35份棉花品系对黄萎病抗性鉴定及综合分析

【目的】筛选出品质优、产量高和抗病性强的棉花品系。【方法】以35份棉花品系为研究对象,对该群体18个主要农艺性状进行主成分和聚类分析。【结果】35份棉花品系的各农艺性状变异系数范围为1.67%(整齐度,UI)~43.10%(相对病情指数,IR),其中相对病情指数(IR)、铃数(TBN)、有效铃数(EBN)和单株皮棉产量(LYPP)变异系数较大,1号(4-13)、2号(4-22)、10号(4-2-7-3)和16号(10Q-67-3)相对病情指数小于20,4个品系对黄萎病的抗性较强;单株皮棉产量与各性状之间相关性不一,与品质性状之间也存在制约;5个主成分特征根值分别为5.334、3.423、3.105、1.298和1.105,贡献率分别为29.636%、19.019%、17.249%、7.214%和6.141%,累计贡献率达到79.259%;将35份棉花品系分为四类,第I类和第Ⅱ类品系综合表现为品质优异,抗病性强类群,但产量低;第Ⅲ类品系综合表现为高产类群,但品质差,抗病性弱;第Ⅳ类品系综合表现为耐病性类群,但产量略低,品质略差。【结论】将各类群与主成分综合得分F值排名前10取交集,优异品系为21号(37-129-3)和30号(44-17-8)。

陆地棉小GTP结合蛋白基因GhRop4的克隆及其表达分析

【目的】对陆地棉小GTP结合蛋白基因(Small GTP-binding protein)GhRop4(AY965614.1)在多种逆境胁迫下的应答表达模式进行研究分析,为棉花抗逆相关基因克隆及棉花抗逆分子机制研究奠定基础。【方法】利用生物信息学方法分析了GhRop4基因的结构特征和进化树关系,并通过荧光定量PCR(Real-time quantitative polymerase chain reaction,qRT-PCR)的方法分析Gh Rop4基因的组织表达特异性和不同逆境诱导条件下的表达模式。【结果】以陆地棉c DNA为模板克隆得到GhRop4基因,其开放阅读框为588 bp,编码包含195个氨基酸残基的Ⅰ型Rop蛋白。氨基酸多重序列比对表明,GhRop4与其它植物Rop蛋白高度同源,符合Rop蛋白结构特点。qRT-PCR分析表明,GhRop4基因在棉花幼苗根、茎、叶、子叶和下胚轴中均有表达,且在子叶和茎中表达水平较高。GhRop4基因对高盐、干旱、低温和棉花黄萎病菌处理都有一定程度的响应。【结论】Gh Rop4基因在陆地棉的逆境胁迫适应过程中可能具有重要的作用。

棉花黄萎病拮抗菌KF-43-1的鉴定与3种处理田间防治效果对比

【背景】棉花黄萎病具有棉花“癌症”之称,对棉花的产量和纤维质量造成较重危害,生物防治以绿色安全等优点成为防治棉花黄萎病应用领域的重点研究内容,因此开发新的生物菌剂防治棉花黄萎病对棉花生产工作具有重要意义。【目的】通过对具有拮抗棉花黄萎病菌作用的放线菌KF-43-1进行初步鉴定及生理生化测定,明确最佳使用方式,为开发新的防治棉花黄萎病生物菌剂提供支持。【方法】对菌株KF-43-1进行分子鉴定,观察其形态特征及生长特性,测定菌株KF-43-1对病原真菌的抑菌效果,明确菌株KF-43-1的生理生化特性,验证放线菌KF-43-1不同使用方式对棉花黄萎病的田间防治效果。【结果】培养特征和显微特征及分子鉴定结果将菌株KF-43-1鉴定为白浅灰链霉菌(Streptomyces albogriseolus);菌株KF-43-1对病原菌V991抑制效果达到82.05%,防效高于放线菌5406,对尖孢镰刀菌萎蔫专化型ST89抑制效果达到25.81%,低于放线菌5406的防效;菌株KF-43-1无荧光反应,能够使明胶液化、淀粉水解、甲基红试验阳性、可以产生黑色素,不具备分解纤维素的能力,菌株KF-43-1在pH 7.0-8.0时生长情况良好,在盐浓度为2%的高氏一号培养基上生长受到抑制并表现出一定的耐盐性,使用拮抗菌KF-43-1菌液制作种衣剂对棉花黄萎病的防效高于离心液包衣和离心液叶面喷施,说明拮抗菌KF-43-1在土壤中定殖后对棉花黄萎病暴发具有更好的抑制效果。【结论】棉花黄萎病拮抗放线菌KF-43-1作为一种新型生防菌,可为开发防治棉花黄萎病的生物菌剂提供生防菌资源,具有良好的开发价值和应用价值。

棉花小GTP结合蛋白GhROP4与蛋白香叶酰基转移酶GhGGB的相互作用

ROP蛋白广泛存在于高等植物细胞中,对调节植物生长发育、介导植物抵御逆境和激素信号转导发挥重要作用。GGB基因编码Ⅰ型蛋白,即香叶酰基转移酶,参与蛋白异戊二烯化修饰,在植物响应逆境胁迫过程中具有重要的调控作用。本实验室前期研究证明棉花GhROP4和GhGGB基因响应干旱、高盐、低温和棉花黄萎病病原菌的侵染应答。为了探究GhROP4和GhGGB蛋白之间的相互作用,本研究通过双分子荧光系统(bi-molecular fluorescence complementation, BiFC)实验,发现共转化表达GhROP4和GhGGB载体的本氏烟表皮细胞细胞膜上具有强烈的黄色荧光,表明这两个蛋白可以发生相互作用。研究结果为进一步明确GhROP4和GhGGB蛋白调控棉花抗逆机理提供理论依据。

Inheritance of resistance to Helicoverpa armigera of 3 kinds of transgenic Bt strains available in upland cotton in China

There are 3 kinds of transgenic Bt strains, Shanxi 94-24, Zhongxin 94, and R19, in upland cotton in China. Their transgenic Bt insect-resistance cultivars or hybrids have been developed and grown by farmers. Genetic studies indicate that the resistance of the 3 transgenic Bt cotton strains to Helicoverpa armigera is controlled by one pair of non-allelic dominant genes. Linkage relationship between the resistant genes of R19 and Shanxi 94-24 transgenic Bt strains shows that they may be inserted in the same chromosome. FT hybrids crossed among the 3 strains show that high levels of protection from feeding damage are the same as that of their parents. Therefore, there is no co-suppression phenomenon in many transgenic plants. The results presented here afford a fundamental reliance in developing transgenic Bt insect-resistant cultivars and exploiting the heterosis of hybrids in upland cotton.