不同水分胁迫处理对陆地棉核心种质资源的影响

为研究不同水分胁迫下陆地棉对干旱的响应能力并筛选棉花抗旱关键指标和优异抗旱种质资源,选取30份陆地棉核心种质为试验材料,以全生育期正常灌水处理为对照,设置播种后和花铃期各浇水1次和花铃期断水2次2种胁迫处理,在蕾期、花铃期和吐絮期测定相应指标,通过描述性统计分析、差异分析、主成分分析和相关性分析,采用抗旱综合度量值(D)进行各材料的抗旱性评价。结果表明,干旱胁迫对不同棉花材料的生长发育均有不同程度的影响,播种后和花铃期各浇一水处理的D值离散较大(0.285~0.774),能更清晰地区分不同品种的抗旱性。利用D值可将30份材料分为4类:第Ⅰ类为抗旱材料,包括‘中棉所41’‘新陆早7号’等6个品种;第Ⅱ类为中抗材料,包括‘晋棉46’‘新陆早31号’等11个品种;第Ⅲ类为敏感材料,包括‘中棉所17’‘鲁1138’等5个品种;第Ⅳ类为高敏材料,包括‘新陆中8号’‘酒棉8号’等8个品种。果枝始节数、果枝数、株高、皮面产量和衣分5个指标对干旱较为敏感,可作为棉花抗旱评价的关键指标。以上研究结果可为棉花抗旱育种提供参考。

陆地棉种质资源材料的耐热性评价及指标筛选

【目的】评价陆地棉种质资源材料的耐热性及筛选指标,为选育耐热性棉花品种及研究耐热性机理提供参考依据。【方法】基于2年试验,选用24份棉花种质资源,随机区组设计,测定相关指标,综合评价24份陆地棉种质资源材料的耐热性。【结果】24份陆地棉资源材料可分为3类。其中第一类为耐热材料,第二类为中间型材料,第三类为敏热型材料,建立陆地棉耐热性的评价模型:D=-0.111+0.175X 2+0.470X 3+1.211X 4(R^(2)=0.9148),建立的最优回归方程可以预测陆地棉材料的耐热性。籽棉产量、单铃重和皮棉产量可作为棉花大田耐热的评价指标,而株高和衣分与耐热性无关。【结论】筛选出4份耐热陆地棉资源材料,建立了以籽棉产量、单铃重和皮棉产量作为陆地棉大田耐热性的评价指标,以过氧化物酶、丙二醛和叶绿素含量作为室内耐热性的评价指标。

陆地棉UDPGP基因家族的鉴定及抗旱性分析

【目的】尿苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶(Uridine diphosphate glucose pyrophosphorylase,UDPGP)是植物碳水化合物代谢和细胞壁生物合成中的关键酶,但关于棉花UDPGP基因研究较少。对陆地棉UDPGP基因进行全基因组分析,为深入研究UDPGP基因在棉花抗逆中的作用提供参考。【方法】利用已公布的陆地棉标准系TM-1基因组数据,通过生物信息学分析方法对陆地棉UDPGP基因进行全基因组鉴定,分析该家族成员的理化性质、系统进化关系、基因结构、染色体定位、启动子区顺式作用元件、组织表达特异性和干旱胁迫下的表达模式。【结果】陆地棉UDPGP基因家族包含31个成员,不均等地分布在18条染色体上,可分为5个亚族。顺式作用元件分析发现,大部分UDPGP基因的启动子区域含有响应脱落酸、赤霉素、水杨酸、茉莉酸甲酯的顺式作用元件以及响应干旱的MYB结合位点。转录组分析表明,Gh UDPGP10和GhUDPGP26基因响应干旱胁迫,且在棉花多个器官中较高水平表达;实时荧光定量聚合酶链式反应结果显示,干旱胁迫下,GhUDPGP10和GhUDPGP26在抗旱材料的根中表达量普遍较高;而在干旱敏感材料中,主要在叶中高表达,推测这两个基因在不同的遗传材料中抗逆作用机制不同。【结论】明确了陆地棉UDPGP基因家族成员的分布特征、结构特征以及系统进化特征,通过表达分析初步揭示了该家族Gh UDPGP10和GhUDPGP26基因可能在棉花生长发育和抗旱响应中发挥功能,为解析Gh UDPGP基因的抗旱分子机理奠定基础。