利用主基因+多基因混合遗传分析解析陆地棉铃重与铃壳率杂种优势的遗传基础

为明确棉花杂种F1铃重超亲优势的遗传基础,利用数量性状主基因+多基因混合遗传P1、P2、F1和F2群体联合分析方法,分析了铃重有超亲优势的3个组合L178×L029(Ⅰ)、L178×L057(Ⅱ)与L029×GP72(Ⅲ)的铃重与铃壳率。结果表明:3个组合F1铃重的超亲优势和铃壳率的负向中亲优势表现稳定。组合Ⅰ和ⅡF2群体的铃重与铃壳率呈极显著负相关。铃重和铃壳率均呈2对主基因+多基因遗传,但主基因作用方式在组合间有所不同。铃重超亲优势主要来自多基因显性效应,而组合Ⅲ的主基因显性×显性互作对铃重的超亲优势也有很大作用。组合Ⅰ和Ⅲ铃壳率的负向中亲优势主要来自于主基因显性效应,组合Ⅱ铃壳率的负向优势主要来自于多基因显性效应。因此,改良铃重和铃壳率时可通过轮回选择或修饰回交聚集增效基因来实现。

新疆零式果枝海岛棉掉絮原因分析

【目的】新疆零式果枝海岛棉棉铃以3室为主,株型紧凑,含絮力差的品种吐絮后掉絮现象普遍存在,造成棉花采收困难。研究吐絮后掉絮现象成因,为海岛棉育种及生产提供科学依据。【方法】以掉絮品种新335和含絮品种新海35号(CK)为材料,分析主要关联因素铃壳、棉瓣在脱水期形态变化入手,采用田间定点、室内性状测定及电镜扫描等方法,研究铃壳卷曲与棉瓣脱落之间的关系。【结果】海岛棉棉铃从开裂-掉絮分成7个阶段,吐絮后5 d是掉絮的高发期,吐絮10 d,新335的含絮力(0.2N)低于新海35号(0.6N)。铃壳结构方面,在吐絮3和5 d。掉絮品种新335的铃壳卷曲率分别高于新海35号29.6%和29.3%,前者≥160°的铃壳夹角占14.4%,而后者仅占1.1%,差异极显著(P<0.01);在单瓣籽棉大小方面,新335的瓣长、宽、厚等均低于新海35号;在纤维结构上,吐絮10 d,新335纤维间索结、单根纤维的转曲等比新海35号少。在脱水速率方面,掉絮品种新335前3 d铃壳脱水速率较新海35号高3.0、5.0、8.0个百分点,差异极显著,7 d后高出后者2.8个百分点。纤维脱水速率也呈现出相似趋势。【结论】掉絮与品种的铃壳结构、棉瓣大小及纤维堆叠三个因素有重要联系,吐絮期棉铃的快速脱水导致铃壳卷曲、夹角过大,加剧棉瓣支撑位的不足,以及棉瓣小、纤维间的抱合力差等因素,是新疆零式果枝海岛棉掉絮的主要原因。解决吐絮期掉絮应从适度松散果枝类型、提高铃重及衣分入手进行品种培育。

棉铃壳采收及粉碎机具的研制与应用

实地测算表明:作为世界上棉花生产大国,由于采收的技术问题,致使每年大量的棉铃壳随棉秆丢弃或被焚烧,不仅造成了资源浪费,也污染了环境。为此,课题组研究的一种棉铃壳采收及粉碎机具,解决了棉铃壳回收和粉碎的问题,为棉铃壳的经济利用提供了技术支持。经过多年充分的调研、试验、改进及再试验等环节,机具设计不断完善,最终达到了较好的使用效果,使用可靠性≥98%。通过对机具带来的经济效益分析及多年实践应用,充分证明了棉铃壳回收和粉碎机具研究价值和推广前景。

不同基因型棉花品种铃壳重与产量及品质性状的关系

对18个陆地常规非抗虫棉品种铃壳重与7个产量性状、6个纤维品质性状进行了相关性分析与聚类分析。结果表明,铃壳重与全铃重呈极显著正相关,与单铃子棉重、衣指、整齐度指数呈显著正相关,与伸长率呈显著负相关,与皮棉产量、纤维品质综合分值无显著相关。铃壳重较轻与光合产物较多的提供给棉子和纤维的生长发育、促进子棉产量的提高和纤维品质的改善有关。

脱叶时间和含水率对机采棉采摘力学特性的影响

【目的】研究影响机采棉采摘力学特性的主要因素,为优化水平摘锭式采棉机摘锭结构以及筛选合理棉花采收期提供理论依据。【方法】采用全因子试验设计方法,分析棉花品种、棉花含水率、棉花脱叶时间对棉花与铃壳间分离力、棉花自身扯断力的影响。【结果】棉花含水率、棉花脱叶时间、棉花品种对棉花与铃壳间分离力、棉花自身扯断力的影响均显著(P<0.05),棉花脱叶时间对机采棉采摘力学特性的影响远大于棉花含水率和棉花品种。【结论】随着棉花含水率的提高,棉花与铃壳间分离力逐渐减小,棉花自身扯断力逐渐增大;随着成熟时间增加,棉花与铃壳间分离力、棉花自身扯断力均呈现先增大后减小的趋势,在相同因素水平下,棉花自身扯断力始终大于棉花与铃壳间的分离力。

不同铃壳物理参数对机采棉采摘力学特性的影响

为了揭示铃壳物理参数对机采棉采摘力学特性的影响规律,该研究以新疆石河子地区具有代表性的3个机采棉品种(新陆早45号、新陆早66号、新陆早83号)为研究对象,通过室内棉花拉伸分离试验对比分析了3种机采棉在相同生长条件下,铃壳质量分数、心皮角以及锁角对棉花铃壳分离力的影响。试验结果表明:3种机采棉的棉花铃壳分离力范围分别为:0.155~0.980 N、0.275~0.967 N、0.258~0.667 N。在室内棉花拉伸分离试验中,3种机采棉棉花拉伸载荷-位移曲线相似,均表现为3个阶段:类弹性阶段、类屈服阶段、分离阶段,在类屈服阶段,棉花拉伸载荷-位移曲线出现锯齿状波动,当外部载荷达到一定程度时棉花内部的棉纤维组织发生局部错位。进一步研究表明,3种机采棉的铃壳质量分数、锁角、心皮角均对棉花铃壳分离力具有显著影响(P<0.01),呈负相关关系,且心皮角、铃壳质量分数与棉花铃壳分离力满足幂函数关系。研究结果表明,在机采棉作物育种时,应尽可能选育铃壳质量分数相对较小、锁角均匀的品种,在选择采收时机时,棉花成熟后应及早采收,避免收获前损失增大。该项研究成果对于指导机采棉育种以及新型棉花收获机械的设计和优化具有理论研究价值和现实意义。

不同棉花品种棉铃壳含Fe、Zn量及其空间分布分析

微量元素Fe、Zn在棉花生长发育中发挥着重要的作用.以三个棉花品种DP 99B、中棉41和鲁棉研21为材料,研究了棉花不同台果枝、不同果节位的棉铃壳含Fe、Zn量.结果表明:三个品种的棉铃壳含Fe、Zn量存在差异.棉铃壳含Fe量依次为中棉41>鲁棉研21>DP 99B;含Zn量依次为DP 99B>鲁棉研21>中棉41.三个品种的棉铃壳含Fe、Zn量基本呈现内围铃低于外围铃,DP 99B的1-2果节棉铃的铃壳含Fe、Zn量分别是3-4节铃壳含量的0.81和0.68倍;中棉41的1-2节铃的铃壳含Fe、Zn量分别是3-4节铃壳含量的0.71和0.66倍.不同层果枝的棉铃壳含Fe、Zn量在不同品种之间呈现不同的模式.棉铃壳含Fe量在DP 99B表现为第1层果枝显著高于2-4层果枝,但在中棉41和鲁棉研21则表现为第4层果枝显著高于1-3层果枝.由此推测,内围铃铃壳的Fe、Zn可能更多地转移到相应棉铃的种子和纤维中,揭示了棉花内围铃通常优于外围铃的原因.