中国棉花主栽品种棉子营养品质及播种品质研究

为了明确中国棉花主栽品种营养品质及播种品质的状况,揭示中国当前的棉花育种现状,为合理利用棉副产品及棉花特定目标育种提供参考。对当前中国三大主产棉区的142份棉花主栽品种棉子的营养品质性状(蛋白质、油分含量)、播种品质性状(发芽率)及3个物理性状(子指、仁指和仁子比)进行检测分析。结果表明:当前主栽棉花品种的营养品质非常接近,油分含量集中于27.1%~33.0%,棉子的蛋白质含量集中区域为41.0%~45.0%,高油和高蛋白含量的棉花品种较少;蛋白质和油分总量变异较小,且两者呈高度负相关关系。棉种播种质量的4个必检项水分、净度、发芽率及纯度的平均值分别9.6%、100.0%、87.8%和97.1%,在连续3年的监督抽查中水分和净度的合格率均为100%,不合格项主要出现在纯度及发芽率上。研究结果较真实地反映了棉籽营养品质性状与播种品质的现状,适时开展棉花多目标育种十分必要,但对油分与蛋白质含量进行同步改良的难度较大。     

棉纤维DNA的提取及其在品种溯源中的尝试

【目的】针对我国进口棉花原料以及收储棉花的品种产地溯源监控技术体系缺乏的问题,探索了适用于棉纤维DNA的提取方法,旨在建立以棉纤维DNA为介质鉴定棉花品种真实性及产地溯源的体系。【方法】通过改进和优化提取方法,提取了开花后不同时间棉纤维及不同年份皮棉的DNA,以其作为模板,进行了常规聚合酶链式反应(Polymerase chain reaction,PCR)扩增;并选取13对简单重复序列(Simple sequence repeat,SSR)引物对鲁1127、石抗126和瑞杂816棉纤维DNA进行SSR-PCR扩增。【结果】此DNA提取法可提取出不同发育时期和不同年份的棉纤维DNA,随着纤维发育成熟及年代增加,所提取的DNA含量尽管有所降低,但仍能满足下游试验需求;所提取的棉纤维DNA可进行常规PCR扩增,且PCR扩增条带清晰;以13对棉花SSR引物对鲁1127、石抗126和瑞杂816棉纤维DNA进行SSR-PCR扩增,均可扩增出清晰的多态性谱带,且易于区分。【结论】该提取法适合提取棉花纤维的基因组DNA,且满足于常规PCR扩增和SSR分子标记。本研究证实基于棉纤维DNA分子标记用于棉花品种溯源切实可行,并有望为保障我国棉花产业安全提供技术支持。     

湖南省棉籽中重金属污染调查及评价

【目的】通过调查与评价湖南省棉籽中重金属污染水平,为保障棉花产品的质量安全以及探讨替代种植的可行性提供数据支撑。【方法】采集了湖南省所辖6个县区56个代表性的棉籽样品,测定棉籽中镉、铅、铜、铬、汞及砷的含量。采用污染指数法、相关性分析及聚类分析法评价湖南省六县(区)棉籽样品的重金属污染状况和分布特征。【结果】君山区、安乡县、南县、望城区及鼎城区棉籽样本重金属含量均处在安全水平,综合污染指数变化范围为0.366 5~0.577 0;仅衡阳县镉单项污染指数相对偏高,综合污染指数(0.801 6)相比其他地区略高,存在一定的安全隐患。【结论】湖南棉籽样本中重金属镉、铅、铜、铬、汞及砷的污染状况总体尚好,在重金属污染土地上用棉花替代粮食作物种植是可行的。     

棉叶中棉酚快速测定方法的改进

萜烯类物质是棉花中最重要的抗虫性次生物质之一，包括棉酚（G）及其相关物，如甲氧基半棉酚（DHG）、半棉酚酮（HGQ）、半棉酚（HG）、杀实夜蛾素（H1-4）等。选取不同的溶剂对棉叶样品进行提取，利用高效液相色谱法，测定棉叶中棉酚的含量，同时与紫外-可见分光光度计法（Smith-苯胺法）的测定结果进行对比，从而建立了一套简便、快速、准确的检测分析方法，为棉花抗虫和棉花遗传育种工作者提供技术支持。     

我国主栽棉花品种棉籽质量分析

通过对全国棉花主栽品种棉籽原料进行营养组分及抗营养因子进行测定分析，掌握我国棉籽原料的质量现状，为未来的棉籽质量评价及多用途开发提供数据支撑。以采集于我国棉花主产区涵盖127个棉花主栽品种的178个棉籽样本为试验对象，利用气相色谱法分析其脂肪酸组成和含量差异，探究脂肪酸组成与棉花品种和产地之间的内在联系；利用高效液相色谱法分析测定棉籽中17种氨基酸的含量以及棉籽中抗营养因子棉酚的含量。结果表明，陆地棉棉仁中总脂肪酸含量在16.2%～34.9%，平均为25.0%，脂肪酸组成以不饱和脂肪酸为主，抗营养因子环式脂肪酸平均含量为0.59%；陆地棉棉仁中总氨基酸平均含量为38.26%，以谷氨酸、精氨酸、天冬氨酸为主，其中必需氨基酸占29.6%；陆地棉棉仁中游离棉酚的质量分数为0.11%～0.92%，总棉酚含量为0.24%～1.64%，右旋棉酚多于左旋棉酚，海岛棉棉仁中游离棉酚含量比陆地棉要高。     

棉花中水溶性总糖含量的提取及测定方法研究

通过对蒽酮比色法测定棉花中水溶性总糖含量的几个问题进行了探讨,优化了蒽酮比色法测定棉花中水溶性总糖含量的反应条件及棉花中水溶性总糖的提取条件。 结果表明, 蒽酮比色法测定棉花水溶性总糖的适宜测定条件为：波长575 nm,显色剂添加量5 ml,显色时间10 min,静置时间10 min～1h均可,在此条件下葡萄糖标准品浓度与吸光度之间具有良好的线性关系(C= 0.131 8A+0.000 4,R2=0.999 2)。采用此优化条件测定棉花中水溶性总糖含量,灵敏度高(可达到0.003 mg.mL-1的检出限),具有良好的精密度(重复性标准偏差为0.04)和准确性(平均回收率为100.3%)。该测定方法简单、经济、快捷、准确,特别适合大批量样品,尤其是资金有限的实验室。     

棉酚的提取及应用研究进展

棉酚是棉花特有的有毒成分，对人和动物有害，极大地制约了棉副产品的应用，同时也造成资源的极大浪费，但它在医药、农业、工业等方面却有着广泛的用途。本文综述了棉酚的结构及性质、毒性研究、应用价值、脱毒方法以及棉酚提取研究进展，并对棉酚的发展利用趋势进行了展望。     

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。     

气相色谱-质谱法测定中棉所49棉籽仁中的植物甾醇组成

为鉴定中棉所49棉籽仁中的植物甾醇组成,光籽经剥壳、粉碎、过筛、皂化、溶剂萃取并硅烷化衍生后,用HP-5MS柱分离,基于气相色谱-质谱平台,采用内标法进行半定量分析。结果表明：中棉所49棉籽仁中含有胆固醇、菜油甾醇、豆甾醇、β-谷甾醇、Δ5-燕麦甾醇、羽扇豆醇、Δ7-燕麦甾醇、24-亚甲基环木菠萝烷醇和高根二醇这9种植物甾醇。每100 g中棉所49棉籽仁中总甾醇含量为124.870 mg,其中β-谷甾醇、菜油甾醇和Δ5-燕麦甾醇的含量较高,分别占甾醇总含量的79.669%、10.647%和4.238%;高根二醇是其特征成分。本研究为棉籽的综合利用和营养评价提供了技术和数据支持,也为鉴定高档食用油提供了新的方法。     

我国主栽棉花品种的棉籽油资源评价与分析

【目的】探讨不同地区、不同棉花品种棉籽油脂肪酸含量与组成的差异。【方法】以收集于我国棉花主产区的82份棉花品种的棉籽为试验材料,采用索氏法提取种子中粗脂肪,并利用气相色谱法分析脂肪酸组成和含量,最后通过聚类分析等分析脂肪酸组成与棉花品种和产地之间的内在联系。【结果】棉籽仁脂肪总含量在188.4~302.8 mg·g~(-1),平均为249.52 mg·g~(-1)。棉籽仁中主要脂肪酸为亚油酸(104.88~180.68 mg·g~(-1))、棕榈酸(41.53~69.77 mg·g~(-1))、油酸(28.29~48.86 mg·g~(-1))和硬脂酸(3.56~6.8 mg·g~(-1));各品种脂肪酸含量具有差异。聚类分析表明,棉籽脂肪酸总含量和脂肪酸组成与产地具有相关性。【结论】本研究筛选得到棉籽脂肪酸总含量以及油酸、亚油酸、亚麻酸高的材料,明确了82份种质资源的棉籽油分特征、特性和利用价值。