中国棉花质核不育系的研究现状与前景分析

自从Meyer等于60年代培育出了第一个具有异常棉细胞质的雄性不育材料开始，国内外对棉花细胞质雄性不育系（CMS）及其应用的研究便深入展开。纵观目前我国现有的棉花CMS的研究现状，笔者认为，由于各种类型的棉花CMS的基因来源、生理生化基础、细胞学行为以及性状表现上存在着差异，在三系配套研究及利用上尚存在诸多疑惑。为此，进一步从分子水平上探明棉花CMS的败育机理，克服不育细胞质对F1代的负效应以及昆虫传粉媒介问题，对于棉花三系配套在生产上的快速推广和利用将起着重要的作用。     

棉花四元杂种F_1的形态性状遗传及不育性研究

棉花四元杂种[(亚洲棉×比克氏棉)×(陆地棉×夏威夷棉)]F1是山西农业大学棉花育种组合成的具有棉属三个染色体组(A、D、G)的新种质材料。本文对其形态性状及花粉母细胞减数分裂染色体行为进行了研究。结果表明:F1变异最大的是花。在花朵大小、花冠和花药颜色、花瓣宽度以及基部有无红心上表现出典型的超亲性状。在减数分裂过程中,花粉母细胞大多数染色体不能联会配对,主要以单价体的形式存在,并且在后期Ⅰ向两极分离的时候形成了染色体"桥"。染色体的结构式为:2n=52=35 62Ⅰ+6 13Ⅱ+0 38Ⅲ+0 12Ⅳ。末期Ⅱ形成的异型孢子占绝大多数(80 43%),而其正常的4分孢子仅占6 29%,导致了四元杂种F1高度不育。     

棉花新品种--晋棉36号

1选育过程晋棉 36号系山西省农科院棉花所于 1 994年以多抗、广适、丰产、高衣分晋棉 1 9为母本 ,与优质、抗虫品系运 1 48为父本 ,经多年杂交、回交转育而成。 1 998年在病圃水地种植株行 ,1 999年参加水地抗虫棉品比试验 ,2 0 0 0 - 2 0 0 1年连续两年参加山西省棉花新品种区域试验 ,2 0 0 1 - 2 0 0 2年参加山西省棉花新品种生产示范 ,2 0 0 3年 3月通过山西省审定并命名。2特征特性晋棉 36号属中早熟品种 ,生育期 1 2 4 d左右。植株塔型较紧 ,株高 80 .5 cm,叶片掌状较小 ,叶色深绿 ,株型清秀 ,透光性好 ,苗期生育较慢 ,后期发育快 ,上…     

棉花种质贮藏过程中活力影响因素的研究进展

棉花种子是我国重要的农业生产物资,棉花种质资源的安全有效保存对棉花品种的改良和生产具有重要意义.种子在收获后的贮藏过程中,即使在较低的温度下,仍然会发生缓慢的新陈代谢活动,最终导致种子活力下降直至死亡.本文综述了近年来棉花种子在贮藏过程中活力影响因素的研究进展,主要包括棉花种子的休眠、活力衰退及影响贮藏过程中活力的主要因素温度和水分.此外,我们提出了棉花种质保存所面临和亟待解决的问题.     

棉花株型性状的遗传分析

探讨棉花株型性状的遗传规律,为通过株型育种提高棉花产量提供理论依据,该研究应用主基因+多基因混合遗传模型和分析方法,对以短季棉品种百棉2号和中晚熟材料TM-1形成的P1、P2、F1、B1、B2、F2 6个群体,进行了棉花株型性状的遗传研究.结果显示:总果枝数、株高/果枝长度和主茎节间长度受2对加性-显性-上位性主基因+加性-显性-上位性多基因控制(E-0);有效果枝数受2对加性-显性-上位性主基因控制(B-1);株高受1对加性-显性主基因+加性-显性-上位性多基因控制(D-0);果枝长度受1对加性主基因+加性-显性多基因控制(D-2);果枝节间长度受加性-显性-上位性多基因控制(C-0);总果节数受2对加性主基因+加性-显性多基因控制(E-3);果枝夹角受1对完全显性主基因+加性-显性多基因控制(D-3).总果枝数、株高、主茎节间长度和总果节数以主基因遗传为主;果枝夹角以多基因遗传为主;有效果枝数属于典型的主基因遗传;果枝节间长度属于典型的多基因遗传;果枝长度、株高/果枝长度以主基因和多基因遗传并重.表明:对以主基因遗传或以主基因遗传为主的性状可采用单交重组或简单回交转育的方法;对以多基因遗传或以多基因遗传为主的性状可采用聚合回交或轮回选择累积增效基因的方法;对以主基因和多基因遗传并重的性状要根据其主基因和多基因的相对效应大小分别考虑,最终达到主基因、多基因同时得到改良的育种效果.     

棉花分子遗传图谱构建与QTL定位研究进展

构建高密度饱和的分子遗传图谱是全面系统进行QTL定位的基础。近年来,随着分子标记技术及统计分析方法的迅速发展,许多作物已构建了较为饱和的分子遗传图谱,利用这些图谱已定位了不少重要性状QTL。棉花的分子标记及QTL定位研究较晚,但进展很快。为此,综述了近年来棉花的分子遗传图谱构建,以及重要性状,包括产量、纤维品质、抗性、形态、生理、早熟性等QTL定位的研究进展,并对当前存在的问题进行了分析和探讨。     

陆地棉衣分差异群体产量及产量构成因素

 以衣分差异较大的陆地棉品种为材料,构建了包含188个F₂单株的作图群体,应用6111对SSR引物对亲本进行了分子标记筛选,结果仅获得了123个多态性位点,其中88个位点构建了总长为666.7 cM、平均距离为7.57 cM的遗传图谱,覆盖棉花基因组的14.9%。通过复合区间作图法对F₂单株和F_2∶3家系进行QTL检测,共鉴定出了18个控制产量及产量构成因素变异的QTLs,包括2个衣分QTLs、4个子棉产量QTLs、4个皮棉产量QTLs、2个衣指QTLs、3个单株铃数QTLs、2个铃重QTLs和1个子指QTL。 解释的表型变异分别为\{6.9%\}～16.9%、5.6%～16.2%、4.8%～15.6%、7.7%～13.3%、8.2%～11.6%、6.1%～7%和6.6%。不同QTLs在相同染色体区段上的成簇分布表明与产量性状相关的基因可能紧密连锁或一因多效。产量及产量构成因素QTLs的遗传方式主要以显性和超显性效应为主。检测到的主效QTLs可以用于棉花产量及产量构成因素的分子标记辅助选择。     

陆地棉品种百棉1号主要株型性状的遗传研究

对陆地棉品种百棉1号主要株型性状进行了主基因-多基因混合遗传分析。结果表明,株高、果枝长度、株高/果枝长度、主茎节间长度、果枝节间长度、总果节数、总果枝数、有效果枝数和果枝夹角的最适模型分别为D-4、C-0、D-4、D-2、E-0、D-2、B-1、B-1和C-0,除果枝长度和果枝夹角外,其它性状均检测到主基因。总果枝数、有效果枝数和果枝节间长度为主基因遗传或以主基因遗传为主,对其可采用单交重组或简单回交转育转移增效主基因;株高、株高/果枝长度、主茎节间长度、果枝长度和果枝夹角为多基因遗传或以多基因遗传为主,对其可采用聚合回交或轮回选择累积增效多基因;总果节数以主基因和多基因遗传并重,对其可根据主基因、多基因相对效应大小分别考虑。     

不同生态环境下短季棉早熟及相关性状的混合遗传

分别在河南新乡和新疆石河子2个生态环境下,对短季棉早熟及相关性状进行了主基因-多基因混合遗传分析。结果表明,除花铃期和衣分外,其它性状在2个环境中均检测到主基因。2个环境生育期的最适模型相同且主基因与多基因分量趋势一致,果枝始节、铃重虽最适模型相同,但主基因与多基因分量趋势相反,苗期、蕾期、花铃期、衣分、果枝始节高度2个环境最适模型不同。生育期在不同生态环境早代选择有效,果枝始节高度和果枝始节可作为鉴定早熟性的可靠形态指标。2个环境生育期、蕾期和果枝始节高度均以主基因遗传为主,其它性状均分别以主基因遗传为主或以多基因遗传为主,针对各性状的遗传模式提出了具体的育种策略。     

棉花数量性状的连锁作图和关联作图最新进展

现代分子生物学技术和新的统计方法,大大促进了植物数量性状基因(QTL)的解析.连锁作图和关联作图是目前植物数量性状基因解析的重要方法,两者在QTL定位的精度和广度、提供的信息量、统计分析方法等方面具有明显的互补性.连锁作图可以初步对目标性状基因进行定位,而关联作图则可快速对目标基因进行验证和精细定位,并针对特定候选基因提供大量信息,验证候选基因的功能.综述了近10年来棉花数量性状的连锁作图和关联作图最新进展,并结合两种方法对棉花的QTL研究前景进行了展望.