棉花生物育种与综合利用全国重点实验室召开第三届学术委员会第二次会议暨2023年度总结会

2024年1月10日,棉花生物育种与综合利用全国重点实验室(以下简称“实验室”)第三届学术委员会第二次会议暨2023年度总结会在河南省郑州市召开,回顾总结2023年度工作,谋划未来发展布局。实验室学术委员会主任陈晓亚院士、副主任喻树迅院士,委员李培武院士、尹飞虎院士、李付广研究员、宋纯鹏教授、屈凌波教授、马峙英教授、张天真教授、孔照胜研究员通过线上线下相结合的方式出席会议。

中国棉花审定品种SSR指纹库的构建与综合评价

[目的]棉花是一种异源四倍体作物,基因组结构复杂,常异花授粉的繁殖方式也导致棉花品种难以实现高度纯合;棉种市场缺乏有效的监管技术手段,品种多乱杂现象长期存在,严重影响纤维品质一致性。构建中国近20年棉花审定品种标准样品的DNA指纹库,探索棉花品种高通量SSR身份鉴定模式,为棉花品种真实性鉴定和新品种特异性鉴定提供依据;分析审定品种的遗传多样性和群体分化,为棉花不同生态区的适应性鉴定和培育适应新环境的品种提供理论基础。[方法]基于多重PCR技术和毛细管电泳检测方法,使用筛选得到的60个SSR标记构建1 015份棉花审定品种标准样品的DNA指纹库,通过植物品种DNA指纹库管理系统对审定品种SSR指纹进行两两比对,分析审定品种的遗传差异,筛选用于品种鉴定的核心SSR位点。利用聚类分析法和群体结构分析法分析1 015份棉花审定品种的遗传多样性,并计算群体间遗传分化指数。[结果]60个SSR标记在1 015个审定品种中共扩增出216种等位变异,平均等位变异数为3.6,平均PIC值为0.37。1 015个审定品种的SSR指纹进行两两比较,共产生513 591组结果,样品间最大差异位点数为58个。差异位点百分比主要集中在41%-70%,涉及428 115组,占83.36%;其中,差异位点百分比在51%-60%时,涉及组数最多,为197 829组,占38.52%。品种间差异位点百分比大于20%时,占所有品种两两比对组数的99%以上,差异位点百分比低于20%的比对结果只占0.58%。基于组合鉴定法,筛选一套包含10个SSR位点的核心位点组合,在1 015个品种中鉴别能力达到99%。聚类结果和群体结构分析表明,1 015个品种被清晰地划分为5个亚群,G1(n=240)为早熟棉亚群,主要分布于中国北部和西北内陆地区,该亚群品种遗传多样性最丰富,品种间平均遗传距离为0.419。G2(n=277)亚群为中熟棉亚群,分布于长江流域,该亚群杂交种较多,亚群内平均遗传距离为0.309。G3(n=109)亚群属于早熟、中熟棉亚群,分布于河北黑龙港地区,该亚群品种遗传组分相对单一,亚群内平均遗传距离在陆地棉群体中最小,仅为0.150。G4(n=254)亚群属于中早熟棉亚群,主要分布于黄河流域,群体内平均遗传距离为0.307。G5(n=37)亚群由37份海岛棉组成,群体内平均遗传距离最小,为0.149。海岛棉与陆地棉之间遗传分化水平最高,平均FST值为0.503;陆地棉群体内,G3亚群与其他亚群之间遗传分化水平最高,FST值为0.193-0.242。长江流域与黄河流域相比,遗传分化水平最低,FST值为0.112。[结论]构建了1 015个中国近20年审定品种标准样品DNA指纹库,筛选了一套包含10个SSR位点的核心标记组合,可以清晰地鉴别99%以上的品种,创建了“核心位点+扩展位点”的高通量棉花鉴定模式;1 015个品种被划分为5个亚群,其中,陆地棉具有明显的地理分布特征。

加快建设农业强国/棉花强国的思考——走适度规模、质量兴棉和绿色兴棉的高质量可持续发展之路

比较我国和全球其他棉花大国、强国的皮棉单产、原棉品质、生产成本、人均棉花占有量和相关重要技术等,为加快建设棉花强国提供参考。采集我国和全球其他棉花生产大国、强国的皮棉单产、原棉品质、生产成本等系统性数据,用对比分析方法进行研究。结果发现,总体来说我国和巴西是全球棉花生产大国中单产较高的国家,2020/2021年度以来巴西棉花单产有超越我国的趋势。我国原棉品质位于全球中等偏上水平,明显差于美国和澳大利亚等原棉品质强国,国产高品质原棉短缺率高达58.5%。2000―2019年我国棉花年人均表观占有量平均为4.51 kg,仅为同期美国的37.6%。我国是全球棉花生产成本最高的国家之一。对标棉花强国提出以国产棉花年人均表观占有量不低于4.2 kg,底线面积333.3万hm^(2)和底线产量600万t作为建设棉花强国的基础指标。建设棉花强国要走适度规模、质量兴棉和绿色兴棉的高质量可持续发展之路。应进一步优化全国棉区布局,坚持走资源节约和高效利用之路,实现我国高品质棉花的自立自强。

棉花品种中棉所9A01选育及栽培技术

中棉所9A01于2022年通过国家农作物品种审定委员会审定,适宜黄河流域春播种植。其春播生育期为116 d,株型较松散,果枝较长,茎秆较粗壮,耐枯萎病,耐黄萎病,抗棉铃虫。2019―2020年黄河流域棉区中熟常规品种区域试验中,每666.7 m^(2)平均籽棉、皮棉和霜前皮棉产量分别比对照中棉所100增产3.4%、7.6%和7.3%。对中棉所9A01的选育过程、生物学特性、产量、纤维品质、抗病虫性和栽培管理技术要点进行了介绍。

棉花苗期耐低磷种质筛选及耐低磷综合评价

【目的】建立棉花品种(系)耐低磷能力评价体系,筛选耐低磷型棉花种质和评价不同磷效率类型,为研究棉花耐低磷生理机制和挖掘耐低磷基因奠定基础。【方法】以来自国内外不同棉区的140份棉花品种(系)为材料,采用水培试验方法,在低磷(10μmol·L^(-1)KH2PO4)和正常磷(500μmol·L^(-1)KH2PO4)处理下,测定各棉花品种生物量、根系相关指标和磷效率相关指标等21个性状表征值,计算各指标耐低磷胁迫指数。利用综合隶属函数法,进行主成分分析、回归分析和聚类分析,对各棉花品种进行耐低磷能力的划分,综合评价各棉花品种耐低磷能力和磷效率类型。【结果】与正常磷处理相比,低磷处理下,供试棉花品种的总磷积累量、总磷含量、地上部干重和总干物重等指标的均值降幅较大,而根平均直径、比根面积、根尖数和磷素利用效率等指标的均值会有所上升;低磷处理下,各指标变异系数范围为6.04%-47.79%,比根尖密度、根尖数、比根长和根平均直径等根系指标变异系数较正常磷处理均提高,变异系数分别为47.49%、42.13%、40.19%和19.16%;对21个指标的耐低磷胁迫指数进行主成分分析,6个主成分的累计方差贡献率达77.21%,利用隶属函数法计算综合耐低磷综合评价值(D);采用多元回归分析方法,建立D值回归方程,确定6个耐低磷性鉴定指标并进行系统聚类,将不同棉花品种(系)划分为耐低磷型、中间型、低磷敏感型3类。【结论】筛选出棕絮1号、鲁原343、LambrightGL-N、巴西014、南丹里湖大棉、苏远1028和gL2g13等品种为耐低磷型棉花品种,陕2812、FJA、孝2168和东兰那亭大花等品种的耐低磷能力较差,为低磷敏感型;确定总干物重、磷素利用效率、地下部鲜重、总根长、根系表面积和总磷积累量作为棉花耐低磷能力评价的指标。

棉花CMS-D2和CMS-D8不育系线粒体全基因组比较分析

【目的】探究哈克尼西棉不育胞质(CMS-D2)和三裂棉不育胞质(CMS-D8)的不育系线粒体基因组之间的序列结构差异,为筛选鉴定不育相关基因奠定基础。【方法】根据D2A和D8A这2个不育系的线粒体基因组测序组装结果,使用Synteny and Rearrangement Identifier(Sy RI)软件鉴定结构变异,用Plotsr可视化分析包含共线性及非共线性区域的重组变异位点。以D8A线粒体基因组注释结果为参考,用D2A线粒体基因组注释的开放阅读框(open reading frame,ORF)编码的氨基酸序列进行tblastn比对,筛选出D2A线粒体基因组中特有的ORF,并进行聚合酶链式反应(polymerase chain reaction,PCR)验证、相对表达量分析和生物信息学分析。【结果】D2A和D8A这2个不育系线粒体基因组之间存在2个部分重叠且相邻的倒易位区域。在D2A中发现17个特异的ORF,PCR验证了D2A中存在的6个特异ORF(orf114e、orf121b-1、orf121b-2、orf138b-2、orf186a-2和orf317a-2)。3~4 mm花蕾中orf121b-1和orf121b-2的相对表达量较高。orf114e、orf186a-2和orf317a-2具有典型的跨膜结构域和嵌合基因结构,符合不育基因的部分特征。【结论】D2A和D8A线粒体基因组间存在2个相邻的倒易位区域。D2A中存在6个特异的ORF,其中orf114e、orf186a-2和orf317a-2可能与棉花CMS-D2孢子体败育有关。

Gh_D11G050000参与棉花黄萎病抗性的功能分析

【目的】克隆Gh_D11G050000基因,解析其在棉花黄萎病抗性反应中的功能和作用机制,为开展棉花抗病分子育种提供理论依据。【方法】利用生物信息学方法分析Gh_D11G050000基因的序列特征和系统进化关系。通过实时荧光定量聚合酶链式反应(quantitative real-time polymerase chain reaction, qRT-PCR)分析该基因的表达模式以及大丽轮枝菌(Verticillium dahliae)侵染后的表达量变化。利用病毒诱导的基因沉默(virus-induced gene silencing, VIGS)技术初步验证该基因的功能。通过转录组测序分析和相关基因的表达量测定初步解析其抗病机制。【结果】Gh_D11G050000与Gh_A11G049600和Gr_11G034620蛋白的亲缘关系最近。qRT-PCR分析发现,Gh_D11G050000在棉花根部的表达量最高;该基因的表达量在大丽轮枝菌侵染后显著增加。Gh_D11G050000沉默植株对大丽轮枝菌的抗性减弱,具体表现为茎秆维管束褐变加重,有病菌繁殖的茎段数量明显增加,病株率和病情指数显著升高。转录组及qRT-PCR分析表明,Gh_D11G050000沉默棉株中茉莉酸、乙烯信号通路和木质素合成途径中相关基因的转录水平降低。【结论】Gh_D11G050000通过影响木质素合成基因、茉莉酸和乙烯信号通路相关基因的表达正调控棉花对黄萎病的抗性。

不同行距配置方式下棉花适宜种植密度的筛选

【目的】研究不同行距配置棉花适宜的种植密度,为新疆南疆机采棉筛选合理种植方式和适宜密度提供理论依据。【方法】通过大田试验,采用裂区试验设计,主区设置4个行距配置方式,即H_(3):1膜3行(76 cm等行距)、H_(4):1膜4行(66+10+66)cm、H_(5):1膜5行(10+66+66+10)cm、H_(6):1膜6行(10+66+10+66+10)cm;副区设置3个种植密度,分别为A_(1):15×10^(4)株/hm^(2)、A_(2):18.75×10^(4)株/hm^(2)、A_(3):22.5×10^(4)株/hm^(2),测定棉花农艺性状、叶面积、干物质积累量及籽棉产量,筛选不同行距配置下的棉花最适种植密度。【结果】不同行距棉花株高在打顶后表现为随密度增加而增高,A_(3)处理的株高均显著高于A_(1)处理;打顶后棉花茎粗随密度增加而变小,A_(1)处理的茎粗均显著高于A_(3);棉花最大叶面积指数LAI在H_(3)和H_(4)条件下时表现为随密度的增加而增大,而在H_(5)和H_(6)条件下则表现为A_(2)密度下最大;不同行距棉花最大单位面积干物质积累量均为A_(2)处理的最大;密度显著影响籽棉产量和单位面积成铃数,行距显著影响单铃重。H_(5)A_(2)获得最高籽棉产量为7026.9 kg/hm^(2),较其他处理高0.8%~14.5%。【结论】1膜3行(H_(3))、1膜4行(H_(4))、1膜6行(H_(6))行距配置下较优化的棉花种植密度为22.5×10^(4)株/hm^(2),1膜5行(H_(5))适宜棉花种植密度为18.75×10^(4)株/hm^(2)。

磷处理对不同磷效率棉花产量及碳代谢的影响

【目的】探明不同基因型棉花品种产量及碳同化物代谢响应低磷胁迫的差异机理,为生产上提高低磷胁迫下的棉花产量品质的生理调控途径提供理论依据。【方法】采用盆栽试验,以低磷耐受基因型(BX014和LuYuan343)和低磷敏感基因型(FJA和DLNTDH)为试验材料,设置低磷(P1,15 mg/kg)、中磷(P2,50 mg/kg)、正常磷(P3,150 mg/kg)和高磷(P4,300 mg/kg)4个处理,研究不同施磷水平对棉花的干物重、磷素吸收利用、产量性状及棉铃对位叶碳水化合物代谢的影响,及其碳同化物代谢酶活性与产量之间的相关性。【结果】①低磷胁迫条件下,棉花不同器官干物重积累、磷素积累量、株高、果枝数、果节数、铃数、铃重、籽棉产量、皮棉产量及衣分显著降低,而磷素利用效率及棉铃脱落率显著上升;且在不同磷处理和品种之间存在显著的互作效应。②棉铃对位叶中碳水化合物的含量是响应低磷胁迫的关键物质;低磷处理下,随着磷含量的增加,棉花棉铃对位叶蔗糖和可溶性糖含量总体呈下降趋势,且蔗糖磷酸合成酶(SPS)和蔗糖合成酶(SuSy)活性呈先增加后降低趋势。③在P1、P2和P4处理下,低磷耐受基因型棉花干物重、磷积累量和磷利用效率及产量指标都显著高于低磷敏感基因型,对低磷胁迫的响应程度并不一致,表现出较强的耐低磷特性;且SPS和SuSy活性都显著高于低磷敏感基因型,酶活性的差异可能是低磷耐受基因型耐低磷的原因之一。④性状相关性分析表明,皮棉产量分别与铃重(相关系数为0.95)、SPS(相关系数为0.96)和SuSy活性(相关系数为0.99)呈极显著正相关。【结论】低磷胁迫下低磷耐受基因型棉铃对位叶中较高的SPS和SuSy活性,保持蔗糖合成能力,进而促进糖的再分配,从而保证低磷条件下干物质的生产和累积,进而提高皮棉产量。

内生镰刀菌CEF-321对棉花黄萎病的防治作用及机理

为了明确棉花内生镰刀菌CEF-321对棉花黄萎病的防治作用及机理,采用对峙培养法、对扣培养法、圆盘滤膜培养法测定CEF-321对大丽轮枝菌(Verticillium dahliae)强致病力菌株Vd080菌丝生长的抑制作用;在温室内采用滤液灌根接种法和固体菌剂基质接种法测试CEF-321对棉花黄萎病的防治效果,测定其对棉花叶片中胼胝质合成的诱导,利用逆转录聚合酶链反应检测相关防御基因的表达。结果表明,CEF-321的挥发性和非挥发性代谢物对Vd080菌丝的生长有明显的抑制作用;CEF-321固体菌剂基质接种和滤液灌根接种对棉花黄萎病的防治效果分别为39.08%和53.30%;CEF-321可诱导棉花叶片中胼胝质积累,诱导苯丙氨酸解氨酶基因PAL、过氧化物酶基因POD、病程相关蛋白基因PR10等上调表达。这些研究结果初步表明CEF-321有用于棉花黄萎病生物防治的潜力。

兼抗枯萎病和黄萎病棉花品种中棉所9C01的选育及栽培技术要点

中棉所9C01为转cry1Ab/cry1Ac基因抗棉铃虫早熟常规棉品种,2019―2021年参加河南省常规春棉品种区域试验和生产试验,于2022年通过河南省主要农作物品种审定委员会审定。据区域试验结果,该品种高抗枯萎病、抗黄萎病:枯萎病病情指数3.0,黄萎病病情指数17.3;生育期108 d,株高108.7 cm,第一果枝节位6.5,单株结铃17.1个,铃重6.7 g,衣分43.9%,籽指11.1 g,霜前花率93.3%,纤维品质达国家审定棉花品种Ⅱ型要求;2年籽棉单产分别比对照鲁棉研28增产4.5%和5.6%。基于中棉所9C01在河南省常规春棉品种区域试验和生产试验中的表现,主要介绍了其选育过程、特征特性、适宜种植区域及栽培技术要点。

防治棉花黄萎病的枯草芽孢杆菌EBS03发酵条件优化

本团队开展了48株枯草芽孢杆菌对棉花黄萎病防治效果评测,筛选出对棉花黄萎病防治效果良好、具有促进棉花生长作用的Bacillus subtilis EBS03。本研究以EBS03菌株为研究对象,利用单因素试验及正交试验对培养基成分及发酵条件进行优化,充分发挥EBS03菌株生长潜力。通过对不同种类的碳源、氮源及无机盐的筛选,确定最优发酵培养基配方;进一步对EBS03菌株的培养温度、装液量、初始接种量、转速和初始pH进行优化,以确定最优培养条件。结果表明,B.subtilis EBS03菌株最佳培养条件为培养温度37℃、装液量50 mL、初始接菌量4%(体积分数)、转速200 r·min^(-1)、初始pH 7;优化后的培养基成分为甘露醇1.8 g、蛋白胨2.1 g和硫酸镁1.9 g,在此最优条件下,EBS03菌株发酵液的最高菌体含量为有效活菌数9.60×10^(7)mL^(-1)。优化后的培养基配方和发酵条件可为EBS03菌株的高效发酵奠定基础。

外源物浸种对苗期遭遇冷害棉花生长发育、产量及品质的影响

以‘中棉113’为试验品种,施用海藻糖、褪黑素和抗坏血酸对棉花进行浸种预处理,在棉花出苗期间遭受低温冷害后,比较3种外源物处理的棉花成苗情况、主要农艺性状、生物量积累、产量及其构成因素及纤维品质性状间的差异。结果表明:与CK处理相比,外源物处理的棉花成苗率显著提高1.3%~6.1%;株高、茎粗和果枝台数分别显著提高8.1%~9.2%、10.1%~14.6%和13.7%~22.2%;生物量显著增加1.6%~20.9%,生物量在库(蕾、花、铃)的分配比例提高3.3%~16.4%;籽棉产量显著提高11.7%~18.4%;棉花纤维品质表现较好,棉花纤维上半部平均长度和断裂比强度均达到29 mm以上和29 cN·tex^(-1)以上,马克隆值为B级。综上所述,外源物浸种处理可以显著提高受灾棉花的成苗率,促进棉花植株的生长发育和生物量的积累与分配,提高产量,其中,100μmol·L^(-1)褪黑素浸种的效果优于其余2种外源物浸种。

新疆阿拉尔垦区种植密度对中棉113冠层光资源高效利用和空间成铃的影响

本研究旨在分析宽窄行配置下不同种植密度对中棉113冠层光资源利用及成铃结构的影响,明确中棉113在新疆阿拉尔垦区宽窄行种植模式下的合理密度,达到高效利用光能、优化株型与提高产量的目的。设置6个密度:9万株·hm^(-2)(D1)、12万株·hm^(-2)(D2)、15万株·hm^(-2)(D3)、18万株·hm^(-2)(D4)、21万株·hm^(-2)(D5)、24万株·hm^(-2)(D6),采用一膜四行(66+10) cm种植模式,使用光合有效辐射传感器与株式图采集系统,比较不同密度处理对棉花群体光合有效辐射(photosynthetically active radiation,PAR)截获率、棉铃空间分布差异以及棉花生长发育的影响。结果表明:各密度处理棉花PAR截获率均表现为双峰曲线,且随着生育进程的推进呈现出先增加后减小的动态变化。在吐絮期,PAR截获率随密度增加而下降,此时D4处理PAR截获率合理,D6密度过大PAR截获率较低。棉株成铃受PAR截获率影响,随密度增加,成铃在水平方向上向棉株内侧集中(内围铃比例增加),在竖直方向上向棉株中上部集中。D4处理的籽棉单产显著高于其他处理。D1(9万株·hm^(-2))处理的单株优势明显,单株结铃数较高;D4(18万株·hm^(-2))处理的群体优势明显,群体光能利用与成铃结构合理,籽棉产量最高。综上,在新疆阿拉尔地区中棉113的最适宜种植密度为18万株·hm^(-2)左右。

棉花秸秆中棉酚的危害及其脱毒技术研究进展

棉酚是棉花等锦葵科植物自然产生的黄色多酚类化合物,主要存在于棉花的根、茎、叶和种子内。棉酚具有动物毒性,动物长时间摄入会在体内蓄积引发中毒,造成动物繁殖性能下降、器官病变甚至死亡等。我国新疆棉花产量巨大,棉花产量约占全国的80%以上。棉花收获后,产生的棉花秸秆大多直接粉碎还田,造成了极大的资源浪费。棉花秸秆富含粗蛋白、纤维素、半纤维素和木质素等,与普通农作物秸秆营养成分相当,但其棉酚含量超标限制了棉花秸秆饲料化的应用,如何实现棉酚的高效和低成本脱毒成为决定棉花秸秆饲料化的关键因素。文章归纳了棉酚的结构、性质、毒性、脱毒技术以及脱毒机制,为棉花秸秆饲料化利用提供参考。

不同棉花高粱间作模式下土壤养分、棉花农艺性状及产量的研究

为了充分利用土地自然资源,探究绿色高产高效的棉花高粱间作模式,在山东省滨州市以‘冀梁2号’和‘鲁6269’为实验材料,设置4个间作模式处理,分析不同间作模式对棉花农艺性状、土壤养分含量、产量构成要素、产量以及经济效益的影响。结果表明,棉花高粱间作较棉花单作,棉花株高、果枝数、成铃数均显著提高,皮棉产量提高了0.73%~6.13%,纤维品质略微降低,有效提高土壤速效养分含量。3种间作模式中,4行棉花间作4行高粱模式下产量和经济效益表现最好,较棉花单作皮棉产量提高6.13%,经济效益增收13.79%,可作为山东地区棉花高粱间作模式的最佳行距配置。

陆地棉HD-Zip家族全基因组鉴定及响应非生物胁迫的表达分析

【目的】HD-Zip(Homeodomain and Leucine zipper)家族是植物特有的转录因子家族之一,在植物的生长发育、逆境响应中发挥重要作用。从陆地棉全基因组范围内鉴定GhHDZ基因家族成员,分析相关基因表达特点,为后续深入研究提供支撑。【方法】利用生物信息学方法从陆地棉TM-1基因组中鉴定出GhHDZ基因家族成员,并对其理化特性、系统进化关系、染色体定位、基因复制、基因结构和启动子区顺式作用元件等进行分析。利用转录组数据结合实时定量聚合酶链式反应(quantitative real-time polymerase chain reaction, RT-qPCR)分析GhHDZ家族基因在不同非生物胁迫下的表达模式。采用烟草瞬时转化法检测目标蛋白的亚细胞定位情况,通过转基因过表达方法验证目标基因功能。【结果】在陆地棉基因组中共鉴定到205个GhHDZ基因,系统发育分析将GhHDZ家族划分为4个亚组。片段复制是GhHDZ基因家族进化的主要原因,且该基因家族经历了强烈的纯化选择。在转录组分析基础上,对其中10个GhHDZ基因在4种非生物胁迫下的RT-qPCR鉴定分析表明,GhHDZ12、GhHDZ46、GhHDZ119正向响应冷胁迫,GhHDZ15、GhHDZ188负向响应冷胁迫;GhHDZ15、GhHDZ46、GhHDZ50、GhHDZ76、GhHDZ116、GhHDZ146、GhHDZ176、GhHDZ188正向响应热胁迫;GhHDZ15、GhHDZ50、GhHDZ76、GhHDZ116、GhHDZ119、GhHDZ146、GhHDZ176、GhHDZ188正向响应盐胁迫;GhHDZ12、GhHDZ15、GhHDZ50、GhHDZ116、GhHDZ119、GhHDZ176、GhHDZ188正向响应干旱胁迫,GhHDZ76负向响应干旱胁迫,且发现上述基因对各种胁迫的响应时间各有差异。进一步对GhHDZ146的功能研究发现,该基因定位于细胞核,在拟南芥中异源过表达显著增强了对盐胁迫的耐受性。【结论】在全基因组范围内从陆地棉中系统鉴定出205个GhHDZ家族成员。不同基因对各种胁迫的响应不一,且表达模式存在差异。GhHDZ146对盐胁迫具有正向响应功能。

中国农业害虫综合防治研究进展:2018年-2022年

近5年来,我国在害虫变态发育与生殖调控、害虫滞育调控、害虫迁飞、害虫与共生微生物互作、害虫对杀虫剂的抗性、害虫与寄主植物的化学通讯、害虫对植物抗虫性的适应、害虫对作物种植结构调整的响应、害虫对全球气候变化的响应等农业害虫发生新规律新机制解析方面取得了系列重要进展,同时推进了抗虫作物、RNA农药、行为调控和生态调控等害虫防控新技术与新产品的研发;提出迁飞性草地贪夜蛾分区治理、多食性盲蝽区域防控、地下害虫韭蛆绿色防控和抗性麦蚜精准化学防控等害虫绿色防控新模式新体系。根据国内外农业害虫综合防治科技发展趋势和中国农业高质量发展现实需求,我国需进一步重视农业昆虫交叉学科前沿和新兴技术领域,以产业需求为导向,强化害虫防控基础理论创新,创制智能监测预警和绿色防控新技术、新产品,创新集成区域绿色防控和跨区协同治理技术体系,为保障国家粮食安全、助力乡村全面振兴提供强有力的植保科技支撑。

早熟棉花品种中棉所9C02的选育及栽培技术

中棉所9C02为转cry1Ab/cry1Ac基因抗棉铃虫早熟常规棉品种,2019―2020年和2021年先后参加长江流域棉区早熟品种区域试验和生产试验,于2022年通过国家农作物品种审定委员会审定。在长江流域棉区夏播生育期104 d,株高97.5 cm,第一果枝节位6.6,单株结铃12.6个,铃重5.1 g,衣分38.9%,霜前花率95.1%,耐枯萎病和黄萎病,抗棉铃虫,纤维品质达到国家棉花品种审定Ⅲ型品种标准;2年区域试验平均666.7 m2籽棉、皮棉和霜前皮棉产量分别为208.6 kg、81.1 kg和77.5 kg,分别比对照中棉所50增产8.8%、9.5%和8.9%。基于中棉所9C02在长江流域棉区早熟品种区域试验和生产试验中的表现,主要介绍了其选育过程、特征特性、适宜种植区域及栽培技术要点。

棉花纤维发育

棉花是重要的经济作物和天然纤维的主要来源,随着人民生活水平的提高及全球纺织工业的快速发展,人们对棉花纤维品质的要求越来越高。影响棉花纤维品质的主要指标包括:纤维上半部平均长度(fiber length,FL)、纤维断裂比强度(fiber strength,FS)、马克隆值(fiber micronaire,FM)、整齐度(fiber uniformity,FU)等,这些指标也是决定纺织品质量的重要因素[1]。长期以来,棉花纤维品质与产量的同步改良一直是棉花育种中的重要目标。因此,系统剖析棉花纤维发育的遗传机制,挖掘与纤维形成的相关基因,阐明其调控棉花纤维品质形成的分子机理,对改良棉花纤维品质具有重要的理论价值,同时,对培育高品质棉花新品种、保障我国高品质原棉的有效供给具有重要意义。本专题展示了部分棉花纤维发育的调控基因及功能解析,以期为棉花纤维育种提供理论基础和应用指导。