黄河流域棉区纤维品质区域分布特征与生态区划研究

【目的】旨在研究黄河流域试验环境与参试品种品质性状互作模式。【方法】选用2005―2014年国家棉花品种区域试验黄河流域棉区中熟常规组19个试验点,作为试验环境;运用GGE模型绘制双标图,结合纤维品质性状选择对适宜的生态区划分进行探讨,并基于GGE双标图对纺纱均匀性指数与其他指标的相关性进行研究。【结果】(1)纤维的纺纱均匀性指数与纤维的上半部平均长度、断裂比强度和长度整齐度指数呈极显著正相关,与断裂伸长率、反射率表现为正相关但不显著,与马克隆值显示为负相关但不显著。(2)黄河流域棉区纤维品质性状在19个生态试点的表现可划分为3个特征明显的纤维品质生态区。第Ⅰ生态区包括江苏泗阳、响水,安徽灵璧,河南新乡和商丘,其纤维上半部平均长度、断裂比强度和纺纱均匀性指数都显著高于其余生态区,长度整齐度指数显著高于第Ⅲ生态区,且纤维上半部平均长度、断裂比强度和马克隆值协调较好,都达到了国家棉花品种审定的Ⅱ型标准,为"优质纤维生态区"。第Ⅱ生态区包括陕西大荔,河南西华,山东宁津,河北石家庄和故城,其马克隆值较高,纤维上半部平均长度和断裂比强度表现一般,纺纱均匀性指数表现最差,为"普通纤维生态区"。第Ⅲ生态区包括陕西杨凌,山西运城,河南安阳,河北邯郸、沧州,天津宁河,山东惠民、金乡和临清,其马克隆值最低,其余性状表现中等,为"低马克隆值生态区"。【结论】本研究明确了黄河流域棉区棉花纤维品质生态区的划分,可为黄河流域广适性棉花品种的选育、生态区划分和理想试验环境选择等提供依据。     

基于单拷贝SNP标记的棉花杂交种纯度高通量检测技术

利用有代表性的材料进行SNP位点的全基因组扫描分析与综合评估,基于KASP技术开发1套适用于我国棉花杂交种纯度高通量检测的核心SNP组合。从63K的棉花全基因组芯片中筛选获得具有单拷贝特性的SNP标记分别为5474个(中棉所TM-1基因组版本)和1850个(南京农大TM-1基因组版本)。根据芯片扫描分析结果,权衡考虑位点多态性、分型效果、纯合率与杂合率等因素,最终从每条染色体上优选1个杂交种杂合率高且分型效果理想的核心SNP位点,合计26个。采用KrakenTM软件将SNP位点转化成KASP标记,利用SNPline平台进行SNP分型检测,实现了对大量样品的高通量基因分型,尤其适用于品种纯度快速检测,为SNP标记技术在棉花品种鉴定及指纹数据库构建等方面的应用奠定基础。     

Weed management challenges in rice (Oryza sativa L.) for food security in Bhutan: A review

Rice is the most important and staple cereal in Bhutan, currently grown over an area of 19,549 hectares with a total production of 77,038 tonnes. However, its yield is limited in certain regions due to weed competition with losses of up to 50% reported through infestation from both annual and perennial weeds. In this article, we describe the current weed management practices in rice in Bhutan and identify challenges and prospects to guide future weed control research given that weed science in Bhutan is in its infancy. Generally, the most common form of weed control is hand weeding. However, herbicide use is also increasing as farmers face labour shortages on farms and realize the benefits of herbicides, especially in reducing the time taken to weed crops. But the continued use of the single chemical butachlor is a concern given the possible development of herbicide resistance. Research priorities for weed management in rice in Bhutan include a systematic assessment of crop yield losses; prioritization of weed importance and species shifts; mechanical and cultural alternatives to hand weeding; herbicide resistance testing and management; collective community approaches to area-wide management; and weed management options to suit alternative rice production systems. The ecology and management of the perennial semi-aquatic Potamogeton distinctus needs serious attention owing to its prevalence in major rice areas and potential alone to cause significant yield losses of up to 37%. The successful experiences and challenges in neighbouring Asian countries should also help to guide future weed control research in Bhutan.     

中国棉花主栽品种DNA指纹图谱构建及SSR标记遗传多样性分析

[目的]采用SSR标记构建2008年中国3大棉区8个棉花主产省份32份棉花主栽品种的DNA指纹图谱并进行遗传多样性分析.[方法]从214对候选引物中筛选出36对多态性高、稳定性好且在染色体上分布均匀的引物作为核心引物,构建棉花主栽品种DNA指纹图谱.[结果]36对SSR引物在32份材料中共扩增出142种多态性基因型,每...     

棉花航天诱变的农艺性状变化及突变体的多态性分析

系统研究航天处理后代SP1、SP2和SP3在棉株生长发育、产量性状、纤维品质性状的变异,从DNA水平上初步证明了航天诱变的机理。     

棉花产量构成因素性状的全基因组关联分析

【目的】 对铃重、衣分、单株铃数和籽指等棉花产量构成因素性状进行全基因组关联分析（genome-wide association study,GWAS）,发掘与其关联的标记位点、优异等位变异及候选基因,为棉花产量的分子育种提供理论依据。【方法】 以408份陆地棉品种（系）资源为材料,利用Cotton SNP 80K芯片,对6个环境的铃重、衣分、单株铃数和籽指4个产量构成因素性状进行基于混合线性模型（mixed linear model,MLM）的全基因组关联分析,检测与产量构成因素性状显著关联的位点、优异等位变异;进一步依据转录组数据的基因表达量,在显著关联的位点侧翼序列1 Mb区间挖掘可能的候选基因。【结果】 4个产量构成因素性状在不同环境下均表现出广泛的表型变异,其中,单株铃数变异系数最大为16.67%—22.66%,各性状的遗传率为48.4%—92.2%;除铃重与衣分间相关性不显著外,其他性状间均呈显著或极显著相关性;基于6个环境各性状表型数据的最佳线性无偏预测值（best linear unbiased prediction,BLUP）,GWAS共检测到分布于基因组的7个区间内23个与目标性状关联的SNP位点,其中,与铃重关联的位点5个,与衣分关联的位点1个,与单株铃数关联的位点9个,与籽指关联的位点8个,有3个位点（TM21094、TM21102和TM57382）同时与多个目标性状关联;鉴定到7个最优SNP位点的优异等位变异,分别为TM21099（TT）、TM57382（GG）、TM78920（CC）、TM53448（TT）、TM59015（AA）、TM43412（GG）和TM69770（AA）;利用转录组数据分析,在基因组的7个区间筛选到158个与产量形成可能的候选基因,GO富集分析和KEGG代谢途径分析发现,候选基因功能类别多样并参与了多种代谢途径。【结论】 在陆地棉品种（系）群体中共鉴定到23个与产量构成因素性状关联的SNP位点,筛选到158个可能与产量性状相关的候选基因。     

288份陆地棉种质资源主要性状遗传多样性分析

【目的】 研究新疆本地棉花种质基因库,筛选适于作优异亲本的种质资源。【方法】 以288份种质资源为材料,对4个农艺性状和5个品质性状进行变异、相关性、主成分及聚类分析。【结果】 变异系数分别为单铃重(9.14%)、衣分(8.34%)、单株铃数(14.03%)、果枝数(6.26%)、上半部平均长度(4.50%),整齐度指数(1.56%)、马克隆值(6.43%)、伸长率(1.99%)、断裂比强度(7.26%);单铃重与上半部平均长度、整齐度指数、伸长率及断裂比强度呈极显著正相关,衣分与单株铃数、上半部平均长度呈显著正相关,与整齐度指数、马克隆值呈极显著正相关,上半部平均长度与伸长率、整齐度指数及断裂比强度呈极显著正相关,与马克隆值呈极显著负相关;前3个成分特征值累计贡献率达到61.68,第1主成分主要跟单株铃数有关,第2主成分主要与纤维品质有关,第3主成分主要跟衣分有关;聚类分析将288份陆地棉种质资源在遗传距离为11.5时划分为4类,第Ⅰ类群包含88份材料,马克隆值最好的材料。第Ⅱ类群包含75份,类群材料衣分平均数为43.2,4个类群衣分平均里是最高的;第3类群包含124份材料,材料农艺性状和品质性状都相对较好;第Ⅳ类群材料稀絮H10属于特异种质资源,被单独分为一类。【结论】 288份种质资源变异系数幅度较大(1.56~14.03)。单株铃数变异系数最大为14.03,样本间差异较大;其它性状变异系数均小于10,材料纤维品质性状间差异不大。     

基于无人机RGB图像的棉花产量估算

目前,无人机系统已应用于作物产量估算,利用无人机搭载的RGB相机在花铃期和吐絮期从3个高度（10、20和30 m）分别采集棉花冠层图像,提取图像的颜色指数和纹理特征,进而对提取的特征分别进行逐步回归分析和因子分析,筛选出重要特征并构建棉花产量估算模型。通过对比分析2个生育时期和3个高度的产量估算模型,最终确定利用RGB图像对棉花进行产量估算的最佳生育时期和最佳高度。结果表明, 20 和30 m高度下花铃期图像建立的产量模型拟合度以及模型精度均比吐絮期好,而40 m高度下2个生育时期的模型拟合度接近,但花铃期的验证结果不显著;对比20和30 m高度下花铃期以及40 m高度下吐絮期的产量估算模型发现,30 m高度下花铃期通过SWR方法建立的模型拟合效果最佳,由此表明,棉花产量估算的最佳生育时期为花铃期,图像采集的最佳高度为30 m。综上,利用无人机RGB图像能准确快速估算棉花产量,为基于可见光图像的棉花产量估算提供了理论和技术参考,并为其他农作物估产模型的建立提供借鉴。     

不同棉花愈伤组织状态与胚胎发生及其植株再生的关系

研究结果表明,能够分化出体细胞胚胎并再生成植株的4种愈伤组织状态为:直接产生胚性愈伤组织或体细胞胚胎簇状胚状体、淡黄色且疏松结构胚性愈伤组织、颗粒状疏松结构愈伤组织及褐化、生长缓慢的愈伤组织;难以分化出体细胞胚胎的4种愈伤组织状态为:易发生体细胞胚再愈伤化的愈伤组织、翠绿色表面有硬块状的愈伤组织、易诱导出胚性愈伤组织但不分化成苗的胚性愈伤组织、疯长型愈伤组织。     

我国棉田化学除草应用研究现状及展望

简述了我国棉田杂草的发生、分布和危害,阐述了药剂鉴选、复配及安全性诸方面的应用研究现状,同时对育苗、地膜棉、直播棉、麦棉间套和麦(油)后棉田的化学除草技术做了介绍,分析了存在的问题,并对进一步发展进行了探讨。