细胞质雄性不育棉花种间杂种的光合和花药生理特征

以陆地棉和海岛棉两套细胞质雄性不育系、保持系和恢复系为材料,组配了种内杂种(陆地棉与陆地棉)和种间杂种(海岛棉与陆地棉),对种间杂种和种内杂种的光合作用特征和花药相关性状进行了比较研究。结果表明:海陆杂种较陆陆杂种营养生长旺盛,产量较低。海陆杂种的光合性能与陆地棉类型的差异不明显,光合性能主要与棉花自身的基因型有密切的关系。各材料的可育花粉率都超过了90%,海陆杂种表现较强的花粉育性。选育光合效率相对较高的海岛棉亲本,对于提高海陆杂种的光合性能将有一定的帮助。     

细胞质雄性不育海岛棉与陆地棉三交种的杂种优势表现

 以海岛棉和陆地棉不育系及其恢复系为杂交亲本，配制了10个海岛棉与陆地棉种间三交种（简称海陆三交种）和4个单交种。经两年田间试验表明，海陆三交种相对于海海单交种产量极显著提高，与海陆单交种无显著差异，但比陆陆单交种显著减产；纤维品质接近于海陆单交种，显著高于陆陆单交种；制种产量虽然不及陆陆单交种，但比海海单交种显著增产。选育海陆三交种应注重选择早熟的海岛棉不育系，高衣分的陆地棉临时保持系，大铃的陆地棉恢复系，且叶型和株型相对一致的亲本配制组合。     

棉花细胞质雄性不育花药败育过程中内源激素的变化

利用酶联免疫检测（ELISA）技术，研究了棉花细胞质雄性不育系、保持系、恢复系和杂种一代花药在造孢细胞增殖期、花粉母细胞减数分裂期、四分体至小孢子释放期、花粉发育期和花粉成熟期内源吲哚乙酸（IAA）、赤霉素（GA₃）、玉米素核苷（ZR）和脱落酸（ABA）含量的动态变化。结果表明，在保持系、恢复系和杂种一代可育花药间内源激素含量差异不明显，但在可育与不育花药间差异显著。在IAA、GA₃和ZR含量上，不育花药低于可育花药，但在ABA含量上，不育花药高于可育花药，这种差异在花粉母细胞减数分裂时期达最大值。根据内源激素的功能推测，不育花药IAA含量过低使花药淀粉积累受阻，GA₃含量不足影响花粉母细胞和绒毡层细胞的膨大，过低的ZR含量使花粉母细胞不能分裂形成四分体，过高的ABA含量促进花粉母细胞退化和死亡。     

鸡脚叶标记的三系杂交棉杂种优势的表现

陆地棉的叶大多为阔叶型,鸡脚叶(基因符号:L0)是阔叶的显性突变性状,呈鸡爪形。鸡脚叶棉花具有群体通风透光性能好、对虫害有抗避性能和早熟等优点。鸡脚叶又是良好的杂种标记性状,便于制种和保障纯度。为此,将鸡脚叶性状转育到棉花细胞质雄性不育系、保持系和恢复系中,育成了具有鸡脚叶标记的不育系、保持系和恢复系,用鸡脚叶不育系与阔叶恢复系杂交,或阔叶不育系与鸡脚叶恢复系杂交,获得鸡脚叶标记的三系杂交棉组合,以研究其杂种优势的表现。1材料和方法供试棉花亲本材料共有10个(表1)。试验的交配设计为NCⅡ交配设计,以不育系为母本,与…     

细胞质雄性不育海岛棉恢复系恢复基因的遗传分析

 【目的】在陆地棉细胞质雄性不育系与海岛棉种质材料进行测恢筛选时,选得一个对不育有恢复力的海岛棉材料“海R”,本研究的目的是了解其育性恢复的遗传方式。【方法】构建23种不同的F2群体和回交群体,分析和明确恢复基因的遗传。【结果】“海R”恢复基因属孢子体遗传,由一个主效显性基因（RfB）控制。在恢复基因呈隐性时不育胞质不但对雄配子的传递有影响,而且对雌配子的传递也有影响。【结论】推测此海岛棉恢复系的育性恢复基因来源于哈克尼西棉基因组,在陆地棉与海岛棉的种间杂种优势利用中具有应用价值。     

鸡脚叶标记的三系杂交棉光合特性的研究

 以超鸡脚叶、鸡脚叶和正常叶棉花不育系及其恢复系为亲本材料，按NCⅡ交配设计，配制5类不同叶形的24个杂种，对各叶形杂种产量、品质和光合作用等性状的表现及其性状间的相关性进行了分析研究。测定发现，超鸡脚叶、鸡脚叶、中鸡脚叶、大鸡脚叶和正常叶5类杂种的生育期依次随叶面积系数增加而延长，中鸡脚叶杂种因具有适中的生育期和叶面积系数，产量和光合作用性状的综合表现最好。与对照（中杂29）比，中鸡脚叶杂种的籽棉产量增加1.16%，皮棉产量增加2.06%，纤维长度增加3.60%，麦克隆增加2.33%，生育期缩短10d。不同时期光合指标测定的结果表明，中鸡脚叶杂种除了生育后期Pn（净光合速率）、Gs（气孔导度）和Tr（蒸腾速率）稍低于正常叶杂种和对照外，其它时期Pn、Gs和Tr高于正常叶杂种和对照，且Ci（胞间CO2浓度）低于正常叶杂种。Pn与杂种产量的大多数性状呈正相关，其中与籽棉产量相关性最大，铃数和铃重次之，果枝数最小。考察不同叶形杂种结铃期上、中、下层叶光合性状发现，超鸡脚叶和鸡脚叶杂种下层的光照强度、透光率、Pn和Gs高于其它叶形杂种，其中超鸡脚叶杂种透光率和Pn最大，分别比对照高94.12%和45.54%，但上和中层叶的Pn较低。中鸡脚叶杂种上、中、下三层Pn和Gs高于正常叶杂种和对照, 上层Pn较对照高8.06%，中层Pn较对照高1.67%，下层Pn较对照高30.77%。认为中鸡脚形杂种具有良好的光合作用特性，对于产量和品质优势的表达具有重要促进作用。上层Pn较对照高5.4%，中层Pn较对照高1.7%，下层Pn较对照高30.8%。研究认为中鸡脚形杂种具有良好的光合作用特性，对于产量和品质优势的表达具有重要促进作用。     

棉花细胞质雄性不育花药的活性氧代谢

【目的】阐述棉花细胞质雄性不育花药的活性氧产生与清除的代谢规律。【方法】以棉花细胞质雄性不育系、保持系和杂种F1的不同发育时期花药为材料，分析3个活性氧指标（超氧阴离子、过氧化氢和丙二醛）和活性氧清除酶（超氧化物歧化酶、过氧化氢酶和过氧化物酶）的含量变化，比较3种材料的活性氧产生与清除的代谢状况差异。【结果】比较分析发现，在不育系败育初期的花药中，超氧阴离子（O2•–）、过氧化氢（H2O2）和丙二醛（MDA）3个对细胞有毒性的活性氧指标均高于保持系或杂种F1的花药，同时对活性氧具有清除作用的超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化氢酶（CAT）和过氧化物酶（POD）3个抗氧化酶活性也随着提高，表明败育初期花药的活性氧增加对抗氧化酶有诱导作用。但在败育盛期的不育花药中，一方面O2•–、H2O2和MDA含量极显著高，另一方面SOD、CAT、POD酶活性却极显著低，导致活性氧产生与清除失去平衡，这时花粉母细胞大量凋亡。在败育后的花药中，O2•–和H2O2含量与可育花药相近，但MDA含量仍持续提高，以及SOD、CAT、POD酶活性持续降低，表明雄性细胞凋亡后活性氧对花药仍有不利影响。【结论】花药O2•–、H2O2和MDA的过量积累，以及其清除酶活性的显著降低，这一过程在棉花不育花药中是与雄性细胞凋亡同步发生的，但在恢复基因引入后的杂种F1花药中，过量产生的活性氧可被清除。     

细胞质雄性不育海岛棉的选育和细胞学观察

【目的】利用细胞质雄性不育海岛棉和陆地棉种间的杂种优势。【方法】采用回交育种技术，选育了一套具有哈克尼西棉细胞质的海岛棉不育系“海A”和保持系“海B”，并用石蜡切片的方法对所选育的海岛棉不育系和保持系的小孢子发生进行了细胞学观察。【结果】育成的海岛棉不育系，虽然核背景由陆地棉被置换成了海岛棉，但败育的基本特征没有发生明显改变：“海A”的败育时期主要在小孢子母细胞减数分裂时期，花药无花粉粒，具有败育早、稳定和不受环境影响的特性；“海A”与陆地棉恢复系杂交，杂种F1花粉育性好，结铃率高，铃重增大，衣分提高。【结论】选育的“海A”在海岛棉与陆地棉种间杂种优势利用研究中具有良好的利用前景。