新疆早熟陆地棉种质资源遗传多样性分析

[目的]利用SSR分子标记对北疆早熟陆地棉部分种质资源材料进行基因组分子检测并进行遗传多样性研究,从分子水平上揭示遗传性关系.[方法]从39个SSR核心引物中筛选多态性好且稳定的24对引物在43份北疆早熟陆地棉种质材料进行分子检测,利用NTSYS-pc 2.11软件进行遗传相似性及聚类分析.[结果]共扩增出71个多态性条带,平均每个引物为2.84个条带,扩增98个等位基因.变异的多态信息含量(PIC)在0.12 ～0.80.43份资源材料成对遗传相似系数变化范围在0.458～0.944,其中63.75;的材料遗传相似系数在0.500 ～0.696,35.71;的材料遗传相似系数在0.700～0.944.根据UPGMA聚类分析,遗传相似系数在0.58时,可将43份材料聚类为2类群.[结论]43份资源材料中大部分材料成对间相似度较高,遗传性差异较小,遗传基础较狭窄.     

助剂激健在防治棉花黄萎病中的效果

目的 优化生产上常用的杀菌剂、诱抗剂和助剂的组方,综合评估助剂激健对大丽轮枝菌V991防治显著增效的杀菌剂及施用方法,为棉花黄萎病防治中化学农药的减施增效提供技术支持。方法 用药/激健,生药/激健组合对V991菌丝进行菌丝生长速率实验,筛选出激健对V991菌丝显著增效的杀菌剂,通过盆栽黄萎病防治实验,分析诱抗剂、药/激健的施用措施和方法。结果 激健可作为增效剂,可增加多菌灵、乙蒜素对V991菌丝生长的抑菌率,添加激健后,50 mg/kg多菌灵与5 mg/kg乙蒜素的菌丝生长抑菌率也分别由19.68%提高至35.49%和14.83%提高至26.29%,并且添加激健后,多菌灵与乙蒜素的EC₅₀也分别由1.707 mg/kg降低至0.104 mg/kg和1.249 mg/kg降低至0.824 mg/kg,其药剂施用量也相应地降低了16.41和1.52倍,接菌前或接菌后施用诱抗剂,配合多菌灵/激健-乙蒜素/激健组合顺序施药的方式防治效果最好,其28 d后的防治效果仍可高达69.27%和62.70%。结论 激健可作为棉花黄萎病防治中的多菌灵、乙蒜素的增效剂,明显降低对大丽轮枝菌菌丝抑制的药剂施用量,盆栽黄萎病防病时,无论在接菌前或接菌后施用氨基寡糖素,并采用多菌灵/激健-乙蒜素/激健顺序施药组合均对棉花黄萎病防治效果最佳。     

黄萎病枯斑型与黄化型病症棉花叶片的植物挥发物对比

【目的】分析棉花中健康叶片、黄萎病枯斑型与黄化型叶片的挥发性物质,研究与病症差异相关的挥发性组分,为棉花抗黄萎病机制研究提供参考。【方法】以健康叶片、黄萎病枯斑型与黄化型棉花叶片为材料,采用固相微萃取(SPME),结合气质联用(GC-MS)技术对样本材料的挥发性物质进行提取和检测,通过面积归一化法对各成分进行分析计算,利用多元统计分析,寻找病症叶片中的差异化合物。【结果】采用SPME-GC-MS方法,从健康叶片、枯斑状病叶和黄化状病叶中共鉴定出158种挥发性化合物,主要包括21种醇、9种绿叶挥发物、49种萜烯、16种烷烃、38种酯、5种芳香烃、13种醛和8种其他类,其中健康叶片检测到的化合物总数为104种、枯斑状病叶为112种、黄化状病叶为54种,不同叶片中的化合物数量差异较大。枯斑状病叶中萜烯类的相对含量小于黄化状病叶,而其他组分的相对含量则均大于黄化病叶。与健康叶片相比,黄化状和枯斑状病叶分别有61、24种差异化合物,其中有6个共有差异化合物均在病症叶片中显著富集,且在黄化状病叶中的倍数变化大于枯斑状病叶。枯斑状与黄化状病叶相比有26种差异化合物,其中特有差异化合物(Z)-2-丁酸...     

不同因素对早熟陆地棉离体胚成苗的影响

【目的】 研究不同因素处理对早熟陆地棉离体胚成苗的影响,筛选出离体胚成苗的关键因素及适宜组合,为开展棉花离体胚成苗规模化培养提供理论依据。【方法】 棉花第2、3果枝开花当日进行挂牌并登记开花日期,当胚龄达到15、20、25、30和35 d分别摘取棉铃进行离体胚的培养。分析胚的成苗率、成苗时间和根系等发育特点,研究适宜的简化培养条件。【结果】 不同培养基中,MS成苗率最高,其次为普通水和蒸馏水;随着胚龄增大,成苗率逐渐增加;胚龄为35 d时,3种培养基成苗率之间差异不显著。不同胚龄中,35 d胚龄的成苗率最高,成苗时间最短。在胚龄35 d时,30℃有利于缩短成苗时间、促进根系发育,为适宜的培养温度;光照24 h有利于缩短成苗时间,但时间过长不利于根系发育。【结论】 培养基、胚龄、温度和光照时间是影响棉花离体胚成苗的关键因素,高胚龄、适宜温度和光照时间有利于离体胚的成苗和根系发育。在胚龄35 d、温度30℃、光照时间24 h的培养条件下,离体胚的水培成苗效果好,可作为早熟陆地棉离体胚成苗培养的适宜条件。     

利用涡旋混合器对棉花基因组DNA提取方法的优化及SSR技术应用

为获得80个陆海杂交高代自交系材料的幼嫩叶片的高纯度、高完整性的DNA,应用涡旋混合器对传统的棉花基因组DNA的提取过程进行改进。结果显示:获得的棉花基因组DNA具有高完整性、高纯度的特性,SSR分子标记结果明显。利用涡旋混合器能有效提高棉花基因组DNA完整性及纯度,为后续开展棉花分子育种奠定了基础。     

ISSR标记揭示我国向日葵列当群体的遗传多样性

向日葵列当是目前严重危害我国向日葵生产的寄生性种子植物。为了明确我国不同地区向日葵列当的亲缘关系,本试验利用ISSR标记对采自我国不同省份的96份向日葵列当样本进行了群体遗传多样性的研究。结果表明：从100条ISSR引物中筛选出多态性高、重复性好的12条引物用于群体遗传分析;以供试的列当DNA为模板,利用上述筛选到的引物进行PCR 扩增,共扩增出147 条带,其中90 条具有多态性,多态性条带的百分率为61.2%。不同地区采集的列当群体的Shannon信息指数和Nei′s多样性指数均随着群体样本数量的增加而增大,其中内蒙古地区和新疆地区向日葵列当的多态性相对较高,Shannon信息指数分别为0.5560和0.5067。遗传聚类结果表明6个不同省区的向日葵列当可被聚成两个亚组,其中山西、河北和陕西聚成一个亚组,吉林、新疆和内蒙古聚成另外一个亚组;河北和陕西来源的列当样本亲缘关系最近,而新疆与河北两地的列当样本亲缘关系最远。     

新疆长绒棉种质资源遗传多样性SSR分析

[目的]利用SSR分子标记对新疆长绒棉种质资源材料进行基因组检测及遗传多样性分析.[方法]从39对SSR核心引物中筛选多态性好而且稳定的34对,对19个长绒棉材料基因组进行检测,用NTSYS-pc 2.11e软件遗传多样性分析.[结果]34对引物共扩增出108个多态性条带,平均每个引物为3.17个.共检测出160个等位基因,变异的多态信息含量(PIC)在0.1～0.89.材料间的遗传相似系数在0.635 ～0.933,平均相似度为0.784.遗传相似系数阀值在0.69时,可把19个材料分为5个类群.大部分新疆自育品种和部分中亚及埃及资源材料聚类在第2类群中.[结论]材料聚类与资源来源相吻合,材料遗传相似度较高,遗传差异不大,遗传基础狭窄.     

一种以潮霉素为筛选标记的新疆早熟陆地棉筛选体系的建立

[目的]建立高效的新疆早熟陆地棉田间遗传转化与室内潮霉素相结合的筛选体系.[方法]以MS为基本培养基,以去皮早熟陆地棉新陆早17号种子为材料,进行头孢霉素敏感性实验,研究其对棉花植株的影响和抑菌情况;通过在MS培养基上添加不同浓度的潮霉素和IBA,研究新陆早17号最适抗性筛选浓度及最适生根条件.[结果]新陆早17号最适的头孢霉素筛选浓度为500 μg/mL,在该浓度下,植株生长不受影响且其鲜重较其他处理增重明显;其对潮霉素反应较为敏感,10 μgg/mL潮霉素即可抑制棉花根部生长,棉花植株生长矮小叶片发黄;其最适生根培养基为MS+ 1.0 μg/mL IBA,在该浓度条件下生根率为100;,平均根数8.5根;具有3～4片真叶的生根无菌苗经练苗和移栽后成活率为100;.[结论]为新疆早熟陆地棉田间进行“喷花法”的农杆菌遗传转化方式和室内潮霉素抗性筛选鉴定提供了理论基础.     

受棉铃虫诱导的棉花糖基转移酶UGT基因家族的生物信息学及表达分析

【目的】筛选分析受棉铃虫诱导的棉花糖基转移酶(Glycosyltransferase)UGT基因家族，为UGTG01、UGTG02、UGTGo4、UGTGo6、UGTGo7基因功能深入研究奠定基础。【方法】以受棉铃虫诱导筛选出的棉花糖基转移酶UGT基因组数据库为基础，利用生物信息学方法分析棉花糖基转移酶UGT基因家族的理化性质、系统进化树、蛋白质的二级结构预测以及保守基序与结构域。【结果】从棉花基因组中搜索到5个推定的UTG基因家族成员，其氨基酸数目介于468～534个，理论等电点分布在4.97～5.58,相对分子质量区域为52 743.1～60 208.62,亚细胞定位在细胞质外，均为亲水性蛋白质。基因结构均含有1个外显子，二级结构主要由α-螺旋、无规则卷曲为主，均含3个Motif基序和有Glycosyltransferase＿GTB-type superfamily结构域。5个基因在根、茎、子叶、真叶、花、棉桃中具有明显的组织表达差异性，5个基因与UGT73C家族基因，水稻的UGT707A3、大豆的GmUGT在进化树的同一分支上。【结论】糖基转移酶基因在不同组织中的表达具有显著差异...     

基于孢内毒素浸泡叶盘联合叶绿素荧光测定技术鉴定棉花抗黄萎病

为研究棉花黄萎病大丽轮枝菌Verticillium dahlia V991孢内毒素与棉花叶盘互作过程中叶绿素的荧光值变化，了解抗/感棉花-毒素互作与叶绿素荧光参数变化的关系，建立快速筛选抗黄萎病棉花品种的方法。以不同pH、不同温度优化大丽轮枝菌V991孢内毒素的提取，初期将获得的毒素与5个不同棉花品种的棉叶盘进行浸泡侵染，采用叶绿素荧光成像系统监测棉花叶圆盘在离体条件被孢内毒素侵染后天变化的荧光参数及图像成像变化，并用分生孢子水培法进一步验证，从而建立棉花黄萎病抗性鉴定方法，随后对18个棉花品种进行叶盘毒素侵染与分生孢子水培法鉴定，进一步确定抗/感棉花-毒素互作时与叶绿素荧光参数变化的相关性。结果显示：具有最强致病力的V991孢内毒素适宜温度为10 ℃，pH为6.5。抗/感棉花-毒素互作与叶绿素荧光参数实际量子产量Y（Ⅱ）、非光化学淬灭NPQ、光系统Ⅱ非调节性能量耗散的量子产量Y（NO）天变化趋势存在相关性，其中抗病品种Y（Ⅱ）、NPQ、Y（NO）这3 个荧光参数天变化趋势明显，在11 d的调查中，分别呈现紧凑的倒勺状、“W”和“M”型，而感病品种荧光参数Y（Ⅱ）呈现的天变化趋势线无明显的形状，并且NPQ和Y（NO）这两个荧光的天变化趋势线呈现松散的“W”型及“M”型，同时利用该方法获得的各棉花抗病性结果与分生孢子水培法得到的抗病性结果一致。利用上述方法从23个不同的棉花品种（系）获得1个抗病品系，2个耐病品种（系）。综上可见，大丽轮枝菌孢内毒素叶盘侵染联合叶绿素荧光参数Y（Ⅱ）、NPQ、Y（NO）的持续测定，并根据叶绿素各荧光参数所形成的天变化趋势，能快速准确鉴定到抗/耐黄萎病棉花品种。