PEG胁迫方法评价棉花幼苗耐旱性研究

分别选用8个陆地棉、2个海岛棉、2个亚洲棉品种作为材料进行耐旱水平试验，以PEG6000作为水分胁迫剂，对棉花种子萌发期、芽期、子叶期和真叶期材料分别进行处理，得出了耐旱水平变化曲线，结果验证棉花耐旱性鉴定关键时期应在3～6片真叶幼苗。用不同浓度PEG6000对具有3～6片真叶的棉花幼苗进行12h连续处理后，统计其成活率。研究表明：PEG6000溶液浓度为17％（W／V）时，棉花幼苗的成活率与田间旱棚鉴定结果有较高的一致性。此方法简单、快速，易操作，基本可用于棉花品种的耐旱性评价与鉴定工作，并将为棉花耐旱分子生物学研究奠定基础。

棉花纤维长度主效QTLs的分子标记辅助选择及聚合效果研究

以2个品种(系)TG41和sGK156以及3个纤维品质优异的种质系7235、HS427-10和0-153为亲本,配制了(sGK156×HS427-10)×(0-153×7235)(、TG41×HS427-10)×(0-153×7235)和(sGK156×0-153)×(sGK156×HS427-10)3套组合的双交F1及F2群体,利用3个纤维长度不同QTLs相关的SSR标记进行辅助选择。结果,用3个标记分别进行单标记辅助选择时,有/无标记单株平均纤维长度之间的差异在3个群体的F1世代中都可以达到显著或极显著水平,并且在F2世代株行中也表现出一定差异,可以稳定表达。当用2个或3个标记同时进行聚合选择时,随着聚合到QTL个数的增多,单株平均纤维长度值增大,选择效果越来越好,但在不同群体中表现有差异。可见,用分子标记辅助选择的方法对棉花纤维长度进行改良是有效的,聚合多个QTLs时,可以达到更好的效果。有必要培育多个基因聚合并纯合的高代重组自交系材料,进一步研究多基因聚合的遗传效应。

棉花蕾铃生长发育和脱落的模拟研究

采用车箱理论方法 ,根据棉花生长发育过程中光合产物的源、库、流关系和供需平衡 ,定量模拟了不同品种、播期棉花蕾铃发育和脱落动态。结果显示 ,棉花单株蕾数、成铃数、吐絮铃数的模拟值与观察值之间的RMSE分别平均为3 36、1 5 7和 1 0 4 (个 ) ;单铃重的RMSE为 0 15g ;脱落率的RMSE为 8 15 %。表明应用本系统模拟蕾铃发育和脱落比较准确、可靠。

棉花SSR分子标记在香蕉中通用性的研究

香蕉栽培品种是由尖叶蕉(Musa acuminata Colla,记为A基因组)和长梗蕉(Musa bilbisiana Colla,记为B基因组)这两个原始野生蕉种内或种间杂交后代进化而成的。目前,香蕉SSR分子标记开发的数量和应用研究非常有限,需要开展其它物种SSR分子标记在香蕉中的通用性研究。棉花(Gossypium spp.)是重要的经济作物,已经从基因组和EST开发了大量SSR分子标记。本研究应用1595对棉花SSR引物首先对A基因组的代表品种贡蕉和B基因组的代表品种野蕉进行转移扩增,得到183对有效扩增的引物。然后以20个香蕉栽培品种和4个野蕉品种对183对有效扩增的引物进行多态性筛选,最后得到111对多态性引物,共扩增到797个等位基因,平均每对引物的等位基因数为7.2。引物多态信息含量(PIC)在0.61～0.91之间。应用非加权类平均聚类方法,在相似系数0.61处将24个品种分为两大类群,类群I是以A基因组为主的品种群,类群Ⅱ是以B基因组和A基因组与B基因组杂交的品种群。

棉花工厂化育苗和机械化移栽技术研究进展

棉花基质育苗和裸苗移栽是其工厂化育苗和机械化移栽的关键技术:使用基质、促根剂和保叶剂实现工厂化和规模化育苗,使用移栽机具实现机械化移栽。总结提出了应用日光温室及蔬菜大棚和常用小拱棚的大面积育苗,裸苗机械化和人工移栽的系列技术及效果,论述了工厂化育苗和机械化移栽在棉花与农业生产中的应用前景。

棉花不同节位棉铃纤维品质差异性研究初报

2005—2006年按棉株不同节位研究了棉花纤维品质三项主要指标的差异性。结果表明：（1）果节由内而外，麦克隆值表现为由高到低，同位铃间麦克隆值无显著差异。（2）1～3果枝不同节位棉铃纤维上半部平均长度由内向外逐渐变短，4果枝以上不同节位由内向外逐渐变长。（3）断裂比强度1～3果枝不同节位棉铃由内向外逐渐变低，5果枝以上不同节位棉铃由内向外逐渐变高。

棉花耐旱相关基因研究进展

综述了棉花耐旱相关基因的研究进展及研究方法。

棉花苗期抗冻性研究及新材料筛选

两年对 1 6个早熟、中早熟、中熟和杂交棉 F1代棉花品种 (系 )实验室苗期抗冻性试验和大田选择。结果表明 ,在子叶期至第一真叶期 0℃处理 2 h,取出后都能正常生长 ;处理 4h以上 ,有部分品种(系 )萎蔫严重 ,移至大田成活率 30 %～ 1 0 0 %。- 5℃处理 2 h,大部分品种 (系 )萎蔫并且子叶出现水渍状 ;处理 4h以上 ,茎叶水渍状明显并有植株死亡。 - 1 0℃处理 2 h后 ,除中 80 36、中 1 341和中1 347有少量存活 ,其余品种 (系 )全部死亡 ;4h后 ,仅存活中 80 36的 1棵苗 ,叶色深绿 ,茎杆直立。其余品种 (系 )全部死亡 ,叶色变暗色 ,折为一团匍匐于发芽盒内 ,植株整体有细胞液流出 。

棉花重要性状分子标记的研究进展

重点综述了棉花研究中重要性状的分子标记位点及其在染色体或连锁群上的定位。包括产量性状、纤维品质性状、抗病性、胞质雄性不育系的恢复性、形态学性状及生理性状标记。最后分析了棉花分子标记中存在的问题,并对分子标记辅助育种应用前景进行了展望。

棉花基质育苗技术研究

研究了不同育苗基质和播种密度对棉花出苗率和苗质的影响。结果表明:苗床采用蛭石与河沙复合基质,棉花出苗率较高且苗质较壮;最佳播种密度为8 cm×2 cm,苗床成苗数可达569.0个/m2,根冠比最高达0.210。

盐胁迫下不同耐盐类型棉花的萌发特性

采用滤纸卷直立发芽法,将两个不同耐盐性棉花品种用不同浓度的NaCl溶液(0、0.1%、0.2%、0.4%、0.6%、0.8%、1.0%、1.2%、1.4%)处理后,测定棉花的发芽势、芽长、芽重等指标,结果表明,低盐浓度(≤1.2%)对棉花发芽势几乎没有影响,高盐(≥1.2%)胁迫显著降低棉花发芽势,故用发芽势来鉴定棉花的耐盐性,浓度至少要达到1.2%以上。盐胁迫对棉花芽长影响大于棉花芽重,随着盐溶液浓度的增加,棉花芽长受抑制程度不断加强,盐浓度为0.8%时的棉花芽长作为棉花耐盐性指标是最理想的选择;盐浓度与棉花芽重呈高度负相关,盐浓度为0.8%的棉花芽重可以作为鉴定棉花耐盐性参考指标。

棉花根系生长和空间分布特征

结合田间根钻取样和图像扫描分析方法 ,研究了不同棉花品种根系的长度、直径和表面积动态及 0～ 10 0cm深和 0～ 4 0cm宽土壤范围内的空间分布特征。该方法与常规直尺测量结果相比相关系数R2 达到 0 .899(n =1318) ,显示了较好的可靠性。研究结果表明 ,棉花平均根长密度 (RLD)在花铃期为 1.2 1～ 1.2 7mm·cm-3 ,吐絮后降至 1.0 4～ 1.12mm·cm-3 ,收花时为 0 .76mm·cm-3 。棉花根平均直径在不同基因型间存在显著差异 ,抗虫杂交棉的根直径最粗 ,平均为 0 .5 2mm ;早熟类型品种根直径较细 ,平均为 0 .36mm。在土壤深度上根直径的差异不显著 ,但距棉行距离越远 ,根的平均直径越小。在明确根系长度和直径动态规律的基础上 ,提出了根表面积指数(RAI)的概念 ,与地上部叶面积指数具有相似的含义和生物学意义 ,且呈较好的指数相关关系 (R2 =0 .779)。RAI在生理发育时间 (PDT)小于等于 4 0前 ,其增长动态符合LOGISTIC生长规律 (R2 =0 .84 9) ,在PDT大于 4 0后 ,呈线性递减趋势 (R2 =0 .5 70～ 0 .895 ) ,且杂交抗虫棉的RAI在全生育期内均明显高于其它类型品种 ,而早熟类型品种相对略低。RAI空间分布特征表现为 ,开花前在浅根层内 (0～ 30cm)分布最多 ,花铃期以中层根系 (40～ 6 0cm)为主 ,吐絮后主要以深层

花粉管通道法获得棉花转基因株系主要农艺性状变异分析

通过对花粉管通道法获得的38个棉花转基因株系稳定后代T5代主要农艺性状的变异进行分析发现,外源基因的导入可引起受体植株后代农艺性状可遗传的非靶标变异,且变异广泛,多个农艺性状出现了显著性变异。叶长和叶宽均有变短的趋势,但裂叶缺刻深浅变异方向不定,说明部分叶片变得更加皱缩。株高变异方向不定。与对照相比,吐絮期提前,单株结铃数增加,使皮棉和子棉产量均增加。纤维品质变异也很大,如比强度增大、麦克隆值变大、纤维长度也显著增加;短纤维指数变异方向不定。

棉花航天诱变的农艺性状变化及突变体的多态性分析

系统研究航天处理后代SP1、SP2和SP3在棉株生长发育、产量性状、纤维品质性状的变异,从DNA水平上初步证明了航天诱变的机理。

棉花形态发生和叶面积指数的模拟模型

棉花形态发生的模拟以每日生理热效应为主要驱动因子,同时考虑了地膜覆盖后地温升高对气积温的补偿作用。叶面积指数的模拟基于棉花LAI动态消长与物质流的库源关系,量化了棉花生育过程中源或库不足时的LAI增长过程。通过对模型参数的校正和核实,使模型适应于不同类型品种的形态发生和LAI动态模拟。结果表明,叶片数、株高、果枝和果节的模拟精度均差方根(RMSE)分别达到了0.7片、1.6cm、0.8个和3.3个;叶面积指数在不同品种和管理方式下的模拟精度RMSE达到了0.3,表现出较好的吻合度和适用性。

我国短季棉遗传育种研究进展

阐述了我国50多年来选育的短季棉品种,从产量性状、早熟性状、纤维品质性状改良方面概括了我国短季棉的育种成效,总结了短季棉产量性状、纤维品质性状、早熟性状的遗传研究进展;介绍了短季棉品种的选育方式,及现代高技术(航天诱变育种、生化辅助育种、基因工程育种、分子标记辅助育种)在短季棉育种中应用,提出我国短季棉的研究前景。

棉花MADS-box蛋白基因(GhMADS-13)的克隆和表达分析

一组具有MADS-box结构域的转录因子在控制花器官的诱导与发育中起着重要作,以中棉所36(CCRI)均一化全长cDNA文库为基础,结合EST测序分析,分离获得一个棉花的MADS-box基因全长cDNA。该基因cDNA全长1079bp,包含一个732bp的完整的开放阅读框,编码234个氨基酸,具有典型的MADS-box结构域和完整的K区,命名为GhMADS-13(GenBank:FJ409870)。与拟南芥、葡萄等植物的AGL6类基因具有高度的同源性。实时定量RT-PCR分析表明,GhMADS-13在CCRI36的花器官发育中早期表达量逐步增加,后期有下降趋势。推测GhMADS-13可能在开花诱导和花器官发育过程中起着重要作用。

棉花EST-SSRs在香蕉中的通用性

香蕉SSR分子标记开发和应用有限,通过对棉花SSR分子标记在香蕉中的通用性研究。用1343对棉花EST-SSR引物对贡蕉(AA)和野蕉(BB)两个材料进行转移扩增,得到226对有效扩增的引物。进一步用该226对引物对20个香蕉品种和4个野蕉材料扩增,得到了157对多态性引物。157对多态性引物共扩增到1188个条带,平均7.6个;引物的多态信息含量范围在0.58～0.91之间。依据获得的SSR数据,应用非加权类平均聚类方法,在相似系数0.60水平上,将24个品种分为两大类群,类群I是以A基因组为主的品种群,类群Ⅱ是以B基因组和A基因组与B基因组杂交的品种群,证明了棉花EST-SSR分子标记在香蕉中具有通用性。