浅谈陆地棉杂种二代利用

棉花杂种优势利用是提高棉花产量主要途径之一。研究表明，一些陆地棉F₂仍具有明显的产量杂种优势，种子成本低廉的F2具有潜在的应用前景。本文综述了陆地棉F₂杂种优势遗传基础、优势表现以及目前生产上出现的问题，并从育种层面提出了有针对性的解决对策。     

棉花细胞质雄性不育恢复基因Rf_1候选区域SSCP标记开发与候选基因表达分析

【目的】棉花细胞质雄性不育恢复基因Rf_1的定位对于研究恢复基因的作用机制和改良恢复系具有重要意义。前期研究结果表明在恢复基因Rf_1所在Scaffold 333上的目标区间内有9个PPR(Pentatricopeptide repeat)基因成簇分布在160 kb区间内,此区间内还包括另外9个其他类型的基因。为进一步丰富恢复基因目标区域内标记数目,并了解相关基因的表达模式。【方法】利用这18个基因的序列设计出覆盖全部基因的引物共155对,通过单链构象多态性(Single-strand conformation polymorphism,SSCP)技术对可育池和不育池进行筛选,利用荧光定量聚合酶链式反应(Polymerase chain reaction,PCR)对目标区域内的8个非PPR基因在不育系、保持系、恢复系的花蕾不同发育时期的表达模式进行了分析。【结果】共得到15对多态性引物,结合前期的3个简单重复序列标记(Simple sequence repeats,SSR)标记对F_2群体进行基因型分析,结果表明这些标记分布在4.8 cM范围内。受恢复基因或不育胞质的影响,在花蕾4个发育时期,大部分基因表达存在明显差异。【结论】本研究获得了与恢复基因紧密连锁的SSCP标记,并初步了解了目标区间内部分基因的表达模式,为进一步开展恢复基因精细定位和候选基因的筛选提供了基础。     

DT系列抗草甘膦棉花新材料的田间鉴定及筛选

为筛选抗除草剂棉花材料，以前期创制的抗草甘膦棉花品系DT-1～DT-18为研究对象，在新疆阿拉尔市第一师十团试验田喷洒质量浓度4.1 g·L^－1草甘膦进行相关抗性表现调查。筛选出了高产且主要营养器官和生殖器官均抗草甘膦的材料DT-2和DT-6，为棉田杂草防除和抗除草剂棉花品种的选育提供材料；同时还筛选出具有主要营养器官高抗草甘膦但花粉敏感的材料DT-8和DT-9，这为不育新材料的利用提供了可能性。     

优质、早熟转基因抗虫棉杂交种——中棉所109

简要介绍了中棉所109 的选育过程、生物学特征特性、产量表现、纤维品质、品种优缺点等,并总结了其栽培技术要点。     

高温胁迫对棉花不同胞质类型恢复系花药散粉和产量的影响

以3个不育胞质型恢复系及同核异质的3个可育胞质型恢复系为试验材料,在高温胁迫条件下,对花药散粉情况和最终籽棉产量进行调查和统计,比较分析在高温胁迫下不同胞质背景对恢复系自身花药散粉情况和籽棉产量的影响。结果表明：在高温胁迫下,6个恢复系材料均表现出不同程度的少粉现象,可育胞质型恢复系多粉花率及籽棉产量均显著高于不育胞质型恢复系。可育胞质型恢复系比不育胞质型恢复系具有更强的耐高温性。     

棉花胞质不育育性恢复候选基因载体构建及其功能初步分析

棉花细胞质雄性不育是研究杂种优势利用和质核互作机理的理想材料。本实验对棉花细胞质雄性不育育性恢复基因ZH46-3437利用pBI121载体构建了过表达载体。同时构建了amiRNA干扰载体即amiR3437,利用病毒诱导基因沉默体系pCLCrV浸染F1植株的子叶。转基因植株的相对荧光定量数据表明,amiR3437的相对表达量上调,而ZH46-3437的相对表达量下调,利用碘-碘化钾染色法鉴定转基因出现半不育性状,表明ZH46-3437基因可能与棉花花粉育性有关。     

不同制种类型棉花杂交种的产量因素和纤维品质比较

进行不同制种类型棉花杂交种的产量因素和纤维品质的比较研究,结果表明:S系列(三系法制种)的籽棉产量相对较低,平均籽棉产量为2 846.67kg/hm2,组合间差异较大,最好组合为S7,产量3 270.00 kg/hm2;L系列(两系法制种)的籽棉总量居中,主要集中在2 850.00 kg/hm2左右,组合间差异较小;N系列(常规杂交制种)籽棉产量相对较高,产量集中在3 150～3 300 kg/hm2,高产组合比例较高,最高产量组合为L4,达到3 405.00 kg/hm2。在纤维品质方面:S系列马克隆值低,断裂比强度较大,品质稍好;N系列马克隆值高,断裂比强度差异较大;L系列纤维长度较好。综合各项性状:N系列有较好的产量优势,但制种成本高;L系列居中,S系列品质较好,产量上也有所突破,制种最为经济。     

棉花CMS及其育性恢复基因的研究现状

利用作物杂种优势生产杂交种的主要授粉控制系统是细胞质雄性不育及其恢复系统。在杂交品种的选育过程中,优良恢复系的准确选育至关重要。主要综述了棉花细胞质雄性不育种质及恢复系的利用、遗传方式、生理生化研究,育性恢复基因的遗传定位,棉花细胞质雄性不育及其育性恢复的分子生物学研究,以及棉花育性恢复基因的克隆和PPR基因家族的研究进展。     

棉花三系杂交种中棉所83在新疆的试种示范表现

<正>中棉所83是由中国农业科学院棉花研究所培育成功的三系配套中熟棉花杂交种,2011年通过山西省品种审定。该杂交种实现了简化制种,大幅度降低了杂交一代种子的生产成本,在新疆推广种植较目前广泛推广的杂交种具有较大的成本优势。2012-2013年由新疆阿克苏中棉种业公司引进在新疆阿克苏棉区进行试种示范推广,累计种植面积300hm2,表现出出苗快、长势稳、赘芽少、开花结铃快成铃率高、吐絮畅且集中等优点。1田间性状阿克苏棉区的光热资源丰富,有利于棉花的个体生长发育。中棉所83在当地的生育期128d     

棉花三系杂交种不同生态区遗传效应及优势表现

选用3个核背景不同的恢复系材料和7个不同的哈克尼西棉胞质不育材料作为亲本,根据NCⅡ遗传交配设计,配置了21个杂交组合,分别在黄河流域棉区河南安阳、黄淮流域棉区河南西华和长江流域棉区安徽无为3个生态区试点种植,通过性状调查与室内考种,采用朱军的ADE模型,进行数据分析。结果表明,子棉和皮棉产量主要受到加性、显性、加性与环境互作效应的影响,衣分和铃数主要受加性、加性与环境互作效应的影响,而铃重则只受加性与环境互作效应的影响;对于纤维品质性状,纤维长度、马克隆值、比强度和整齐度受到加性效应的影响,同时,纤维长度和马克隆值还与加性与环境互作效应相关;遗传率分析与遗传方差分量分析表现一致;产量及产量性状之间有一定的遗传相关,而纤维品质性状之间的遗传相关则较小,产量和纤维品质性状之间也存在着较少的遗传相关;杂交组合的产量竞争优势表现为安阳试点西华试点无为试点,说明与生态环境有关。在3个不同的生态区,研究了21个杂交组合的遗传效应及优势表现,研究结果对三系杂交组合选配有一定的指导意义。