播期对麦(油)后直播棉产量、品质及氮磷钾利用的影响

为明确长江流域下游棉区麦(油)后直播棉生产的适宜播期,本研究以?中棉所50‘为材料,于2017—2018年进行大田试验,研究不同播期(5月15日、5月25日、6月4日、6月14日和6月24日)对直播棉产量、品质及养分利用的影响。结果表明,播期推迟,棉花生育进程推迟;花铃期日均温和日照时数降低、有效积温先升高后降低且以6月4日播期花铃期有效积温最高。可见,前3个播期棉花花铃期温光条件较好。棉株与生殖器官的生物量及氮磷钾累积量随播期推迟降低,且前3个播期的棉株生物量和养分累积进入较高速率累积期早于后2个播期的棉株。随着播期的推迟,直播棉成铃数与皮棉产量显著降低。与5月15日播期相比,其余4个播期直播棉的皮棉产量分别降低15.9%～16.9%、13.1%～16.9%、26.9%～33.5%、58.2～62.0%。100kg皮棉氮、磷和钾吸收量随播期推迟而增加,但养分利用效率降低。不同播期间,以6月4日和6月14日播期棉纤维综合品质较优。综上,本试验条件下,5月15日—6月4日是长江流域棉区麦(油)后直播棉获得较高产量的适宜播期,该播期内适当推迟播种有利于棉花优质纤维的形成。     

雌雄栝楼的差异及其性别决定机制研究进展

为了解栝楼雌雄株的差异,从植株形态、生理、性别相关多态性标记等方面对雌、雄栝楼进行了比较,综述了其他雌雄异株植物性别决定机制的研究进展,为雌雄栝楼的性别鉴定和研究提供参考依据。     

棉花施用脱叶剂对相邻未着药叶片生理活性的影响

【目的】研究脱叶剂噻苯隆(Thidiazuron, TDZ)处理后,未着药叶片对脱叶剂的响应机理。【方法】以中棉所50为材料,分析TDZ涂抹叶片不同时间(1 d、3 d、6 d、10 d)后其相邻未着药棉花叶片的光合与叶绿素荧光特性、内源保护酶活性及内源激素含量等的变化。【结果】棉花叶片涂抹TDZ 6 d后着药叶片脱叶率达到100%,而其相邻未着药叶片在试验期内(TDZ处理后10 d)无脱落。在TDZ施用的前期,未着药棉花叶片净光合速率(Pn)迅速降低,之后逐渐升高恢复至清水对照(CK)水平。TDZ施用亦降低了未着药棉花叶片光系统II的最大光化学效率(Fv/Fm)、PSII量子产量(ΦPSII)、电子传递速率(Ret)和光化学猝灭系数(qP),提高了非光化学猝灭系数(qNP);但在处理后10 d,各叶绿素荧光参数逐渐恢复到CK水平。TDZ施用显著提高了相邻未着药棉花叶片的超氧化物歧化酶活性,对过氧化物酶活性影响较小,而降低了丙二醛含量。TDZ施用后的3 d、6 d,未着药叶片的脱落酸(Abscisic acid, ABA)含量显著低于CK,而在处理后10 d,ABA含量与CK无差异;TDZ处理对未着药棉花叶片的生长素含量影响较小。【结论】棉花施用噻苯隆显著影响相邻未着药叶片的光合、叶绿素荧光特性、内源保护酶活性及内源激素含量,但药后10 d时未着药叶片的生理活性逐渐恢复到正常水平,这可能是其未脱落的部分原因。     

双价抗虫转基因棉花研究

构建了携带人工合成的GFM CryIA杀虫基因和经过修饰的CpTI基因的高效双价杀虫基因植物表达载体pGBI121S4ABC。采用花粉管通道法,将pGBI121S4ABC转入到石远321、中棉所19号、3517和541中国棉花生产品种中,首次获得了双价转基因抗虫棉株系。叶片室内抗虫生物学鉴定表明,抗性好的株系棉铃虫幼虫校正死亡率大于96%;经分子检测,证实了双价杀虫基因在棉花基因组中的整合与表达。     

转基因抗虫植物研究进展

1983年第一例转基因植物诞生,1987年首次报道有抗虫性的转基因植物问世[1,2].在我国以转基因抗虫棉为代表的转基因抗虫农作物研究获得了相当的成功,引起了广泛关注.以下着重对当前所使用的各种抗虫基因进行归纳概述,对转化方法加以简单评价,就昆虫抗性问题进行一些探讨.     

菊科植物青蒿细胞色素P450基因家族分析

菊科植物青蒿由于体内含有青蒿素-目前世界公认的抗疟疾首选药物,而倍受科学家的关注.本研究从NCBI中下载到青蒿P450全部全长序列,经过一致性鉴定,共获得41个P450单加氧酶基因.根据P450标准命名规则,这41个基因分布在3个基因簇的11个家族中.与水稻、拟南芥P450比对发现,拟南芥中所特有的CYP82、CYP83和CYP716中有3个家族在青蒿中出现,而水稻特有的CYP92家族在双子叶植物青蒿中也存在.对青蒿P450蛋白的理化性质和结构特性进行了分析,次级结构分析表明,青蒿P450蛋白二级结构极其相似,其高级结构以α-螺旋为主.     

棉花EPSPS基因一个可变剪接体的克隆及功能分析

可变剪接是生物体基因在转录过程中存在的普遍现象,该现象是导致蛋白质功能多样性的重要原因之一,但是在棉花中关于功能基因可变剪接事件的报到相对较少。本文在克隆棉花EPSPS(5-enolpyruvylshikimate 3-phosphate synthase)基因的过程中,发现了该基因的一条可变剪接序列。运用生物信息学的方法研究发现,该序列比正常的EPSPS基因的c DNA序列少152 bp,这造成了终止密码子在该序列的提前出现;正常的EPSPS基因内含子的剪切都遵循常见的"GT-AG"剪切规律,而该可变剪接序列最后一个内含子的剪切是按照"AT-AC"规则进行;该可变剪接序列预测的三维结构模型同正常的EPSPS基因的三维结构存在显著差异。将该可变剪接序列插入到原核表达载体p ET32a,随后将构建好的原核表达重组载体转化入大肠杆菌菌株BL21(DE3)Δaro A,通过在M9基本培养基中的生长研究发现该可变剪接序列不具备正常EPSPS基因所具有的功能。本研究结果丰富了棉花EPSPS基因转录本存在的形式,为深入研究棉花EPSPS基因的转录机制打下了基础。     

棉花诱导长柱头杂交制种及配套技术研究

旨在减少棉花杂交制种用工,提高棉花杂交制种工效,降低棉花杂交种子生产成本。采用GA₃溶液诱导棉花长柱头,不去雄直接授粉;采用小型强磁高速电动机作为动力,研制小型田间快速采粉器,同时研制与采粉器配套使用的简易授粉器。通过多年的研究,研制出一种新的杂交棉制种新方法,即用100 mg/kg浓度的GA₃溶液,处理8~18天母本的幼蕾,每花点滴量150~200 μL,开花当天,不去雄父本花粉直接授予母本伸长的柱头上;研制出与之相配套的棉花快速采粉器和低温贮能式授粉器,操作简便,田间采粉速度快,授粉效率高,生产的杂交种子纯度在95%以上,符合国家良种要求。该研究将稳定的诱导技术与采粉器和授粉器结合应用于棉花杂交制种,可节省大量用工,综合提高制种工效30%以上。     

N+离子注入陆地棉花粉对胚珠DNA及M1代cDNA表达的影响

通过对胚珠DNA的SSR标记分析,在DNA水平上检测氮离子束诱变后胚珠的多态性变化,结果表明,离子注入陆地棉花粉后再给雌蕊授粉,会对胚珠的DNA多态性产生影响,表明在一定程度上改变了花粉中精细胞的DNA序列;利用抑制性消减杂交(SSH)分离N+离子诱变花粉和对照正常花粉分别给雌蕊授粉后产生的M1代植株叶片间表达有差异的cDNA片段,建立差异表达cDNA文库。已测序的有50个缩减cDNA克隆,根据BLAST网络服务检索查询EMBLGen、 Bank、DDBJ和PDB的核苷酸序列数据库以及蛋白质氨基酸序列数据库,进行序列联配,结果发现52%序列在数据库中都有同源的棉属来源的EST。38个EST与其他物种已知基因部分区域的同源性为56%-100%,占总EST的76%;5条EST序列能在数据库中检索到同源性序列,但其功能（占10%）尚不清楚;9个EST能在数据库中发现为推测蛋白,占18%;4个EST在GenBank中没有查到对应的同源序列,占8%。     

硝化还原假单胞菌SPQ03 PnSoxRS调控子的克隆和功能初步分析

从对百草枯具有高度抗性的硝化还原假单胞菌(Pseudomonas nitroreducens)菌株SPQ03中分离了PnSoxR和PnSoxS调控子.ScanProsite程序分析结果表明,SoxR氨基端含有一个MerR家族特有的DNA结合域,羧基端含有4个半胱氨酸残基,是MerR家族成员之一;SoxS是AraC家族成员,含有2个典型的AraC-HTH保守域;PnSoxR所编码的氨基酸与大肠杆菌SoxR的一致性为98%,而与同属的铜绿假单胞菌(Pseudomonas aeruginos)SoxR的一致性仅为56%,PnSoxR与大肠杆菌SoxS的一致性为100%,铜绿假单胞菌中没有发现SoxR基因存在.将PnSoxR和PnSoxS分别转化E.coli BL21,发现PnSoxS能赋予BL21百草枯(Paraquat)抗性.