短季棉杂交种中棉所68选育及栽培技术

中棉所68(中夏杂04)是由中国农业科学院棉花研究所以育种中间材料MC502系为母本,与抗虫棉品系MK428杂交育成的早熟、丰产、抗病杂交新组合.2004-2005年参加本所短季杂交棉比较试验,2006-2007年参加河南省短季杂交棉品种区域试验,2007年参加河南省短季杂交棉品种生产试验,同年获得国家农业转基因生物在河南省生产应用安全证书,证书号:农基安证字(2007)第130号.2008年通过河南省品种审定委员会审定,审定编号:豫审棉2008014.     

陆地棉开花相关基因GhFLP1的克隆与功能验证

为了明确陆地棉开花促进因子基因的作用,以中棉所36叶片基因组DNA和cDNA为材料克隆得到了开花相关基因Gh FLP1,分析了其特征及功能。该基因全长为537 bp,包含339 bp开放阅读框,编码112个氨基酸。预测分子量约为12.176 kDa,理论等电点为9.13。组织特异性表达分析表明,该基因在花蕾中优势表达,且在早熟品种(中棉所36、中棉所74)中表达量高于中熟品种(中棉所60、鲁棉研28)。启动子序列分析和外源激素处理实验表明该基因受水杨酸和赤霉素调控。农杆菌介导转化拟南芥发现,该基因能促使拟南芥莲座叶减少,开花期提前。荧光定量结果表明,在转基因拟南芥中,内源开花相关基因AtFT、AtLFY、AtAP1和AtSOC1表达量不同程度上调,AtFUL表达量基本不变,AtFLC表达量下调。研究结果显示该基因可能参与陆地棉开花时间的调控,为创制转基因早熟棉花新材料打下基础。     

优质短季棉品种中棉所36的选育及栽培要点

以优质、丰产的育种材料H10 9为母本 ,与抗病、早熟的中棉所 16选系中 662为父本杂交 ,经 9a 18代的南繁北育、病圃锻炼和生态育种等手段 ,最终选育出优质、高产、早熟、抗病虫的短季棉品种中棉所 3 6。该品种生育期 113d ,霜前皮棉产量比对照品种增产 16.8% ,在兼顾丰产性的同时 ,注重纤维品质优良性的筛选 ,属优质高效棉新品种     

棉花抗细胞凋亡基因GhDAD1的克隆、定位及表达分析

【目的】克隆陆地棉抗细胞凋亡新基因GhDAD1,为陆地棉细胞凋亡的分子机制提供依据,为培育不早衰陆地棉品种提供理论基础。【方法】采用RT-PCR以及电子克隆获得陆地棉GhDAD1的基因组序列以及全长cDNA序列并进行生物信息学分析,然后通过荧光原位杂交(FISH)技术进行染色体定位,利用real-timePCR进行表达模式分析,分析6-BA、乙烯、H2O2、SA以及NO对GhDAD1表达量的影响。【结果】棉花GhDAD1编码阅读框全长354bp,包含5个外显子,4个内含子以及232bp的5′非编码区和280bp的3′非编码区。氨基酸序列分析表明,GhDAD1蛋白属于DAD家族,与柑桔、拟南芥GhDAD1蛋白的相似性分别为91%和88%,起始密码子区符合Kozark规则,内含子剪接位点符合GT-AG规则。FISH技术将GhDAD1定位于染色体长臂上。real-time PCR分析表明,陆地棉各组织中均表达该基因,花和种胚等幼嫩组织表达量较高,并且随着衰老的进行,表达量降低。利用6-BA、乙烯、水杨酸、一氧化碳以及双氧水处理中棉所10号,qRT-PCR分析表明,6-BA、水杨酸处理能够延缓衰老,增加GhDAD1的表达量;乙烯能够加速衰老,降低GhDAD1的表达量;H2O2对GhDAD1的表达量的影响不大;而NO不同浓度影响不一样,随着浓度的升高,GhDAD1的表达量先升高后降低【。结论】陆地棉中存在抗细胞凋亡基因(GhDAD1)。     

麦后直播特早熟抗虫棉新品种——中棉所74

中棉所74（原代号中603）是由中国农业科学院棉花研究所与生物技术研究所合作,以棉花研究所选育的转Bt＋CpTI双价基因的抗虫棉中501为母本,以特早熟综合性状优良的育种中间材料92—047为父本,经生化辅助育种和系统选育而成的麦后直播特早熟棉花新品种。2006—2007年参加黄河流域棉区早熟棉花品种区域试验,2008年参加黄河流域棉区早熟棉花品种生产试验（B组）,     

棉花纤维特异转录因子GhMADS9的克隆及功能初步分析

从快速伸长的纤维细胞中克隆到了一个转录因子,通过序列比对发现其具有典型的MADS-box结构域,命名为GhMADS9。进化树分析表明GhMADS9属于典型的MIKC类MADS转录因子,与在拟南芥胚中高表达的转录因子AGL15亲缘关系最近。RT-PCR和原位杂交试验表明GhMADS9在纤维细胞中特异表达。酵母单杂交试验证明GhMADS9具有转录因子激活活性。继续研究GhMADS9对下游基因的调节机制有利于更加深入地了解棉纤维发育机制。     

我国短季棉50年产量育种成效研究与评价

对198份短季棉材料的系谱分析和短季棉品种的基因型值分析表明:①20世纪90年代品种皮棉单产比50年代增产50.29%,比60年代增产51.44%,比70年代增产26.6%、比80年代增产20.8%。②在产量构成因素中以衣分和铃重提高为主要增产模式,提高枯黄萎病抗性也是重要增产因素。③育种技术从50年代系统选育到杂交、复交、多父本混交、辐射育种、空间技术育种、生物技术育种对品种提高取得了非常重要的作用,特别是采用生化遗传育种解决短季棉早熟早衰,选育早熟不早衰、青枝绿叶吐白絮的早熟、优质、多抗短季棉品种行之有效。④中棉所系列品种和辽棉系列品种育种技术路线不同,辽棉以缩短棉花前期营养生长,提高早熟性,以延长铃期,增加铃重,提高产量和纤维品质。中棉所系列至90年代发展较成熟的生化遗传育种技术,在缩短生育期的前提下,适当延长前期营养生长期,增加光合产物积累,延缓棉株早衰,增加后期光合作用;通过大幅度提高衣分,增加皮棉产量;靠缩短生殖生长期、吐絮畅而集中等提高早熟性;通过提高SOD酶等抗氧化酶系统,提高抗性和延缓衰老,达到各性状综合协调提高。     

陆地棉GhWRKY33的克隆及抗旱功能分析

【目的】 通过克隆陆地棉GhWRKY33并研究其抗旱功能,为棉花抗旱机制解析及分子育种奠定基础。【方法】 利用同源克隆的方法从陆地棉中棉所10号中克隆GhWRKY33的开放读码框（open reading frame,ORF）,并进行生物信息学分析,分析该基因的二级结构、亲疏水性,预测磷酸化位点和启动子区域的顺式作用元件,在NCBI中通过BLASTP检索同源性高的蛋白序列进行序列比对并构建系统发育树;构建35S::GhWRKY33-GFP融合表达载体,通过农杆菌介导注射烟草叶片,观察荧光信号;利用qRT-PCR检测基因的组织表达特异性,以及干旱、ABA、JA、ET处理下的基因表达模式;构建GhWRKY33过表达载体并转化拟南芥,利用20% PEG6000对野生型和T₃代转基因拟南芥进行干旱处理,观察处理后野生型和转基因拟南芥的表型,并测定脯氨酸和丙二醛含量等生理生化指标,分析目的基因与干旱响应基因AtP5CS、AtRD29A、AtCOR15A的表达水平。【结果】 从陆地棉品种中棉所10号克隆获得GhWRKY33的ORF全长为1 533 bp,编码一个含510个氨基酸残基的蛋白,含有2个WRKY保守结构域和2个C₂H₂型锌指结构,属于第Ⅰ类WRKY转录因子家族;二级结构预测其编码的蛋白主要由无规则卷曲构成,含有26个苏氨酸磷酸化位点,推测可能与磷酸化有密切的关系,亲疏水性预测表明该蛋白属于亲水性蛋白;系统发育树分析显示该蛋白与GrWRKY33同源性最高。亚细胞定位将GhWRKY33定位于细胞核。qRT-PCR显示该基因具有明显的组织表达特异性,在棉花顶芽的表达量最高;干旱、ABA、JA、ET处理后,基因的表达量明显上升。干旱胁迫后,与野生型相比,转基因拟南芥的抗旱性水平明显提高,植株萎蔫程度较轻,其脯氨酸含量显著升高,丙二醛含量显著降低,且目的基因与干旱响应基因AtP5CS、AtRD29A、AtCOR15A的表达水平均明显提高,表明PEG诱导了该基因的表达,进而调控了干旱响应基因表达上调,使转基因拟南芥表现出对干旱胁迫的抗性。【结论】 GhWRKY33响应干旱胁迫,过表达后能明显提高转基因拟南芥的抗旱性。     

早熟、优质棉花新品种——中棉425

概述了中棉425的选育过程、特征特性，并总结了其栽培技术要点。     

棉花果枝节间长短性状内源激素的差异以及外施激素对其影响

【目的】进行棉花果枝节间长度研究对于棉花株型的塑造具有重要意义。【方法】本研究通过对果枝节间长短不同的两个陆地棉中2549和中5081测定内源激素以及喷施不同的外源激素,探究棉花不同长度果枝节间的内源激素差异和喷施外源激素对棉花果枝节间长度的影响;同时对两个材料的果枝节间组织进行切片处理观察其细胞水平上的差异。【结果】果枝节间长的中2549内源激素IAA、GA_3和ABA的含量都明显高于果枝节间短的中5081;喷施外源激素IAA、GA_3和ABA都能使棉花果枝节间长度有一定程度的伸长;与中5081相比,中2549的果枝节间组织细胞明显较大,但细胞数量明显较少。【结论】本研究发现了不同棉花果枝节间长度材料在内源激素以及细胞水平上的差异,为棉花果枝节间长度分子机理探究奠定了基础。