司笃克氏棉（G.stockii）色素腺体的形态建成与棉酚动态研究

对司笃克氏棉幼胚发育过程和种子萌发过程中的色素腺体形态建成进行连续的切片观察和棉酚含量分析。结果表明,司笃克氏棉的种仁中含有肉眼可见的色素腺体,为典型的有色素腺体类型;然而种仁中的棉酚含量仅为0.0058%,为典型的低酚棉类型。司笃克氏棉种子成熟过程中的色素腺体形态建成有两种情况：（1）色素腺体细胞直接形成     

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。     

澳洲野生棉种子叶色素腺体延缓形成的组织结构观察

对５个澳洲野生棉种休眠种子、种子发育过程中的子叶和种子萌发过程中的子叶进行连续切片观察,并以比克氏棉为例进行透视电镜观察。结果表明,具有子叶色素腺体延缓形成性状的澳洲野生棉种及其杂交后代的休眠种子,虽肉眼看不到色素腺体,但具有一群不同于其它细胞的特殊细胞群,其整体结构类似色素腺体的雏形。因此,提出了“色素腺体原”的新概念。澳洲野生棉种在开花后的幼胚器官形态建成期均先出现色素腺体细胞,然后经数次分裂形成一团色素腺体细胞群,挤压周围细胞而形成为色素腺体原,并保持该结构至种子成熟。当种子萌发１６ｈ后,色素腺体细胞解体,形成色素腺体。此外,本研究对澳洲野生棉种子叶色素腺体延缓形成性状的遗传调控等问题进行了讨论。     

澳洲野生棉种的子叶棉酚动态及与色素腺体形态的关系

对斯特提棉、南岱华棉、澳洲棉、纳尔逊氏棉和比克氏棉五个澳洲野生棉种在种子萌发过程中的子叶棉酚含量进行了测定和分析。结果表明,五个澳洲野生棉种子叶中的棉酚积累过程与无色素腺体陆地棉品种基本相似,其休眠种子和萌发２４ｈ以内的子叶均检测不到棉酚,为典型的低酚棉类型。当种子萌发４８ｈ以后,其子叶开始出现棉酚,但含量极低;在子叶开始出现棉酚１～２ｄ后,棉酚含量开始迅速增加,到种子萌发第９ｄ达到最大值。此外,讨论了澳洲野生棉种的子叶色素腺体延缓形成的组织结构与棉酚积累的关系,以及该性状的遗传调控机理等。     

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     

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。     

陆地棉子叶色素腺体延缓形成性状的表现与组织结构观察

用(亚洲棉×比克氏棉)F1双二倍体作母本与陆地棉单节显性系1(Gl2Gl2gl3gl3)进行杂交和连续回交,育成了具有子叶色素腺体延缓形成特性的陆地棉种质系———ABH0318。该种质的休眠种子观察不到色素腺体,但解剖镜下可看到子叶边缘处有小量稀小的色素腺体。组织切片观察发现,ABH0318休眠种子内含有3种不同类型的色素腺体结构:(1)具有色素腺雏形但无腺腔的色素腺体原,约占总色素腺体或结构的50%左右;(2)发育不全的色素腺体,其体积较小,腺腔内无内含物,约占25%左右;(3)正常色素腺体类型,分布于子叶的边缘,约占25%左右。种子萌发后,第一类色素腺体结构中的细胞迅速溶解,形成腺腔,并迅速形成正常色素腺体,而第二、三类色素腺体结构无明显的变化。     

棉花幼苗和离体根无性系中棉酚的动态变化研究

以陆地棉三对色素腺体近等基因系以及海岛棉不同色素腺体基因型为材料 ,对种子萌发后的子叶、根系和离体根系无性系的棉酚及其旋光体含量进行了系统的分析 ,结果表明 ,有色素腺体棉种子萌发后的子叶棉酚含量呈下降趋势 ,而无色素腺体棉则呈积累趋势 ;棉花根系中的棉酚含量与子叶有相同趋势 ,但变幅显著小于子叶。有色素腺体棉和无色素腺体棉的离体根系无性系中的棉酚含量均随着培养时间而持续增加 ,培养 2 5d的棉花根系无性系中的棉酚含量可达到 0 .8%～0 .9% ,说明棉酚主要由棉花根系合成。棉酚旋光体含量测定结果表明 ,棉花种子萌发初期的子叶左旋棉酚和右旋棉酚含量与其种仁相一致 ,但种子萌发 1 4d后 ,二者的含量几乎相等 ;离体根系无性系 ,以及无色素腺体棉的子叶和根系中的棉酚均为消旋棉酚 ,表明棉花生长过程中合成的棉酚为消旋棉酚。此外 ,本文还就棉酚及其旋光体的合成和代谢进行了讨论。     

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     

亚洲棉、比克氏棉和海岛棉种间杂种的合成及性状研究

用（亚洲棉×比克氏棉）Ｆ１双二倍体为母本与海岛棉的不同色素腺体基因型进行杂交，获得（亚洲棉×比克氏棉）×海岛棉种间杂交三种杂种（简称（亚×比）×海三种杂种，下同）．（亚×比）×海三种杂种植株整体性状似海岛棉亲本，但营养生长旺盛，植株高大，并兼有三个亲本的一些形态特性。（亚×比）×海三种杂种花粉高度不育，但雌配子部分可育。海岛棉的不同色素腺体基因型对（亚×比）×海三种杂种的色素腺体在现有较大的影响，其中Ｇｌ２Ｇｌ２Ｇｌ３Ｇｌ３所产生的（亚×比）×海三种杂种，其种子尚有少量色素腺体，但植株为正常色素腺体类型；而ｇｌ２ｇｌ２ｇｌ３ｇｌ３所产生的（亚×比）×海三种杂种虽种子无色素腺体，但植株为少色素腺体类型，Ｇｌｅ２对（亚×比）×海三种杂种的色素腺体的影响与ｇｌ２ｇｌ２ｇｌ３ｇｌ３相同，只是杂种植株色素腺体的减少现象是更明显。此外，本文对比克氏棉子叶色素腺体延缓发生性状的遗传及其转育途径和技术进行了讨论。     

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。     

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。     

瑟伯氏棉和异常棉的陆地棉导入系的EST-SSR和gSSR分析

 用EST-SSR和gSSR分析了瑟伯氏棉和异常棉的8个导入系。结果表明,SSR的扩增带可以分为两大类：第一大类是导入系和受体晋棉6号之间没有差异;第二大类是导入系和受体晋棉6号之间存在差异。第一大类可分为5个小亚类;第二大类中,对于EST SSR来说,可分为4个小亚类：一是在晋棉6号中出现的条带在部分导入系中消失;二是条带大小与晋棉6号相比有变化;三是部分导入系中出现了瑟伯氏棉和异常棉的条带,但与晋棉6号相同的条带消失了;四是部分导入系中出现了供体和受体都没有的特异条带,而在另一些导入系中条带大小发生变化。对于gSSR来说,第二大类中又多了两个小亚类：即部分导入系中除了供体和晋棉6号都没有的条带;或供体和晋棉6号的条带同时出现在导入系中。这些供体和受体异常条带的增加和消失可能是SSR区域和SSR侧翼序列变化的结果。与gSSR相比,EST-SSR在导入系和晋棉6号之间的变化更大,这可能是导致导入系比晋棉6号纤维品质更优的原因。     

(亚洲棉×比克氏棉)F1双二倍体不育系的花粉败育机理研究

用亚洲棉与比克氏棉进行杂交,对杂种F1进行染色体加倍,获得(亚洲棉×比克氏棉)F1双二倍体。(亚洲棉×比克氏棉)F1双二倍体后代中分离出可育和不育两种类型。不育系形态特征与可育系相似,整体性状似父本比克氏棉,多数花为闭花授粉。花粉母细胞减数分裂染色体观察结果表明,不育系与可育系细胞的染色体数目相同,但不育系的单价体较多,染色体构型为2n=52=7.07I+18.13II+2.00III+0.67IV,二价体平均交叉数为1.91;可育系的染色体构型为2n=52=3.09I+23.79II+0.39III+0.04IV,二价体平均交叉数为1.91。另外,不育虽能形成明显的赤道板,但异常的纺缍体使在赤道板上的染色体方向各异,后期I染色体分向两极数目不均等,一些配对染色体成整体运动,而不分向两极。中期II中出现染色体不同步。后期II出现各种畸形孢子群,结果产生各类不育花粉粒。     

水稻主要性状一般配合力间相互关系的初步研究

本文对水稻主要性状一般配合力间的相互关系进行了剖析,结果表明,单株产量一般配合力与结实率;播柚天数和收获指数的一般配合力呈正相关.而与其它性状间的相关不显著.通径分析表明,提高单株产量一般配合力的关键是提高生物产量、每穗粒数和结实率的一般配合力,但不能以增加植株高度和延长生育天数来提高生物产量.讨论提出,提高出叶速度可能是提高生物产量的一条可行途径.     

陆地棉野生种系的利用研究

从１９８０年起先后通过引进和出国考察采集，迄今我所已保存研究了包括陆地棉的７个野生种系和其他野生类型的原始材料２００余份。此期间研究了各种系及类型的有关形态特征、生长发育特性、种子和纤维的有关性状；鉴定研究了可为遗传育种利用的有益特性，并通过与栽培品种杂交，将育种需要的抗病虫、耐干旱、耐盐碱和纤维高强优质等有益性状向栽培品种转育。经１０余年的研究工作，取得很有价值的科研结果，选出了一批转育特性可供利用的新种质材料。     

陆地棉与三裂棉、斯特提棉和A111种间杂种F1的形态与细胞学

本文研究了TM-1×三裂棉、江苏棉1号×斯特提棉、泗棉2号×Alll 3个种间杂种F_1的主要形态特征及花粉母细胞减数分裂中期Ⅰ的染色体行为。3个种间杂种F_1的花器官性状大多趋向于父本野生棉,如花冠颜色、花心等;营养器官大多趋向于中间型,如叶色、叶形等。杂种F_1均表现高度不育。减数分裂中期Ⅰ的染色体构型依次为:13.73Ⅰ 12.52Ⅱ 0.03Ⅲ 0.04Ⅳ,28.03Ⅰ 5.38Ⅱ 0.07Ⅲ和33.26Ⅰ 2.87Ⅱ;其染色体组亲和性指数分别为0.9715、0.4192和0.2208。这一结果表明:(1)陆地棉与三裂棉的亲缘关系较近,与斯特提棉的亲缘关系较远,与Alll的亲缘关系更远;(2)泅棉2号×Alll的F_1染色体数为2n=3x=39,其染色体数x=13与棉属相同,其次因Alll原产于澳大利亚,形态上与纳尔逊氏棉、澳洲棉比较接近,因此推测它可能属于棉属的C染色体组种。     

中棉与纳尔逊氏棉（G. nelsonii Fryx）种间杂种F1的研究

本文研究了中棉（Gossypium arboreum race sinense）与纳尔逊氏棉（G. nelsonii Fryx） 种间杂种F1的一些形态性状的遗传变异及花粉母细胞减数分裂的染色体行为。杂种一代呈筒形，全株密集如毡的绒毛，叶片缺刻浅，似纳尔逊氏棉。除第一朵花为闭花外，其余均为开放花，呈玫瑰红色。少数花药退化成托叶状。减数分裂中期I的染     

哈克尼西棉雄性不育胞质的遗传效应

本研究以哈克尼西棉（Ｇ．ｈａｒｋｎｅｓｓｉｉ）胞质陆地棉（Ｇ．ｈｉｒｓｕｔｕｍ）雄性不育三系中Ａ×Ｒ、Ｂ×Ｒ、Ｒ×Ｂ的１６种基因型４８个组合和Ａ×Ｒ，Ｂ×Ｒ的１５种基因型３０个组合为材料，研究了哈克尼西棉胞质对杂种基因型的产量、产量组成及纤维品质的影响。结果表明，哈克尼西棉胞质对产量、产量组成影响较大，对纤维品质影响较小；胞质对产量、产量组成的影响与核基因型密切相关，研究的３１神基因型中大多数在产量、产量组成上没有表现显著影响，只有少数基因型表现显著的负效应；导致某些基因型产生负效应的主要影响因素是每铃不孕子数的显著增加。     

栽培大豆(G.max)×半野生大豆(G.gracilis)后代主要农艺性状遗传参数的初步分析

本试验利用三个不同结荚习性的栽培大豆(G.max)做母本,分别与三个半野生大豆(G.graeilis)按NCⅡ设计配制的9个杂交组合,估测了F_1、F_2代主要农艺性状的优势指数;F_2代主要农艺性状的平均数、变幅、遗传变异系数、遗传力和预期遗传进度。试验结果表明:F_1代除百粒重、主茎有效节数以外,其余性状均有明显的杂种优势;F_2代除有效分枝、主茎粗以外,其余性状的优势指数均明显下降;F_2代遗传变异幅度大小的趋势为有限组合>亚有限组合>无限组合;生育日数、株高的遗传力高,可在早期世代进行选择;单株粒数、单株荚数、主茎粗的遗传力低,应在较晚世代选择;单株粒重及其主要构成因素均有较大的遗传进度绝对值,无限组合的遗传进度明显低于有限、亚有限组合。