转基因棉花的Bt基因流

通过两年实验检测转基因陆地棉品种间和海岛棉与陆地棉种间的Ｂｔ基因流。将转基因陆地棉国抗１２号种植在１２ｍ×１２ｍ的样方内，周围分别种植非转基因陆地棉品种中棉所１２号和海岛棉品种新海１３号，在离转基因棉花不同距离选取样点，采集非转基因棉花种子，利用标记选择基因、Ｄｏｔ－ＥＬＩＳＡ和ＰＣＲ扩增检测Ｂｔ基因流。结果表明：在０～６ｍ内陆地棉品种间显示较高频率的基因流，随着距离的增加Ｂｔ基因流降低，最大可达３６ｍ；提高样方内转基因棉花纯度，仅增加０～３ｍ内基因流，对较远距离基因流无影响。海陆种间Ｂｔ基因流在０～６ｍ内比陆地棉品种间低，但Ｂｔ基因流随距离增加下降幅度小，最远达７２ｍ。因此，在小规模转基因棉花环境释放实验，可选用同种不同品种棉花作为缓冲隔离带，并讨论了棉花转基因逃离至我国棉属种类的可能性。

棉花耐盐性的双列杂交分析

根据Ｈａｙｍａｎ的方法，对６个耐盐性不同的棉花品种（系）及其１５个半双列杂交组合的Ｆ１、Ｆ２ 代的平均盐害级别进行了双列杂交分析，结果表明，耐盐和盐敏感品种的一般配合力效应差异达极显 著水平，耐盐×盐敏感组合的特殊配合力普遍低于盐敏感×盐敏感、耐盐×耐盐组合。因此，棉花耐 盐育种以配制耐盐×盐敏感组合为最佳。棉花耐盐遗传参数估计说明，棉花的耐盐性存在着加性和显 性效应，以加性效应为主，耐盐性呈不完全显性，受一对主效基因控制。Ｆ１和Ｆ２代的广义遗传力接 近，Ｆ２代的狭义遗传力高于Ｆ１代，且狭义遗传力较高。因而，在Ｆ２代选择改良棉花的耐盐性是可能 的。

棉纤维微观结构差异与纤维强度的关系

本文对棉花的四个栽培种间、陆地棉品种间及品种内差异的系统分析表明:成熟棉纤维强度主要取决于晶区取向。并提出一个经验式:1nT_0=1nTk+k(sin^2Φ+fsin^2α)。表征取向参数与0隔距比强之间的关系。本文中1nT_0与-2.421(sin^2Φ+2.2sin^2α)的相关系数为-0.928。晶粒尺寸和结晶度对成熟棉纤维强度影响不显著。

棉花纤维发育过程中细胞壁超分子结构的变化及与纤维强度的关系

对棉纤维发育的动态分析表明,海岛棉(G.barbadense L.)与高纤维强度的陆地棉(G.hirsutum L.),可在纤维发育前期形成大晶粒与高取向,缓慢沉积纤维素,形成高结晶.其纤维素沉积与超分子结构变化的配合性较好,能充分利用全铃期沉积的纤维素形成高强纤维结构.不同棉种(?)、(?)角的动态变化模式基本一致,成熟纤维(?)、(?)角的差异主要取决于纤维加厚发育初期的初始差异.与海岛棉不同,陆地棉纤维α角随加厚发育不断增大,逐渐宽化,对形成高强纤维结构有不利影响.

外源激素对棉纤维超分子结构及纤维强度的影响

对发育棉铃加施外源GA_3、IAA的研究表明:低强度类型的鲁棉一号型陆地棉品种,可通过人为改善激素状况的方法,调节其纤维发育,尤其在其纤维素合成速度的低值期施用,可明显提高纤维强度,甚至改善纤维结构,使取向参数发生较大改变.高强度型的海岛棉型品种,仅通过增施外源GA_3、IAA是无效的,甚至对纤维结构及强度都是有害的,它们的强度提高应从超分子结构参数,如晶粒尺寸、结晶度以及取向参数等的较大改进入手.

棉花纤维素累积与高强纤维的形成

本文对成熟棉样纤维素含量与纤维强度的关系进行了分析,并用~8H标记法研究了纤维素沉积速度对纤维强度的影响。结果表明,不同品种正常成熟棉样的纤维素含量一般均在85％以上,对纤维强度的影响较小;但是当纤维素含量低于80％时,纤维素含量提高,则纤维强度提高。用~3H标记法测定表明,纤维素合成速度对纤维强度有明显影响。棉铃发育过程中,纤维素合成速度变化比较均匀,有利于均匀紧密结构纤维的形成,纤维强度较高(海岛棉)。如棉铃发育后期吐絮之前,再次出现纤维素合成与沉积高峰,则只能使纤维变粗,于强度无益(鲁棉1号)。

棉花植株和花粉耐盐性的鉴定

本研究对8个耐盐性不同的棉花品种(系),利用水培的方法对其整体植株进行了耐盐性鉴定,利用液滴培养技术对其花粉的耐盐性进行了鉴定,并分析了棉花整体植株和花粉耐盐性的相关性,结果表明,在水培盐胁迫条件下,棉花叶片总面积和叶片鲜重减少的百分数是反映棉花整体植株耐盐性的指标。在液滴培养盐胁迫条件下,棉花花粉粒萌发的百分率是反映其耐盐性的可靠指标,而花粉管的长度不能反映棉花的耐盐性。棉花整体植株的耐盐性和花粉的耐盐性显著相关,相关系数达极显著水平。这说明棉花的耐盐性是在其孢子体(植株)和配子体(花粉)同时表达的一个性状。并探讨了利用花粉鉴定、选择耐盐棉花材料的优越性。

棉花核DNA的提取及其RAPD分析

ＲＡＰＤ是新发展起来的一种分子标记，近几年在植物遗传育种中得到广泛应用。ＲＡＰＤ分析需要分离高质量的核ＤＮＡ，棉花叶片中多酚类化合物含量高，在ＤＮＡ分离过程中，它们跟核酸、蛋白质发生不可逆反应，从而影响了ＤＮＡ的得率和纯度。我们利用最初提取液中增加甘露糖来阻止多酚化合物跟核ＤＮＡ的共价结合，结果得到了高纯度的ＤＮＡ，该ＤＮＡ适于棉花ＲＭＤ分析，并探索出了棉花ＲＡＰＤ分析的反应适宜条件。

棉花纤维超分子结构参数的遗传分析

本研究利用X—射线衍射技术,对陆地棉(G.hirsutum L.)、海岛棉(G.barbadense L.)及其F_1、F_2杂种纤维超分子结构和纤维强度的分析表明:横向晶粒尺寸、结晶度和取向分散角a的分离范围较小,遗传方式简单,有显性或超显性效应;杂种F_2的螺旋角(?)分离范围极广,既有超高亲,也有超低亲变异,遗传方式复杂,既有显性效应,也有基因互作效应.陆地棉纤维强度的遗传改良应主要依赖于(?)角与取向分布角(?)的优化.棉纤维强度是重要原棉品质指标,其高低受多重因素的综合影响,其中成熟纤维的超分子结构是导致棉花种间、品种间纤维强度差异的主要原因.分析其遗传特性,对指导优质棉育种意义重大.

异科外源DNA导入陆地棉引起性状变异初报

受体自花授粉后24小时,应用微量注射法将供体蓖麻(Ricinus communis)DNA和罗布麻(Apocynum venetum)DNA 导入陆地棉(G.hirsutum)品种鲁棉6号和品系85-16子房,其后代在抗病性、生育期、株型、铃型、以及纤维的强度、长度、整齐度和麦克隆值等都出现变异,变异率达8.85～9.69%。变异性状可遗传的事实表明,异科DNA 导入受体子房,为卵细胞或合子甚至为早期胚胎细胞所吸收,使外源DNA 可能通过同源重组、插入或整合进入受体基因组,导致受体性状的变异。对D_1和D_2代变异株种子,采用刘士庄的棉枯萎病鉴定法鉴定,其中反应高抗的棉株高达24.8%。其遗传机制尚待深入研究。

棉花成熟纤维强度差异机制的研究

对不同栽培棉种、陆地棉不同品种成熟纤维超分子结构差异及其与纤维强度的关系研究表明，成熟纤维的取向性是决定棉花种间、品种间强度差异的主要原因；零隔距比强度与取向分散角一α、螺旋角一φ和取向分布角一ψ中间呈余弦关系：Ｔ。＝ＴＫ·ｃｏｓψ＝ＴＫ２·ｃｏｓφ·ｃｏｓα；陆地棉、亚洲棉、海岛棉零隔距比强度最大值分别为４９．６０、４９．６０、６１．５１ｇ／ｔｅｘ；亚洲棉纤维螺旋角特别小，对陆地棉，甚至海岛棉育种都有重要意义；结晶度和晶粒尺寸与纤维强度无显著相关。

外源DNA导入小麦的RAPD验证及遗传分析

将外源 DNA特别是牛胸腺 DNA转移给普通小麦 ,对在其后代中选育出的矮杆变异体进行了 RAPD分子验证及其遗传学分析研究 ,获得了 3个主要结果 :1对变异体 D111、受体81 45 2 7、供体矮孟牛 型进行的 RAPD验证中 ,通过 1 37个引物由 5个引物检测出了 DNA的多态性 ,表明矮秆变异体 D111的出现可能是供体的片段 DNA进入了受体并得到稳定遗传 ;2对变异体 D0 11、D14 53、受体 81 45 2 7、供体牛胸腺 DNA进行的 RAPD验证中 ,在供试的 1 80个引物中 ,变异体、受体扩增产物的带型绝大多数一致而与供体则完全不一致 ,其中有很少引物对变异体和受体扩增产物的带型表现不同 ,还有个别引物对变异体扩增产物的带型与供体的个别带一致。由此说明亲缘关系极远的牛胸腺 DNA导入受体引起的变异更为广泛和复杂 ;3 3个矮秆变异体的遗传分析表明 ,控制其株高的基因位于核基因组 ,在杂种后代中表现了明显降低株高的作用 ,其杂种后代的某些农艺性状也表现良好 ,因此 ,利用它们进行杂交育种或在杂种优势的利用上 。

棉花合子期化学诱变获得的早熟品系及其RAPD分析

报道了在棉花自花授粉后，利用花粉管通道将０．５ｍｍｏｌ／ＬＮａＮ３直接导入鲁锦６号的胚囊中，在变异后代中，采取系统选择的方法，选育出了一个早熟品系，它的熟期比鲁棉６号提前２５天，并且性状稳定。经过时鲁棉６号和早熟株系进行ＲＡＰＤ分析，结果表明，ＮａＮ３可以引起后代ＤＮＡ序列的广泛变异，并且棉花基因组可能存在着诱变剂作用的热点。

γ射线辐照天然杂种玉米的诱变作用及其在选育种质材料中的应用

用１８６Ｇｙ６０Ｃｏγ射线辐照玉米自交系Ｅ２８天然杂种株上自由授粉的多穗行（２２行）果穗种子，Ｍ１植株性状和穗部性状表现出明显的辐射生理损伤效应，Ｍ２，尤其是Ｍ３呈现出很高的性状变异性。通过对Ｍ３及其以后的３个世代的选择，选到了两个多穗行、抗病、紧凑型且配合力高的优良玉米种质材料。

抗盐碱罗布麻DNA导入棉花的研究

利用微注射技术，把抗盐碱罗布麻ＤＮＡ导入鲁棉６号。对其后代经人工配制的盐碱土筛选育成了两个耐盐碱品系９１－１１和９１－１５，在含盐量为０．５１％的滨海盐碱地种植，其皮棉产量分别比受体亲本鲁棉６号增产１９１．７％和２３７．８％。对９１－１１和鲁棉６号在盐胁迫条件下测定其细胞质膜透性和超氧化物歧化酶（ＳＯＤ）活性，结果表明，９１－１１在盐胁迫条件下能够维持较高的ＳＯＤ活性和较稳定的膜透性，而鲁棉６号呈现相反的变化，而且差异显著。据此说明，应用这一技术能够筛选出含有抗性基因的改良品种。

λDNA导入引起小麦染色体变异的研究

小麦种子从萌动至 ２ 叶期，用 λ Ｄ Ｎ Ａ 进行浸滴处理， Ｄ１ 代出现花粉母细胞染色体变异的植株占观察株的 ７３３％ ，染色体变异的细胞占观察细胞数的 ２８３％ 。主要有染色体落后、单价体、染色体桥、多价体、染色体多极分离，染色体螺旋化不同步，异常二分体和四分体及微核等类型，随世代增进，染色体行为趋于稳定，但不同个体间存在较大差异。这种复杂的染色体变异可能是外源 Ｄ Ｎ Ａ 在受体整合过程中的细胞学反应。

盐胁迫对棉花幼苗子叶超氧化物歧化酶(SOD)活性的影响

棉花幼苗子叶 SOD 活性在细胞内的分布是细胞溶质部分活性最高。其次是线粒体,再次是叶绿体。各细胞器 SOD 活性对盐分的敏感程度不同,依次是叶绿体>线粒体>细胞溶质部分。在盐分胁迫初期,棉花幼苗子叶能够维持较高 SOD 活性,但随着盐胁迫强度的增加,棉花幼苗子叶 SOD 活性下降和膜透性增加,幼苗表现出盐害症状,SOD 活性下降比膜透性增加出现的早。轻度盐分胁迫随时间延长,鲁棉6号的子叶 SOD 活性有一定增加,表明棉花幼苗具有一定的耐盐能力。耐盐性不同的两个品种在 SOD 活性和细胞质膜透性变化上有差异,并对 SOD 作为棉花抗盐碱育种指标进行讨论。

罗布麻DNA导入棉花选育抗虫种质系

鲁棉6 号自花授粉24 h 后,利用微注射技术,将多酚和单宁含量较高的罗布麻DNA 导入其子房中。在高选择压力下,利用自然虫源,选育出了兼抗棉铃虫和棉蚜的棉花种质系115 。对115 和亲本鲁棉6 号进行了室内生物学测定和食物利用试验检测,结果表明,抗虫种质系115 严重阻碍了棉铃虫的食物利用,显著降低了初孵棉铃虫的存活、生长和发育。而鲁棉6 号对棉铃虫影响较小。115 幼叶棉酚和单宁的含量分别比鲁棉6 号增加了90-9 % 和136-7 % 。

棉花纤维品质育种中纤维长度整齐度问题的探讨

本研究选用多种资料,通过对不同纤维品质指标的重要性与皮棉产量的相关性及指标再现性,稳定性的分析指出:纤维长度整齐度,是一项既非常重要而又与皮棉产量无不利相关的纤维品质指标,应将其与纤维强度等指标一起作为纤维品质育种的重要选择指标,考虑到其它指标的特殊性,为协调产量与品质的关系,近期陆地棉品质育种应重点对纤维强度及长度整齐度进行选择。

棉花杂交亲本距离估测与聚类分析方法的探讨

本研究利用四十个陆地棉亲本,经两年异地试验证明,以表型相关(r_p)矩阵代替遗传相关矩阵(r_g)作为距离分析的基础转换矩阵,不仅从统计角度分析是可行的;而且从应用角度分析,前者也具有相关结果一致性好,性状标准化合理,相关矩阵不会出现不正定性,年份之间可保证参与距离分析的性状完全一致,D^2估测结果一致性及聚类分析结果相符率高等优点.最长距离法的聚类范围大,并类合理且灵敏度高,聚类结果实用价值高,建议以表型相关矩阵(P)—主成份转换(C)—欧氏距离(E)—最长距离法(L).即PCEL法,作为棉花杂交亲本距离估测与聚类分析的适宜方法.