转基因抗虫棉抗虫性与农艺性状的关系

以5个不同来源的转Bt基因抗虫品种及原始受体品种为材料进行半双列杂交并构建6个F2分离群体,对半双列杂交组合、亲本和6个F2分离群体进行田间比较试验和抗虫性鉴定,分析转入Bt基因以后转基因品种抗虫性和产量性状、纤维品质的表现.结果表明:Bt基因为显性遗传,Bt基因的引入对于杂交组合的纤维品质不具有显著的影响,但对于铃数的增加具有显著影响;在不同F2分离群体中,转基因抗虫棉的校正死亡率与烂铃率显著负相关,相关系数为-0.259～-0.495,抗性的提高对烂铃数的减少、成铃数的增加具有显著作用;不同拷贝数的转基因抗虫杂交种抗虫性不存在显著差异,Bt基因不具有明显的剂量效应.     

转Bt基因棉32B 不同生育期抗虫性的变化及其机理

对转Bt基因抗虫棉“32B”不同生育期抗虫性以及叶片中Bt毒蛋白、水溶性蛋白、总蛋白、单宁含量进行了测定与分析。转Bt基因棉各生育期抗虫性动态变化趋势为 :整个苗期抗虫性均较强 ,现蕾期有所下降 ,生长中后期显著下降至最低。研究表明 :32B棉叶中Bt毒蛋白含量的变化与生测抗虫性的动态变化一致 ,并与棉叶中蛋白质代谢呈正相关 ,苗期叶片中蛋白质合成代谢旺盛 ,Bt毒蛋白含量则高 ;生长后期叶片中蛋白质合成代谢衰退 ,Bt毒蛋白含量则降低 ;叶片中单宁含量与生测抗性及叶片蛋白质含量、Bt毒蛋白含量均呈负相关 ,表明单宁与Bt毒蛋白含量及抗虫性之间可能存在拮抗作用     

陆地棉分子标记辅助轮回选择聚合育种——Ⅰ.群体创建与基础群体的评价

 以抗黄萎病轮回选择基因库g2中的不育株为主体亲本,分别与高强纤维品系P7235、抗黄萎病种质P60182转Bt基因抗虫棉山西Bt(SHXBt)和中心Bt(ZHXBt)杂交后再进行聚合杂交,合成用于分子标记辅助选择的基础群体C0。随后进行分子标记辅助选择和表型选择,共获得P1、M1、MP1、P2、M2和MP2等6个选择群体。分析C0群体中的3种分子标记,发现基础群体C0的遗传基础是平衡的。将C0、g2与对照SU12进行比较,C0群体的抗虫性和各纤维品质性状均显著或极显著优于g2和SU12,早熟性和产量性状不显     

Bt棉抗虫性与产量构成因素的相关性测定及分析

选用经杂交转有的11个Bt抗虫棉品系，进行了抗虫指数与产量构成性状的相关性测定，探讨担棉体内导入外源抗虫基因与其主要经济性状基因的相关性质及程度。结果表明，抗虫指数与产量、铃重呈极显著负相关，相关系数分别为-0．8148，－0．8027。因此提出，抗虫育种应在抗虫性稳定的基础上，保持农分，主攻铃重。     

种植密度对转Bt棉纤维杀虫蛋白表达量及氮代谢的影响

为了探讨种植密度对转基因抗虫棉纤维中杀虫(Bt)蛋白表达量的影响及其氮代谢机制,以Bt棉常规种泗抗1号和Bt棉杂交种泗抗3号为试验材料,比较1.5×10⁴、3.0×10⁴、4.5×10⁴、6.0×10⁴、7.5×10⁴ 株·hm^-2五个种植密度下转Bt棉杀虫蛋白表达量及其氮代谢的差异。结果表明,纤维中Bt蛋白表达量随种植密度增大呈上升趋势。相关分析表明,单株铃数、单铃体积、单铃干重与Bt蛋白表达量均呈显著负相关。纤维中氮代谢生理相关指标中,可溶性蛋白含量及谷氨酸丙酮酸转氨酶(GPT)和谷氨酸草酰乙酸转氨酶(GOT)活性随种植密度的增大而升高,但游离氨基酸含量、蛋白酶和肽酶活性随密度增大而下降。纤维中Bt蛋白表达量与可溶性蛋白含量、GPT和GOT活性呈显著正相关,而与游离氨基酸含量、蛋白酶和肽酶活性呈显著负相关。可见,提高种植密度降低了棉铃生长,但提高了纤维中Bt蛋白的表达量,且Bt蛋白表达量的提高与植株氮代谢生理密切相关。因此,在生产中通过协调种植密度既可以保持棉铃适度发育,又有利于提高棉纤维中Bt蛋白的表达量,为提高Bt棉产量器官抗虫性提供栽培基础。     

高品质抗虫棉花新种质的培育

以3个野生棉种质渐渗系为基础材料,通过与转Bt基因抗虫棉品种(系)杂交,利用常规育种程序,开展高品质抗虫棉花新种质的培育.通过对9份杂种后代的高世代品系进行抗虫性状的标记基因检测、抗虫性鉴定、农艺性状鉴定和纤维品质检测,培育出4份高品质抗虫棉花新种质.高品质抗虫棉花新种质系可以作为高品质、高产、抗病虫棉花新品种选育的桥梁亲本,多目标性状聚合到同一亲本中,有利于加速育种进程.     

冬小麦抗白粉病性与主要农艺性状间的相关分析

小麦白粉病是小麦生产的主要病害之一。为了探讨小麦对白粉病抗性与主要农艺性状的关系,以山西省农业科学院经济作物研究所选育的15个小麦新品系为材料,在抗白粉病性鉴定和考察主要农艺性状的基础上,对抗白粉病性和主要农艺性状进行了相关分析。结果表明:有效穗数与白粉病病指存在着极显著的正相关(R=0.897**),单穗粒重、千粒重与白粉病病指存在着显著的负相关(R=-0.623*和R=-0.588*),而穗长、单穗粒数与白粉病病指存在负相关但不显著(R=-0.276和R=-0.320),株高、有效小穗数和不孕小穗数与白粉病病指相关系数较小,不相关。     

陆地棉高强纤维品系和Bt基因抗虫棉的配合力与杂种优势研究

 采用NCⅡ设计 ,以 5个高强纤维品系为母本 ,12个Bt基因抗虫棉品系为父本配制杂交组合 ,分析了高强纤维品系与Bt基因抗虫棉品系杂交组合性状的配合力效应和杂种优势表现。结果表明 ,籽、皮棉产量、单株铃数和铃重具极显著的特殊配合力 (显性 )方差 ,衣分的一般配合力 (加性 )和特殊配合力方差均极显著 ,纤维品质2 .5 %跨长、比强度和麦克隆值具极显著的一般配合力方差。产量构成因素的优势单株铃数 >铃重 >衣分 ;纤维品质性状的群体平均优势 2 .5 %跨长 >麦克隆值 >比强度 ,竞争优势比强度 >2 .5 %跨长 >麦克隆值。利用高强纤维品系与Bt基因抗虫棉品系配制的杂交组合 ,F1代皮棉产量较现有推广品种增产 17.0 %以上 ,纤维比强度提高 ,长度增加 7.0 %以上 ,细度提高 4 .0 %以上。     

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。     

转基因抗虫棉毒蛋白含量时空变化及抗棉铃虫效果初探

采用ELISA法(酶链免疫法)、室内初孵棉铃虫生化检测法,研究和分析了单价(Bt)转基因抗虫棉及双价(Bt/CpTI)转基因抗虫棉不同生育期以及花铃期不同器官的杀虫蛋白含量、棉铃虫死亡率变化趋势以及它们之间的关系.结果表明,转Bt基因棉Bt杀虫蛋白含量在棉花生育过程中呈时空动态变化.在时间分布上,各生育期顶尖平展叶表现为:初花期＞蕾期、花铃期＞苗期＞吐絮期;在花铃期,各器官表现为:功能叶＞嫩叶＞小蕾、幼铃＞花器官＞苞叶＞老叶.室内生化测定幼虫死亡率与棉株Bt杀虫蛋白含量动态变化一致;3份材料间Bt蛋白含量以502最高,503最低,119居中;抗虫性则以503较好,502和119的抗虫性表现与各自Bt蛋白含量一致.     

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。     

陆地型长绒棉新种质F2代主要经济性状相关及通径分析

陆地型长绒棉亲本98301与高产亲本石远321杂交,对F2分离群体Len（2．5％跨长）、Un（纤维整齐度）、Str（束纤维拉力,g／tex）和Mic（麦克隆值）4个纤维品质性状及单株籽棉产量（霜前）、单株皮棉产量（霜前）、衣分、单株铃数（霜前收获铃数）、单铃重、籽指、青铃率7个产量性状间相关系数和通径系数进行分析。结果表明,Un与Str和Mic分别呈极显著正相关,Un与Len为显著负相关;Len与Str为极显著正相关;Str与Mic为负相关。Un与籽棉产量、皮棉产量、衣分和单株铃数间均呈极显著或显著正相关;Len与籽指、单铃重和青铃率间为正相关,而与衣分间为负相关;Str与籽指和青铃率之间为显著正相关;Mie与单株铃数和籽指间为正相关。通径分析表明,与皮棉产量有正向直接作用的性状是单株铃数〉单铃重〉衣分〉籽指。4个纤维品质性状中以Mic与皮棉产量间的负向直接作用最为重要,Str对皮棉产量直接作用为正值,它通过单株铃数、单铃重及Mic对产量的间接作用均为正值;Len通过单铃重和铃数对皮棉产量的正向间接作用有利于实现育种目标,而Len通过衣分对皮棉产量的负向间接作用在后代选择时应加以重视。     

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。     

不同栽培方式对高品质棉花生长发育·产量和纤维品质的影响

采用露地移栽、地膜移栽、地膜移栽去早蕾和直播地膜4种栽培方式,研究不同栽培条件对棉花生育特性、产量和纤维品质的影响。结果表明:与地膜直播棉、露地移栽棉、移栽地膜棉相比,移栽地膜棉去早蕾处理生育期、株高和株高日增量、果枝数和果节量基本合理,节枝比增加,伏桃和早秋桃比例高,单株成铃数和单铃重显著增加,产量最高;纤维长度、整齐度、纤维强度、伸长率、反射率和纺纱均匀度指数等品质指标得到明显改善,达到了促进棉花早发、提高产量和改善纤维品质的目的。     

不同生态环境下陆地棉转基因抗虫杂交棉遗传效应及杂种优势分析

 【目的】探讨不同生态环境下陆地棉转基因抗虫杂交棉遗传效应及杂种优势，为抗虫杂交棉选育和应用提供指导。【方法】采用MINQUE统计方法、ADE遗传模型对10陆地棉亲本材料及其24个F1转基因抗虫棉杂交组合（6×4）的产量和品质性状的3个生态区试验资料进行分析。【结果】单铃重、衣分、皮棉产量和伸长率、2.5%跨长、比强度、麦克隆值主要受遗传主效因控制,子棉产量、亩铃数和整齐度受环境效应影响非常明显；在遗传主效应中，除铃重外，其余4个产量性状中显性效应值大于加性效应值,5个品质性状加性效应值均大于显性效应值；通过群体平均优势（Hpm）和群体超亲优势（Hpb）与环境互作效应分析，皮棉产量、衣分稳定性较好，子棉产量和铃数稳定性较差；产量性状与环境互作效应值较大，而品质性状与环境互作效应值较小。【结论】产量性状表现出一定的杂种优势，而品质性状的杂种优势表现不明显；棉花品质性状在一个环境可选育，而产量性状必需结合生态环境选育,才能达到育种目标。     

河北省杂交棉产量构成因素研究

为了更高效地进行杂交棉品种选育,利用2006~2015年近10 a的河北省棉花区域试验资料,采用相关分析和多元逐步回归分析的统计方法,对影响杂交棉产量的构成因素进行了分析。相关分析结果表明:4个产量构成因素中,皮棉产量与单铃重呈极显著的正相关,与衣分和单株铃数呈不显著的正相关,与子指呈不显著相关;多元线性回归、偏相关分析和通径分析结果表明,4个产量构成因素均对皮棉产量有一定意义,对皮棉产量的贡献度顺序为单铃重衣分单株铃数子指。因此,在杂交棉品种选育时,应尽力提高杂交棉的单铃重,同时重视协调与衣分和单株铃数的相互关系,从而大大提高棉花的皮棉产量。     

抗虫基因导入对棉花形态产量性状的影响

从棉花形态性状和产量形成特征2个方面比较系统地研究了抗虫基因导入对棉花农艺性状的影响,研究结果表明：转基因抗虫棉的单株结铃数、成铃率高于其受体品种;单株果枝数、单株果节数、铃重、衣分低于受体品种。抗虫基因导入引起的结铃性增强效应与铃重、衣分减弱效应相平衡,使得转基因抗虫棉的皮棉产量与受体品种基本持平。     

特早熟陆地棉熟性产量品质的遗传相关分析

应用5个特早熟陆地棉品种进行完全双列杂交,对亲本、F1、F2三个世代研究表明:子棉产量、皮棉产量、单株结铃数以显性效应为主,加性次之;单铃重以加性效应为主,显性次之;衣分以显性效应为主,无加性效应,有微弱的上位性效应。生育期、霜前花率、铃期等早熟性状以加性效应为主,显性次之。纤维上半部平均长度、断裂比强度、马克隆值、伸长率、纺纱均匀指数、反射率等品质性状以加性效应为主,显性和上位性效应较小或者不存在。环境因素对产量、熟性及品质等性状均有极显著的影响效应。遗传和表型相关分析得出,子棉、皮棉产量与单株结铃数、衣分、霜前花率间均呈(极)显著正相关,与单铃重、生育期均呈(极)显著负相关。纤维上半部平均长度、断裂比强度、纺纱均匀指数三个性状间均呈极显著正相关,与马克隆值、霜前花率间均呈极显著负相关,与其他早熟性状和子、皮棉产量间均呈(极)显著正相关。马克隆值与产量、早熟性状间的相关性正好与以上三性状相反,均达(极)显著水平。     

转基因抗虫棉农艺性状及光合特性

以转基因抗虫棉中棉所41、SGK321、郑199和其相应的受体品种中棉所23、石远321、中棉所12为试验材料,研究抗虫基因导入对棉花生长发育的影响。结果表明,转基因抗虫棉株高低于其受体品种,单株结铃数、成铃率高于其受体品种,铃质量、衣分低于其受体品种。抗虫基因导入引起的结铃性增强效应与铃质量、衣分减弱效应相平衡,使得转基因抗虫棉的皮棉产量与其受体品种基本持平。转基因抗虫棉的光合强度和叶绿素含量在7月8日以前低于其受体品种;7月8日-7月26日高于其受体品种;7月26日以后递减速率高于其受体品种。