陆地棉品种与陆地棉族系种质系间杂种优势及其组成分析

采用NCⅡ遗传交配设计,选用3个陆地棉常规品种和5个陆地棉族系种质系材料杂交,杂种F_1代产量和纤维品质优势表现明显。通径分析结果表明,提高铃重、单株铃数的中亲优势,适当降低单铃种子数和株高的优势,在其它性状适宜的情况下,可以显著地提高皮棉产量的中亲优势。各个优势组合在产量优势来源上有差异。种质系材料在杂种优势利用上具有很大潜力。以累积贡献率达85％时选取前3个主成分值,依次为产量因子、纤维品质因子和铃数因子。将8个亲本用系统聚类法分为四类,第一类全都为种质系材料,表明聚类分析能够比较真实地反映亲本间的遗传差异。种质系材料与常规品种杂交亲本间遗传距离与组合优势关系十分复杂。

陆地棉×比克氏棉育成种质系的同工酶和RAPD分析

为了从分子水平上检验野生棉遗传特性向陆地棉转育的结果以及育成种质之间的遗传差异，通过等电聚焦电泳和RAPD技术，对来自科遗181陆地棉品系与野生比克氏棉杂交后代的6个遗传稳定的不同种质系及其亲本的过氧化物酶同工酶图谱和DNA指纹图谱进行了分析。结果如下：（1） 6个种质系的基本酶谱特征均倾向于陆地棉亲本，但在其中2个种质系的过氧化物酶图谱中，观察到各具有1条等电点值（PI）为4.85的野生亲本的特征带；（2） DNA指纹图谱的分析表明，不同种质系之间在基因组水平上具有高度的异质性。并且在OPO10和OPO11 2个引物的扩增图谱中观察到4个育成种质系具有野生比克氏棉亲本的特征带。

陆地棉族系种质系与陆地棉品种间的杂种优势利用研究

采用ＮＣⅡ（ＮｏｒｔｈＣａｒｏｌｉｎａⅡ）交配设计选用６个陆地棉族系种质系材料和３个常规品种组配１８个Ｆ１，对杂种及亲本进行比较研究，研究陆地棉族系种质系在杂种优势中的利用价值。研究结果表明，产量杂种优势表现明显，皮棉产量优势最大，其余依次为子棉产量、铃数、单铃种子数、单铃重。纤维品质优势表现软弱。试验表明产量杂种优势主要来源是铃数、单铃种子数、铃重增加。研究还发现亲本间遗传距离与杂种优势关系不明显；特殊配合力效应与优势率显著相关。

棉花种间杂交长柱头种质系TY35的培育与应用

选用栽培种陆地棉6901(G.hirsutum L.,2n=4x=52)作母本、野生种瑟伯氏棉(G.thurberi Tod.,2n=2x=26)作父本进行杂交,杂交铃用激素处理促幼胚发育,生长40 d后的幼胚用怀特(1934年)培养基加入10 mg/L秋水仙素进行染色体加倍,获得可育F1植株。在F3分离群体中选长柱头植株自交,经连续3代自交获得稳定的长柱头种质系TY35。选具有显性指示性状的特早红叶棉BZ39作父本与TY35杂交,采取人工去雄、纸片隔离和不去雄授粉3种方法杂交进行研究。结果表明,不去雄直接授粉F1的杂种株率为81.83%,人工去雄和纸片隔离授粉F1的杂种株率分别为92.33%和86.33%。对F1的主要产量性状进行杂种优势指数测定得出,株高、单株籽棉质量、单株皮棉质量的优势指数均在160%以上;单株结铃数指数为143.18%;子指、纤维长度、衣分等优势指数较低,均在120%以下。

种间杂交种质系与陆地棉品种配合力的探讨

选用６个种间杂交种质系和４个陆地棉常规品种，按６×４不完全双列杂交设计，对２４个组合的Ｆ＿１进行了双列分析。结果表明，在所研究的８个性状中，衣分主要受加性基因控制；单株铃数、皮棉产量和纤维强度主要受非加性基因控制；主体长度和断裂长度由加性和非加性基因共同控制；而单铃重和纤维细度受环境影响较大。陆海野１、中棉所１２和中棉所１７是综合性状较理想的亲本材料，陆海野１×中棉所１７是双亲ＧＣＡ和组合ＳＣＡ均高的高产组合，陆海野１×冀棉１７是ＳＣＡ高的优质组合。

小麦矮秆种质系山农342-9矮秆基因的分子标记定位

为了明确小麦矮秆种质系山农342-9矮秆性状的遗传特点,本研究对其赤霉酸敏感性及矮秆性状的遗传特点进行了鉴定分析,利用分子标记技术对矮秆基因进行了分子标记定位。结果表明,山农342-9为赤霉酸不敏感型,其矮秆性状受一对位于小麦6B染色体上的隐性主效基因控制;从2 606对引物中筛选出2个与矮秆基因连锁的分子标记Xwmc398和Xgwm508,利用F2分离群体计算出它们与矮秆基因的遗传距离分别为1.2 cM和8.1 cM。

陆地棉族系种质系经济性状配合力分析及其利用评价

采用ＮＣⅡ交配设计选用６个陆地棉族系种质系材料和３个常规品种组配１８个Ｆ１，分析了１１个性状的配合力及遗传效应。结果表明，１１个性状的配合力效应显著，表明这些性状受加性效应控制；４个性状特殊配合力效应显著，表明这些性状受加性效应控制外，还有不可忽视的非加性效应作用。２８系、３１系为综合性状优良亲本。

12个优良小麦种质系的细胞学和性状特点的研究

本试验对从八倍体小偃麦与普通小麦杂交后代中选育的１２个小麦种质系的细胞学和主要性状特点进行了鉴定。结果表明，在１２个种质系中，有７个是在小麦中附加了一对堰麦草染色体的双体异附加系，５个为染色体数目与普通小麦相同的遗传重组体，它们具有抗病、优质、大穗、大粒、矮杆等优良特点，在小麦育种中具有重要利用价值。

棉属种间杂交选育抗蚜虫新种质系

通过陆地棉品种晋棉6号与野生种异常棉(G.anomalum,2n=26)远缘杂交培育出了抗蚜虫新种质系TY23,可作为很好的亲本材料,进一步培育高产、优质抗蚜新品种。

特早熟显性无腺体种质系汾显无1号的选育及应用研究

利用杂交、回交、自交、测交相结合的手段，经１０年转育、纯化、筛选、鉴定，将存在于海岛棉１号的无腺体基因２（Ｇｌｅ２）转育到了特早熟普通常腺体棉品种上，选育出携带有单节显性无腺体基因的特早熟陆型无腺体棉花新种质系汾显无１号。并对该品系在低酚棉育种和杂交种选育中的应用进行了初步研究。

对美棉P.D.种质系的研究

陆地棉P.D.种质系是美国南卡罗来纳州农业试验站选育的、皮棉产量和纤维品质得到同步改良的、遗传基础丰富的种质材料.1983年,由中国农科院棉花研究所引入我国.1985年从中棉所引入我院.1985—1987年三年的研究结果表明:这些种质系在石河子的主要表现是长势稳健,株型较紧凑,结铃性好,成熟偏晚;具有铃大(5克以上),衣分高(40%左右),衣指高等特点.更重要的是这些P.D种质系具有优良的纤维内在品质.两年的测定表明:参试的P.D系绝大多数2.5%的跨长(相当于主体长度),在30毫米上下,有些种质系的2.5%跨长达33毫米以上.高纤维强度是这些种质系的共同特点,参试材料中的绝大多数的断裂比强度均在21克/特克斯以上.麦克隆值是纤维细度和成熟度的综合指标.两年的测定表明,参试材料中,除1985年有两个系的麦克隆值分别偏低和偏高不符合标准外,其余所有测定数据均在陆地棉麦克隆值的保证范围(3.5—4.9)以内.此外,这些种质系的棉子中所含的粗蛋白(%)和粗脂肪(%)均较高,这符合生化育种的要求.

小麦种质系的高分子量谷蛋白亚基和醇溶蛋白分析

通过SDS -PAGE技术和A -PAGE技术对 8个小麦种质系的高分子量谷蛋白亚基(HMW -GS)和醇溶蛋白亚基进行分析发现 ,有 3个种质系中含有被公认的优质亚基 5 + 10亚基 ,同时 7+ 8亚基、1、2 等强弹亚基都有不同程度的出现。这些种质系的醇溶蛋白与作为对照的普通小麦相比在谱带的数量和分布上都有很大的差异。其醇溶蛋白带型丰富 ,一共分离出 35种不同的醇溶蛋白谱带 ,而作为对照的 7个普通小麦品种一共分离出 16条谱带。在ω -快带区和γ -慢带区有较对照品种丰富的谱带出现。同时还发现其种质系缺少GLd1B3位点。研究认为 ,这 8个种质系是新型的育种材料。具有丰富的优质亚基和兼抗多种病害的优良抗性 ,宜发展为核心种质进行保存。

棉属种间杂交创造新种质系的研究

选用棉属２个栽培种和５个野生种通过杂交—培育—选择—鉴定—繁殖，创造出抗病、抗虫、抗旱、优质纤维、特早熟等９种类型７６个各具不同优异性状的新种质系。

标记型柱头外露种质系与陆地棉亲本间杂种优势与配合力分析

采用ＮＣⅡ遗传交配设计，对５份标记型柱头外露种质系和３份陆地棉亲本交配后，杂种Ｆ１的１１个性状的杂种优势和配合力进行了分析。结果表明，主要产量性状霜前皮棉产量，超高优势的幅度为－２８．８８％～１３．１７％，平均为－３．０６％，６个组合具正向的杂种优势；中亲优势的幅度为１８．１４％～８０．１２％，平均为５３．０８％，１５个组合均具有正向的中亲优势；竞争优势的幅度为－１５．３２％～４６．４３％，平均为１１．２７％，１０个组合具有正向的竞争优势。其它产量性状中单株铃数的杂种优势最为明显。纤维品质性状，２．５％跨长和比强度的优势明显，麦克隆值的负向优势明显。高亲值、中亲值和低亲值与Ｆ１平均值的相关关系表明，多数产量性状Ｆ１代平均值与高亲值相关性密切，因此在组合筛选时应注意对常规亲本的选择。配合力上，ＧＣＡ效应显著的性状，中棉所１９和石３２１分别在产量、品质性状方面表现较优，９６－１、９６－６７、９６－３３等３份标记型柱头外露种质系表现较优；ＳＣＡ效应显著的８个性状中，Ａ１Ｂ２８个性状的ＳＣＡ效应值均为正，Ａ２Ｂ２和Ａ４Ｂ１均有７个性状的ＳＣＡ效应为正。文中对标记型柱头外露种质及亲本选配等问题进行了讨论。

小麦-山羊草种质系的选育及鉴定

为明确偏凸-柱穗山羊草双二倍体与普通小麦杂种后代TA-1、TA-2、TA-3和TA-4的主要农艺性状及细胞学特点，综合利用形态学调查、抗性接种鉴定及改良卡宝品红压片法对4个种质系的主要农艺性状、白粉病抗性及其第一减数分裂中期及后期花粉母细胞（ PMC MI及PMC AI）的染色体构型进行了分析。结果表明，TA-1的主要特点为“矮秆”，平均株高为37．5 cm，其染色体数目的波动范围为40～42条；TA-2的主要特点为高抗白粉病，对E09和E15生理小种分别表现免疫和高抗，其染色体数目的波动范围为41～42条；TA-3和TA-4的主要特点是大穗，平均穗长分别为12．0、14．8 cm，染色体数目的波动范围为41～42条。 TA-1、TA-2、TA-3和TA-4在小麦的遗传改良中可能具有重要利用价值。

土壤中不同氮磷含量对小麦异源矮秆种质系生长的影响

以小麦-长穗偃麦草后代矮秆种质31504、31504-1、31504-3为材料,研究了土壤中不同氮、磷含量对其农艺性状和产量性状的影响。结果表明:矮秆种质材料在高氮磷水平下株高、穗长均高于低氮磷水平下表现,但对株高构成指数的影响不大;矮秆种质系在高氮磷含量条件下旗叶面积较大,但籽粒不饱满,千粒重较低;不同氮磷含量对矮秆种质系的每穗小穗数、不育小穗数和穗粒数等穗部性状影响不明显。研究结果对于矮秆种质系的进一步利用具有一定指导意义。

陆地棉族系种质系数量性状的遗传分析

采用ＮＣⅡ遗传交配设计，选用３个常规陆地棉品种与５个陆地棉族系种质系材料杂交，遗传效应分析表明：杂种产量、品质以及产量组分性状的一般配合力、特殊配合力效应差异显著和极显著；子棉产量、皮棉产量、早熟性、伸长率、麦克隆值的非加性效应起主导作用，株高、铃重、衣指、子指、衣分、绒长、强度以加性效应为主；绒长的狭义遗传力较高（７４４％），株高、子指、衣分中等（＞５０％），铃重、衣指次之（３０％～５０％），其它性状遗传力较低（＜３０％）．试验综合分析说明，陆地棉族系种质系可以提高棉花的产量和改进品质．

陆地棉亲本与柱头外露种质系的遗传距离分析

研究表明，柱头外露种质系与陆地棉亲本的主要差异表现在产量上，而引起差异的主要原因是单株铃数降低造成的，柱头外露种质系纤维长度不低于参试的陆地棉亲本；籽、皮棉产量和单株铃数间相关性极为密切，衣分、铃重和衣指子指间存在复杂的相关性，子指在性状相关中具有桥梁作用，值得深入研究；主成分分析筛选出了１１份综合性较好的材料；２４份亲本在遗传上可分成５个遗传类群。