早熟棉花新材料生理指标动态变化规律

选用生产上推广的早熟棉花新品种"中棉所50"、"中棉所64"作对照,研究了5份早熟棉花新材料不同生育期的可溶性蛋白、可溶性总糖、脯氨酸含量、丙二醛含量和过氧化物酶活性的变化规律。结果表明:开花期较高的可溶性蛋白含量,花铃期较高的可溶性糖,吐絮期较高的过氧化物酶(POD)活性可以作为材料选择的指标,脯氨酸和丙二醛含量只适宜作逆境胁迫程度的参照。     

棉花株型性状的遗传分析

探讨棉花株型性状的遗传规律,为通过株型育种提高棉花产量提供理论依据,该研究应用主基因+多基因混合遗传模型和分析方法,对以短季棉品种百棉2号和中晚熟材料TM-1形成的P1、P2、F1、B1、B2、F2 6个群体,进行了棉花株型性状的遗传研究.结果显示:总果枝数、株高/果枝长度和主茎节间长度受2对加性-显性-上位性主基因+加性-显性-上位性多基因控制(E-0);有效果枝数受2对加性-显性-上位性主基因控制(B-1);株高受1对加性-显性主基因+加性-显性-上位性多基因控制(D-0);果枝长度受1对加性主基因+加性-显性多基因控制(D-2);果枝节间长度受加性-显性-上位性多基因控制(C-0);总果节数受2对加性主基因+加性-显性多基因控制(E-3);果枝夹角受1对完全显性主基因+加性-显性多基因控制(D-3).总果枝数、株高、主茎节间长度和总果节数以主基因遗传为主;果枝夹角以多基因遗传为主;有效果枝数属于典型的主基因遗传;果枝节间长度属于典型的多基因遗传;果枝长度、株高/果枝长度以主基因和多基因遗传并重.表明:对以主基因遗传或以主基因遗传为主的性状可采用单交重组或简单回交转育的方法;对以多基因遗传或以多基因遗传为主的性状可采用聚合回交或轮回选择累积增效基因的方法;对以主基因和多基因遗传并重的性状要根据其主基因和多基因的相对效应大小分别考虑,最终达到主基因、多基因同时得到改良的育种效果.     

航天诱变百棉1号SP_2代的生物学效应

以棉花新品种百棉1号为试验材料,将百棉1号对照及SP2代诱变材料的主要纤维品质指标进行聚类分析,同时测定主要生理指标。结果表明,将百棉1号对照及SP2代诱变材料划为3类,其中第Ⅱ类(A082456)绒长(31.58mm)、马克隆值(4.58)、比强度(29.42cN/tex)均比对照好,纤维品质综合表现最优;第Ⅱ类的生理指标可溶性糖含量、脯氨酸含量最高,抗寒性抗旱性增强;第Ⅱ类农艺性状的第一果枝节位最低,单株成铃数最多,结铃早,较对照早熟。表明经航天诱变后,第Ⅱ类(A082456)可以作为品质优良材料加以利用。     

短季棉航天诱变的主要纤维品质性状变化及生理指标研究

为了对利用航天诱变育种技术改良短季棉纤维品质提供参考,同时拓宽短季棉种质资源。试验对经航天诱变处理的短季棉百棉2号SP2代主要纤维品质指标系统聚类。结果表明,航天诱变单株和对照共聚为2类:第Ⅰ类种质材料经航天诱变绒长明显变短、变粗,适合作粗短绒棉种质利用;第Ⅱ类种质材料绒长明显变长、变粗,适合作绒长种质利用。     

外源抗虫基因对棉花杂种优势的影响

为研究外源抗虫基因对棉花杂种优势的影响,本研究通过对3对杂交棉组合的产量性状和品质性状的分析得出,外源基因的引入,可以提高杂交棉产量,但对棉花品质性状的改变并没有显著的影响。转基因杂交棉组合的产量性状和品质性状的相关性为负相关,产量和产量构成要素之间呈极显著正相关,品质和品质构成要素之间多呈正相关。     

陆地棉品种百棉1号主要株型性状的遗传研究

对陆地棉品种百棉1号主要株型性状进行了主基因-多基因混合遗传分析。结果表明,株高、果枝长度、株高/果枝长度、主茎节间长度、果枝节间长度、总果节数、总果枝数、有效果枝数和果枝夹角的最适模型分别为D-4、C-0、D-4、D-2、E-0、D-2、B-1、B-1和C-0,除果枝长度和果枝夹角外,其它性状均检测到主基因。总果枝数、有效果枝数和果枝节间长度为主基因遗传或以主基因遗传为主,对其可采用单交重组或简单回交转育转移增效主基因;株高、株高/果枝长度、主茎节间长度、果枝长度和果枝夹角为多基因遗传或以多基因遗传为主,对其可采用聚合回交或轮回选择累积增效多基因;总果节数以主基因和多基因遗传并重,对其可根据主基因、多基因相对效应大小分别考虑。     

不同生态环境下短季棉早熟及相关性状的混合遗传

分别在河南新乡和新疆石河子2个生态环境下,对短季棉早熟及相关性状进行了主基因-多基因混合遗传分析。结果表明,除花铃期和衣分外,其它性状在2个环境中均检测到主基因。2个环境生育期的最适模型相同且主基因与多基因分量趋势一致,果枝始节、铃重虽最适模型相同,但主基因与多基因分量趋势相反,苗期、蕾期、花铃期、衣分、果枝始节高度2个环境最适模型不同。生育期在不同生态环境早代选择有效,果枝始节高度和果枝始节可作为鉴定早熟性的可靠形态指标。2个环境生育期、蕾期和果枝始节高度均以主基因遗传为主,其它性状均分别以主基因遗传为主或以多基因遗传为主,针对各性状的遗传模式提出了具体的育种策略。     

陆地棉酵母双杂交cDNA文库及VdSCP7诱饵载体的构建

由大丽轮枝菌(Verticillium dahliae)引起的棉花黄萎病是制约我国棉花生产的首要病害,严重影响棉花的产量与品质。为研究棉花与黄萎病菌互作的分子机制,本研究以国审棉百棉1号为材料,提取被大丽轮枝菌侵染的棉花根部总RNA,检测质量并用DNase Ⅰ处理后,用RNA 5'末端的模板转换方法,即SMART技术合成双链cDNA,再经酶切、过柱纯化去除短片段后,连接至pGADT7载体上构建棉花cDNA文库。VdSCP7是定位于寄主细胞核的大丽轮枝菌效应因子,能激发棉花的免疫反应,增强棉花抗病性。以大丽轮枝菌cDNA为模板扩增VdSCP7,产物纯化后重组到载体pGBKT7上构建诱饵载体pGBKT7-SCP7。诱饵载体经酶切及测序鉴定后,转化到酵母AH109中,鉴定诱饵蛋白毒性并检测诱饵载体是否存在自激活活性。结果表明,获得了库容量为2×10⁶ CFU的棉花cDNA文库,文库片段多样性良好,文库重组率约94%,质粒文库滴度约2.0×10⁹ CFU·mL^-1,满足酵母双杂交cDNA文库构建要求。酶切及测序结果表明,诱饵载体pGBKT7-SCP7构建成功且经过鉴定后无毒性、无自激活活性。本研究结果为棉花抗黄萎病基因的筛选及VdSCP7和棉花互作机制的解析奠定了基础。     

百棉1号纤维初期发育规律及元素含量研究

利用扫描电镜(SEM)与x射线能谱仪(EDS)对河南省审定品种春棉百棉1号初期纤维发育进行观察和元素组分能谱分析,研究棉花纤维初期发育及其所含矿质元素与纤维发育的关系。结果表明:在棉纤维细胞启始阶段(-2~0 d)胚珠表皮细胞迅速分化并在胚珠表面形成球形突起,而且含有较多的P和Mg元素;伸长阶段胚珠表皮细胞发育成纤维并快速伸长,在此阶段纤维细胞含有较多的K和Ca元素,根据棉纤维初期发育与矿质元素的关系在棉花苗期和初花期增施P肥、K肥和Ca肥有利于棉花的优质高产。     

草铵膦对棉花根系发育影响及其生理机制

草铵膦(Phosphinothricin,PPT)在生产上使用后易在土壤中残留,但其对根系生长发育的影响国内尚无报道.在温室内水培条件下用不同浓度PPT处理棉花幼苗根系,研究PPT对棉花根系发育的影响及其生理机制.结果表明,当PPT浓度为1 mg/L时,植株根系的总长度、面积和体积显著减小,随着PPT浓度的上升,棉花根系的总表面积、根长和体积的受抑制程度增大,当处理浓度大于5 mg/L时,根系的总表面积、根长和体积的受抑制程度达到最大.随着PPT处理浓度的增加,谷氨酰胺合成酶(glutamine synthetase,GS)的活力也显著下降,从而导致铵积累,这可能是草铵膦抑制根系生长的重要原因.