短季棉生育期性状的遗传分析

【目的】研究短季棉生育期的遗传规律,为棉花早熟性状QTL定位和分子标记辅助育种提供理论基础。【方法】利用四个陆地棉品种构建两个杂交群体,采用主基因+多基因联合世代分析,对棉花早熟性相关的播种-开花(Flowering time,FT),花铃期(Flowering and boll-setting period,FBP),全生育期(Whole growing period,WGP)这三个性状进行遗传分析。【结果】两个组合,除组合Ⅱ中F1的花铃期和F2的播种-开花期偏向晚熟亲本外,其他表型性状均偏向早熟亲本,但总体偏早熟亲本;组合Ⅰ及组合Ⅱ的相同性状均符合同一个遗传模型,且均受两对主基因控制。【结论】三个表型性状是由主基因和多个微效基因共同作用,且主要由主基因控制;三个表型性状的遗传力高,且加性效应大。     

棉花主要性状QTL定位的研究进展

棉花的许多农艺性状和经济性状都是数量性状,研究作物数量性状遗传对农作物育种具有十分重要的意义。综述了数量性状基因座QTL（quantitative trait locus）定位的原理和常用方法及近年来棉花的分子遗传图谱构建,主要性状,包括产量、纤维品质、抗性、生理、早熟性等QTL定位的研究进展,并对目前QTL定位存在的问题和发展前景进行了探讨。     

棉花重要数量性状基因定位研究进展

棉花是重要的经济作物,是天然纤维的主要来源之一,也是优质蛋白和食用油的潜在资源。通过各种分子标记技术和数量性状基因(quantitative trait loci, QTL)的定位方法将控制棉花数量性状的基因定位到相应的遗传连锁图谱或染色体上,为研究棉花诸多QTL的图位克隆、抗性机制的遗传揭示、分子标记辅助选择(molecular marker-assisted selection, MAS)、有利基因的定向转移及基因聚合育种等奠定了坚实的基础。综述了近年来棉花重要QTLs定位研究的最新进展,并对研究中存在的主要问题进行了分析和展望。     

棉花数量性状的连锁作图和关联作图最新进展

现代分子生物学技术和新的统计方法,大大促进了植物数量性状基因(QTL)的解析.连锁作图和关联作图是目前植物数量性状基因解析的重要方法,两者在QTL定位的精度和广度、提供的信息量、统计分析方法等方面具有明显的互补性.连锁作图可以初步对目标性状基因进行定位,而关联作图则可快速对目标基因进行验证和精细定位,并针对特定候选基因提供大量信息,验证候选基因的功能.综述了近10年来棉花数量性状的连锁作图和关联作图最新进展,并结合两种方法对棉花的QTL研究前景进行了展望.     

棉花分子遗传图谱构建与QTL定位研究进展

构建高密度饱和的分子遗传图谱是全面系统进行QTL定位的基础。近年来,随着分子标记技术及统计分析方法的迅速发展,许多作物已构建了较为饱和的分子遗传图谱,利用这些图谱已定位了不少重要性状QTL。棉花的分子标记及QTL定位研究较晚,但进展很快。为此,综述了近年来棉花的分子遗传图谱构建,以及重要性状,包括产量、纤维品质、抗性、形态、生理、早熟性等QTL定位的研究进展,并对当前存在的问题进行了分析和探讨。     

棉花数量性状遗传与QTL定位研究进展

棉花许多重要的性状多为数量性状。现代分子生物技术的发展为植物数量性状基因的定位、分离等研究提供了条件。从数量性状基因座(QTL)作图群体类型及其特点,QTL定位方法,QTL精细定位、克隆、利用等方面进行了综述,并对今后QTL研究进行了展望。     

棉花QTL定位及MAS育种进展与展望

近年来,随着现代分子生物学及统计分析方法的快速发展,育种工作者已定位了许多作物的重要性状QTLs.同时,基于QTL定位的标记辅助选择(MAS),已成为当前作物分子育种研究的热点.综述了近年来棉花重要性状包括产量、纤维品质、抗性、形态、生理、早熟性等QTL定位最新进展,以及标记辅助选择在一些性状上的初步应用,并对其发展前景进行展望.     

小麦抽穗期基因研究进展

抽穗期是小麦品种的重要农艺性状之一,它对于小麦适应不同生态地区和不同环境条件具有至关重要的作用。春化反应、光周期反应和早熟性基因是影响小麦抽穗期的3种重要因素。综述了小麦抽穗期相关基因的定位和克隆,分析了控制小麦抽穗的3类基因性状以便为研究小麦的抽穗期基因提供参考。     

中国棉花高产育种研究进展

棉花是中国重要的经济作物,棉花生产稳定发展关乎中国2 000万棉农的利益。产量是棉花种植收益的基础,因此,在其他性状综合发展的前提下,高产是棉花品种培育的最重要目标。20世纪50年代以来,中国棉花单位面积产量增加了9倍之多,其中品种的引进和改良为棉花产量的提高作出了重要贡献。但是近年来,随着棉花种质资源遗传多样性日渐狭窄,中国棉花单位面积产量增加缓慢,严重阻碍了棉花种植产业的健康发展。本文分析了棉花单位面积产量包含的4个主要组成成分单位面积株数、单株铃数、单铃重和衣分在棉花产量形成中起到的作用;单株铃数和衣分的增加在中国棉花高产育种过程中起到了重要作用,但是产量的提高是一个相互协调的过程,在加强重点性状改良的同时,也要注重其他性状及因素的相互配合,才能取得最好的效果。分析在中国高产育种中起重要作用的途径方法及其研究进展:国外引种在建国初期对于中国棉花产量的提高起重要作用,替代了中国原有的产量低、品质差的亚洲棉品种,促进了中国自主育种的发展;通过传统育种先后培育出早熟的中棉所16、丰产的鲁棉1号和抗病丰产的中棉所12等品种,推动了中国棉花生产的发展;通过杂种优势利用,中国培育了一大批起重大推动作用的杂交品种,例如中棉所29曾经占中国长江流域杂交棉种植面积的50%左右;加强雄性不育系的研究对于杂种优势利用的持续发展起到关键作用;分子标记技术的发展为棉花分子育种提供了技术支持,多个稳定产量性状位点的定位为分子标记辅助育种奠定了基础;转基因技术的发展为棉花分子设计育种提供了契机,转基因抗虫棉中棉所41、石远321和鲁棉研28等的育成使中国棉花产量稳中有升,但是目前针对产量性状改良的基因较少,还需加强对于产量相关基因的挖掘,加快发展转基因高产育种。目前中国棉花单位面积产量水平处于国际前列,但中国地少人多,在不与粮争地的前提下,为确保农产品的有效供给,还需继续挖掘棉花产量潜力,提高棉花单位面积产量,保证棉花产业持续健康发展。因此,建议收集种植资源,注重种质资源的创新;加强胞质雄性不育研究,简化制种技术和成本,推动简化制种的优异杂交种的培育;利用高通量测序技术,发掘全基因范围内的高产相关基因,用于分子标记辅助育种和全基因组选择育种;通过聚合育种,培育高产、优质、早熟以及适合机械化种植的棉花新品种。     

陆地棉转GR79与GAT基因对草甘膦抗性的鉴定及其遗传规律分析

本研究采用特异引物对陆地棉种质系GGK-2的抗草甘膦基因进行PCR鉴定,结果显示:GGK-2不仅扩增出488 bp的GR79基因的特征条带,同时还扩增出379 bp的GAT基因特征条带。而后采用草甘膦对陆地棉与陆地棉杂交F_2分离群体进行浸种抗性鉴定,结果显示GGK-2对草甘膦表现出良好抗性,其抗草甘膦性状分离符合抗性株∶非抗性株=3∶1的质量性状分离规律,显示抗草甘膦性状是受孟德尔单显性基因控制的质量性状。同时,利用陆地棉与陆地棉杂交F_2群体对抗性基因GR79和GAT的分离进行PCR检测,显示目的基因GR79和GAT导入棉花后,以共有的方式在棉花杂交后代稳定地遗传传递,共有比率高达97.9%。而后,采用海岛棉与陆地棉杂交F_2群体作为定位群体,利用SSR分子标记对外源基因进行遗传定位,结果显示GR79和GAT 2个基因均被定位于棉花第20号染色体上,并表现为连锁遗传,其遗传距离为3.3 cM。在GR79基因位点一侧有7个SSR分子标记,与其最近的标记为相距7.1 cM的NAU2579;在GAT基因位点一侧也有7个SSR分子标记,与其最近的标记是相距3.9 cM的NAU3137。本研究为品系GGK-2在抗除草剂棉花育种中的应用提供了理论依据。     

利用F2及其衍生群体定位陆地棉产量和纤维品质性状QTLs

以陆地棉(Gossypiumhirsutum L.)丰产品种中棉所35和优质品种渝棉1号杂交产生的F2群体为材料,利用SSR标记构建了包含46个连锁群和303个位点的连锁图谱.该图覆盖2 543.6 c M,约占四倍体棉花基因组的57.2%,标记间平均距离为8.4 c M.应用MQM作图法分析F2及其衍生群体家系的产量和纤维品质性状,共得到25个产量和23个纤维品质性状QTLs,其中1个QTL(qFS07-1)在3个环境下检测到,2个QTLs(qFS20-1和qFS21-1)在2个环境下检测到.在检测到的QTLs中,22个分布在A亚组,26个分布在D亚组.     

西北内陆早熟陆地棉品种的综合评价及育种演化

【目的】综合评价近30年西北内陆棉区审定的早熟陆地棉品种,阐述该区域育成品种主要性状的育种演变规律,为西北内陆棉花新品种选育和主栽品种推荐提供参考依据。【方法】2020年和2021年分别在甘肃敦煌和新疆石河子对110个1988—2021年西北内陆棉区审定的早熟陆地棉品种与早熟、产量、纤维品质和株型相关的12个主要性状的表型进行鉴定;利用聚类分析、相关性分析和主成分分析等方法,对品种表型特征进行综合评分,筛选优良品种,并对其主要性状进行育种演化分析。【结果】110个早熟陆地棉参试品种的12个主要性状表型值分布范围较大,变异系数由大到小依次为：果枝长度>单株结铃数>吐絮率>单铃重>马克隆值>纤维强度>衣分>纤维长度>开花时间>果枝夹角>伸长率>整齐度。通过聚类分析将110个早熟陆地棉品种分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ4个类群,它们分别为优良纤维品质、早熟、松散株型和高产的品种类群。相关性分析表明,早熟性与产量和纤维品质相关性状均呈负相关,产量构成性状与纤维品质性状呈正相关,且多数性状之间达显著或极显著水平。利用主成分分析将12个主要性状...     

新疆早熟棉花主要农艺性状相关性及多项式趋势分析

以新疆早熟陆地棉预备试验品系为材料,对其主要农艺性状进行了相关性和多项式趋势分析,结果表明:生育期、单铃质量及籽指与霜前皮棉产量成负相关,影响力顺序为生育期>籽指>单铃质量;果枝始节位、株高、单株铃数及衣分与霜前皮棉产量成正相关,影响力大小为衣分>株高>单株铃数>果枝始节位。并提出新疆早熟棉区棉花育种的主要农艺性状目标为:生育期127～132 d、果枝始节位4.4～5.3、株高(7月15日打顶后自然株高)62～74 cm、单株铃数6.5～9个、单铃质量5.2～5.9 g、籽指10.1～11.3、衣分42%左右。     

特早熟陆地棉熟性产量品质的遗传相关分析

应用5个特早熟陆地棉品种进行完全双列杂交,对亲本、F1、F2三个世代研究表明:子棉产量、皮棉产量、单株结铃数以显性效应为主,加性次之;单铃重以加性效应为主,显性次之;衣分以显性效应为主,无加性效应,有微弱的上位性效应。生育期、霜前花率、铃期等早熟性状以加性效应为主,显性次之。纤维上半部平均长度、断裂比强度、马克隆值、伸长率、纺纱均匀指数、反射率等品质性状以加性效应为主,显性和上位性效应较小或者不存在。环境因素对产量、熟性及品质等性状均有极显著的影响效应。遗传和表型相关分析得出,子棉、皮棉产量与单株结铃数、衣分、霜前花率间均呈(极)显著正相关,与单铃重、生育期均呈(极)显著负相关。纤维上半部平均长度、断裂比强度、纺纱均匀指数三个性状间均呈极显著正相关,与马克隆值、霜前花率间均呈极显著负相关,与其他早熟性状和子、皮棉产量间均呈(极)显著正相关。马克隆值与产量、早熟性状间的相关性正好与以上三性状相反,均达(极)显著水平。     

干旱对特早熟陆地棉光合特性与产量的影响

[目的]为了解特早熟棉花光合特性及产量性状对干旱的适应性,以及光合特性与产量性状之间的关系.[方法]在正常灌溉和水分胁迫下,采用Li-6400光合测定系统对60个棉花种质资源功能叶片光合参数以及产量性状进行了研究.[结果]光合速率在水分胁迫下普遍有所下降,光合速率(Pn)在蕾期和花期变异较小,苗期和铃期的光合速率变异性较大.籽棉产量、单株铃数、皮棉产量对水分较为敏感,而单铃重和衣分变化不大;正常灌水时棉花籽棉产量性状与光合参数间无显著的关系,而干旱时,棉花籽棉产量与光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、胞间CO2浓度(Ci)和气孔导度(Gs)存在极显著的正相关.聚类分析表明正常灌溉和水分胁迫下的结果不同.[结论]在选育棉花抗旱品种时,将棉花资源材料在干旱条件下进行选择为好,可将干旱时花铃期光合速率作为抗旱的主要参数.     

特早熟光子棉晋棉28号的选育

晋棉 2 8号为特早熟棉区首次育成的短季光子棉 ,具有生长稳壮 ,铃多铃大 ,适应性广 ,早熟高产 ,品质好 ,抗旱耐病 ,含油率高等特点。光子棉的育成 ,协调了早熟与高产、抗病与优质之间的矛盾。利用光子的指标性状 ,可提供杂优利用 ,简化制种工序 ,开创棉花增产的新途径     

试论特早熟棉亚区棉花生产问题

结合新疆特早熟棉亚区的气候特点、植棉历史与现状，提出了该区在棉花品种选择上应突出早熟，抗病不是重点；栽培技术以促早熟为中心，近期应大力推广高密度、超宽膜，推行合理的作物布局及耕作制度，适当减少棉田面积；对病虫害实行综合防治等措施。