彩色棉溯源与研究

一、彩色棉的定义与色彩棉花植株与棉花纤维在田间自然长出的颜色称之为天然色 ,彩色棉定义的范围应包括茎秆、叶片、纤维、种子等的天然颜色。例如 ,植株的茎秆绿色、酱红色、黄色等 ;叶片绿色、红色等 ;棉铃绿色、红色等 ;纤维白色、绿色、棕色等 ;种子棕色、绿色等 ;其色彩表现型受遗传控制。不过 ,现在人们所言的彩色棉主要是指纤维彩色。迄今 ,正在栽培中的天然彩色棉有棕色、绿色、黄棕色、驼色等。棉属中许多野生棉种为天然褐色、灰色或绿色 ,现代被栽培的彩色棉中 ,大多为褐色与绿色 ,正在通过转基因途径获得的色彩有粉红色、浅蓝色…     

2个彩色棉材料的农艺性状和纤维发育特点研究

以常规白色棉 3 3B为对照 ,于 2 0 0 0～ 2 0 0 1年在山东棉花研究中心试验站 (临清 )对大田种植的 2个彩色棉绿色棉和棕色棉材料的农艺性状与纤维发育特点进行了研究。结果显示 ,2个彩色棉材料的营养生长旺盛 ,具有早发早熟的特点 ,但铃重小 ,衣分低 ,皮棉单产仅为对照 3 3B的 5 0 %～ 60 %。彩色棉的纤维品质比对照品种差 ,其中绿色棉的纤维品质最差 ,基本无纺织利用价值。彩色棉的纤维发育过程与对照相比有很多不同之处 ,表现在 2个彩色棉材料的棉纤维在开花后 3 0～ 40天出现颜色 ,纤维伸长期短 ,伸长速率低 ,次生壁加厚慢 ,纤维伸长与次生壁加厚重叠的时间短 ,这可能是彩色棉纤维品质差的主要原因。     

两个『新彩棉』品种问世

新疆天然彩色棉花研究所科研人员说,他们最新培育并于今年年初得到新疆品种审定委员会审定的棕色"新彩棉6号"和绿色"新彩棉7号"两个天然彩色棉品种,纤维品质和产量指标均比以注品种有显著提高.     

天然彩色棉纤维色素的遗传基础形成及湿处理色素变化规律的研究

 通过对天然彩色棉遗传基础的研究表明 ,天然彩色棉纤维色素受遗传基因控制 ,天然棕色棉纤维性状表现为不完全显性单基因控制 ,天然绿色棉纤维性状表现为由 1对不完全显性主效基因控制。天然彩色棉纤维色素的形成和积累与色素合成酶基因在纤维细胞中的特异性表达有关 ,在纤维初生壁伸长期 ,天然彩色棉的纤维色素与白棉花一样均为纯白色 ,当进入纤维的细胞壁加厚期时 ,逐渐显现出很淡的色素 ,直到纤维充分成熟 (即吐絮 )时颜色才达到最深程度。天然彩色棉湿处理后色素变化也有一定的规律性 ,天然棕色棉的色调沿蒙塞尔色相环逆时针变化 ,天然绿色棉的色调沿蒙塞尔色相环顺时针变化 ,湿处理后的天然彩色棉纤维色素有变深变艳的趋势 ,表明天然彩色棉的色彩是由多色素控制的     

山西彩色棉的遗传改良研究进展

彩色棉是一种具有天然纤维色泽的棉花,可以有效减少纺织过程中对环境造成的污染以及对人体的危害,是真正的绿色产品。但彩色棉品种普遍存在产量低、绒长短、衣分低且纤维色泽遗传不稳定等问题,运用生物技术对其进行遗传改良研究并选育出颜色丰富且产量和色泽稳定的彩色棉新品种,是今后一段时期彩色棉品种选育的研究方向。通过对已经培育成的彩色棉品种以及彩色棉资源进行分析,并就彩色棉种质材料的引进及创新、杂种优势以及生物技术的应用3个方面的研究进展进行了综述,提出彩色棉育种应将常规育种与生物技术相结合,以促进山西彩色棉纤维品质改良,推动彩色棉的种质创新,带动彩色棉长远的发展。     

新疆彩色棉花遗传特性分析(英文)

[目的]研究旨在揭示新疆主栽彩棉品种的遗传学特征。[方法]选择5个白色陆地棉品种与2个白色海岛棉品种分别与5个棕色棉品种以及5个绿色棉品种进行完全双列杂交,得到F2群体,统计其中符合孟德尔规律的群体数,并对所有F2代群体的单株纤维色泽进行统计和分析;根据农艺性状对亲本进行聚类分析,同时进一步利用SSR对亲本进行了遗传多样性分析。[结果]棕色和绿色棉纤维色泽遗传由细胞核控制,均由一对主效基因决定;棕色主要呈现显性遗传模式,而绿色棉纤维色泽遗传呈现显性遗传、不完全显性遗传或隐形遗传的模式。聚类分析表明,新疆主栽的棕色棉品种与新疆本地的陆地棉品种亲缘关系较近,与内地的陆地棉关系较远,与海岛棉关系最远;新疆主栽的绿色棉品种与新疆本地及内地的陆地棉关系均较远,与海岛棉关系最远。亲本的SSR遗传多样性分析表明,棕色和白色棉组合中,新陆早31号与新彩棉11号的多态性最高,293-zm-2与新彩棉5号的多态性最低;绿色和白色棉组合中,新陆早31号与绿85多态性最高,新陆早13号与新彩棉12号的多态性最低。[结论]根据彩色棉遗传模式及聚类结果,可利用彩色棉与新疆本地或内地棉杂交,进行品质改良。此研究结果为彩棉优良新品种的选育提供种质资源及深入研究的依据,并对下一步将要开展的关联作图和彩棉色素基因的定位和克隆的研究材料进行评价,也为加快彩棉优良品种的定向选育提供了技术保证。     

彩色棉纤维品质的杂种优势分析

采用NCⅡ设计,以3个白色棉为母本,3个绿色棉为父本,配制绿色杂交组合;以2个白色棉为母本,以4个棕色棉为父本,配制棕色杂交组合。纤维品质杂种优势和配合力方差分析表明:绿色杂种(F1)纤维品质的超白色棉亲本优势、中亲优势、超彩色棉亲本优势和竞争优势,2.5%跨长分别为0.91%、6.53%、13.02%和1.21%,比强度分别为-5.77%、15.63%、49.7%和1.02%,马克隆值分别为-14.6%、9.31%、52.51%和-23.61%。棕色杂种(F1)纤维品质的超白色棉亲本优势、中亲优势、超彩色棉亲本优势和竞争优势,2.5%跨长分别为-3.09%、1.71%、7.12%和-5.59%,比强度分别为-6.99%、-0.06%、9.55%和-4.05%,马克隆分别为-8.67%、-3.15%、4.49%和-18.37%。绿色纤维2.5%跨长的加性方差和显性方差分别占表性方差的56.18%和31.32%,达显著;比强度以显性方差为主,占表性方差的59.53%,马克隆值的显性方差占表性方差的39.22%,达显著;棕色纤维绿色纤维2.5%跨长以加性方差为主,占表性方差的68.59%,达极显著;比强度加性方差占表性方差的37.77%,达显著,马克隆值的加性方差和显性方差分别占表性方差的54.76%和34.69%,均达显著。     

彩色棉纤维中矿质元素含量与纤维品质形成的关系

【目的】探讨彩色棉纤维中大量元素含量与彩色棉纤维品质形成的关系。【方法】选用棕色棉(X008)、绿色棉(S029)和白色棉(Xuzhou142)为材料,对彩色棉纤维发育过程(开花后20—50d)中大量元素(N,P,K,Ca和Mg)、黄酮色素和纤维素以及纤维品质指标进行分析。【结果】(1)彩色棉纤维细胞中纤维素的含量显著偏低,比白色棉降低15%左右;黄酮色素含量较高,比白色棉纤维高4—10倍;大量元素的含量(除K)明显偏高,比白色棉提高1—2倍;(2)相关性分析结果显示,成熟彩色棉纤维的品质指标与纤维中纤维素含量呈极显著的正相关,与纤维中总黄酮含量呈极显著负相关;棉纤维中大量元素N、P和Ca的含量与纤维素含量呈极显著的负相关,与纤维中黄酮色素含量呈极显著的正相关。【结论】彩色棉纤维中N、P和Ca元素含量的提高可能有利于黄酮色素的合成,而黄酮色素的积累使得彩色棉纤维中纤维素含量降低,这可能是引起彩色棉纤维品质偏差的原因之一。     

纤维颜色作为指示性状的三系杂交棉制种技术

以彩色棉纤维的颜色作为指示性状,在三系杂交棉的制种田,将带有指示性状的棕色棉恢复系或绿色棉恢复系按1∶2的比例与白色棉不育系混合种植(混播制种方式),缩短蜜蜂等媒介在不育系棉株与恢复系棉株花朵间的传粉距离,利用天然媒介传粉提高杂交种子产量.试验以常规的条播制种方式为对照,发现混播制种方式可有效地提高不育系的结铃率和降低其棉铃的不孕籽率,制种产量比对照增加14%以上.这种混播制种方式,只要在棉花采收时,分收不同颜色籽棉就可区分杂交与自交的种子,如棕色不育系与白色恢复系的制种田中,棕色纤维种子即为杂交种子,白色纤维种子即为恢复系自交种子.因此,通过培育彩色棉雄性不育系或恢复系,利用其纤维颜色作为指示性状,采用混播制种方式可提高制种产量,在彩色棉杂交种子的生产中是可行的.     

基于UV光谱扫描天然彩色棉色素定量测定方法研究

[目的]测定彩色棉色素含量.[方法]对不同浓度天然彩色棉纤维色素粗提液扫描分析.[结果]绿色棉纤维色素提取液在252 nm附近吸收峰随色素浓度减小向短波长方向小幅度移动,棕色棉纤维色素吸收峰随浓度减小向紫外短波长方向移动幅度较大.对色素粗提液200～700 nm所有吸收值与相对浓度的相关系数进行筛选,选择最大相关系数对应波长为定量分析特征波长,确定绿色棉纤维提取液定量分析特征波长为417 nm,棕色棉纤维提取液定量分析特征波长为613 nm,并且建立直线回归方程,回归方程分别为:C绿=0.053 5 A,R~2=0.996 5;C_棕=0.021 7 A,R~2=0.987 8.相关系数均达到0.99以上.[结论]彩色棉纤维色素吸收值对相对浓度的回归方程有明确意义.     

彩色棉产量及品质性状的配合力分析

采用NCⅡ设计,以5个彩色棉(陆地棉)品种(系)为母本,6个优质纤维品系(远缘杂交后代)为父本配制杂交组合,分析了彩色棉品系与优质纤维品系杂交组合性状的配合力效应。结果表明,单株铃数、铃重和皮棉产量具极显著的特殊配合力方差,衣分的一般配合力和特殊配合力方差均极显著,纤维品质性状2.5%跨长、比强度和麦克隆值具极显著的一般配合力方差。利用彩色棉品系与优质纤维品系配制杂交组合,其F1代皮棉产量较现有推广品种增产潜力较大,纤维长度及比强度均可显著提高,可以有效改善彩色棉的产量和纤维品质性状。     

Genetic Effect on Yield and Fiber Quality Traits of 16 Chromosome Substitution Lines in Upland Cotton

Evaluation of the genetic effect on yield and fiber quality can provide useful information on cotton breeding. Sixteen CSB lines and TM-1 introduced from USDA/ARS were used as male and top-crossed with three elite cultivars and the 51 F1 hybrids, 16 CSB lines, TM-1, and 3 elite cultivars were planted at the Cotton Research Institute of CAAS, Anyang, Henan Province and Xiajin, Shandong Province, China. The yield traits and fiber quality data were obtained and additive and dominance effect on each trait were measured by AD model. Boll weight takes the largest additive proration, whereas boll number takes the least additive proration. The largest and the least dominant proration for lint yield and boll weight were measured, respectively. Fiber length has the additive and dominance effect, and dominance effect was slightly more than additive effect. Larger additive and no dominance effect on uniformity, micronaire, and fiber strength were measured. Significantly, positive additive effect on boll weight of CSB06 and CSB12Sh was observed. CSB14Sh and CSB01 have significantly positive additive effect on 4 and 3 traits of fiber quality, respectively. CSB01 has the greatest dominant effect on lint yield among CSB lines. The dominant effect on fiber length of CSB lines showed positive. It is beneficial to use CSB06 and CSB12Sh as parents to improve boll size, to use CSB14Sh and CSB01 as parents to improve fiber quality. As for hybrid cotton breeding, it is reasonable using CSB01 to improve lint yield traits, and using CSB01, CSB11Sh, and CSB06 to improve fiber length.     

饲草型小黑麦不同生育期纤维含量变化动态研究

研究以四个春性饲草型小黑麦品种(系)为材料,通过五个不同刈割时期处理,应用范氏纤维分析法研究了饲草型小黑麦不同生育时期中性洗涤纤维、酸性洗涤纤维和半纤维素含量变化规律。为饲草型小黑麦在新疆的大面积推广提供理论依据。     

棉花海岛型和陆地型远缘杂交后代性状比较研究

以培育丰产、抗枯黄萎病、抗棉铃虫和纤维品质优异的棉花新品种为育种目标,采用远缘杂交、回交、复交和姊妹交等方法,全程病圃鉴定抗病性,强化筛选抗虫性,定向跟踪检测纤维品质,选育出4个海岛型和6个陆地型优质抗虫品系。优质品系鉴定试验结果表明：陆地型产量明显高于海岛型;海岛型的株高和子指高于陆地型,单株成铃、铃重和衣分低于陆地型,单株果枝数相差不大;所有品系高抗枯萎病,耐黄萎病;纤维品质优异,整齐度指数、纤维上半部平均长度和断裂比强度高,海岛型优于陆地型,但在各品系所属品质类型中马克隆值均偏向高限,马克隆值偏高。     

不同品系优质鸡肌纤维生长规律及其与肉品质的关系

以3个日龄的5个品系F、D、Y、S、B优质肉鸡为试验对象,采用组织化学切片染色技术进行组织学观察,探讨优质鸡肌纤维的发育规律及其对肉品质的影响.结果表明,随着日龄的增加鸡肌纤维的发育呈明显变化.70-90日龄的肌纤维面积的生长强度小于90-120日龄,而肌纤维密度70-90日龄的生长强度大于90-120日龄.同一生长阶段不同品系间肌纤维的生长强度也明显不同,生长较快的D系肌纤维生长强度最大.相关分析表明,肌纤维面积与肌纤维密度呈极显著负相关(P<0.01),与硫胺素含量呈显著正相关(P<0.05),与嫩度、肉色、肌内脂肪含量、肌苷酸含量呈正相关,但相关性不显著(P>0.05).可见,肌纤维的生长发育对肌肉的干物质、肌内脂肪等肉质性状及硫胺素、肌苷酸等风味物质的产生有利.     

Development and identification of Verticillium wilt-resistant upland cotton accessions by pyramiding QTL related to resistance

Cotton Verticillium wilt is a serious soil-borne disease that leads to significant losses in fiber yield and quality worldwide. Currently, the most effective way to increase Verticillium wilt resistance is to develop new resistant cotton varieties. Lines 5026 and 60182 are two Verticillium wilt-resistant upland cotton accessions. We previously identified a total of 25 quantitative trait loci(QTLs) related to Verticillium wilt resistance from 5026 and 60182 by assembling segregating populations from hybridization with susceptible parents. In the current study, using 13 microsatellite markers flanking QTLs related to Verticillium wilt resistance, we developed 155 cotton inbred lines by pyramiding different QTLs related to Verticillium wilt resistance from a filial generation produced by crossing 5026 and 60182. By examining each allele's effect and performing multiple comparison analysis, we detected four elite QTLs/alleles(q-5/NAU905-2, q-6/NAU2754-2, q-8/NAU3053-1 and q-13/NAU6598-1) significant for Verticillium wilt resistance, pyramiding these elite alleles increased the disease resistance of inbred lines. Furthermore, we selected 34 elite inbred lines, including five lines simultaneously performing elite fiber quality, high yield and resistance to V. dahliae, 14 lines with elite fiber quality and disease resistance, three lines with high yield and disease resistance, and 12 lines with resistance to V. dahliae. No correlation between Verticillium wilt resistance and fiber quality traits/yield and its components was detected in the 155 developed inbred lines. Our results provide candidate markers for disease resistance for use in marker-assisted breeding(MAS), as well as elite germplasms for improving important agronomic traits via modern cotton breeding.     

海岛棉杂交一代主要农艺性状及经济性状的杂种优势分析

选用自育的高代品系及南疆本地培育品种作亲本,对海岛棉杂交一代主要产量性状及品质性状的杂种优势及其相关关系进行分析。结果表明,大多数组合的产量性状具有正向的中亲优势,衣分和单株铃数的超亲优势及竞争优势也大多为正向优势;各组合纤维长度、强度的杂种优势基本为正向。纤维长度和纤维强度的各杂种优势间均为正向显著或极显著相关,其他性状间的杂种优势相关关系各为不同的相关表现。     

哈克尼西棉细胞质对陆地棉主要经济性状的影响

利用2个恢复系与6个陆地棉品系正反交,结合人工辅助授粉,研究了杂种F1的经济性状表现。结果表明:杂种F1各经济性状广泛地受核基因控制;哈克尼西棉细胞质对F1的衣分、衣指、籽指及绒长有显著影响,且作用程度较高;多数性状不存在明显的核质互作效应。同核异质杂种相比较,哈克尼西棉细胞质F1衣指较低,籽指较高,衣分降低4~7个百分点;绒长增加1~2mm;纤维细度和断长也表现一定负效应。     

油菜茎秆理化性质与倒伏关系的研究

油菜植株茎秆内部的理化特性,尤其是木质素含量、粗纤维含量及机械组织的面积与茎的抗倒伏关系密切。试验测定了9种田间表现不同类型材料的木质素含量、粗纤维含量、木质素密度、粗纤维密度和机械组织面积等理化性状,结果表明木质素含量、机械组织面积在抗倒材料和不抗倒材料间存在显著差异,不倒伏材料分别为倒伏材料的1．2倍和1．5倍。木质素和粗纤维的密度在不同表现类型间没有显著差异,说明其与植株茎秆倒伏相关性不大。     

不同采收时间棉花衣分和纤维品质的比较分析

以17个不同类别的棉花品系为试验材料,采取不同时间收获籽棉,研究其衣分和纤维品质的变化趋势。结果表明:衣分以前期收获籽棉的最高,霜后花的最低;棉纤维长度受环境因素影响较小,比强度则以中前期收获的棉纤维较高,霜后花比强度明显下降,霜后花的棉纤维马克隆值均在4.0以下,棉纤维成熟度最差。