棉花GhTFL1b基因的表达及调控分析

为解析棉花中磷脂酰乙醇胺结合蛋白GhTFL1b基因对胁迫的响应及生理功能,从棉花中克隆了磷脂酰乙醇胺结合蛋白GhTFL1b基因,并对该基因进行表达分析和蛋白质互作研究。利用启动子分析软件PlantCARE预测得出,GhTFL1b启动子区域有茉莉酸响应元件、脱落酸响应元件、干旱诱导的MYB结合位点和光周期响应元件等。对GhTFL1b进行组织特异性表达分析,发现该基因在花中表达量最高,其次是根和顶芽,其他组织中表达量极低。进一步比较栽培种和半野生种不同时期的表达,发现无明显差异。激素和胁迫处理研究表明,GhTFL1b基因受水杨酸(Salicylic acid,SA)诱导低调表达,而受盐胁迫处理后高调表达。酵母双杂交验证GhFD与GhTFL1亚组蛋白互作,结果表明GhFD蛋白只能与GhTFL1b互作,而不与GhTFL1a、GhTFL1b、GhTFL1c互作。GhTFL1b基因不参与光周期调控通路,可能参与植物逆境胁迫水杨酸和盐胁迫响应的调控。     

棉花中GhTFL1a和GhTFL1c基因的表达及启动子分析

从陆地棉中克隆了磷脂酰乙醇胺结合蛋白GhTFL1a和GhTFL1c基因,并对该基因进行表达分析、启动子预测和启动子活性研究。利用启动子分析软件PlantCARE预测得出,GhTFL1a启动子区域有脱落酸响应元件、干旱诱导的MYB结合位点和顶芽特异表达响应元件等;GhTFL1c启动子区域有乙烯响应元件、干旱诱导的MYB结合位点和水杨酸响应元件。因此,将pGhTFL1a和pGhTFL1c分别构建到启动子检测载体pBI121-GUS上形成融合表达载体,通过烟草瞬时转化检测得出这2个基因的启动子都具有活性。实时荧光定量PCR分析表明, GhTFL1a和GhTFL1c在光周期处理和不同材料的陆地棉(栽培种和半野生种)中表达模式呈相反趋势。GhTFL1a基因受脱落酸(abscisic acid, ABA)、水杨酸(salicylic acid, SA)和盐胁迫诱导,而GhTFL1c可以响应赤霉素(gibberellin, GA)、SA和ABA胁迫。研究结果初步表明,GhTFL1a和GhTFL1c可能参与了植物逆境胁迫脱落酸和水杨酸响应的调控,为在棉花中进一步阐明其功能奠定了基础。     

麦后直播和裸苗移栽早熟棉生长动态差异性研究

2009-2010年在大田条件下研究了相同种植密度（9．00万株·hm^（-2））下早熟棉品种中棉所50在麦后直播和麦后裸苗移栽2种种植方式的营养与生殖生长动态。结果表明，麦后直播早熟棉9月下旬的单株根干物质质量明显低于麦后移栽棉，但地上部（茎和叶）干物质质量、叶面积及叶面积系数却明显高于麦后移栽早熟棉；并且，麦后直播早熟棉在8月中下旬的蕾数、9月下旬的铃数显著高于麦后移栽棉。这表明麦后直播棉在中后期的地上部营养生长和生殖生长仍然旺盛，导致其霜前子棉率低，总子棉产量显著低于麦后移栽棉。     

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.     

宿生棉耐冷相关性状的种间杂种优势及细胞质效应分析

探讨一二年生棉花耐冷相关性状的种间杂种优势和细胞质效应,为棉花耐冷杂交育种提供理论依据.采用随机区组设计,对由4个不同耐冷级别的棉花材料配制的4对正反交组合F1进行株高、茎粗、出苗至开花天数、露地越冬指数和茎表皮耐冷生理生化指标等的杂种优势和细胞质效应分析.结果表明:①越冬耐冷性相关性状的相关分析表明,露地越冬指数与茎表皮电导率、丙二醛(MDA)含量、出苗至开花天数显著相关,出苗至开花天数这一生育期指标与电导率、茎粗极显著相关.(②二年生陆海杂种F1的耐冷性具备超亲优势,一年生陆海杂种F1的耐冷性只具有中亲优势而不具备超亲优势,同时二年生材料的耐冷性强于一年生,说明陆海杂种F1二年生栽培更有优势.③一二年生棉花耐冷性的细胞质效应均不显著,但存在一定的核质互作效应,且在不同的正反交陆海杂种F1组合中具有多样化特征.     

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。     

亚洲棉（Gossypium arboreum L.）全生育期均一化全长cDNA文库的构建和鉴定

 【目的】构建二倍体亚洲棉石系亚1号全生育期均一化全长cDNA文库,建立亚洲棉功能基因组学研究基础平台,发掘亚洲棉发育、抗逆等相关基因。【方法】取石系亚1号子叶期、苗期、蕾期、花铃期不同组织器官,提取总RNA并分离纯化mRNA,采用SMART技术反转录全长双链cDNA。用DSN（duplex-specific nuclease）法对全长双链cDNA进行均一化,均一化的cDNA连接到λZAPⅡ载体,包装蛋白包装后构建石系亚1号全生育期均一化全长cDNA文库。【结果】初级文库滴度4×106 pfu?ml-1,库容2×106个独立克隆,重组率大于95%,插入片段平均长度大于1.5 kb。随机挑取192个克隆进行EST（expressed sequence tags）测序,冗余度仅为3.49%。BLASTN比对结果显示：78.31%的EST为新EST。【结论】文库均一化效果良好,质量符合要求,可能包含大量新基因,是进行EST测序、发掘新基因等棉花功能基因组学的研究平台。     

棉花种质贮藏过程中活力影响因素的研究进展

棉花种子是我国重要的农业生产物资,棉花种质资源的安全有效保存对棉花品种的改良和生产具有重要意义.种子在收获后的贮藏过程中,即使在较低的温度下,仍然会发生缓慢的新陈代谢活动,最终导致种子活力下降直至死亡.本文综述了近年来棉花种子在贮藏过程中活力影响因素的研究进展,主要包括棉花种子的休眠、活力衰退及影响贮藏过程中活力的主要因素温度和水分.此外,我们提出了棉花种质保存所面临和亟待解决的问题.     

棉花新品种产量品质性状的聚类分析与综合评价

对河南省2006及2007年15个春棉区试品种的植株、产量因素和纤维品质共17个数量性状进行主成分分析,发现前4个主成分对所考察性状变异的累计贡献率达90.10%,根据各品种的主成分得分进行聚类分析,将15个参试品种从产量和主要品质的相似度聚为5大类,并对聚类结果进行判别分析验证,误判率为13.3%。根据对各类品种的产量和品质性状的多元方差分析,进行了各类品种的综合评价与性状改良目标针对性的探讨。