棉花矮化突变体的遗传分析

陆地棉科遗２号×中棉完紫的种间杂交衍生后代群体中分离出一株矮秆小叶突变体，经多年选择育成了矮早棉１号。在北京气候条件下，矮早棉１号成熟时，株高只有４５ｃｍ，不到正常陆地棉的１／２。遗传分析揭示矮早棉１号的矮化早熟特性系由两对隐性基因控制，其基因符号定名为ｄ_１和ｄ_２，矮早棉１号为双隐性纯合子，基因型为ｄ_１ｄ_１ｄ_２ｄ_２。正常陆地棉ＴＭ－１、中棉所１２及中棉所１６均为显性纯合子，基因型为Ｄ_１Ｄ_１Ｄ_２Ｄ_２。控制棉花株高的两对基因Ｄ_１／ｄ_１和Ｄ_２／ｄ_２间表现重叠作用。矮早棉１号在棉花早熟育种中有重要价值。

向陆地棉渐渗野生比克氏棉腺体延缓形成基因的方法研究

以隐性无腺体陆地棉作母本，比克氏棉作父本杂交，获得了三倍体杂种［（ＡＤ）_１Ｇ_１］，该杂种完全表达了比克氏棉的腺体延缓形成基因（Ｃｌ￣（ｂｉｃ））的特征，Ｆ_０胚无腺体，Ｆ_１植株有腺体。位于Ｇ_１染色体组上的腺体延缓形成基因Ｃｌ￣（ｂｉｃ）对陆地棉（ＡＤ）_１上的无腺体基因（Ｇｌ_２Ｇｌ_３）表现为显性，对正常腺体基因Ｇｌ_２Ｇｌ_３则表现为隐性。探讨了向陆地棉渐渗野生棉腺体延缓形成基因的方法。

比克氏棉渐渗到陆地棉的花色基因的遗传分析

比克氏棉的红花大基斑性状渐渗到陆地棉，并选育出了稳定的红花大基斑陆地棉纯系（ＨＢＲＬ）。报道了这些红花（Ｒ^（ｂｉｃ）_３）大基斑（Ｒ^（ｂｉｃ）_２）陆地棉纯系的遗传连锁实验和连锁分析结果。大基斑（Ｒ^（ｂｉｃ）_２）对小基斑（Ｒ_２）和无基斑（ｒ_２）为显性，Ｒ^（ｂｉｃ）_２与Ｒ_２等位，Ｒ^（ｂｉｃ）_２、Ｒ_２和ｒ_２构成了复等位基因系列。Ｒ^（ｂｉｃ）_２与Ｌｃ_１连锁，Ｒ．Ｃ％＝３７．３１±２．４４．Ｒ^（ｂｉｃ）_２与Ｒ^（ｂｉｃ）_３紧密连锁，并且Ｒ^（ｂｉｃ）_３对Ｙ_１和ｙ_１具有显性上位作用。建议从比克氏棉渐渗到陆地棉的大基斑的基因符号定为Ｒ^（ｂｉｃ）_２，红花瓣的基因符号定为Ｒ^（ｂｉｃ）_３。

棉属栽培种与野生种杂交的不亲和性

本文研究了棉属栽培种与野生种杂交的不亲和性,试验材料涉及5个染色体组,包括2个栽培种(陆地棉和中棉)和5个野生种(戴维逊氏棉、瑟伯氏棉、三裂棉、阿拉伯棉和比克氏棉)。以陆地棉作母本,异己花粉管在花柱中生长缓慢,有花粉管胚珠低于10%,陆地棉×戴维逊氏棉杂种胚在子叶期坏死。以中棉作母本,不亲和性主要表现在受精后的胚胎发育过程中。

中棉×戴维逊氏棉胚胎发育的研究

以棉花栽培种中棉作母本,野生种戴维逊氏棉作父本进行杂交试验,并用中棉自交作对照,比较研究了杂交情况下花粉粒的萌发、花粉管的生长、受精作用及胚和胚乳的发育过程,得到以下结果:(1)中棉×戴维逊氏棉花粉粒的萌发及花粉管在异己花柱中的生长基本正常,有花粉管胚珠的频率约20％,为中棉自交的1/4左右;(2)在杂交情况下,有花粉管进入的胚珠基本上能实现受精;(3)杂种胚乳在授粉后7天发育异常,11天开始解体,16天才有部分胚珠的胚乳开始形成细胞壁;(4)杂种胚不分化或畸形分化,在授粉后11—22天坏死。

棉属栽培种与野生种杂交的不亲和性

运用棉花种间杂交向栽培种转移野生种的某些优良特性,以及利用野生种细胞质培育雄性不育系,具有广阔而诱人的前景。由于种间生殖隔离,致使杂交难以成功,本文旨在分析栽培棉与野生棉杂交的不亲和性。

中药龙血竭原植物剑叶龙血树的形态组织学研究及所含树脂的分布和成分检测

目的:对剑叶龙血树进行系统的组织学研究及所含树脂的分布和成分检测研究,为进一步研究剑叶龙血树树脂形成的成因和机理提供参考依据。方法:采用彩色显微照相技术对剑叶龙血树含树脂茎和无树脂茎,以及根、茎皮、叶进行系统的组织学研究;同时用高效液相色谱仪将含树脂茎和无树脂茎的指纹图谱进行了比较。结果:阐明了含树脂茎的纵切结构以及叶的表面观特征;除了茎木质部导管和纤维中有树脂外,发现剑叶龙血树受到损伤之后在茎皮层薄壁细胞、根的髓部和木质部亦有树脂的分布;含树脂茎和无树脂茎的指纹图谱显示剑叶龙血树茎在形成树脂后的化学成分中出现了较多的黄酮类、茋类成分。结论:剑叶龙血树无分泌组织出现,树脂出现在非分泌细胞中,其树脂形成的机制需要进一步研究。

棉属海岛棉×拟似棉F_1不育性研究

本文研究了棉属海岛棉［ＧｏｓｓｙｐｉｕｍｂａｒｂａｄｅｎｓｅＬ．，（ＡＤ）２］ｘ拟似棉［Ｇ．ｇｏｓｓｙｐｉｏｉｄｅｓ（Ｕ１ｂｒ）Ｓｔａｎｄｌｅｙ，Ｄ６］Ｆ_１植株的减数分裂及不育花粉的形成过程。Ｆ_１花粉母细胞在减数分裂中期Ｉ平均染色体构型为２４．８６Ⅰ＋６．９８Ⅱ＋０．０５Ⅲ。Ｆ_１不育的根本原因在于减数分裂中期染色体不能正常配对，引起部分染色体滞后及染色体不均等分配，从而产生多分孢子和微核，最终导致不育花粉的产生，并讨论Ｄ６与（ＡＤ）２间的亲缘关系以及克服Ｆ_１不育的方法。

陆×索棉异附加单体系的形态学及细胞学鉴定

索马里棉具有许多优良性状,是改善陆地棉品质的重要种植资源. 通过细胞学、形态学观察,从陆地棉×索马里棉异源六倍体的后代中,鉴定出2个异附加单体系. 其中异附加单体系I形态学表现为鸡脚形叶、叶色深绿、叶面有褶皱、叶枝张角小、铃小;异附加单体系II各单株形态学表现为黄花冠、花瓣内有黄色斑块、花器小、叶尖下垂、叶片厚、叶表面凹凸不平;异附加单体系异附加单体系II的分离株均表现为正常陆地棉型.

棉花种间杂交抗棉铃虫资源选育

棉属野生种共有４６ 个，这为棉花遗传育种提供了丰富的资源宝库。有些野生种具有天然的抗虫性。利用棉花远缘杂交的方法，把野生种的抗虫性转移到栽培种上，充分利用棉属内存的天然资源，是当前提高棉花抗虫性行之有效的方法。从１９７３ 年开始，我组通过棉花远缘杂交研究创造了一套克服棉花远缘杂交不亲和性技术，即采用种间杂交铃喷施植物生长素，杂种胚离体培养并在试管内利用秋水仙碱溶液进行染色体加倍的方法，有效地解决了种间杂交铃、杂种胚的发育和Ｆ１ 结实率的难题，并先后获得１４ 个野生种与栽培种的杂种高代材料，从中已筛选出一批抗棉铃虫的种质资源，并选出了９２－ ４８－ ２、９２－ ２６－ ２、６－ １ 和科１８１×完紫等高产、优质，抗棉铃虫的优良品系。

植物原位杂交技术的发展与应用

原位杂交技术诞生于 196 9年 ,它导致了分子细胞遗传学的形成。介绍了植物原位杂交技术的发展过程与应用领域。原位杂交技术主要应用于重复序列和多拷贝基因家族的图谱构建 ,基因组分析和外源染色质检测 。

棉花产量组分的改良对产量的影响

采用 1 973～ 1 996年黄淮棉区棉花品种区域试验的历史资料来研究我国黄淮棉区棉花品种产量组分的改良对产量的影响。结果表明 ,产量从750 kg· hm- 2 提高到 1 2 0 0 kg· hm- 2 主要是通过株铃数的改良来实现的 ;产量从 1 2 0 0 kg· hm- 2 提高到 1 42 5kg· hm- 2 主要是通过衣分的提高来实现 ;铃重的改良对产量的提高贡献不大。当前育种策略和选择重点是在一定铃重的基础上 。

四倍体栽培棉与索马里棉异源五倍体杂种的细胞遗传学研究

花粉母细胞(PMC)压片观察{[陆地棉(G.hirsutum L)×索马里棉(G.somalense Grke)]×海岛棉(G.barbadense)}的三元杂种及[(陆地棉×索马里棉)×陆地棉]的二元杂种中期Ⅰ染色体构型,这两个杂种都是异源五倍体(2n=5x=65),比较了两个杂种形成的多价体、二价体及单价体的频率。三元杂种具有多价体的PMC占22.03％,具有棒状二价体的PMC占57.29％,而二元杂种分别为8.33％和31.74％。三元杂种形成异源多价体和棒状二价体的频率比二元杂种高一倍。以上结果暗示在三交种的异源五倍体减数分裂中,存在同源染色体与部分同源染色体竞争联会现象,进而增加了异源易位的频率,有利于E_2染色体组基因渐渗到AD染色体组。

陆地棉×索马里棉异源六倍体杂种的细胞遗传学和纤维特性

陆地棉×索马里棉F2杂种及后代, 经花粉母细胞(PMC)压片观察, 染色体数2n = 6x = 78, 是一个新的异源六倍体, 染色体组为2[(AD)1E2], PMC减数分裂中期Ⅰ平均染色体构型为0.15Ⅰ+ 38.72Ⅱ+ 0.11Ⅲ+ 0.02Ⅳ, 形成39个二价体的细胞数占85.09%, 具有多价体的细胞数占11.84%, 表明E2染色体与(AD)1之间存在染色体交换, 但频率较低. 六倍体育性正常, 可天然自交结实, 子代仍是异源六倍体, 并且形态特征和遗传上都是稳定的, 棉纤维浅棕色, 经HVI900测试, 具有高强纤维品质特性, 纤维强度比陆地棉品种提高了42%, 可能是改良棉花纤维强度的重要种质资源.

棉花种间杂交技术创新及育种程序的建立

创立的棉属种间杂交新方案对克服杂交不孕及Ｆ１不育性取得重大进展；获得了栽培种间（４ｎ与２ｎ）７０个组合及陆地棉与１４个野生棉种间大批量的高代种质资源，并已育成８个新品种，４个来自陆地棉ｘ中棉，另外４个来自陆地棉与４种野生棉的杂种，为我国首次育成，其中石远３２１（冀棉２４）为近年来国家区试中增产幅度最大的新品种，３年累计推广９３３．３ｘ１０３ｈｍ２．建成了有效的种间杂交育种体系．

索马里棉异源单体附加系的形态及分子特征研究

通过细胞学和形态学观察，从（陆地棉×索马里棉）异源六倍体的陆地棉回交后代中，鉴定出2个异源单体附加系，用 RARD 方法对其附加的染色体来源进行分子鉴定和区分。在 160 条引物中，筛选出引物SBSG11 能特异标记异源单体附加系Ⅰ所附加的索马里棉染色体，特征带长约600 bp ；引物SBSC03 能特异标记异源单体附加系Ⅱ所附加的索马里棉染色体，特征带长约700 bp;引物SBSE07 和SBSE08 分别扩增附加第Ⅰ和附加系Ⅱ产生共有的特征带。高强纤维索马里棉异源附加系对棉花品种改良可能具有重要的价值。

陆地棉×索马里棉(G.somalense)杂种的研究和利用

棉属野生种索马里棉种(G.somalense,Hutch)原产于非洲东北部沙漠地带,属于E_2染色体组,2n=26.该棉种具有抗干旱和抗棉铃虫特性,目前,国内外对于该棉种的开发和利用,至今没有成功的报道.1984年我组采用种间杂交,施用植物生长激素(GA3,50×10^(-6)g,NAA40×10^(-6)g),杂种胚离体培养,及同步利用秋水仙碱溶液进行染色体加倍一正套技术,成功地得到可育的陆地棉与索马里棉(G. somalense)的杂种F_1植株。

Creation of the technique of interspecific hybridization for breeding in cotton

The new technique of interspecific hybridization was created in Gossypium, which could remarkably overcome abortion of interspecific hybridization and hybrid sterility of F1. A large number of germplasm resources were obtained from seventy cross combinations among the cultivated species and between the cultivated and the 14 wild species, respectively. 8 varieties have been developed, of which 4 were from the cross combination of G . hirsutum×G . arboretum and the other are the first breed from the hybrids between G . hirsutum and 4 wild species, respectively. Of them Shiyuan 321 (jimian 24) is a new variety which had the highest increase in the national Yellow River Valley Regional test, with planting area added up to 933333 ha in the recent three years. The breeding system of interspecific hybridization was established.