转基因抗草甘膦棉花对草甘膦的耐受性研究

为了明确转基因抗草甘膦棉花10-6001对除草剂草甘膦的耐受性,以转基因抗草甘膦棉花材料10-6001和常规棉花品种冀棉958（ CK）为试验材料,在棉苗6片真叶时叶面喷施不同浓度〔0（不喷施除草剂,人工除草, CK）、0.25％和0.50％〕的草甘膦溶液,分别于施药后0（当天下午）、1、7、14和21 d调查棉花的株高、药害级别、受害指数和死苗率,施药后35 d 调查棉花的死苗情况;分析2种棉花对不同浓度草甘膦的反应程度,并对其株高差异进行了显著性方差分析。结果表明：转基因抗草甘膦棉花品系10-6001对草甘膦的耐受性很好,喷施0.25％和0.50％草甘膦溶液的棉花在整个试验期间药害均较轻,表现为植株矮化,生长减慢,叶片略变小,且无死苗,株高方差分析结果显示与人工除草（ CK）相比差异均不显著;随着时间的延长,药害逐渐缓解。而常规品种冀棉958对草甘膦的耐受性很差,喷施0.25％和0.50％草甘膦溶液的棉花药害症状表现为植株矮化,生长缓慢,叶片变小、枯黄、褐化干枯,并且药害程度随着时间的延长而加重,药害级别和受害指数均高于10-6001,株高方差分析结果显示与人工除草（ CK）相比差异均达到了极显著水平,施药后35 d部分棉花出现整株枯死。     

木薯抗草甘膦突变株系离体筛选

以木薯(Manihot esculenta Crantz)品种桂热-6、桂热-4试管苗叶片为材料,研究草甘膦对愈伤组织增殖与分化的影响,以建立抗草甘膦的木薯离体筛选体系。结果表明,桂热-6、桂热-4幼叶愈伤组织诱导与增殖的适宜配方分别为改良B5+2,4-D 0.50~0.75 mg/L、改良B5+2,4-D 0.75 mg/L;愈伤组织分化不定芽的适宜配方分别为改良B5+TDZ 0.75 mg/L、改良B5+TDZ 0.75~1.00 mg/L。愈伤组织增殖过程中,桂热-6、桂热-4愈伤死亡率达到50%左右所需的草甘膦浓度分别为800、600 mg/L;愈伤组织分化过程中,桂热-6、桂热-4愈伤组织死亡率达到50%左右所需的草甘膦浓度分别为600、400 mg/L。在含草甘膦的愈伤组织增殖培养基、愈伤组织分化培养上分二步筛选获得了桂热-6木薯抗草甘膦无性系。温室幼苗喷施草甘膦试验表明,抗性无性系幼苗对草甘膦的抗性得到增强,研究结果可为木薯无性系变异育种研究提供参考。     

理化诱变筛选抗草甘膦大豆植株

分别应用紫外线和叠氮化钠对大豆种子进行诱变处理,以不同浓度草甘膦进行抗草甘膦大豆植株筛选。在40 m l/L草甘膦筛选条件下,紫外线照射处理(0.5、1、1.5 h)诱变筛选出15粒抗草甘膦大豆种子,叠氮化钠(2.5、5.0、10.0 mmol/L)浸泡处理(1、2、3 h)筛选出9粒抗草甘膦种子;紫外线与叠氮化钠复合诱变筛选出174粒抗草甘膦种子。将所筛选出的发芽种子播种,苗期喷施不同浓度草甘膦,最终筛选出对40 m l/L草甘膦具有抗性的大豆植株。     

转基因抗草甘膦棉花及其对草甘膦抗性的时空表达

草甘膦是一种非选择性除草剂,它通过竞争性抑制莽草酸途径中的5-烯醇丙酮莽草酸-3-磷酸合酶(EPSP合酶)干扰芳香族氨基酸的生物合成而发挥毒性作用。虽然获得抗草甘膦棉花的途径有多种,但当前用于生产的抗草甘膦棉花主要是以CP4-EPSPS基因转化棉花获得的。草甘膦对转CP4-EPSPS棉花的营养生长没有不利影响,但4叶期后喷施草甘膦会显著降低花粉粒的活性,抑制散粉、授粉和结实,导致转CP4-EPSPS棉花对草甘膦抗性呈现出一定程度的时空变化。草甘膦对抗草甘膦棉花(雄性)生殖器官的抑制效应一方面源于草甘膦在生殖器官内的大量积累,另一方面在于CP4-EPSPS基因在(雄性)生殖器官的低效表达。促进CP4-EPSPS基因在全株高效表达是提高棉花对草甘膦抗性的重要途径。     

喷施不同叶面肥对棉花前期生长发育和养分吸收的影响

为探索棉生长前期合理施用叶面肥的方法,研究了喷施不同质量浓度及配比尿素、硝酸铵和磷酸二氢钾对棉花前期生长发育和养分吸收的影响。结果表明,相比于对照(喷施清水),喷施叶面肥可加快植株生长速率,提高生物量积累量,增大叶面积。苗期喷施10 g/L尿素处理的棉株生长状况优于喷施等氮含量硝酸铵处理的棉株,但蕾期两处理差异不显著。根据喷施尿素质量浓度与棉株总干质量的函数关系,获得苗期最佳喷施尿素质量浓度为11.1 g/L,蕾期理论最佳喷施尿素质量浓度为49.1 g/L;虽然单一喷施5 g/L磷酸二氢钾效果逊于喷施10 g/L尿素,但是二者配合喷施效果最佳。综上,棉花前期配合喷施10 g/L尿素+5 g/L磷酸二氢钾的叶面肥能够为棉株生长提供更多的养分,增大光合面积,提高光能利用率,促进生长,为后期开花结铃奠定良好的物质基础。     

3种陆地棉下胚轴对草甘膦抗性筛选的鉴定

为了建立以草甘膦为选择标记且具有高效筛选效率的棉花遗传转化体系,研究选取WC,R15和新陆早45号这3个具有成功再生体系陆地棉的下胚轴为试验材料,分别以选择压2.5,5,10,20,50,100 mg/L的草甘膦质量浓度梯度进行草甘膦敏感性试验。结果表明,WC,R15和新陆早45号的最适抗草甘膦质量浓度分别是5,20,10 mg/L。说明不同陆地棉品种下胚轴具有不同的草甘膦抗性,选择合适浓度的草甘膦是获取阳性转化体的关键之一,研究为提高以草甘膦为选择标记的棉花转基因试验的筛选效率提供了技术支持。     

转基因抗草甘膦棉花室内发芽鉴定抗性方法

以2个转基因抗草甘膦棉花品系以及10个非转基因抗草甘膦棉花品种为材料,进行了室内发芽抗性鉴定。结果表明,含草甘膦溶液的沙床,对棉种的萌发无显著影响;置床8天时所有非转基因抗草甘膦棉花的试验品种均发芽不成苗且无侧根,偶有成苗也是矮小无侧根的畸形苗,且所有萌发的棉种均有明显不规则干枯凹陷的药害症状;转基因抗草甘膦棉花的试验品系均无药害症状,证明利用室内发芽试验鉴定转基因抗草甘膦棉花抗性的方法是准确可行的。     

磷酸脲缓解锰离子拮抗草甘膦的除草功效

随着抗草甘膦转基因作物种植面积的不断扩大,草甘膦已经成为世界上用量最大的除草剂之一。为了节约成本,人们通常将微肥和草甘膦混合喷施,但是当含有Mn2+的微肥(硫酸锰)与草甘膦混用时会显著降低草甘膦的除草功效,因此探索能够减轻或消除Mn2+对草甘膦拮抗效应的方法具有重要意义。本试验采用磷酸脲、草甘膦、硫酸锰三者的混合液喷施高羊茅,探索不同浓度(166 mg/L、500 mg/L、833 mg/L)的磷酸脲缓解Mn2+对草甘膦的拮抗作用。结果表明,在草甘膦和硫酸锰混合溶液中添加3种不同浓度的磷酸脲可以缓解甚至消除Mn2+对草甘膦的拮抗作用,与草甘膦、硫酸锰混合喷施处理组相比,磷酸脲和硫酸锰、草甘膦混合喷施降低高羊茅叶片的含水量和叶绿素含量,提高莽草酸和丙二醛(MDA)含量。磷酸脲浓度越高,三者混合喷施处理的除草效果越好,其中833 mg/L磷酸脲与硫酸锰、草甘膦混合喷施处理与单独喷施草甘膦处理的除草效果一样。单独喷施磷酸脲提高了高羊茅的株高和鲜质量。     

转基因抗除草剂棉花在简化制种技术方面的利用初探

自盛蕾期开始,用特定浓度的草甘膦溶液间隔不同时间喷施处理转基因抗除草剂棉花材料;从开花开始每天调查棉花的散粉情况,同时对处理定株进行人工授粉,对照进行人工去雄授粉。结果表明,各处理喷施除草剂不会造成植株死亡,但对其育性造成明显影响,在简化制种技术上有重要利用价值。     

抗草甘膦转基因油菜品种RG1和RG2的抗性测定

以转基因抗除草剂油菜RG1、RG2及陇油5号(CK)为材料,通过盆栽试验鉴定RG1、RG2及陇油5号对草甘膦的抗性.结果表明RG1、RG2对草甘膦具有很强的抗性,当草甘膦的喷施浓度达到4 000 mg/L时,RG1和RG2油菜可以正常生长.在甘肃永登县区域试验中,RG1和RG2的产量分别为3 952.5 kg/hm2和3 561.0 kg/hm2;在甘肃靖远县区域试验中RG1、RG2产量分别为3847.3 kg/hm2和3 535.0 kg/hm2.相比之下,陇油5号(CK)在永登县和靖远县的产量分别为3 568.5 kg/hm2和3 584.0 kg/hm2.     

喷施草甘膦对抗草甘膦油菜物质生产的影响

[目的]研究喷施草甘膦对抗草甘膦油菜物质生产的影响。[方法]以抗草甘膦油菜品种N07为试验材料,在施用氮、磷、钾和不施肥条件下,设置喷施草甘膦和不喷施草甘膦2个处理,测定油菜的产量、产量构成等。[结果]抽薹期喷施草甘膦,降低了抗草甘膦油菜初花期、终花期和成熟期各器官干重以及最终籽粒产量。籽粒产量的降低主要是由于角果数的减少所致,受每角粒数和千粒重的影响较小;抽薹期喷施草甘膦降低了抗草甘膦油菜抽薹后7d、初花期和盛花期叶片中以及结角中期角果皮中可溶性蛋白质含量和叶绿素含量。[结论]该研究可为抗草甘膦油菜的生产提供指导。     

DPC化控对转基因抗虫棉器官发育的影响

对关中棉区转基因抗虫棉DPC化控的适期、适量进行了研究。结果表明,在中等肥力7.5万株/hm2密度条件下,初花期用DPC30g/hm2化控对转基因抗虫棉的株型控制、叶面积分布、开花成铃和棉铃素质效果良好。蕾期化控延缓了前期弱生长势的转化进程,并对以后生长发育产生影响,花铃期化控作用较小。因此,转基因抗虫棉DPC化控应采取蕾期不控,初花期适量控,花铃期酌情控的模式。     

培育高产转Bt基因抗虫杂交棉的选择指数分析

对转Bt基因抗虫杂交棉皮棉产量的选择指数进行了分析。结果表明，由皮棉产量、衣分、单铃重，8．20蕾铃受害率组成的30号选择指数与由皮棉产量、衣分、单株铃数、单铃重、8．20蕾铃受害率组成的31号选择指数具有很大的遗传进度，分别比仅有棉产量选择的效率提高19．510％和20．780％。衣分、单株铃数、单铃重、8．20蕾铃受害率单独对皮棉产量的增产作用不大，但与皮棉产量组成选择指数时，能较大地提高遗传进度和选择效率。     

喷施草甘膦对抗草甘膦油菜糖氮积累的影响

[目的]探讨喷施草甘膦对抗草甘膦油菜糖氮代谢的影响,为抗除草剂油菜品种的选育和生产提供理论依据。[方法]通过小区试验研究喷施草甘膦对抗草甘膦油菜各器官糖氮含量的影响。[结果]抽薹期喷施草甘膦,抗草甘膦油菜初花期、终花期和成熟期各器官的可溶性糖含量和可溶性糖总量均明显增加;各器官的氮素含量和氮素总量明显减少;各器官的糖氮比明显提高。施N、施P、施K和不施肥条件下,喷施草甘膦上述各指标均有相似的变化趋势。[结论]各器官中呈现出糖增氮降的变化可能主要是由于含氮物质合成能力的下降所致。     

叶面喷施6-BA对棉花蕾铃形成及产量的影响

【目的】研究6-苄氨基嘌呤(6-BA)对棉花现蕾成铃和产量的影响,筛选适宜的6-BA喷施浓度,减少蕾铃脱落和增加棉花产量。【方法】以鲁棉研24号为供试材料,2018年在新疆兵团第八师石河子总场四分场三连进行叶面喷施6-BA试验,设置 0(CK)、20 mg/L(T1)、30 mg/L(T2)、40 mg/L(T3)四个浓度梯度。【结果】随着6-BA喷施浓度的增加,棉花果枝数和果节量增加,与CK相比,T1、T2、T3处理果节量分别增加了9.8%、13.2%和18.7%,且T2处理显著增加下部果枝外围果节数,上部外围果节数T3极显著高于CK达16.9%;浓度越高现蕾增加越多,而且可以延迟最大现蕾时间;T1、T2、T3分别增加了花后16~26 d、26~36 d、26~36 d的棉花成铃数,均提高了上部果枝内围果节的成铃概率;T2对铃数和铃重分别提高了12.4%和13.7%,籽棉产量增加27.82%。【结论】蕾铃期叶面喷施6-BA可以增加棉花成铃数和铃重,提高籽棉产量。6-BA浓度为30 mg/L时,棉花籽棉产量最高,达5 359.6 kg/hm。     

50%噻苯隆在棉田的应用效果及气候因素的影响

在棉铃吐絮35%～40%时喷施50%噻苯隆可湿性粉剂,研究其对棉花脱叶和吐絮效果的影响,并对气候因素的影响进行了分析.结果表明:该药剂对棉花具有理想的脱叶效果,用药剂量为150～300g/hm2(有效剂量)时,随用药剂量增加脱叶率提高;该药剂能促进棉铃吐絮,提高霜前花比例;用150～450g/hm2剂量处理,对棉花品质没有影响.温度、日照时数对棉花脱叶速度、脱叶率及吐絮率有一定影响.     

不同施氮时期对陆地棉叶片光合特性及产量构成的影响

在已确定棉花施氮总量的基础上,2011年进一步进行了不同施氮时期对陆地棉叶片光合特性和产量构成因素的研究。研究结果表明：在播前施150 kg·hm^-2基肥和花铃期施150 kg·hm^-2追肥的N3处理功能叶片的SPAD值和净光合速率在花铃期以后均处于较高水平,而叶面积指数则表现为蕾期和花铃期各追施150 kg·hm^-2氮肥的N4处理自花铃期保持最高水平,其次为N3处理。N3处理抑制蕾铃的脱落,其蕾铃脱落率分别比N2、N4处理低48.98%和44.44%。各处理皮棉产量以N3处理最高,达1324.7 kg·hm^-2,比施肥各处理的平均产量高出14.9%。     

锌肥喷施对棉株体内锌素分配动态变化的影响

[目的]探索棉花生长中对锌素吸收和积累的规律及不同浓度锌肥喷施对棉株体内锌素分配动态变化的影响.[方法]田间小区试验.[结果]苗期是棉花对锌素变化最敏感的时期;而蕾期和铃期是锌素吸收量最大的时期;花期生长最旺盛,吸收和消耗量均很大;虽然随着施锌水平的提高,各器官中锌含量都是逐渐升高的,但是总体来讲,苗期含量是最高的,蕾期和铃期差不多,其次是花期,吐絮期含量最低.[结论]根据不同棉花锌素吸收规律和不同生育时期对锌的消耗和积累规律来合理的补施锌肥,对棉花生产有重要意义.     

氮肥运筹对雹后重播受旱棉花生长特性及产量影响

【目的】研究氮肥运筹对雹后重播受旱棉花生长特性及产量影响。【方法】主区为正常蕾期灌水处理(CK),蕾期中度水分胁迫处理,副区为4种施氮比例不施氮(N₀)、以盛铃期为界限分为(蕾期肥+花期肥)∶铃期肥3∶7 (N₃₇)、(蕾期肥+花期肥)∶铃期肥5∶5 (N₅₅)、(蕾期肥+花期肥)∶铃期肥7∶3 (N₇₃),研究雹后重播受旱棉花的最佳氮肥运筹。【结果】在同一氮肥处理下,蕾期中度水分胁迫较CK处理生育进程提前,茎粗、有效果枝、倒四叶宽、双铃率以及LAI、Pn均有所降低,干物质最大积累速率及出现时间、拐点提前;干物质最大积累量、干物质向生殖器官分配比例,单株成铃数、籽棉产量有所下降,单铃重、衣分无显著差异;在同一水分处理下,铃期肥比例增加,生育进程延后,倒四叶宽增加;不同追肥比例在茎粗、有效果枝数、倒四叶宽、双铃率、 LAI、Pn均优于N₀处理,干物质最大积累量、最大积累速率、单株结铃数、籽棉产量均高于N₀处理;在正常蕾期灌水处理(CK)下N₅₅