喷施氟节胺对棉花农艺性状的影响及化学打顶效应研究

[目的]比较新疆北疆棉区不同打顶方式下棉花植株农艺性状及产量的变化,为生产上推广应用植物生长调节剂对棉花进行化学免打顶技术提供参考依据.[方法]选用新陆早33号、新陆早45号和新陆早46号3个品种,设置喷施氟节胺化学打顶、人工打顶和不打顶3个处理,测定3个处理条件下棉花植株农艺性状和产量的变化,分析化学免打顶技术的打顶效果及对棉花产量的影响.[结果]棉花喷施化学打顶剂植株高度显著高于人工打顶,但显著低于不打顶植株,但主茎节数及果枝数化学打顶植株显著高于人工打顶;果枝长度低于人工打顶植株,株型较为紧凑;化学打顶棉花上部果枝结铃数及内围铃数略高于人工打顶,但铃重显著高于人工打顶,籽棉和皮棉与人工打顶相当.[结论]喷施化学打顶剂氟节胺能有效控制棉花植株顶尖的生长,具有打顶效果,同时使得棉花株型更为紧凑.     

核棉间作模式下棉花品种对比试验

核桃与棉花间作,对新陆早13号、新陆早33号、新陆早36号生育期、生育性状、产量进行比较,筛选出适宜核桃园间作种植的棉花品种,为农牧民增产增收提供技术支持。     

北疆不同年代棉花品种光合特性及干物质积累研究

[目的]比较新疆不同年代棉花品种光合特性与干物质积累的差异。[方法]以新疆不同年代的4个棉花主栽品种(kk-1543、新陆早1号、新陆早8号和新陆早13号)为研究材料,研究各棉花品种在盛花期、盛铃期和始絮期的光合特性与干物质积累的变化规律。[结果]早期品种kk-1543在盛花期具有明显光合优势,而现在品种新陆早13号在盛铃期和始絮期具有明显的光合优势。3个时期中,新陆早13号的单叶日平均光合速率较高,新陆早1号较低。从苗期至初花期4个品种的干物质积累速度为:kk-1543>新陆早13号>新陆早8号>新陆早1号。各品种的经济系数次序为:新陆早13号>新陆早8号>kk-1543>新陆早1号。[结论]近期品种和现在品种在盛铃期和始絮期光合速率较高,是其早熟不早衰及皮棉产量较高的原因之一。     

不同灌水量下新疆高产棉花冠层结构分析研究及产量初报

主要讨论了北疆棉区推广棉种新陆早12号与新陆早13号在不同灌水量条件下冠层结构特征的差异,得出新陆早13号对限量滴灌反应不敏感,而新陆早12号对限量滴灌反应较敏感.因此在限量滴灌条件下选择新陆早12号、适量滴灌条件下选择新陆早13号栽培种植较为适宜.由此得出了不同品种对灌水量的反应表现及理想群体冠层结构的合理指标,为增加棉花产量和提高水分利用效率提供了理论依据.     

雹灾重播条件下不同棉花品种生长发育、产量及品质的差异比较

【目的】筛选出适宜新疆南疆雹灾后重播的棉花品种。【方法】在新疆阿克苏地区沙雅县设置灾后棉花重播试验,选取适宜灾后重播的5个早中熟陆地棉品种为材料,比较各参试品种在生育进程、主要农艺性状、干物质积累量、产量及其构成因素与主要纤维品质性状上的差异。【结果】新陆早78号的生育期最短,为122 d;株高为106.7 cm、果枝始节高度为22.6 cm、始果枝节位为6.0节;在干物质积累与分配上较其它参试品种更为合理,更加有利于棉株后期产量形成;新陆早78号的籽棉和皮棉产量在参试品种中均达到最高,分别为5 534.0、2 343.0 kg/hm²;纤维品质表现较好。【结论】参试品种中新陆早78号综合表现较优,可以作为雹灾后重播的棉花品种。     

后期持续干旱对北疆棉花生长发育的影响及其抗旱适应性评价

以18个北疆棉区适宜棉花品种（系）为材料,在大田条件下研究了生育期后期持续干旱对棉花产量和生长发育因子的影响,并用加权隶属函数值法对参试棉花材料的后期抗旱适应性进行评价分析。结果表明,除功能叶叶片的干物质含量显著增加外,后期连续干旱引起了其它的产量因子（铃重、铃数、籽棉产量、衣分）和生长发育相关因子（叶面积、鲜重、干重、株高）的明显下降,籽棉产量的下降率最大,为46.80%;在抗旱系数隶属函数值评价上,不同产量和生长发育因子的抗旱性鉴定结果不同;铃数、籽棉产量、叶面积和叶片干重与后期棉花抗旱性显著正相关,其相对重要性依次为铃数>叶面积>叶片干重>籽棉产量。参试材料中,具有抗旱性的材料为晋棉13号、297-5、新陆早8号、新陆早26号和新陆早35号,没有抗旱性的材料为益农2号、新陆早13号、18-3、81-3和134-1。     

2009年农一师五团棉花新品种(系)生产示范试验

棉花新品种(系)生产示范试验结果表明,新陆早33号产量居新品种(系)产量最高,较主栽品种新陆中7号增产达37.3%,且植株性状较好,适宜在农一师五团种植;81-3较对照新陆中7号增产28.2%,但抗病性不稳定,可作为搭配品种种植;新陆早26号、石K-5号、982-31等3个品种不适宜在农一师五团种植。     

基肥减施对不同棉花品种养分吸收差异及产量的影响

【目的】研究不同棉花品种在新疆塔里木棉区的养分积累量及产量特性。【方法】设置3种基肥用量,采用两因素裂区试验设计,比较6个棉花品种在3种基肥设置下养分积累差异及产量影响。【结果】6个棉花品种中新陆中55号品种的氮素利用率最高(36.11%),具有较高的氮素吸收能力。新陆中22号、新陆中55号、锦棉Z1112品种的磷积累量显著高于新陆中82号、新陆早74号、新陆早77号品种,磷肥利用效率表现为新陆早77号＞新陆中22号＞新陆中82号＞新陆中55号＞锦棉Z1112＞新陆早74号。新陆中22号、新陆中55号、新陆中82号、锦棉Z1112、新陆早77号品种的钾含量显著高于新陆早74号品种,钾肥利用效率表现为新陆中55号和新陆中82号较高,新陆中22号品种最低,新陆中55号和新陆中82号品种具有较高的钾素吸收能力;锦棉Z1112、新陆早77号品种的单株铃数显著高于新陆中22号、新陆中55号品种,新陆中22号品种的单铃重显著高于其他5个品种。新陆中22号、锦棉Z1112品种的衣分要显著高于新陆中55号、新陆中82号、新陆早77号品种,新陆早74号品种籽棉产量和皮棉产量均显著低于其他品种。【结论】不施基肥处理棉花株养分吸收积累量少、产量偏低。基肥全施处理下产量最高,基肥半施处理下,基肥施用量减少50%,棉花平均产量减少9%,其中新陆中22号品种和新陆中55号品种的减产最少,为5%和1%。     

减量灌溉对转ScALDH21基因棉花农艺性状、产量和品质的影响

为研究不同时期减量灌溉对转抗旱基因棉花生长发育的影响，以稳定遗传的转ScALDH21棉花株系T14-96为材料，受体新农棉1号为阴性对照，探究转基因材料与受体棉花在全生育期正常灌溉（CK）、苗蕾期减量灌溉30%（M3）、花铃期减量灌溉30%（H3）以及苗蕾期和花铃期连续减量灌溉30%（W3）下农艺、产量和纤维品质性状的差异。结果表明，与对照正常灌溉相比，转ScALDH21棉花和受体在减量灌溉后株高、第一果枝高度、果枝数和单株结铃数均下降；M3和H3处理下，新农棉1号和T14-96的子棉产量分别提高了1.6%、1.4%和5.1%、4.1%；而W3处理下，除衣分和皮棉产量外，其余指标均下降。株高、第一果枝高度、果枝数、单铃重、子指、子棉产量和皮棉产量是区分转基因与受体植株农艺和产量性状差异的主要指标。转ScALDH21基因棉花在不同生育期灌溉量减少30%，其耐旱能力、生长优势及产量的显著高于受体，但对纤维品质无显著影响，且苗蕾期适当水分胁迫，可达到较好的节水增产效果，为选育棉花抗旱新品种和优化灌溉方式提供了理论参考。     

抗虫棉与早熟陆地棉品种间产量及纤维品质性状的配合力分析

用5个早熟陆地棉品种作母本,3个抗虫棉品种作父本,按照不完全双列杂交设计(NCⅡ设计)组配15个杂交组合.对亲本及杂交组合的产量和纤维品质共11个性状进行配合力分析.结果表明,单株铃数、衣分、纤维长度、比强度、马克隆值和纤维伸长率主要受基因加性效应控制,籽棉产量和皮棉产量主要受基因非加性效应影响.新陆早45号是突出的高衣分丰产亲本,新陆早48号是结铃性较好的丰产亲本,72-72是优良的抗虫棉亲本,组合新陆早48号×111-43和新陆早42号×N78在综合农艺性状上优势明显,但纤维品质相对而言没有明显改良.     

转双价抗虫抗除草剂基因(Cry1Ac+EPSPS)棉与非转基因棉生物学特性差异的研究

以双价抗虫抗除草剂基因(Cry1Ac+EPSPS)棉为观察品种,非转基因棉赣棉11号为对照品种,进行了棉花生育性状、产量性状等的比较和评价研究。结果表明:与对照品种相比,双价抗虫抗除草剂基因棉在成铃至吐絮期株高增长显著(超速6.6～9.1 cm);在盛铃期之前成铃变缓极显著(少10.7个铃);花铃期至盛铃期果枝层生成慢显著(少1层);果枝角度变大极显著(大2.1°);主茎节距拉长极显著(长0.6 cm);叶色加深显著;衣分率降低极显著(低1.7%);籽指升高极显著(高1.77 g);纤维整齐度指数升高显著(高1.325%);纺纱均匀指数增加显著(增7.5);籽棉、皮棉、霜前籽棉、霜前皮棉均减产极显著。初步评价:双价抗虫抗除草剂基因棉的生育性状、产量性状较差,纤维纺纱性状较好,推广种植性较差。     

棉花生长素结合蛋白(GhABP)的初步研究

本文利用从棉花(GossypiumhirsutumL.)纤维中获得的生长素结合蛋白(auxin-bindingprotein)基因cDNA全长,经生物信息学分析,构建了由棉花纤维特异表达启动子E6驱动的该基因过量表达载体(pBE6::GhABP1(GUS))。通过农杆菌介导法将该基因转化棉花,获得了经PCR检测的阳性胚性愈伤组织。为近一步研究生长素结合蛋白在棉纤维发育过程中的功能奠定了基础。     

转Bt基因抗虫棉杂交后代的抗性表现与抗虫育种策略

以转Bt基因抗虫棉选系为抗虫亲本 ,以各种类型的陆地棉常规品种 (系 )为非抗虫亲本杂交 ,研究了大量杂交组合不同世代群体在大田自然感虫条件下的抗棉铃虫性表现。结果表明 ,F1代均表现高抗棉铃虫 ,抗性不分离 ;同一杂交方式不同非抗虫亲本的F2 群体 ,以及年际间 ,抗株与不抗株的分离比例相差很大 ,说明亲本的遗传背景及不同的环境条件对转Bt基因抗虫棉杂交后代的抗性表现有较大影响 ;从F3～F5株行 ,随着世代的递增和连续进行抗性选择 ,抗性纯合株行的比例迅速上升 ,而分离株行不抗虫株的比例迅速降低 ,在田间棉铃虫自然协迫条件下 ,通过连续多代进行抗性选择 ,可使抗性迅速趋于稳定 ,至F5代可获得综合性状较为理想、抗性纯合、稳定的株系。结合前期研究结果及抗虫育种实践 ,提出了棉花转基因抗虫育种策略     

抗虫基因及其在转基因棉花中的应用

随着现代分子生物学技术的发展,植物基因工程研究为植物抗虫育种开辟了新的途径,转基因抗虫棉的出现也有效地抑制了害虫对棉花作物的危害。本文讨论了多种抗虫基因,并论述了转基因抗虫棉的研究进展及其现实应用中出现的问题和对策。     

转基因抗虫棉数量性状的典型相关和主成分分析

运用典型相关和主成分分析方法,对转基因抗虫棉的13个数量性状进行了研究,结果表明:转基因抗虫棉的生育性状与产量性状间典型相关极显著,产量性状与品质性状间典型相关达显著水平,生育性状与品质性状间典型相关不显著。前5个主成分因子:产量因子、品质因子、子指铃重因子、早熟因子及伸长率因子可代表一个转基因抗虫棉品种的基本特征,它们的累计贡献率达87.23%。各性状间相互联系,相互影响。在转基因抗虫棉育种中,应注意各性状间的动态平衡,有利于育成优质高产抗虫棉品种。     

转基因棉花研究与应用进展

转基因技术在棉花种质创新和新品种选育方面取得了较大发展。该文综述了棉花转基因技术方法,系统地论述了转基因在棉花抗虫、抗除草剂、抗病、抗逆境以及高产优质等方面的研究进展,分析了转基因棉花产业相关问题,并概述了转基因抗虫棉育种成就及潜力。     

陆地棉抗虫品种不同年份间农艺性状的比较

笔者对3个陆地棉抗虫品种在两年间的农艺性状和纤维品质性状进行了研究。结果表明,3个抗虫棉品种的产量性状年份间表现基本一致,而纤维品质性状差异较大。新棉33B在3个抗虫棉品种中产量性状表现最好。品种与年份的互作极为显著,2002年新棉33B在籽棉产量和皮棉产量上显著高于对照品种中棉所12号,而在2003年则与对照品种产量相当。JS166在单株籽棉产量和单株皮棉产量、单株铃数、单铃重等性状上两年间表现均较好,2003年还有较低的蕾铃脱落率。99035两年间在产量性状上与对照相比略有提高,但差异并不明显。所有3个抗虫棉品种2002年的纤维品质指标与对照相当,而2003年纤维长度和纤维整齐度明显高于对照。     

铃期极端高温对转iaaM基因棉花棉铃产量性状、纤维品质和棉仁营养品质的影响

近年来,随着全球气候变化,极端高温气候的频繁出现给棉花生产带来了极大影响。为了解转iaaM基因棉花种质的高温适应性,以陆地棉标准系TM-1、转iaaM基因种质IF11及其相同遗传背景的IF11_(无)为材料,对比分析了3个棉花种质在2013年棉花铃期极端高温与2012年相对正常温度条件下棉铃产量性状、纤维品质和棉仁营养品质的差异,探讨极端高温条件对棉花产量和品质的影响。研究结果表明:铃期极端高温条件下,籽棉单铃质量、籽指和仁指明显下降,纤维长度、纤维强度和马克隆值等级降低,棉仁棉酚含量降低,脂肪酸不饱和度降低,蛋白质和粗脂肪的含量变化趋势则存在品种间差异;3个材料中,转iaaM基因种质的棉铃产量性状降低程度最大,而纤维品质表现相对稳定;IF11棉仁蛋白含量略有下降,粗脂肪含量显著增加,棉酚含量降低幅度最大。     

过表达棉花葡萄糖醛酸激酶基因GbGlcAK促进拟南芥细胞伸长

纤维品质改良一直是棉花育种的重要目标。基于纤维不同发育时期的RNA-seq数据，发现1个在海岛棉和陆地棉间差异表达的葡萄糖醛酸激酶基因（glucuronic acid kinase/glucuronokinase，GlcAK）。从海岛棉（Gossypium barbadense）Pima90-53纤维中克隆了GbGlcAK，其ORF为1 101 bp，编码366个氨基酸。GbGlcAK具有GHMP 激酶 N和C结构域，为GHMP超家族成员，属于可溶性非分泌蛋白，与拟南芥GlcAK亲缘关系最近。亚细胞定位结果显示GbGlcAK分布在细胞质中。超表达GbGlcAK的拟南芥叶表皮毛、下胚轴、下胚轴细胞和根的长度较野生型均极显著增加，UDP-D-GlcA代谢相关基因表达量增加，果胶含量显著增加，说明过表达GbGlcAK能够上调UDP-D-GlcA代谢通路相关基因的表达从而提高果胶含量，进而促进细胞伸长，这为进一步研究GbGlcAK在棉纤维发育中的功能提供了参考。