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。     

新疆棕色棉纤维中原花青素的提取及鉴定

选取新疆5个棕色棉品种(系),分别为棕86、新彩棉1号、新彩棉5号、棕196和棕470,它们的纤维色泽由深到浅依次为棕86>新彩棉5号>棕196>新彩棉1号>棕470。以普通白色棉品种为对照,用含体积分数为0.1%三氟乙酸的乙腈水溶液(乙腈水溶液的体积分数为50%)分别冷浸提取各品种(系)的棉纤维色素,通过紫外光谱吸收和铁盐催化法鉴定出棕色棉和白色棉纤维提取液中均含有原花青素;利用铁盐催化反应比色法定量测定棕色棉和白色棉纤维中原花青素含量。结果显示,棕色棉纤维中原花青素含量明显高于白色棉;除棕470外,棕色棉纤维的色泽同原花青素的含量明显相关,棕色棉纤维的色泽越深,其原花青素的含量越高。可见,原花青素是棕色棉纤维色素的一种重要组分。     

棕色棉纤维和短绒色泽遗传研究

[目的]阐明棕色棉纤维和短绒色泽的遗传规律。[方法]以棕色棉品系棕128为母本,白色棉品种FB20、库车T94-4、辽96-23-30为父本进行杂交,对亲本、F1、F2长纤维和短绒色泽的遗传分离进行了分析。[结果]纤维色泽至少受4对基因控制,长纤维和短绒棕色的有无各由1对显性基因控制,其纤维色泽类型至少还受2对微效基因控制,表现出淡棕、棕近白等不同类型。F2代长纤维共有棕色长纤维棕色短绒、白色长纤维白色短绒、白色长纤维棕色短绒3种表现型,表明基因间存在互作,棕色长纤维显性基因的表达抑制短绒色泽隐性基因的表达。[结论]该研究为彩色棉纤维和色泽遗传的进一步研究提供了参考。     

彩色棉纤维色泽遗传规律研究

用 3个棕色纤维和 4个绿色纤维的彩色棉品种与 5个常规白色棉品种配制成 11个杂交组合 ,研究彩色棉的遗传规律。试验结果表明 ,陆地棉绿色和棕色有色纤维性状受不完全显性单基因控制。     

海岛棉染色体片段导入系改良新陆早40号黄萎病抗性研究

[目的]利用海岛棉7214染色体片段导入系,将海岛棉抗黄萎病性状片段导入陆地棉新陆早40号,进行陆地棉抗黄萎病性状改良的研究.以期为染色体片段导入系在陆地棉抗病性状改良中的应用奠定基础.[方法]选择早熟、优质陆地棉品种新陆早40号为受体亲本,海岛棉7214抗黄萎病染色体片段导入系CSIL035和CSIL155为供体亲本,通过杂交、回交构建研究群体,采用与抗黄萎病性状染色体片段连锁的分子标记,进行目标性状片段的跟踪与检测,并进行受体亲本基因组扫描,结合田间性状鉴定和品质性状检测,选择既携带目标性状片段,又具备受体亲本优良性状的优良品系.[结果]获得新陆早40号抗病性改良株系BCIL1-72.株系BCIL1-72纤维品质优异,其纤维长度31.9 mm、比强度32.8 cN/tex、马克隆值4.1;皮棉产量与对照品种新陆早36号及受体亲本新陆早40号,差异性不明显;属抗枯萎、耐黄萎类型.[结论]利用抗黄萎病染色体片段导入系,能够改良陆地棉抗黄萎病性状,获得高产、优质、抗病品系.     

棉花深棕色纤维基因Lc1的遗传定位

 【目的】研究棉花棕色纤维的遗传规律,寻找并定位与棕色纤维基因连锁的分子标记,为进一步在棉花基因组学水平上定位、克隆棕色纤维基因和棕色棉纤维品质改良奠定基础。【方法】基于陆地棉显性多基因标记系T586（具有深棕色纤维基因Lc1）与海岛棉新海16配制的海岛棉×陆地棉杂交F2群体,结合色彩色差仪对棕色纤维色泽的分类进行分析,并充分利用棉花基因组分子标记遗传连锁图谱信息、多态性分子标记筛选和图位克隆的方法,定位与棕色棉纤维基因Lc1连锁的分子标记。【结果】根据T586与新海16杂交后代F2群体（443个有效纤维单株）深棕色纤维、棕色（中间色）和洁白色纤维的分离比例,将Lc1定位于棉花基因组A亚组第7染色体微卫星标记NAU4030和CGR5119之间约8 cM的遗传距离内,其中,Lc1与标记CGR5119的遗传距离约为2.8 cM,与NAU4030之间的遗传交换距离约为5.1 cM,构建了Lc1位点的遗传连锁图谱。【结论】棉花深棕色纤维性状由单基因控制并呈现半显性遗传方式,Lc1位点附近的分子标记信息可在棕色棉分子标记辅助育种中得以利用。     

超高产棉田新陆中31号生长规律及栽培要点

新陆中31号是利用陆地棉和海岛棉作亲本，培育出的杂交品种，既具有陆地棉早熟、优质、高产、抗病性强等优点，又具有海岛棉优良品质的特性。     

海岛棉枯萎病抗性遗传规律及分子标记的初步筛选

[目的]研究海岛棉枯萎病抗性遗传规律,并对与枯萎病抗性基因连锁的分子标记进行初步筛选.[方法]以高产、优质、高感枯萎病的海岛棉品种新海21号为母本、高抗枯萎病的海岛棉品系HK237为父本,构建了P_1、P_2、F_1、F_2、F_(2:3)家系、BC_1六个世代群体.在苗期于温室中用人工接菌法对各个世代群体的枯萎病抗性鉴定.[结果]采用BSA法对2 000对SSR引物进行筛选,共获得5对在亲本及抗、感DNA池表现多态性的引物.根据多态性标记对F_2群体基因型鉴定结果结合抗病性表现,利用Mapmaker/Exp(Version3.0b)统计分析软件进行遗传连锁分析.结果表明,标记NAU3240与海岛棉枯萎病抗性位点之间紧密连锁.[结论]海岛棉HK237对枯萎病的抗性遗传受显性单基因控制,表现为质量性状的遗传规律.     

天然棕色棉纤维色彩遗传特性的定量分析

将深棕色棉品种与白色棉杂交,观察F1代和自交F2代棉纤维的颜色表现,并且测定了各世代植株棉纤维中的色素含量。杂交F1代棉纤维的颜色介于两亲本之间,自交F2代可以分为3类:深棕色类型、中棕色类型和白色,F2代深棕色类型棉纤维的颜色和纤维中色素含量接近亲本棕色类型,F2代中棕色类型棉纤维的颜色和纤维中色素含量与F1代较一致,F2代3种类型经过卡平方检验符合1:2:1的比数(p>0.05),所以棉纤维棕色对白色为不完全显性遗传。讨论了质量性状与"修饰基因"的关系,有助于天然彩色棉的品种选育和新色彩品种的培养。     

棉花陆海渐渗杂交群体纤维品质性状的QTL定位

【目的】有效发掘利用海岛棉优异性状基因,拓宽陆地棉栽培种遗传基础。【方法】采用新疆主栽早中熟陆地棉品种新陆中60号为母本,与优质海岛棉品种新海41号为父本杂交,并以新陆中60号为轮回亲本构建出由151个BC₁F₁单株组成的回交群体,利用SSR分子标记和Join Map4.0软件构建遗传连锁图谱,采用复合区间作图法(CIM)对BC₁F₂纤维品质性状的进行QTL定位。【结果】构建的遗传连锁图谱包含52个多态性标记、14个连锁群,该图谱总长824 cM,覆盖棉花基因组的18.5%;最长的连锁群为150.3 cM,包含6个标记,最短的为0.3 cM,包含2个标记。检测到1个与纤维上半部平均长度相关的QTL,qFL-Chr14-1,定位在第14号染色体上,解释表型变异8.59%。【结论】筛选的与优质QTL位点相关SSR标记可应用于棉花优质分子标记辅助选择。     

中熟×早熟陆地棉F_1产量及形态性状的遗传分析

[目的]为选配和利用高产、稳产陆地棉杂交种和品种提供理论依据。[方法]采用MINQUE(1)统计方法,利用AD模型对陆地棉8个亲本和16个F1组合的4个产量性状和3个形态性状进行了遗传分析。[结果]各性状的普通广义遗传率均达极显著水平,特别是铃重、衣分、顶部茎粗的普通广义遗传率达50%以上,单株皮棉产量、单株铃数、株高、子叶节茎粗普通广义遗传率较低,单株皮棉产量和单株铃数的普通狭义遗传力分别为24%和25%,铃重、衣分等性状的普通狭义遗传力较低或为0。亲本的加性效应分析表明,在中35的杂种后代中易选出高产的遗传材料。各组合显性效应分析表明,部分组合的各性状可能表现正向杂种优势。[结论]陆地棉产量性状的遗传受加性效应和显性效应共同控制。     

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.     

Study on the Genetics and Development of Fiber Pigments and Color Deviation After Wetting Process of Naturally Colored Cotton

The genetic control of fiber pigment color in naturally colored cotton was studied. The expres-sion of brown and green fiber color was controlled by incompletely dominant single genes and incompletelydominant major genes, respectively. Production and accumulation of the fiber pigment were related to specialexpression of enzymatic genes for pigment synthesis in fiber cells. At the stage of fiber lengthening, naturallycolored cotton, like white cotton, appeared purely white. But when fiber cell walls entered the thickeningstage, pigment appeared by degrees. When the fiber was completely matured (on boll dehiscence), the colorreached its darkest level. After wetting process treatment, the hues of the fiber pigment changed in regularpatterns. The hue circle for brown and green cotton changed in the opposite direction with wetting processtreatment. In general, the treated cotton color and luster became dark and vivid, and this trend provided the possibili-ty for enhancing the fiber quality by suitable enviromnental friendly finishing. The analysis showed that the color andluster of the cotton may be controlled by a series of pigments which show different chemical performance.     

优异纤维品质陆地棉品种与转基因抗虫棉品种的配合力分析

[目的]探索抗虫杂交棉高产、优质、抗虫同步改良方法。[方法]利用10个优异纤维品质陆地棉品种和6个转Bt基因抗虫棉品种配组的10×6 NCII交配设计,对其产量、品质及抗虫性的配合力进行分析。[结果]Bt基因能在F1得到显性遗传,遗棉2号具有最好的产量性状一般配合力,AcalaSJ-3具有最好的纤维品质性状一般配合力,苏联8908×32B、Acala(1)×中棉所30等组合的各性状特殊配合力较好,亲本的一般配合力与组合间特殊配合力不存在显著相关性。     

彩色棉纤维色素提取和测定方法的研究

以白色棉、棕色棉和绿色棉的成熟纤维为材料,用有机溶剂(乙醇、乙醚、二甲苯),酸性、碱性溶液,以及HNO3/乙醇溶液,分别对不同颜色纤维中的色素进行提取. 结果表明,采用HNO3/乙醇溶液消煮法可以将彩色纤维中的色素物质提取出来. HNO3/乙醇的色素提取液在光谱波长为412 nm处有一个最大吸收峰;颜色深浅不同的棕色或绿色棉纤维提取液在这一波长处的吸收值差异显著,随着纤维颜色的加深提取液吸收值增大(0.063 4～0.990 0);白色纤维的提取液在412 nm处的吸收值很小(0.007 2),可忽略不计.因此,用HNO3/乙醇法提取棉纤维色素和用分光光度计比色法可以定量比较彩色棉纤维的色泽深浅. 在用酸性和碱性处理棕色和绿色棉纤维时,发现纤维颜色的深浅程度随处理溶液酸碱度的变化而变化,而且这种变化是可逆的.纤维中色素含量与纤维素含量存在负相关.