不同生态环境下陆地棉转基因抗虫杂交棉遗传效应及杂种优势分析

【目的】探讨不同生态环境下陆地棉转基因抗虫杂交棉遗传效应及杂种优势,为抗虫杂交棉选育和应用提供指导。【方法】采用MINQUE统计方法、ADE遗传模型对10陆地棉亲本材料及其24个F1转基因抗虫棉杂交组合(6×4)的产量和品质性状的3个生态区试验资料进行分析。【结果】单铃重、衣分、皮棉产量和伸长率、2.5%跨长、比强度、麦克隆值主要受遗传主效因控制,子棉产量、亩铃数和整齐度受环境效应影响非常明显;在遗传主效应中,除铃重外,其余4个产量性状中显性效应值大于加性效应值,5个品质性状加性效应值均大于显性效应值;通过群体平均优势(Hpm)和群体超亲优势(Hpb)与环境互作效应分析,皮棉产量、衣分稳定性较好,子棉产量和铃数稳定性较差;产量性状与环境互作效应值较大,而品质性状与环境互作效应值较小。【结论】产量性状表现出一定的杂种优势,而品质性状的杂种优势表现不明显;棉花品质性状在一个环境可选育,而产量性状必需结合生态环境选育,才能达到育种目标。

施钾方式对抗虫杂交棉光合特性和产量品质的影响

以抗虫杂交棉‘中棉所29’和‘鲁棉研15号’为材料,研究了育苗移栽种植条件下施钾方式对其光合特性及产量品质的影响。结果显示:与不施钾肥相比,在棉苗移栽期和初花期分2次或移栽期一次性施入氯化钾225kg/hm2,能提高棉花LAI、叶片SPAD值和叶绿素荧光参数Fv/Fm、Fv/Fo和ФPSⅡ,加大叶片Gs,提高叶片Pn;棉花总成铃数、铃重和衣分均有不同程度提高,皮棉产量显著增加;并改善了棉纤维2.5%跨距长度、比强度和整齐度等品质性状。表明于棉花移栽期和初花期分2次施入钾肥比移栽期一次性施入效果更好,平均籽棉和皮棉产量分别增加4.43%和5.87%。

栽培因子对抗虫杂交棉棉铃形成时空分布的影响

为探索抗虫杂交棉高产栽培技术途径,采用多因子最优混合设计(311设计)研究了播期、栽培密度和施氮量对抗虫杂交棉农杂62棉铃形成时空分布的影响.结果表明,播期对棉铃时间分布影响最大,随播期推迟,成铃高峰推迟,秋桃比例增加,而伏桃和伏前桃比例减小;施氮量影响次之,施N量增加,秋桃比例增加;密度影响最小.试验因子对棉铃空间分布均有较大影响,播期推迟,棉株下部内围铃比例增加,上部及叶枝铃比例减小;施N量增加,上部及外围铃比例增加,中下部铃比例减小;密度增加,叶枝铃及外围铃比例显著减小.各试验因子对棉铃形成时空分布的影响有互作效应.

氮肥基追比对抗虫杂交棉叶片衰老和产量的影响

在盆栽条件下,研究了3种氮肥基追比(2∶1、1∶1和1∶2)对抗虫杂交棉‘豫杂35’的叶片衰老特性和产量的影响。结果表明,氮肥基追比为1∶2处理的棉花植株在盛蕾期和开花期的叶片SOD、POD活性和叶绿素、可溶性蛋白质含量相对较低,MDA含量较高;但在盛铃期之后,其叶片SOD、POD活性和叶绿素、可溶性蛋白质含量却相对较高,MDA含量较低。氮肥基追比为1∶2处理的皮棉产量分别比1∶1和2∶1处理显著增加3.66%和7.33%。研究发现,在本实验条件下,合适的氮肥基追比(1∶2)能保持生育后期棉花叶片活性氧代谢相对协调,延缓棉花叶片的衰老进程,从而显著提高棉花产量。

抗虫杂交棉豫杂35适宜密度与行距配置研究

在河南省高产栽培条件下，研究了抗虫杂交棉豫杂35的适宜密度和行距配置。结果表明，在保留2～3个强势叶枝时，豫杂35以种植2．25万株／hm^2配合行距1．20m较为适宜，分别比1．50万株／hm^2配合行距1.20m、2．25万株／hm^2配合行距1.00m，1.50万株／hm^2配合行距1.00m、3．00万株／hm^2配合行距1.20m、3．00万株／hm^2配合行距1．00m的处理增产皮棉3．31％，4．42％，5．41％，8．63％，16．38％。增产的主要原因是棉花叶面积系数（LAI）适中，冠层光分布合理，干物质分配到生殖器官的比例较大，单位面积的总成铃数较高。

利用F_2转Bt基因抗虫杂交棉新策略

通过不同抗虫棉品系间互交、后代选择的方法选育出聚合整合位点不同的 Bt基因纯合抗虫棉种质 ,开展了培育以 F2 利用为目的的杂交种探索研究。类似 F2 世代 Bt基因的不同分离类型 ,聚合有不同数目 Bt基因的棉株在整个生育期对棉铃虫有显著的抗虫性。并且与单价抗虫棉时空表达一致 ,生育前期抗虫性好 ,毒蛋白表达量高 ,中、后期抗虫性有所下降 ,毒蛋白表达量降低。因此 ,用其作为亲本配置抗虫杂交种 ,是利用棉花F2 杂种优势的途径之一。

2个转基因抗虫杂交棉Bt蛋白含量的时空表达特性研究

采用双抗夹心酶联免疫(enzyme linked immuno-sorbent assay,ELISA)的方法,分析了2个转苏云金杆菌(Bacillus thuringiensis,Bt)基因杂交棉(浙大13-1和浙大13-2)以及转Bt基因纯系亲本不同生育期和不同器官的Bt蛋白表达规律。结果表明,Bt基因在所检测的转基因抗虫杂交棉品种和转基因纯系亲本各器官中均有表达,但不同器官Bt蛋白含量明显不同,品种之间各器官的Bt蛋白含量也有明显差异。2个转基因抗虫杂交棉品种苗期以三叶期的子叶最高,苗期叶片次之;苗期根系和茎秆中Bt蛋白表达呈抛物线形,分别在第33天和第40天达到峰值,其中根系表达量高于茎秆。叶片中的Bt蛋白含量随着棉花生长发育进程而降低,盛花期Bt蛋白含量最低,之后又有所增强,整个生育期呈"V"字形规律。转基因抗虫杂交棉品种盛花期棉株各器官中,花药的Bt蛋白含量显著高于同期其他器官。2个杂交棉品种之间各器官的Bt蛋白含量的趋势基本相同,但浙大13-1器官中的Bt蛋白含量大多高于浙大13-2。亲本各器官中的Bt蛋白含量高于其杂交棉品种,但植株生长后期的叶片和花药中的Bt蛋白低于其杂交棉品种,二者有明显差异。

主要气象因子与抗虫杂交棉纤维品质的关系

【目的】研究不同年份主要气象因子与抗虫杂交棉纤维品质性状的量化关系,为提高棉花纤维品质提供理论依据。【方法】采用灰色关联分析、相关分析和逐步回归法等,对＂中棉29号＂和＂湘杂棉3号＂进行不同年份气象因子与纤维品质间的定量分析。【结果】在湖南省气候条件与栽培技术体系下,棉花纤维品质指标中以麦克隆值的变异系数最大,以7月中下旬至8月上旬所结棉桃的纤维品质最优;相关分析表明,光照时间长、温度高有利于棉纤维成熟,麦克隆值、纤维长度、比强度同时增加;灰色关联分析表明,温度、日照时数是影响棉花纤维综合品质的主导因子;棉花纤维长度、纤维整齐度、比强度三者的信息量占总信息量的91.16%;温度、日照时数对提高纤维品质有利,空气湿度不利于纤维品质的提高,降水量在一定的范围内对纤维综合品质起正作用,超过一定范围后反而起负作用。【结论】温度在30-31℃、光照时间在6-10 h、空气湿度在65%-74%、降水量均匀且在2-4 mm时,棉花纤维品质最优。

高产、优质抗虫杂交棉冀优杂69的选育及应用

冀优杂69是利用海岛棉、陆地棉种间杂交转基因后代与常规棉杂交育成,其突出表现抗棉铃虫、高产、抗病、优质。2003-2004年在河北省棉花品种区域试验中,霜前皮棉较对照品种新棉33B、DP99B分别增产25.4%和33.9%,适宜冀中南棉区及黄河流域同类生态区春播种植。

抗虫杂交棉研究与应用进展

本文综述了世界特别是中国的杂交棉、Bt抗虫棉以及抗虫杂交棉的研究与应用进展。美国首先研究杂交棉 ,但印度与中国首先大规模应用。Bt转基因抗虫棉首先由美国研究和应用 ,中国紧随其后。由于劳动力低廉 ,加上生物高技术发展较快 ,中国抗虫杂交棉居国际领先地位。这些抗虫杂交棉的抗虫性一般与美国 NC33B相当 ,但产量高 15 %左右。为加速发展 ,当前研究和管理方面的几个问题应予适当解决。

产量因子和形态性状对高品质抗虫杂交棉皮棉产量的影响

以皮棉产量为指标,利用系统聚类中的最小离差平方和法将30个高品质抗虫棉杂交组合聚为高、中、低产3类,比较3类组合3个产量因子及10个形态性状的差异显著性,并将其与皮棉产量作相关分析和逐步回归分析。结果表明,不同产量类型杂交组合在株铃数和衣分上存在显著差异,两者随着皮棉产量的提高而增加,与皮棉产量的简单相关系数居前两位,且株铃数对皮棉产量具有最大的正向直接效应;10个形态性状未发现存在显著差异,节枝比对皮棉产量具有较大的正向直接效应,始果枝高对皮棉产量具有最大的负向直接效应。

不同生态区抗虫杂交棉稀植留叶枝效应研究

以江苏大丰和山东惠民为试点,研究了不同生态条件下抗虫杂交棉去、留叶枝处理及其与密度的互作效应。结果表明:在一定密度范围内,留叶枝处理对株高有一定的抑制作用,而对果枝数没有明显影响,不同密度处理对单株叶枝数影响不大,但随着密度的增加,有效叶枝数减少;除大丰试点最高密度处理外,不同密度下留叶枝处理的皮棉产量均高于去叶枝处理,大丰和惠民两试点分别平均增产5.41%和12.90%;大丰试点以1.8万株/hm2留叶枝处理组合最优,其次为2.4万株/hm2留叶枝处理组合,惠民试点则以3.75万株/hm2留叶枝处理组合产量最高,其次为4.2万株/hm2留叶枝处理组合。研究结果进一步表明,结合稀植简化整枝栽培技术推广杂交棉,是实现杂交棉高产高效的重要手段。

抗虫杂交棉鄂杂棉30特征特性及栽培要点

鄂杂棉30（原代号K6607）系襄阳市农业科学院用“襄203-6”作母本，“襄抗虫03”作父本配组育成的杂交棉花新品种。2011年4月通过湖北省农作物品种审定委员会审定，品种审定编号为鄂审棉2011001。

转基因抗虫杂交棉不同世代产量优势比较

2002-2004年,以转基因抗虫棉农杂62,H16,H64的F1,F2,F3为材料,比较了杂种后代的产量优势.结果表明,F1平均皮棉总产量为1296.30kg/hm2,比对照泗棉3号增产214.38kg/hm2,平均竞争优势为19.81%;F2平均皮棉产量为1168.65kg/hm2,比对照增产86.73kg/hm2,平均竞争优势为8.01%;F3平均皮棉产量为1117.65kg/hm2,比对照增产35.73kg/hm2,平均竞争优势为3.30%.F1竞争优势最大,其次为F2,F3.F2,F3的衰退率与竞争优势一致,其平均优势衰退率分别下降了12.59%和17.62%.在试验材料中,农杂62的产量最高,F1竞争优势大,而其F2,F3衰退率也最大;H16的产量最低,F1竞争优势最小,而其F2,F3衰退率也最小.在产量构成主要因素中,成铃数与产量的相关系数最大,为0.86962,其次是铃重和衣分,相关系数分别为0.73410和0.54273;F1,F2,F3成铃数与产量的相关系数分别为0.87080,0.84119,0.13814,表明杂种的结铃优势强.

抗虫杂交棉——中棉所29

抗虫杂交棉——中棉所２９邢朝柱靖深蓉袁有禄郭立平刘少林王海林中国农科院棉花研究所安阳４５５１１２中棉所２９（中抗杂１号）是中国农科院棉花研究所以Ｐ１和ＲＰ４（从中４２２品系中选育而成）两个品系为亲本组配的高产、优质、抗虫和抗病的杂交种，１９９５～１...

抗虫杂交棉杂种优势利用研究

棉花病虫害是制约棉花高产稳产和提高棉花品质的主要因素,减轻病虫对棉花的危害,节省防治投资、提高防治效果,尤其是进一步保护环境、减少农药对环境的污染,保持棉田生态平衡,争取获得经济效益、社会效益和生态效益同步提高是棉花科技工作者的重要任务\.为了实现这一目标,必须建立以种植抗性品种为基础,与农业防治、生物防治、化学防治相结合的病虫综合防治技术体系\.多年来笔者一直致力于抗性杂交棉的培育与研究.,在培育新抗虫材料的基础上又育成了一批抗虫棉新品系(杂交种),1999～2000年,笔者对筛选的一组抗虫杂交棉进行了鉴定试验,以期能为实施棉花病虫综合防治提供优良品种.

转基因抗虫杂交棉皖杂棉11号选育及栽培技术研究

[目的]介绍转基因抗虫杂交棉新品种皖杂棉11号的选育及栽培技术。[方法]皖杂棉11号是安徽省农业科学院棉花研究所以皖棉133为母本、TM-5为父本杂交选育而成。描述了该品种的产量表现及品种特征特性,并介绍了其栽培技术要点。[结果]在2007～2008年安徽省区域试验中,皖杂棉11号平均子棉、皮棉和霜前皮棉产量分别为3533.0、1476.2、1312.7 kg/hm2,分别较对照皖杂40F1增产11.0%、9.4%、6.2%,并表现丰产、稳产、抗病虫、抗倒伏、纤维品质优良。[结论]皖杂棉11号产量高、品质好、抗病虫性强,适宜在安徽省沿江区和皖南山区推广种植。

抗虫杂交棉F_1、F_2代纤维品质的比较研究

2003年,在山东尹庄、江苏扬州、安徽宿松、湖北荆州、湖南长沙、湖南南县、湖南澧县等7个地点,对包括对照中29在内8个组合的F1、F2代共计16个材料进行纤维品质的比较研究,结果表明:抗虫杂交棉F1和F2代间除纤维长度达到显著差异外,其他7项指标差异均无显著,但F2代纤维品质变异范围增大,劣质纤维比例增加,优良纤维比例减少,从而出现纤维品质的衰退。