陆地棉对黄萎病抗性的分子标记研究

 利用陆地棉标准系TM-1和常抗棉2个陆地棉品种杂交并自交,获得109个F₂单株及F_2:3家系为作图群体,以SSR、RAPD和SRAP 3种分子标记进行抗黄萎病性状的分子标记筛选。结果从1611对(条)引物中仅筛选到70对(条)多态性引物,获得75个多态性位点并进行标记间的连锁性分析。75个标记构建了一个包括15个连锁群,全长535 cM的陆地棉品种间分子标记遗传连锁图,标记间平均距离为11.15 cM,有27个标记不能进入任何连锁群。连锁群的标记数最少2个,最多6个;长度从1.0 cM到92.7 cM不等。对其F_2:3家系的成株期抗黄萎病性状即平均病情指数的分布进行分析,显示其呈正态分布,进一步说明陆地棉对黄萎病的抗性为数量遗传;单标记分析及复合区间作图,检测出与抗黄萎病性相关的3个QTL,分别位于第3、5、6连锁群上,贡献率分别为14.15%、3.45%和18.78%。另外,对该群体生长过程中黄萎病不同发病高峰期的病情也进行了分析。     

网络教学平台在高等农林院校专业课中的应用——以“作物育种学”课程为例

网络教学平台的应用在高校课程教学中发挥着越来越重要的作用,如何在专业课中有效开展网络辅助教学是高等农林院校目前需要亟待解决的问题。文章以西北农林科技大学"作物育种学"课程为例,从网络辅助教学平台的建设、存在问题、应用途径、应用效果等方面阐述了网络教学平台在农林专业课中的探索与实践,同时指出在教学实践中需要把网络教学平台与农林专业课程特点、优质资源整合利用和其它多种教学模式结合起来,才能提高教学效率和质量。     

棉花资源群体结构的推测与纤维品质的关联分析

【目的】推测棉花资源群体材料的基因组血统与分子亲缘关系,并通过关联分析检测群体中影响表型的位点,为优质纤维品种的选育及其效率的提高提供理论依据。【方法】利用均匀分布于26条染色体上的132个SSR标记,对经挑选的92份栽培棉材料的基因组变异进行扫描,利用STRUCTURE 2.3.1软件的混合模型聚类法分析该群体的遗传结构,采用NTSYS-pc(Version 1.8)软件进行UPGMA聚类,随后采用TASSEL软件的GLM(General linear model)程序,对5个纤维品质性状2年×3重复的观测值进行标记与目标性状的关联分析。【结果】当指定7个亚群(K=7)时似然值达到最大,该群体分为亚洲棉组(Cluster 5)、海岛棉组(Cluster 7)、陆地棉1~3组(Cluster 2、Cluster 4和Cluster 6)、混合血统组(Cluster 1和Cluster 3)。组群间的Kullback-Leibler和UPGMA聚类图显示了7个组群的遗传组成和材料间的分子亲缘关系。关联分析表明,该群体中累计有21个位点与目标性状相关,一些标记同时与2个或多个目标性状相关联,可能是目标性状相关乃至"一因多效"的遗传基础。【结论】明确由92份材料组成的自然群体的群体结构以及材料间的亲缘关系,并获得了21个与棉花纤维品质相关的SSR位点,将为这些育种材料的利用、标记辅助选择及下一步候选基因的关联作图提供参考信息。     

磷钾肥对棉花产量构成因素及产量的影响

为探讨磷钾肥用量对棉花产量构成因素及产量的影响,采用二因素二次饱和最优设计方法,分析铃数、铃质量、果节数、脱落率、衣分等与产量的关系。结果表明,不同磷钾肥用量下,籽棉和皮棉分别增产9.27%~17.11%和11.34%~21.70%,衣分提高0.59%~1.94%,单铃质量增加0.12~0.49g,单株铃数增加0.82~3.00,单株果节数增加1.23~6.78,脱落率降低3.97%~7.39%。磷肥效应对铃质量的影响高于钾肥效应,对其他6项指标(单株果节数、单株铃数、衣分、籽棉产量、皮棉产量、脱落率)的影响表现为钾肥效应高于磷肥效应;95%置信区内,籽棉产量≥3 450.0kg/hm2、皮棉产量≥1 335.0kg/hm~2、衣分≥38.7%、单铃质量≥3.85g、单株铃数≥16.0、单株果节数≥40.0、脱落率≤55%时的P_2O_5、K_2O用量为132.11~204.70kg/hm~2和132.11~276.78kg/hm~2,平均值为168.41和204.45kg/hm~2。     

基于表型的棉花遗传多样性分析及核心材料的筛选

通过对来自3个栽培种（陆地棉、海岛棉和亚洲棉）的92份棉花资源的9个性状的调查和分析,变异系数、特异材料百分比和Shannon-Weaver多样性值均表明该群体蕴含较丰富的遗传变异;利用软件NTSYS-pc,采用类平均法（UPGMA）对相似系数矩阵和遗传距离矩阵进行聚类分析,结果表明品种间的遗传关系与品种所属的种及系谱吻合性较高;利用软件QGAStation筛选出核心材料22份,方差差异百分率、均值差异百分率、极差符合率和变异系数变化率相关统计学指标显示核心材料组遗传多样性与原群体基本一致。基于表型的遗传多样性分析及核心材料的筛选将为后续的育种工作和基础研究提供重要的参考信息。     

棉花化学打顶剂的配制与筛选

化学打顶对于抑制棉花顶端的无限生长和实现轻简化栽培具有重要意义,而合适的打顶剂则是简化栽培管理的关键。采用自主配制的3种化学打顶剂（Z1、Z3和Z4）和市场上购买的氟节胺（Z2）、增效缩节胺（Z5）和缩节胺粉剂（Z6）3种化学药剂于花铃期（7月26日）进行喷雾（对照为不打顶）,于吐絮期对棉花株高、果枝始节高、植株上部（第9果枝）、中部（第5果枝）和下部（第2果枝）3个部位果枝长度、产量性状及纤维品质进行考察和统计分析。结果表明,不同化学打顶剂均对棉花的株高和果枝始节高有抑制作用,并且降低了上部果枝长度,增加了棉株的有效结铃数,增加了纤维产量,部分打顶剂对棉花纤维品质有轻微的影响,其中Z4处理在株型、产量和品质方面效果最佳。     

陆地棉纤维品质遗传基础的分子标记剖析

利用冀棉5号和Acala3080两个陆地棉品种杂交产生分离群体,以SSR、RAPD和SRAP三种方法进行纤维品质性状的分子标记分析。结果从1120对(条)引物中仅筛选到46对(条)多态性引物,获得54个多态性位点并进行标记间的连锁性分析。分别以F2和F3的纤维品质性状进行单标记分析,检测出与纤维长度相关的显著标记5个,与纤维整齐度相关的显著标记1个,与纤维比强度相关的显著标记3个,与纤维伸长率相关的显著标记6个,与纤维麦克隆值相关的显著标记4个。其中同时控制长度、伸长率和麦克隆值的标记1个,同时控制长度和比强度的标记1个且在两个世代均被检测到。对纤维比强度和麦克隆值各检测到一对显著互作的标记,分别以显加互作和显显互作为主。     

地衣芽孢杆菌拌种对棉花主要苗根病的防治效果

选用地衣芽孢杆菌制剂（奥瑞根）、多菌灵、代森锰锌、甲基立枯磷及清水（对照）对棉花种子进行拌种处理,研究了5个处理下棉苗主要根病立枯病、炭疽病和红腐病的发病率与病情指数,以及棉花苗期单株鲜物质质量、单株干物质质量和真叶数。结果表明：奥瑞根拌种对棉苗主要根病的相对防治效果与保苗效果优,对立枯病、炭疽病和红腐病的防治效果分别为60.42%、62.56%、41.47%,保苗率为50.65%;4种药剂拌种处理均比对照出苗晚2 d。奥瑞根拌种最有利于棉苗生长发育,其5月25日单株苗鲜物质质量、干物质质量、真叶数分别高17.00%、19.51%、0.24片。生产上可用奥瑞根作为棉种拌种剂。     

基于表型的棉花遗传多样性分析及核心材料的筛选

通过对来自3个栽培种（陆地棉、海岛棉和亚洲棉）的92份棉花资源的9个性状的调查和分析,变异系数、特异材料百分比和Shannon-Weaver多样性值均表明该群体蕴含较丰富的遗传变异;利用软件NTSYS-pc,采用类平均法（UPGMA）对相似系数矩阵和遗传距离矩阵进行聚类分析,结果表明品种间的遗传关系与品种所属的种及系谱吻合性较高;利用软件QGAStation筛选出核心材料22份,方差差异百分率、均值差异百分率、极差符合率和变异系数变化率相关统计学指标显示核心材料组遗传多样性与原群体基本一致。基于表型的遗传多样性分析及核心材料的筛选将为后续的育种工作和基础研究提供重要的参考信息。     

多倍体植物中单核苷酸多态性(SNPs)的开发

单核苷酸多态性(SNP)是指在基因组水平上由单核苷酸的变异所引起的一种DNA序列多态性.在人、拟南芥、水稻等二倍体生物中,已经开发出大量的SNP标记并被用于群体结构分析、关联作图等研究,而在棉花、油菜、小麦等多倍体植物中,SNP的开发与应用却进展迟缓.为促进多倍体植物中SNP的开发,本文对多倍体植物中SNP标记开发所遇到的难题进行了阐述,并对多倍体中SNP标记开发方法进行了梳理,包括位点特异性引物的PCR片段直接测序,利用多倍体的近缘二倍体区分SNPs和部分同源序列间的差异(homoeologous sequence variants,HSVs),利用2代测序技术大规模发掘SNPs,基于公共数据库的序列通过生物信息学分析获取候选SNPs,通过遗传(分离)模式的研究验证SNPs等.利用上述方法可实现多倍体植物中SNP标记的大规模开发.