感性。     

快中子辐射诱变K326突变体库的创建及初步分析

为了揭示快中子辐射对烟草性状的诱变效果,明确该诱变方法在创制烤烟突变体库中的可行性,采用快中子辐射诱变的方式,研究了5~20 GY范围内不同剂量的快中子辐射对K326种子发芽率、发芽后幼苗生长及成苗率的影响,并对诱变后的M1代的大田性状进行了调查与分析。结果表明:(1)快中子辐射能有效诱变烟草,可获得类型丰富的突变体,是一种可行的创建突变体库的方法。(2)适宜于烟草K326种子的快中子辐射剂量是10~15 GY。(3)快中子辐射诱发的突变体农艺性状变异类型丰富,所得到的突变体群体,既可用于功能基因组学研究,也可作为种质资源直接用于烟草遗传育种。因此,快中子辐射法是一种有效、可靠的快速创建烟草突变体库的方法。     

水工混凝土结构温度场与温度徐变应力的三维有限元分析

在水工大体积混凝土结构温度应力计算中,需要模拟实际施工过程,考虑混凝土分层浇筑、入仓温度、浇筑层厚、施工间歇期、混凝土及基础的弹模变化、水化热发散规律、外界气温的变化以及混凝土自生体积变形、徐变影响等因素。本文采用了有限单元法,用FORTRAN语言编制了三维不稳定温度场及温度徐变应力计算的通用程序,该程序能反映上述各种复杂因素,较为有效。文中给出了工程计算实例,可供设计和施工中使用。     

多腺毛烟草K326品种基因编辑材料的创制与分析

烟草腺毛与烟株抗性和烟叶品质密切相关。为了定向改良烟草腺毛密度、创制多腺毛烟草材料,以烟草品种K326为材料,利用CRISPR-Cas9技术对腺毛发生负向调控基因NtCycB2进行敲除,创制了多腺毛K326定向改良材料HK326(Hairy K326),并分析了NtCycB2基因敲除对烤烟农艺性状和化学成分的影响。结果表明:NtCycB2基因敲除后烟株发育正常,生长旺盛,农艺性状与对照相比无明显变化;烟草叶面腺毛密度显著提高,分泌型腺毛发育完善,物质合成和分泌旺盛,西柏烷二萜化合物含量显著提高;烤后烟叶中性香气成分总量增加,其中,茄酮及新植二烯类成分增幅最为明显。因此,NtCycB2基因的敲除,不仅能够提高烟草的腺毛密度,而且对烟株生长发育和重要香气物质的积累也有促进作用,在烟草品种改良中具有较大的应用潜力。     

等效温差荷载法在膨胀型混凝土温度应力计算中的应用

本文提出虚拟温差及等效温差这一概念,并考虑了混凝土温差和自生体积变形的效应,结合有限单元法,采用等效温差荷载法对膨胀型混凝土的温度应力进行了计算。计算结果表明,如果选择合适的浇筑时间,采用适当的浇筑方法,混凝土自生体积膨胀变形达到一定的要求,即可以部分或全部补偿温降收缩变形,达到简化和改善温控措施的目的。应用本算法编制的程序,对东风工程基础深槽回填掺MgO混凝土的温度应力状态进行了仿真计算。     

高分泌型K326近等基因系的创制和鉴定

烟草腺毛分泌物含量与烟叶品质和烟株抗性密切相关。本研究以K326为轮回亲本,以高分泌型烟草种质T.I.1068为供体亲本,通过对腺毛形态及腺毛分泌物含量的定向筛选,获得了高分泌型的K326近等基因系（High Secretory K326,HSK326）。形态观察发现,HSK326植物学性状与K326基本一致,但叶面腺毛密度提高、分泌囊膨大、罗丹明组织化学染色程度明显加深。GC/MS检测表明,HSK326叶面分泌物成分与K326一致,含有西柏烷二萜和I-II型蔗糖酯,缺少T.I.1068中所特有的赖百当二萜和III-V型蔗糖酯;但HSK326腺毛分泌物含量显著提高,西柏烷二萜是K326的1.91倍,蔗糖酯是K326的2.27倍。进一步分析表明,HSK326中赖百当二萜合成关键基因NtCPS2、西柏烷二萜合成关键基因NtCBT的表达水平均高于K326;但与T.I.1068相比,HSK326与K326中NtCPS2基因在1542 bp处均发生了相同的终止突变（G变成T）,导致了赖百当二萜化合物的缺失。另外,分子检测发现与BMVSE紧密连锁的分子标记在HSK326和K326中类型相同,但与T.I.1068不同。HSK326在不改变K326腺毛分泌物组成的前提下,显著提高了K326腺毛分泌物的含量,不仅为K326品质的进一步改良奠定了基础,也为烟草二萜及蔗糖酯合成调控基因的鉴定提供了理想材料。      

烤烟新品种豫烟7号的选育及其特征特性

豫烟7号(Y017)是选用MSKY2作母本、66401为父本育成的杂交一代烤烟新品种,2010年11月通过全国烟草品种审定委员会审定。该品种植株结构合理,田间生长势强,整齐一致;抗黑胫病,中抗青枯病和赤星病,耐PVY,中感TMV和根结线虫病,耐旱耐寒性强;主要经济性状优于对照NC89;外观质量总体优于对照品种NC89;烤后烟叶叶片厚度均匀,主要化学成分协调,特别是钾含量高;香气质较好,香气量足,感官评吸质量好,具有较高的工业利用价值。豫烟7号是一个产量、质量、抗病性较能兼顾的具有浓香型特色的烤烟新品种。     

陈村大坝105m高程裂缝的断裂力学研究

陈村重力拱坝下游面105m高程水平裂缝削弱坝体刚度,是对大坝安全的潜在威胁.我们进行了大量三维有限元计算,用断裂力学的方法对该裂缝的稳定性进行了研究.分析中用逐段扩展法分析裂缝的扩展过程,估算裂缝的扩展深度,为加固设计提供了依据.本文简述了大坝裂缝稳定性分析的方法步骤,并介绍了部分计算结果.