棉花种质资源收集鉴定与创新利用

十二五期间通过对我国西南地区、南海诸岛、及国外野生棉起源中心实地考察和广泛征集,新收集国内外棉花种质资源1220份,其中陆地棉986份、海岛棉176份、亚洲棉58份,所收集种质均已入国家中期库保存。收集的棉花种质资源分别在河南安阳、海南三亚、新疆阿拉尔进行主要农艺经济性状鉴定和特性鉴定。通过SSR(Simple sequence repeat)分子标记、重测序等技术对收集到的种质进行了分子鉴定,筛选到大量与纤维品质、抗黄萎病、抗旱、抗草甘膦显著关联的基因。在收集保存的种质资源基础上,通过辐射诱变、远缘杂交、复合杂交创造出优质、高产、抗逆等优异种质资源。通过展示向全国科研院所及公司发放棉花种质19 191份次。     

陆地棉核心种质表型性状遗传多样性分析及综合评价

【目的】分析陆地棉核心种质的遗传多样性和表型性状遗传变异规律,并探讨核心种质的综合评价方法。【方法】利用17个表型性状数据分析419份陆地棉核心种质的遗传多样性。用Shannon-weaver信息多样性指数计算表型性状的遗传多样性,用Nei’s 1973法计算表型性状遗传距离,并使用NTSYS-pc 2.20q软件对核心种质进行聚类分析;用SAS9.2对表型性状数据进行最佳线性无偏估计(BLUE),然后根据最佳线性无偏估计值计算出表型性状的最佳值。同时,结合主成分、回归和相关分析,研究核心种质的综合评价指标和方法。【结果】核心种质表型性状分析发现,单株铃数、单铃重、衣分、子指等性状的变异系数均较大,变异系数超过10%。而断裂比强度、马克隆值以及上半部平均长度的变异程度较小,变异系数均在10%以下。方差分析发现,各表型性状地点间、年份间、地点和年份间、品种间均有极显著差异;不同地理来源的种质表型性状差异较大,长江流域地理来源的种质生育期、伸长率、上半部平均长度、衣分等性状均高于其他的地理来源,西北内陆地理来源的种质纤维强度,单铃重、整齐度指数、株高、纺纱均匀性指数等综合性状最好,美国种质的产量和纤维品质的性状优于其他国家的总和。表型性状的遗传多样性指数范围为0.351—3.796,平均为1.715。分析不同地理来源种质的遗传多样性,发现黄河流域的遗传多样性和遗传丰富度最高,中国南部区域最低。类群聚类结果发现陆地棉整体分散,没有比较明显的类群关系,部分具有相似特点的种质聚类13个组群。核心种质综合评价表明在累计贡献百分比高于85%时,共发现7个主成分,陆地棉核心种质的表型性状综合值(F值)平均为1.740,来自澳大利亚的N74-250F值最高(2.302),辽阳绿绒棉的F值最低(0.624)。对17个表型性状与F值的相关分析,发现除马克隆值、子指和黄度外,单铃重、衣分、断裂比强度、上半部纤维长度等14个表型性状与F值间的相关性具有极显著差异,最后构建了以吐絮期、单铃重、伸长率、花期、马克隆值、株高、果枝数、纺纱均匀性指数8个表型性状为自变量的回归方程,综合评价核心种质资源。【结论】中国保存的陆地棉核心种质具有较为丰富的遗传多样性,不同地理来源遗传变异有较大的差异,不同生态区的核心种质具有独特的性状特性。     

有色棉的研究利用现状及展望

简述了有色棉来源及类型，遗传变异特点，国内外育种、生产种植及加工利用现状，并指出了有色棉作利用中存在的问题和发展前景。     

“十五”国家科技攻关棉花优异创新种质简介

"十五"国家科技攻关"棉花基因资源保护与种质创新利用研究"子课题,通过多个单位20多名科技人员的联合攻关,在加强原始创新的基础上,利用基因转导技术、原子能诱变、远缘杂交、分子标记辅助选择、复合杂交与南北加代有机结合,创造了具有优质、大铃、抗病虫、抗逆、棕色纤维等性状中至少2个优异性状聚合的多份棉花优异新种质.     

陆地棉铃形遗传和变异

棉铃是棉花收获物的载体,也是棉花品种重要标志性状之一。棉铃的形态、大小与产量及纤维品质密切相关,单位面积铃数和铃重是产量的构成因素。以往的研究结果表明,铃长与绒长、铃重与子指呈高度正相     

棉花优异种质主要特性介绍和发放利用

2007年从前期创新和已鉴定种质中,筛选出有特色的种质330份,分别在河南安阳、江苏南京、新疆库车进行了精准鉴定,对每份材料的播种期、吐絮期、生育期、株型、株高、第一果枝节位、果枝类型、果枝数、铃数、铃型、铃重、叶片颜色、叶片形状、叶片面积、叶片厚度、叶背主脉茸毛、主茎茸毛、衣分、纤维品质、油份、抗盐性、抗旱性、抗黄萎病性等重要农艺性状进行了认真调查。     

陆地棉无短绒突变体GZnn的纤维发育及其基因表达分析

 【目的】利用棉花无短绒突变体GZnn为材料，分离与棉花纤维发育相关的重要基因，从而揭示棉花纤维发育的分子机理。【方法】通过扫描电镜观察GZnn与其近等基因系TM-1在纤维发育上的差别;采用差异显示RT-PCR方法寻找GZnn与TM-1之间的差异表达片段，并进行相应分析。【结果】用扫描电镜观察突变体GZnn与TM-1的胚珠表面纤维细胞起始发生的情况，发现GZnn不仅在纤维细胞发生和延伸上延迟，而且纤维细胞总数也明显减少。利用差异显示PCR进行比较筛选，获得了12个差异表达的EST片段，其中，DS3只特异性地在GZnn 开花前（-3～0 DPA）的胚珠中特异表达，而在其近等基因系TM-1中没有表达，推测DS3可能是一个纤维启动过程中的MYB类负调控转录因子。【结论】本研究利用棉花无短绒突变体GZnn发现，棉纤维细胞在早期分化和形态建成过程中大量基因表达，对其中的关键基因的表达模式和功能开展深入研究将有助于阐明棉纤维分化发育的分子机理，为棉花遗传改良提供理论基础。     

棉花γ辐射诱变后代M5农艺经济性状的遗传变异

利用250Gy的Co60γ射线对棉花3个品种的干种子进行辐射处理,对其M5农艺经济性状的遗传变异进行分析。结果表明:3个品种的M5群体的铃重、单株铃数、株高、果枝数和麦克隆值的平均变异系数均超过10.0%以上,3个品种的辐射诱变后代M5群体表型性状变异系数存在明显差异;3个品种的M5群体的铃重与2.5%跨长和比强度均呈显著或极显著正相关,在其它性状间的相关性上3个品种的M5群体间存在较大差异;3个品种的M5群体的2.5%跨长均为第一主成分的主要因子。这阐明了辐射对不同棉花品种的诱变效果存在差异,揭示了辐射创造了丰富的遗传变异。     

遮光对彩色棉的色泽及纤维品质的影响

通过对棕色棉和绿色棉不同发育时期棉铃的遮光处理,研究了遮光对彩色棉的纤维色泽和纤维品质的影响。结果表明,棕色棉和绿色棉在-5~55 DPA(开花后的天数)遮光后,其纤维还表现各自的纤维色泽,但其纤维色泽鲜艳度和稳定性在不同遮光时期有一定程度的差别。棕色棉在25DPA以前遮光的纤维颜色比对照变淡;绿色棉在不同生育期遮光后颜色比对照深。遮光对彩色棉和白色棉纤维品质的若干指标有一定的影响,在5~15DPA遮光的纤维都比不遮光的对照粗,在30DPA遮光的纤维长度和强度都较好,35DPA以后遮光的纤维长度和强度随遮光时间的延长越来越差,在45~50DPA套袋遮光后的纤维长度、强度和整齐度都比不遮光的要低得多。     

应用特异引物对彩色棉花色苷合成关键酶基因初步研究

彩色棉纤维中色素为类黄酮物质,同植物花色苷的成分类似。从类黄酮物质的生化合成途径出发,利用棉花、拟南芥、矮牵牛等植物花色苷合成关键酶的EST(表达序列标签)和cDNA序列设计特异引物,并与pre-mRNA剪接保守区的通用引物(共4条)进行组合,在不同色泽纤维的棉花中进行了扩增,进行了关键酶基因多样性初步研究。1材料和方法1.1实验材料以中国农业科学院棉花研究所品资室自育的6个彩色棉品系和TM-1为供试材料(表1)。表1材料名称及纤维特征Table 1 The colored cotton and their fiber characteristics序号材料名称纤维特征序号材料名称纤…