五个澳洲野生棉种色素腺体和棉酚性状研究

本文研究了斯特提棉（Ｇ．ｓｔｕｒｔｉａｎｕｍ）、南岱华棉（Ｇ．ｎａｎｄｅｗａｒｅｎｓｅ）、澳洲棉（Ｇ．ａｕｓ－ｔｒａｌｅ）、纳尔逊氏棉（Ｇ．ｎｅｌｓｏｎｉ）和比克氏棉（Ｇ．ｂｉｃｋｉ）五个澳洲野生棉种的种仁和植株各主要器官的色素腺体和棉酚及其旋光体含量。结果表明，五个棉种均具有种子无色素腺体、植株有色素腺体的特性，但五个棉种植株各器官上色素腺体的分布差异较大，特别是花瓣，其中斯特提棉和南岱华棉的花瓣具有正常的色素腺体，比克氏棉和澳洲棉的花瓣具有少量的色素腺体，纳尔逊氏棉的花瓣无色素腺体。五个棉种种仁棉酚含量极低，但植株各器官均含有较高的棉酚；棉酚旋光体含量测定结果表明，五个棉种的叶片中均只有左旋棉酚，而不含右旋棉酚，其中斯特提棉和南岱华棉两个种的左旋棉酚含量显著低于其余三个棉种     

陆地棉不同色素腺体基因对比克氏棉子叶色素腺体延缓形成性状的遗传效应

用(亚洲棉×比克氏棉)F1双二倍体作母本与陆地棉的不同色素腺体基因型进行杂交,获得5个具有不同色素腺体基因的［(亚洲棉×比克氏棉)F1双二倍体×陆地棉］F1种间三元杂种。不同色素腺体基因对种间三元杂种植株和花器形态性状无明显效应,但对其色素腺体表现和棉酚含量具有较大的影响。用陆地棉单节显性系1(G12G12gl3gl3)配制     

棉属[AG]与[AD]两个复合染色体组种间杂种的同工酶与核型研究

利用聚丙烯酰胺凝胶电泳法对人工合成的［ＡＧ］复合染色体组的异源四倍体与［ＡＤ］复合染色体组的陆地棉、海岛棉、夏威夷棉、黄褐棉的种间杂种Ｆ１及其亲本进行了过氧化物酶同工酶和细胞色素氧化酶同工酶分析，并对三元杂种［Ａ２×Ｇ１］ ×［ＡＤ］１及其亲本进行了核型分析。结果表明：（１）异源四倍体的基因转移到了杂种后代，并得以表达；（ ２）三元杂种［Ａ２ × Ｇ１］ ×［ＡＤ］１的核型公式为 ２ｎ＝ ４ｘ＝ ５２＝ ２Ｍ ＋ ４４ｍ（ＳＡＴ）＋６ｓｍ（ＳＡＴ），属于１Ｂ类型。     

亚洲棉×比克氏棉异源四倍体子叶腺体延缓发生特性的研究

本研究对亚×比异源四倍体种子及植株各器官的色素腺体密度、大小和棉酚含量进行了观察和测定,对亚×比异源四倍体幼苗进行了腺体发生和棉酚含量的动态研究。从生化角度进一步证明亚×比异源四倍体具有种子无腺体、植株有腺体的特性。研究结果还表明,亚×比异源四倍体从种子无腺体到植株有腺体的过渡时期为种子萌发时的子叶展开期;并提出了“腺体细胞”和“腺体原”的概念。本文对亚×比异源四倍体腺体形成及棉酚合成部位等问题进行了讨论。     

有酚与低酚陆地棉亲本配制的种间三元杂种腺体遗传性状研究

本研究对（亚洲棉Ｘ比克氏棉）Ｘ陆地棉种间三元杂种植株和花器形态特性、腺体表现和棉酚含量进行了比较和研究。结果表明，用有酚棉和低酚棉作陆地棉亲本配制的不同类型的种间三元杂种在植株和花器形态性状上无显著差异；但在各器官和组织上的腺体表现和棉酚含量有明显的差异。用低酚棉配制的三元杂种完全表现有比克氏棉子叶腺体延缓发生性状；而用有酚棉配制的三元杂种在种子上尚有少量腺体，但包括花器在内的其它器官和组织均为有腺体类型，腺体密度和大小与一般有酚棉相同。此外，本文对比克氏棉子叶腺体延缓发生性状的遗传和腺体与棉酚含量的关系等问题进行了讨论。     

亚洲棉、比克氏棉和陆地棉异源四倍体的合成

为了将野生比克氏棉的种子无腺体,而植株上有腺体的珍贵特性转育到栽培棉种上,先用二倍体亚洲棉(A_2A_2)与比克氏棉(G_1G_1)杂交成异源二倍体A_2G_1,将杂种染色体加倍,合成异源四倍体 A_2A_2G_1G_1,再与栽培四倍体陆地棉杂交,组成三交种合成异源四倍体。并对三种杂种的性状遗传学及细胞学进行了分析研究。为培育棉、油、蛋白质三位一体的抗虫新棉种提供了种质。     

比克氏棉色素腺体形态建成与棉酚代谢特性的研究

【目的】对比克氏棉(G.bickii Prokh)种子形成过程和种子萌发过程中的色素腺体形态建成特点、色素腺体与棉酚含量的动态关系及其分子机理进行探究。【方法】以比克氏棉为材料,进行组织切片观察、棉酚含量测定并分析对种子萌发期色素腺体形成及棉酚合成基因的表达谱。【结果】比克氏棉在种胚形成过程中,子叶上形成大量色素腺体原,并在种子萌发后12 h形成腔体结构,转换成成熟的色素腺体;比克氏棉种胚形成过程及种子萌发过程中均未检测到棉酚,但从种子萌发12 h开始可以检测到较低含量的棉酚。种子萌发期色素腺体形成及棉酚合成相关基因表达谱分析结果表明,GoPGF基因在比克氏棉种子萌发12 h的子叶上表达量较高,与比克氏棉色素腺体形成有关;法尼基焦磷酸合成酶(FPS)基因在种子萌发24 h的子叶上表达量较高,可能与棉酚向子叶色素腺体转运有关;CYP706B1基因在种子萌发0 h较高,HMG1基因在种子萌发0 h、36 h和48 h的子叶上表达量均较高,说明这两个基因与种子萌发后色素腺体腔的形成有关,并参与棉酚的贮运;杜松烯合酶基因(CAD1-A)和HMG2基因与比克氏棉色素腺体形成无密切关系。【结论】种子萌发后的12 h为比克氏棉子叶色素腺体形态建成的关键时期,且色素腺体的形态建成与棉酚出现的时间具有同步性。GoPGF、FPS、CYP706B1、HMG1参与色素腺体的形成及棉酚的转运。     

海1无腺体性状遗传基因Gl_2~e与Gl_1间的互作

海岛棉无腺体突变品系海１除含有和Ｇｌ_３基因外，还含有一有腺体基因Ｇｌ_１，基因对Ｇｌ_１、也有上位性作用。海１的基因型可表示为Ｇｌ_１Ｇｌ_１Ｇｌ_３Ｇｌ_３。     

棉属不同染色体组种间杂交胚胎学研究

本文主要报道以棉属［（Ｃｏｓｓｙｐｉｕｍ）（ＡＤ）］染色体组四倍体栽培种陆地棉（Ｇ．ｈｉｒｓｕｔｕｍ）为母本，Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｇ染色体组的二倍体野生棉代表种长须棉（Ｇ．ｂａｒｂａｓａａｎｕｍ）、澳洲棉（Ｇ．ａｕｓｔｒａｌｅ）、雷蒙地棉（Ｇ．ｒａｉｍｏｎｄｉｉ）、索马里棉（Ｇ．ｓｏｍａｌｅｎｓｅｅ）和比克氏棉（Ｇ．ｂｉｃｋｉｉ）做父本，配成５个杂交组合，并以陆地棉自交作对照，比较研究棉属不同染色体组种间杂交的胚胎发育过程。二倍体不同染色体组野生棉的花粉在陆地棉柱头上可以顺利萌发，其花粉管在花柱中生长较正常，但花粉管生长速度明显慢于陆地棉自交。野生棉花粉管到达陆地棉胚囊并释放精子完成双受精的频率很低，除陆地棉×Ｄ组雷蒙地棉受精率为３３．３％以外，其它几个杂交组合的受精率均低于１０％。杂种形成的胚乳游离核数量比陆地棉自交的少，而且比自交对照提早３～４天形成胚乳细胞。杂种胚乳组织形成后迅速解体。杂种原胚发育较正常，但杂种胚大多停滞在球形胚和近心形胚期；分化后的杂种胚呈现各种形态的畸形胚。杂交胚珠的珠心组织解体明显迟于自交胚珠，其解体时间和胚乳组织解体基本上一致。珠心组织的迟迟解体和胚乳组织异常发育导致杂种胚的败育。     

棉属两个种间杂种一代雌配子体发育的比较研究

用常规石蜡切片法，对草棉×异常棉（Ａ１×Ｂ１）、草棉×长须棉（Ａ１×Ｂ３）两个杂种一代与各自双亲之一的异常棉和长须棉的雌配子体发育进行了比较研究。结果表明，两个杂种一代大孢子母细胞减数分裂的起始时间比亲本推迟１～２ｄ，减数分裂过程持续时间多２ｄ，雌性败育主要发生在四分孢子到大孢子期间，Ａ１×Ｂ１Ｆ１和Ａ１×Ｂ３Ｆ１败育胚囊分别占观察总数的６６．７％和７１．０％，且在单核至成熟胚囊期间也有较多的异常胚囊类型。败育的主要原因是产生胚囊的大孢子染色体组成不完整。两个杂种在开花前一天的花蕾中，正常成熟的胚囊分别占１５．４％和１０．４％，表明这两个野生种与栽培种草棉亲缘关系较近     

陆、海、瑟棉花远缘杂交后代的遗传改良

通过混选法构建“目标性状育种基因库”来对陆地棉与海岛棉、瑟伯氏棉远缘杂交后代进行改良，通过多年连续定向选择，目前获得类型丰富的远杂改良材料493份，其中获得高衣分材料18份，抗黄萎病材料4份，优质中长绒材料4份。2个综合性状优良的稳定品系有望参加品比试验或作为育种亲本。     

棉属野生种稀毛棉、皱壳棉、杨叶棉的核型研究

本文研究了原产澳大利亚的稀毛棉（Ｇ．ｐｉｌｏｓｕｍ）、皱壳棉（Ｇ．ｃｏｓｔｕｌａｔｕｍ）、杨叶棉（Ｇ．ｐｏｐｕｌｉｆｏｌｉｕｍ）的核型。稀毛棉的核型公式为２ｎ＝２ｘ＝２６＝１６ｍ（４ｓａｔ）＋１０ｓｍ，皱壳棉为２ｎ＝２ｘ＝２６＝１６ｍ（４ｓａｔ）＋１０ｓｍ，杨叶棉为２ｎ＝２ｘ＝２６＝１８ｍ（４ｓａｔ）＋８ｓｍ。随体均有两对，一对位于第１１对染色体的长臂上，另一对位于第１３对染色体的短臂上。平均臂比和长度比分别为稀毛棉１．５３和２．５１、皱壳棉１．５５和２．３１、杨叶棉１．４９和２．３７，其核型均属于Ｓｔｅｂｂｉｎｓ的２Ｂ类型。对称系数稀毛棉为２６．０４，皱壳棉为２７．９３，杨叶棉为２８．３２。三者彼此之间的核型重合率均在９０％以上。核型的同质性说明三者在起源上有很好的一致性     

雷蒙德氏棉和亚洲棉SSR重复序列类型和丰度差异比较

 利用生物信息学相关方法对NCBI数据库中39277条亚洲棉（Gossypium arboretum L.）及63588条雷蒙德氏棉（Gossypium raimondii L.）的EST序列共计64.08 Mb（约相当于基因组的6.02％）分别进行拼接,比较分析了两棉种简单重复序列的重复类型及丰度差异。结果表明：拼接后的一致性序列中,亚洲棉比雷蒙德氏棉存在较高比例的单条序列簇;亚洲棉一至六碱基6种重复类型的SSR间隔距离分别比雷蒙德氏棉的大;亚洲棉中二到六碱基等5种重复类型的比例高于雷蒙德氏棉,但单碱基重复类型比例低于雷蒙德氏棉;两棉种的单碱基、四碱基和六碱基重复类型的优势重复基序和丰度也不同。因此,认为利用四、五、六碱基三种重复类型设计的SSR引物可以有效地鉴定亚洲棉和雷蒙德氏棉的基因组差异。对四倍体棉种的A、D亚组供体棉种中SSR的差异分析,为SSR标记开发、棉种起源和进化的深入研究提供更多有用的信息。     

对瑟伯氏棉和武安中棉的利用研究

１９７９～１９９５年期间，用瑟伯氏棉（Ｇ．ｔｈｕｒｂｅｒｉＴｏｄ）．武安中棉（Ｇ．ａｒｂｏｒｅｕｍＬ）与陆地棉栽培种进行种间杂文和复文，从其后代材料中，选育出６个丰产、优质、抗病新品系和５类３６份具有不同优良特性的新种质材料。（１）在分（４４．０％～４７．２％）种质。（２）纤维（３３．８０～４０．１０ｍｍ）种质。（３）纤维（强力４．５０～７．４６ｇ，细度６０１０～７７８０ｍ·ｇ￣（－１））种质。（４）纤维（主体长度２９．６６～４０．１０ｍｍ，红度５８２０～６２９０ｍ·ｇ￣（－１），强力４．００～５．３１ｍ·ｇ￣（－１））种质，（５）枯萎病指０．２１％～９．８９％，黄萎病指９．８０％～１９．８３％种质。这些新品系及新种质丰富了棉花种质资源的遗传基础，是培育高产优质多抗棉花新品种的宝贵材料。     

海岛棉A亚组和草棉及阿非利加棉单染色体鉴定

 以1套13个陆地棉A亚组染色体特异的BAC克隆为探针, 与海岛棉Pima90-53、红星草棉和阿非利加棉染色体进行荧光原位杂交。这些探针均在染色体上产生了特异信号,从而鉴别了这3个棉种基因组的单染色体。因此,这套BAC克隆也可以作为这3个基因组染色体的细胞遗传学标记。在此基础上,对3个棉种的A（亚）组染色体物理序号进行了命名。根据这些分子标记和连锁群的关系,染色体物理序号和遗传连锁图谱间可实现相互转化。这将有助于研究棉属不同棉种间的起源演化关系,以及新的遗传标记的染色体物理定位和构建染色体物理图谱等。     

比克氏棉和司笃克氏棉色素腺体形态建成的组织结构观察

对具有子叶色素腺体延缓形成性状的比克氏棉和种子有色素腺体但低酚的司笃克氏棉的休眠种子、幼胚发育过程和种子萌发过程中的子叶进行连续切片观察。结果表明,比克氏棉的种仁中虽无肉眼可见的色素腺体,但具有色素腺体原,其色素腺体形态建成从开花后子叶形态建成后开始到种子萌发后12h才完成。司笃克氏棉在幼胚发育过程中,也出现色素腺体原的结构,但保持的时间较短,到种子成熟时,其种仁中的色素腺体原大多已发育成正常的色素腺体,且色素腺体空腔中含有某些有色物质,腔壁明显不同于比克氏棉或一般有色素腺体棉。司笃克氏棉的色素腺体性状为介于一般有色素腺体棉和具有子叶色素腺体延缓形成性状棉种的中间过渡类型,这种性状在低酚棉育种研究中具有重要的实践意义。     

中国栽培大豆和野生大豆不同生态类型群体间遗传演化关系的研究

对全国栽培大豆不同地理、 季节生态类型和一年生野生大豆不同地理生态类型的大量材料, 进行形态、 等位酶和细胞器DNA RFLP性状等不受人工选择直接影响的中性性状的分析。 结果表明： （1）我国栽培大豆不同生态类型群体间地理生态分化明显, 遗传距离较大; 同一地理群体内存在季节生态分化, 遗传距离相对较小; 南方春豆     

陆地棉和海岛棉的黄萎病抗性遗传研究

以3个海岛棉品种和5个陆地棉品种配制的23个正反交组合的四个分离群体(F1、F2、BC1和BC2)为材料,以中等致病力的安阳菌系接种,研究陆地棉和海岛棉黄萎病抗性的遗传规律。结果表明,海岛棉品种间杂交,F2和BC2抗病和感病单株的分离比例均符合3∶1和1∶1,其黄萎病抗性是由一个显性基因控制;陆地棉品种间F2和BC2的抗病和感病单株的分离比例也均符合3∶1和1∶1,其黄萎病抗性也是由一个显性基因控制。用海岛棉抗病品种与陆地棉抗病品种进行种间杂交,其F2和BC2的抗病株均在95%以上,而用海岛棉抗病品种与陆地棉感病品种进行杂交,其F2和BC2抗病株和感病株的分离比例符合3∶1和1∶1,表明海岛棉和陆地棉的黄萎病抗病基因可能位于同一基因位点。