海岛棉种质资源表型性状的遗传多样性分析及综合评价

【目的】研究海岛棉种质表型性状的遗传多样性关系及筛选优异性状的海岛棉种质,为海岛棉优异性状深入研究提供理论基础。【方法】以175份海岛棉12个表型性状进行遗传多样性分析;主成分分析、权重和利用隶属函数产生综合评价值D进行海岛棉种质资源综合评价。【结果】表型性状变异范围在6.40%—28.10%,海岛棉类型较丰富;海岛棉资源遗传多样性指数为1.97—2.05,各性状间遗传多样性指数差异较小,国内外海岛棉资源遗传多样性无显著性差异（P＞0.05）,在国内,新疆与疆外海岛棉资源遗传多样性存在显著差异（P＜0.05）。主成分分析将12个表型性状转换为3个综合因子,贡献率分别为49.34%、18.03%和10.63%,累计贡献率为78.00%,第一主成分荷载较大为株高、始节数、始节高、有效果枝数、铃数、有效铃数、单株籽棉重和单株皮棉重,代表生长及有效产量因子;第二主成分荷载较大为衣分、单铃籽棉重和单铃皮棉重,代表单铃产量因子;第三主成分荷载较大为蕾铃脱落数,代表蕾铃脱落因子;海岛棉资源统计分析发现国内外极端种质差异不大,表现中等的海岛棉资源材料国内较多,在国内,疆外极端种质所占比例较高,新疆与疆外中间型种质差异较小;通过聚类分析将175份海岛棉资源分为4个类群,Ⅰ类群是矮秆、低产的较差种质;Ⅱ类群是高衣分、单株皮棉重较高的潜在增产种质;Ⅲ类群是综合性状较好的优异种质;Ⅳ类群低重心、衣分较高的极端特殊种质,综合评价筛选到综合性状较优的2个品种：XH30和270;利用逐步回归筛选到海岛棉种质评价的5个关键性指标（株高、始节高、果枝数、单铃皮棉重和单株籽棉重）。【结论】参试海岛棉种质资源类型较丰富但遗传多样性较差;株高、果枝数、衣分和单株皮棉重在各基因型中呈正态分布,其余性状呈偏态分布;参试种质分为4个类群;株高、始节高、果枝数、单铃皮棉重和单株籽棉重5个指标可作为海岛棉种质评价的关键性指标。     

海岛棉资源自然复合盐胁迫综合评价

为筛选适合盐碱地种植的海岛棉品种,本试验以203份海岛棉进行自然复合盐胁迫筛选及评价。结果表明,株高、始节高、果枝数、蕾铃脱落数、蕾铃脱落率及单铃籽棉产量耐盐系数呈现下降,衣分、铃数、始节数、有效铃数、有效果枝数、单铃皮棉产量、单株籽棉产量及单株皮棉产量耐盐系数略有上升。变异系数表现为单株皮棉、籽棉产量最高。相关分析表明,果枝数与铃数存在显著性正相关,蕾铃脱落率与铃数、始节高、始节数、果枝数、有效铃数、有效果枝数、蕾铃脱落数存在显著相关性,单株皮棉产量与衣分、铃数、果枝数、有效铃数、有效果枝数、蕾铃脱落数、蕾铃脱落率、单铃籽棉产量、单铃皮棉产量、单株籽棉产量存在显著相关性。相关性分析表明,皮棉产量鉴定值、主成分综合得分、隶属函数值、综合得分D值之间均呈显著正相关(P<0.01),说明可以通过这4个指标结合进行海岛棉综合评价及分类。海岛棉资源以耐盐、中耐盐为主,极端材料相对较少,通过对比发现果枝松散型较紧凑型耐盐性更强;此外,筛选到1份耐复合盐极强品种Pima 4,并通过逐步回归筛选到6个海岛棉耐盐指标。本研究为海岛棉花铃期耐复合盐品种的筛选提供了一定的理论依据、鉴定指标及方法。     

陆地棉苗期的耐盐碱性评价及鉴定指标筛选

为综合评价陆地棉的耐盐碱性并筛选出关键鉴定指标,以90份不同来源的陆地棉品种为试验材料,通过主成分分析、聚类分析和逐步回归法对不同品种萌发期、出苗期和苗期的耐盐碱性进行综合评价,并筛选鉴定指标。结果表明,苗期受到胁迫,棉花下胚轴、株高、叶片数及第1片真叶面积降低,出苗率和叶片SPAD值升高。相关分析表明,株高与出苗率显著正相关,与下胚轴长、叶片数和第1片真叶面积呈极显著正相关。对90份品种的综合评价D值排序,军棉1号的D值最高,耐盐碱性最强;中棉所49的D值最小,耐盐碱性最弱。根据D值进行聚类,将90份品种划分为4类：强耐盐碱品种3份、中耐盐碱品种18份、弱耐盐碱品种52份和盐敏感品种17份。依据最佳回归方程筛选出4个关键鉴定指标：出苗率、叶片SPAD值、第1片真叶面积和株高,为棉花进行初步的耐盐碱性鉴定提供了理论依据。     

棉花杂交后代表型性状遗传分析

【目的】亲本相同的陆地棉与海岛棉正、反杂交,分析杂交后代群体农艺性状的遗传变异并筛选优异单株,为田间早期选育遗传稳定的农艺性状提供参考。【方法】以陆地棉TM-1和海岛棉新海16号的杂交种F₂分离群体为材料,对株高、始节高、始节数、果枝数、有效果枝数、铃数、有效铃数、单铃重、衣分进行变异系数、相关性分析、主成分分析比较。【结果】海陆群体中铃数(0.51%)和有效铃数(0.47%)变异系数最高。在陆海群体中铃数(0.50%)和有效铃数(0.50%)变异系数最高。正交群体和反交群体中各个农艺性状之间都有显著或极显著的相关性。在主成分分析中特征值较高的第一主成分中,海陆群体里值最高的是果枝数(0.878)和有效果枝数(0.895),在陆海群体中值最高的是果枝数(0.82)和有效果枝数(0.819)。【结论】在海陆杂交后代的群体中正交和反交群体之间农艺性状没有明显的差异。后代群体中铃数和有效铃数变异范围广,各个性状之间相关性显著。果枝数与有效果枝数贡献率较高,将果枝数、铃数、有效铃数、有效果枝数作为早期育种单株筛选的主要性状,筛选出40个性状优良的单株。     

脱叶剂喷施时间对棉花脱叶效果及不同部位果枝产量的影响

【目的】研究脱叶剂喷施时间对棉花脱叶效果及不同部位果枝产量的影响,筛选出适宜的脱叶剂喷施时间,为增产保质提供理论依据。【方法】以新疆北疆5个棉花主栽品种为材料,于吐絮期设置3个喷施处理,分别为吐絮率为10%~20%(T₁)、吐絮率为30%~50%(T₂)、吐絮率为70%~80%(T₃),喷施清水为对照(CK),分析脱叶剂处理后,对棉花脱叶率、吐絮率、产量及产量构成因素的影响。【结果】苗宝21号和新陆早37号在T₃的脱叶效果最佳;农大1号、国新73号、C₁在T₂脱叶效果最佳;脱叶剂处理对苗宝21号和农大1号的吐絮率影响不大,吐絮率约85%;对国新73号、C₁的吐絮率影响较大,苗宝21号T₂显著高于T₁;农大1号、国新73号、新陆早37号T₁吐絮率高于其他处理;C₁各处理间T₃吐絮率最高。随着脱叶剂喷施时间,自然吐絮增加(T₃>T₂>T₁),各品种各处理吐絮增量逐渐降低(T₁>T₂>T₃);苗宝21号、农大1号T₂时期,籽棉产量和皮棉显著增产,但衣分相对较低,CK衣分最高。C₁衣分在T₂时期显著高于T₁。不同品种、处理、果枝位置对产量和衣分及铃重的影响,具有交互效应。【结论】苗宝21号、农大1号、国新73号、C₁在T₂脱叶效果较优,吐絮率较好,籽棉产量和皮棉产量相对较高,衣分较低;新陆早37号在T₃脱叶最佳,吐絮率较高,产量最高,衣分和铃重最高。     

玉米SNAC转录因子的基因结构特征与逆境调控预测

NAC蛋白是植物特有的转录因子,在植物发育和各种非生物逆境应答中发挥着重要作用。为更好地揭示玉米SNAC(stress-responsive NAM,ATAF1/2,CUC2)家族的耐逆境胁迫功能,对其基因的结构特征及可能的调控机理进行了预测。利用生物信息学方法,鉴定了玉米16个SNAC家族基因,并对该基因家族各编码蛋白的理化性质、基因结构、潜在的磷酸化位点、蛋白质二级结构、基因进化关系、基因组序列结构和启动子结合元件等信息进行分析。分析结果表明：玉米16个SNACs不具有跨膜结构,且均具有N-末端保守结构域和高度可变的C-末端结构域。系统发育分析表明,同一亚群中密切相关的成员具有相似的基因结构,推测在不同植物中会具有类似的耐逆功能。磷酸化位点分析表明,玉米SNAC家族存在着大量的磷酸化位点。二级结构预测表明,玉米SNAC的转录调控区具有高度的内在灵活性。启动子分析表明,玉米SNAC家族基因启动子区域均含有大量的逆境胁迫应答顺式作用元件。这些结果为玉米耐逆境研究提供了候选基因,对促进玉米SNAC家族功能分析的进展具有重要意义。