棉花川98系的抗螨性及抗螨机理研究

以陆地棉与海岛棉的远缘杂交后代川98为研究对象,采用螨害指数法和产量下降率法两种方法评价川98的抗螨性。研究在不同逆境下的抗螨性和从不同方面研究川98的抗螨机理,结果表明：川98的抗螨性与海岛棉抗螨品种PimaS-3相当,其螨害指数明显地低于陆地棉感螨品种。川98受螨害后的产量下降率最小,仅为8％,而在逆境条件下川98仍表现出良好的抗螨性。川98对棉叶螨的抗性存在多种抗性机制。     

棉花对棉叶螨抗性的遗传分析

采用F_2分离世代,不完全双列杂交和同核异质系等研究了棉花对叶螨抗性的遗传变异和胞质效应。结果表明,海岛棉对棉叶螨的抗性主要受加性基因效应支配,显性效应不显著;将其抗性转移到陆地棉背景中后鉴定发现,抗螨性广义遗传力为0.44～0.61,受主效基因(暂时定名为S_1)控制。将中棉、草棉、长萼棉、异常棉、哈克尼西棉、海岛棉、墨西哥棉和蓬蓬棉细胞质转移到陆地棉后,对棉叶螨为害没有显著影响。     

四倍体棉花抗螨性的双列杂交分析

用３个抗螨海岛棉与６个感螨陆地棉亲本配制３６个Ｆ＿１代组合，根据螨害级别进行了双列杂交分析。试验中抗螨性的一般配合力方差占主导地位，亲本的抗螨水平与配合力效应十分吻合，３个海岛棉螨害轻，它们的配合力效应负值较大，陆地棉中以当地品种鄂荆１号的配合力最小。３６个组合中抗×抗和感×抗表现抗，而感×感仍表现感，其中仅１２个组合（主要为陆地棉×海岛棉）具有显著的特殊配合力效应。在本试验中，抗螨性的遗传符合加性一显性模型，以加性变异为主，广义、狭义遗传力分别为０．８８和０．７４，估计出一组显性抗螨基因。     

海岛棉染色体片段导入系改良新陆早40号黄萎病抗性研究

[目的]利用海岛棉7214染色体片段导入系,将海岛棉抗黄萎病性状片段导入陆地棉新陆早40号,进行陆地棉抗黄萎病性状改良的研究.以期为染色体片段导入系在陆地棉抗病性状改良中的应用奠定基础.[方法]选择早熟、优质陆地棉品种新陆早40号为受体亲本,海岛棉7214抗黄萎病染色体片段导入系CSIL035和CSIL155为供体亲本,通过杂交、回交构建研究群体,采用与抗黄萎病性状染色体片段连锁的分子标记,进行目标性状片段的跟踪与检测,并进行受体亲本基因组扫描,结合田间性状鉴定和品质性状检测,选择既携带目标性状片段,又具备受体亲本优良性状的优良品系.[结果]获得新陆早40号抗病性改良株系BCIL1-72.株系BCIL1-72纤维品质优异,其纤维长度31.9 mm、比强度32.8 cN/tex、马克隆值4.1;皮棉产量与对照品种新陆早36号及受体亲本新陆早40号,差异性不明显;属抗枯萎、耐黄萎类型.[结论]利用抗黄萎病染色体片段导入系,能够改良陆地棉抗黄萎病性状,获得高产、优质、抗病品系.     

海岛棉和陆地棉叶片光合特性、冠层结构及物质生产的差异

【目的】探讨海岛棉和陆地棉两个棉花栽培种群体物质生产存在差异的原因,揭示海岛棉和陆地棉产量形成的机理,为选育高光效棉花品种和高产高效栽培提供理论依据。【方法】在新疆气候生态条件下,选用能适应北疆棉区的海岛棉品种（系）（新海22号、H858）和陆地棉主栽品种（新陆早13号、新陆早33号）为试验材料,分别测定不同棉花品种（系）叶片的叶绿素含量、叶面积指数、冠层开度、叶片向日性运动、群体光合速率和生物量等指标,探讨海岛棉和陆地棉两个栽培种间群体冠层结构、叶片光合组分和光合生产特性等的差异。【结果】陆地棉品种冠层上部叶片数量多,叶面积指数大,冠层开度小,上部叶片光截获量占冠层光截获总量的比例大,冠层中下部光截获量少;海岛棉品种冠层上部叶片少,叶面积指数小,冠层开度大,截获的光占冠层光截获总量的比例小;海岛棉品种群体光合速率均比陆地棉高;两个棉花栽培种光合物质生产能力存在显著差异,海岛棉光合产物总量多,但生殖器官占总光合产物的比例显著低于陆地棉;海岛棉和陆地棉产量构成因子及皮棉产量差异显著,陆地棉单位面积总铃数约为1.30×10⁶个/hm²,皮棉产量为3 000-3 500 kg·hm^-2,海岛棉虽然单位面积铃数显著大于陆地棉,达到1.54×10⁶个/hm²左右,但单铃重远低于陆地棉,皮棉产量仅1 500 kg·hm^-2左右;在棉铃空间分布上,海岛棉棉铃主要分布在冠层中下部,而陆地棉棉铃在冠层中上部的分布比例大。【结论】与海岛棉相比,陆地棉总光合产物低,但经济系数高,籽棉产量高,通过改善陆地棉冠层结构,延长群体光合功能期,提高光合产物累积量,有利于陆地棉产量的进一步提高;与陆地棉相比,海岛棉冠层光能利用率高,群体光合速率高,光合物质生产潜力大,但单铃重低,总铃库较小,且铃库与光合源比例失衡,光合产物转运效率低,经济系数小,产量较低。选育大铃、早熟性好的海岛棉品种,并适当增大种植密度,可能是海岛棉增产的技术途径。     

陆地棉与海岛棉干物质累积分配特性

供试的四个陆地棉品种地上部分干物质累积速度和数量，从现蕾至吐絮始终高于四个海岛棉品种；陆地与棉与海岛棉的所有品种干物质累积速率最快的时间均在初期至有效花期期间。但海岛棉干物质累积最大量到８月２５日止，陆地棉则持续到９月９日；不同时期干 物质分配率的特点是；苗期；叶〉茎，苗期：叶〉茎〉蕾，花苗期：叶〉茎〉铃〉蕾〉花；铃期；铃〉茎〉叶；株铃重累积的最快速率时间，陆地棉与海岛棉均在７月２６日至８月２５日     

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。     

不同温度条件下接种棉花枯萎病菌海岛棉和陆地棉抗病性研究

[目的]比较海岛棉和陆地棉抗枯萎病性差异,确定海岛棉和陆地棉室内抗病性鉴定方法,分析海岛棉和陆地棉病程反应机制,为今后的棉花抗枯萎病性研究奠定基础.了解海岛棉枯萎病发生规律和抗病机理,揭示不同类型棉花品种抗病性的机制,为今后培育抗病新品种开展海岛棉抗病鉴定、分子育种奠定基础.[方法]在不同温度条件下,分别对海岛棉和陆地棉接种枯萎病菌,考察海岛棉和陆地棉的发病特性,利用方差分析,比较海岛棉和陆地棉以及不同品种间在不同温度条件下的抗性差异.[结果]不同品种在不同温度下的感病情况存在差异,棉花品种在25℃受到棉花枯萎病的感染最为严重,海岛棉品种比陆地棉品种感病程度重.[结论]不同温度条件下枯萎病对海岛棉和陆地棉影响不同,棉花感枯萎病程度随温度的升高而加重,以25℃条件下感病程度最为严重;不同棉花种对枯萎病的抗、感病性不同,一般条件下陆地棉不宜感病,海岛棉较为感病,海岛棉品种比陆地棉品种感病程度较重.     

棉花EXO70基因家族全基因组的鉴定及种间比较

【目的】当前四倍体棉花的主栽品种是陆地棉与海岛棉，陆地棉产量高且适应性好，海岛棉纤维品质优异但产量一般。EXO70是胞外分泌体（exocyst complex）中的关键亚基，在植物生长发育、胁迫响应等方面发挥重要作用。通过全基因组水平鉴定和分析陆地棉与海岛棉EXO70基因家族成员，并研究其在纤维发育、环境适应等方面的功能，有助于揭示陆地棉与海岛棉种间性状差异形成的分子基础。【方法】从拟南芥数据库（TAIR）获取EXO70家族蛋白序列作为参考序列，采用HMMER、ExPASy、MEME、TBtools等分析工具对陆地棉TM-1和海岛棉Hai7124基因组中EXO70家族成员进行鉴定与分析，系统比较该家族在基因表达模式、重要农艺性状的相关性、逆境响应等方面的异同点。【结果】通过对陆地棉和海岛棉的基因组水平分析，均鉴定出54个EXO70家族成员，根据系统进化发育可将其分为8个分支。陆地棉和海岛棉同源基因可一一对应，分布在陆地棉与海岛棉的20条染色体上，绝大多数成员为单外显子，但是两者间有12对同源基因在阅读框序列上存在较大差异。陆地棉与海岛棉大部分同源基因表达模式类似，但在同一纤维发育时期表...     

中早熟高产抗病抗虫棉品种衡棉4号的选育

衡棉4号是用GK12为外源抗棉铃虫Bt基因的供体,以具有海岛棉、陆地棉和野生棉遗传基础的省1322系作抗病亲本,以冀棉27为丰产亲本,在黄枯萎混生重病地、不防治棉铃虫的高压胁迫下连续定向选择培育而成.突出表现早熟、抗棉铃虫、高产和抗病.适宜在冀中南及同一生态类型地区推广.     

引进巴基斯坦棉花种质资源筛选及其利用研究

对引进巴基斯坦的54份棉花种质材料进行了田间鉴定。结果表明：引进材料类型较丰富,有陆地棉、海岛棉和瑟伯氏棉。在陆地棉材料中共鉴定筛选出矮秆类型材料3份,子指llg以上的高子指材料3份,比强度〉34cN／tex的高强纤维材料2份,纤维长度〉33mm的中长纤维材料2份,个别性状的变异系数较大,可选择性强。通过对其利用,筛选出较高配合力的品系3个、抗虫、抗黄萎病品系1个、低酚抗虫品系1个、早熟品系1个和抗高温材料1个,说明该批引进种质在抗高温、抗病、改良纤维品质和提高产量等方面具有较高利用价值。     

温室检测棉花黄萎病抗性的4种接种方法比较

以陆地棉和海岛棉共31个棉花品种为材料,采用了温室棉花抗黄萎病鉴定中常用的4种接种方法,同时与病圃的剖秆病指做比较,分析比较不同接种方法的优缺点。结果表明,切根蘸菌法是相对较好的接种方法;叶片针刺涂抹法发病最快,接种24 h后即可发病,并且发病比较均匀,接种10 d后发病显著;切根蘸菌法发病速度仅次于叶片针刺涂抹法,接种10 d后开始出现症状;定量法发病比切根蘸菌法慢,接种15 d后才发病,而且发病不均匀;菌液浇根法发病速度最慢,发病也比较轻,接种后20 d左右才出现症状,50 d后才达到发病高峰。与病圃品种抗病性鉴定结果相比,切根蘸菌法一致性最高达到93.5%,菌液浇根法最差,只有71.0%的棉花品种抗性与病圃鉴定结果一致。通过4种接种技术得到的鉴定结果,海岛棉的病指都高于病圃鉴定的病指。     

嫁接对棉花抗黄萎病的影响

 【目的】探讨不同嫁接类型对棉花黄萎病抗性的影响,研究棉花黄萎病发病机理和抗病机制,为深入分析棉花抗病机理、培育抗黄萎病棉花品种提供理论基础。【方法】选取6个不同黄萎病抗性的海岛棉和陆地棉品种,每个品种均设自身嫁接和相互嫁接2种嫁接方式和不嫁接的直播对照;田间试验鉴定比较直播材料与自身嫁接材料、相互嫁接材料的发病程度。【结果】自身嫁接材料与直播材料发病情况相同;以海岛棉抗病品种做接穗的嫁接组合的病情指数与发病率显著低于陆地棉抗病品种为接穗的嫁接组合;以陆地棉抗病品种为砧木的病情指数与发病率显著低于海岛棉抗病品种为砧木的组合。【结论】嫁接操作本身对棉花黄萎病的抗性没有显著影响。海岛棉和陆地棉的抗黄萎病机制不同,海岛棉抗病品种的关键抗病部位为茎部;而陆地棉抗病品种的关键抗病部位为根部。     

棉花海岛型和陆地型远缘杂交后代性状比较研究

以培育丰产、抗枯黄萎病、抗棉铃虫和纤维品质优异的棉花新品种为育种目标,采用远缘杂交、回交、复交和姊妹交等方法,全程病圃鉴定抗病性,强化筛选抗虫性,定向跟踪检测纤维品质,选育出4个海岛型和6个陆地型优质抗虫品系。优质品系鉴定试验结果表明：陆地型产量明显高于海岛型;海岛型的株高和子指高于陆地型,单株成铃、铃重和衣分低于陆地型,单株果枝数相差不大;所有品系高抗枯萎病,耐黄萎病;纤维品质优异,整齐度指数、纤维上半部平均长度和断裂比强度高,海岛型优于陆地型,但在各品系所属品质类型中马克隆值均偏向高限,马克隆值偏高。     

陆海杂交棉产量及重要农艺性状QTL定位

[目的]通过海7124和军棉1号构建的陆海杂交棉产量及重要农艺性状的QTL定位研究,筛选与产量及重要农艺性状紧密连锁的分子标记,提高棉花育种效率.[方法]选用陆地棉品种军棉1号和海岛棉品种海7124配制的一个包含148株F_2单株的群体,利用97对SSR标记构建了一个包含17个连锁群,长673.3 cM,标记间平均距离为17.3 cM的遗传图谱,覆盖整个棉花基因组12.2;.在此基础上对果枝始节、果枝台数、结铃数、单铃重、衣分和叶面积6个农艺性状进行了QTL定位研究.[结果]检测到3个稳定的QTL:1个与衣分相关的QTL,位于第4连锁群上;1个与果枝台数相关的QTL,位于第1连锁群上;1个与叶面积相关的QTL,位于第6连锁群上.[结论]这些QTL的效应值较大,对今后的棉花育种的分子辅助选择具有较大的意义.     

转双价基因棉对高抗Bt棉棉铃虫的抗虫性

采用喂饲法，测定了转双价基因棉(中棉41、SGK321)、转单价基因棉(中棉29)及常规棉(苏棉12)对抗性和敏感棉铃虫的抗虫性。结果表明：转双价基因棉主茎叶片对抗性和敏感棉铃虫初孵幼虫的抗虫性明显高于或稍高于转单价基因棉，且随棉花生长发育期的推移抗虫性下降速度较慢，如第8叶后中棉41(ZM41)对抗性和敏感初孵幼虫的平均死亡率分别为80．0％～40．0％和100％～85．6％，而中棉29(ZM29)分别为30．0％～15．6％和84．0％～71．1％。转单、双价基因棉生长中后期主要受害部位对抗、感棉铃虫的抗性高低次序均为：嫩蕾、顶部嫩头、侧枝嫩叶，其中转双价基因棉嫩蕾对敏感棉铃虫和顶部嫩头对抗性棉铃虫的抗虫性显高于转单价基因棉。转单、双价基因棉对抗性棉铃虫的抗虫性低于敏感棉铃虫。     

陆地棉苗期的耐盐碱性评价及鉴定指标筛选

为综合评价陆地棉的耐盐碱性并筛选出关键鉴定指标,以90份不同来源的陆地棉品种为试验材料,通过主成分分析、聚类分析和逐步回归法对不同品种萌发期、出苗期和苗期的耐盐碱性进行综合评价,并筛选鉴定指标。结果表明,苗期受到胁迫,棉花下胚轴、株高、叶片数及第1片真叶面积降低,出苗率和叶片SPAD值升高。相关分析表明,株高与出苗率显著正相关,与下胚轴长、叶片数和第1片真叶面积呈极显著正相关。对90份品种的综合评价D值排序,军棉1号的D值最高,耐盐碱性最强;中棉所49的D值最小,耐盐碱性最弱。根据D值进行聚类,将90份品种划分为4类：强耐盐碱品种3份、中耐盐碱品种18份、弱耐盐碱品种52份和盐敏感品种17份。依据最佳回归方程筛选出4个关键鉴定指标：出苗率、叶片SPAD值、第1片真叶面积和株高,为棉花进行初步的耐盐碱性鉴定提供了理论依据。     

棉花枯萎病室内苗期抗病性鉴定方法及评价

【目的】采用优化苗期抗病性鉴定方法及评价,研究陆地棉种质资源对枯萎病尖孢镰刀菌萎蔫专化型(Fusarium oxysporum f.sp.Momordicae)7号生理小种的抗病性,为棉花抗病育种提供基础抗源。【方法】以265份陆地棉为材料,利用伤根灌菌液法于室内进行棉花苗期枯萎病抗性鉴定,以新疆材料军棉1号为感病对照品种,调查记录病级,以相对病情指数作为评价抗性类型指标。【结果】无免疫(I)枯萎病的品种(系),具有高抗(HR)特性的品种(系)5份,抗病(R)特性的品种(系)78份、耐病(T)特性的品种(系)130份、感病(S)特性的品种(系)材料52份,占枯萎病抗性鉴定品种(系)总数的百分比分别为1.9%、29.4%、49.1%和19.6%。【结论】耐枯萎病的品种(系)最多,具抗病性品种(系)次之。