棉花SSR-PCR过程中聚丙烯酰胺凝胶电泳操作常见问题的解决与优化

在大批量聚丙烯酰胺凝胶电泳过程中,难免会出现条带空白、弯曲或者拖尾等各种异常现象。本文以棉花DNA为例,综述了多年实验操作中遇到的突发情况及解决方法,为广大科研工作者提供参考。     

陆地棉自然群体纤维强度性状的全基因组关联分析

纤维强度是衡量棉花纤维品质的重要指标之一。了解棉纤维强度形成的遗传基础对棉花纤维品质的遗传改良具有重要的指导意义。本研究利用83份纤维强度差异显著的陆地棉材料，采用广义线性模型（General linear model, GLM），对5个环境的纤维强度及最佳线性无偏估计值（Best linear unbiased prediction，BLUP）进行全基因组关联分析（Genome-wide association study，GWAS）。结果表明，各环境纤维强度基本符合正态分布，且存在丰富的变异，变异系数为5.55%～8.44%，广义遗传力达到88.67%。GWAS共检测到19个稳定的显著关联SNP位点，分布在A01、A06、D05、D08、D10、D11和D13等7条染色体上，合并为9个数量性状位点（Quantitative trait locus， QTL）区间，其中4个QTL区间与前人定位的QTL区间重叠，其它5个QTL区间是本研究新发现的控制纤维强度性状的稳定位点。根据区间内基因的表达模式及功能注释，共筛选出4个可能与纤维强度相关的候选基因。本研究通过对棉花纤维强度进行全基因组关联分析，为棉花纤维品质性状的分子遗传改良奠定了基础。     

覆膜对滴灌棉田土壤水分时空运移的影响

【目的】对比分析覆膜与无膜滴灌棉田土壤水分在时间维度上以及空间维度上的运移规律,为棉花精准灌溉、无膜棉栽培技术提供理论依据与技术支撑。【方法】以膜下滴灌和无膜滴灌作为试验处理,采用5TE土壤水分温度传感器实时采集棉花全生育期土壤水分数据,采用Voxler和Surfer等软件对土壤水分网格数据进行时空插值、3D可视化以及切片。【结果】膜下滴灌土壤水分含量整体高于无膜滴灌处理;垂直方向上,膜下滴灌各不同深度土层间的运移加快,土壤水分含量随着深度增加而增加,在底层土壤(80~100 cm)水分含量最多,而无膜滴灌各土层间的土壤水分交流不活跃,水分主要集中表层土壤(0~20 cm);水平方向上,2种处理的近根系和远根系土层的土壤水分含量无显著差异;时间维度上,随着棉花生育进程的推进,膜下滴灌处理的土壤水分含量总体呈现上升的趋势,土壤水分消退速率在滴灌前(6月20日)为3×10^-4 m³/(m³·d),6月20日至8月11日(滴灌后)维持在30×10^-4 m³/(m³·d),8月11日至8月26日增至30×10^-4 m³/(m³·d),8月26日(最后1次滴灌)后降低至30×10^-4 m³/(m³·d),而无膜滴灌处理的土壤水分变化较为平稳,滴灌前水分消退速率在0.7×10^-4 m³/(m³·d),滴灌后为10×10^-4 m³/(m³·d)。【结论】覆膜处理能使土壤水分从表层向下运移,底层(80~100 cm)水分最多;而水平方向上,2种处理的近根系和远根系土壤水分无明显差异;时间维度上,覆膜处理提高了滴灌棉田的土壤水分的变化波动,使其水分消退速率增加,无膜处理的水分消退速率却保持稳定。     

种植密度对南疆机采棉群体农艺特征和产量的影响

在新疆南疆地区自然生态条件下,以中棉所88号为试验材料,采用单因素随机区组试验设计,设置6个种植密度（P1：9万株·hm^-2,P2：12万株·hm^-2,P3：15万株·hm^-2,P4：18万株·hm^-2、P5：21万株·hm^-2,P6：24万株·hm^-2）,研究了一膜六行机采棉模式下棉花株高、主茎日增长量、茎粗、节枝比、叶面积指数（leaf area index,LAI）、冠层开度、叶倾角和产量对种植密度的响应。结果表明：增大密度显著降低了棉花的株高、茎粗、单株叶面积、冠层开度及节枝比（P<0.05）;主茎日增量在初花期以前为密度越大其越高,初花期后则反之;各处理LAI均在盛铃前期达到峰值,以P4处理最高为4.74;叶倾角则随密度增大而增大,各处理在30.0°～46.9°浮动;籽棉及皮棉产量均在P5处理达到最高,分别为6 272.79 kg·hm^-2和2 874.82 kg·hm-²但其与P3、P4处理均无显著差异。综上得出,在一膜六行机采模式下,南疆棉花的种植密度在15万～18万株·hm^-2范围内,棉花株型及冠层结构良好,产量较高。     

转基因(Bn-csRRM2)高产棉花对土壤速效养分和酶活性的影响

在田间试验条件下,以转基因(Bn-cs RRM2)高产棉及其亲本常规棉中棉所12为研究对象,比较分析2种棉花在不同生育期(苗期、蕾期、花铃期和吐絮期)对土壤速效养分和酶活性的影响。结果表明,随生育期推进,转基因高产棉土壤铵态氮和硝态氮含量变化趋势与常规棉一致,土壤速效磷含量变化趋势与常规棉不同。转基因高产棉土壤速效磷含量在蕾期、花铃期和吐絮期与常规棉无显著差异;铵态氮含量在苗期、蕾期和花铃期与常规棉无显著差异;硝态氮含量在吐絮期显著高于常规棉,其余3个时期显著低于常规棉。随生育期推进,转基因高产棉土壤脲酶和过氧化氢酶活性变化趋势与常规棉一致,碱性磷酸酶活性变化趋势与常规棉略有不同。转基因高产棉土壤脲酶活性在苗期、蕾期和吐絮期显著高于常规棉,在花铃期无显著差异;过氧化氢酶活性在苗期和吐絮期与常规棉无显著差异;碱性磷酸酶活性只在吐絮期与常规棉无显著差异。表明,土壤养分和酶活性受转基因高产棉的影响较小,其变化主要受到生育期的影响。     

2014年中棉所系列棉花新品种比较试验

<正>棉花是我国的重要经济作物,也是长江流域棉区农民的主要经济收入来源之一,沙洋县地处长江中游江汉平原,是国家重点的优质棉基地之一。进入21世纪以来,随着棉花种子市场的放开,棉花品种选育单位不断增加,棉花品种繁多,一部分品质差、抗性弱、产量低的棉花品种充斥市场,对棉农的产量和经济效益影响较大。近几年,中国农业科学院棉花研究所加大了适合长江流域棉区种植推广品种的选育力度,一批高产、优质、抗病、适应性强的棉花新品种被广大棉农所     

棉花黄萎病抗性基因SSR标记研究

以高抗黄萎病的海岛棉品种" 15-3493"和高感黄萎病的陆地棉品种"石河子875"的175个F2代单株作为标记群体,采用BSA法筛选多态性引物,构建了1个包括3个SSR引物在内的连锁群。通过Mapmaker软件将与黄萎病抗性有关的1个位点定位在该连锁群,该位点与SSR标记BNL3556相距13.1cM,可解释表型变异方差的50.1%,为主效基因位点。     

棉花一个新F-box基因的克隆与表达分析

以中棉所36均一化cDNA文库为基础,利用e-PCR和RT-PCR技术,从陆地棉中棉所36中克隆出来一个新的F-box基因,命名为GhFBO(GenBank:JF498592).该基因的开放阅读框全长为1275个核苷酸,编码424个氨基酸,在N端含有一个F-box保守结构域,在C端含有两个TUBBY-like保守结构域...     

抗虫杂交棉中棉所72适宜种植方式的研究

为实现良种良法配套,设计地膜覆盖、营养钵育苗移栽、无土育苗移栽和麦后大苗移栽4个处理,研究了中棉所72适宜的种植方式.结果表明,棉花采用地膜覆盖,结铃较早,成铃较多,产量较高,但种子投入较大;采用麦后大苗移栽,结铃较晚,成铃较少,产量较低,但小麦可以满幅播种,小麦产量高,适合在小麦主产区推广;采用营养钵育苗移栽和无土育苗移栽,棉花产量居中,种子用毒较少,仍为目前比较适宜的种植方式.     

激素对陆地棉矮化突变体AS98的生理影响

分别用外源激素GA3、BR和IAA处理棉花极端矮化突变体AS98,比较分析突变体内源激素GA、IAA、ZR和ABA的含量、α-淀粉酶、POD和SOD活性变化,探索该矮化突变体的矮化机理。结果显示,施用外源GA3能显著增加AS98叶片GA、IAA、ZR和ABA的含量,GA的相对变化值(VR)为60.4%～64.5%,IAA的VR为6.8%～12.3%,ZR的VR为11.7%～30.7%,ABA的VR为45.7%～82.3%;低浓度外源IAA对AS98的内源GA和IAA的合成具有一定的促进作用,其VR分别为49%和0.67%,外源IAA对ZR的合成具有抑制效应,其VR为-21.5%～-30.2%,对ABA的合成具有一定的促进效应,其VR为5.1%～35.4%;外源BR对AS98的内源GA和ABA的合成具有促进作用,其VR分别为25.3%～30.4%和3.0%～65.6%,对ZR的合成具有抑制作用,其VR为-32.1%～-40.9%,而对IAA的合成具有明显的浓度效应,低浓度促进IAA合成,高浓度抑制IAA合成。外源GA3对AS98的α-淀粉酶活性影响具有浓度效应,低浓度具有促进作用,0.3μmol/L的GA3使α-淀粉酶活性提高82%。PP333对α-淀粉酶活性具有抑制作用,1.2μmol/L的PP333使α-淀粉酶活性降低42%,而且PP333对α-淀粉酶活性的抑制作用可以通过施用GA3得到恢复。PP333对SOD活性有促进作用,1.5μmol/LPP333SOD活性提高35%,而GA3对SOD活性具有抑制作用,1.5μmol/L使SOD活性降低48%。结果表明,AS98是一个GA缺陷型矮化突变体,施用外源GA3能使促进和抑制生长的内源激素显著增加,同时,使α-淀粉酶活性增加,POD和SOD活性降低,而PP333对α-淀粉酶活性的抑制作用可以通过施用GA3得到恢复。