海岛棉基于双色FISH的核型分析

以45S r DNA作探针对海岛棉体细胞中期染色体进行荧光原位杂交(Fluorescence in situ Hybridization,FISH),检测出6个强的荧光信号(4大2小),结合DAPI图像观察发现信号分布在各自染色体随体位置,称为NOR(Nucleolar Organizer Region)信号。以二倍体A基因组棉种亚洲棉基因组DNA(g DNA)为探针对海岛棉进行FISH,结果发现52条染色体中有无杂交信号的各占一半,荧光信号分布在较长的A亚组染色体上,直接区分开海岛棉A、D亚组染色体,直观证实了海岛棉的异源双二倍体起源。以45S r DNA和A组棉种亚洲棉g DNA作探针对海岛棉进行双色FISH时,结果发现海岛棉染色体上既检测到了6个强的NOR信号又检测出了g DNA杂交信号,且清楚观察到2个NOR信号分布在A亚组上,另4个在D亚组上。基于该双色FISH图像的核型分析表明,海岛棉的核型公式为:2n=4x=52=40m(2 SAT)+12sm(4 SAT),属于2A类型,且有3对随体,其中1对定位于A9号染色体,属于中部着丝点(m)类型;另2对分别定位于D8和D12号染色体上,属于近中部着丝点(sm)类型;且发现海岛棉A亚组染色体的相对长度的并非全部大于D亚组,两亚组染色体间在长度上存在交叉,说明基于FISH的核型分析比传统方法更为准确。     

棉属四个栽培种的核型比较研究

以四个栽培棉种为材料。研究了草棉、亚洲棉、陆地棉和海岛棉的核型。各棉种的核型简式为：草棉，２ｎ＝２ｘ＝２６＝１８ｍ＋４ｓｍ＋４ｓｔ（４ＳＡＴ）；亚洲棉，２ｎ＝２ｘ＝２６＝２２ｍ＋２ｓｍ＋２ｓｔ（２ｓＡＴ）；陆地棉，２ｎ＝４ｘ＝５２＝２８＝２２ｓｍ（２ｓＡＴ）＋２ｓｔ（２ＳＡＴ）；海岛棉，２ｎ＝４ｘ＝５２＝２８ｍ＋２４ｓｍ（４ＳＡＴ）。通过对４个栽培棉种核型的对比分析。结果表明：草棉的核型比亚洲棉对     

拟斯卑尔脱山羊草的FISH核型分析

【目的】建立拟斯卑尔脱山羊草的FISH核型,分析明确不同来源拟斯卑尔脱山羊草的FISH核型特点,比较不同拟斯卑尔脱山羊草及其与普通小麦的FISH核型差异。【方法】以荧光标记的寡核苷酸Oligo-pTa535和Oligo-pSc119.2为探针,利用荧光原位杂交(fluorescence in situ hybridization,FISH)技术分析pTa535和pSc119.2在不同拟斯卑尔脱山羊草、四倍体小麦和普通小麦染色体上的杂交信号分布特点;以禾本科植物着丝粒专化寡核苷酸Oligo-CCS1为探针,明确拟斯卑尔脱山羊草的着丝粒位置,测量拟斯卑尔脱山羊草染色体相关参数;通过FISH核型比较明确不同拟斯卑尔脱山羊草及其与小麦核型的多态性差异。【结果】Oligo-pTa535主要分布在小麦的D和A组染色体上,在小麦的B组染色体上仅有零星分布,在5份拟斯卑尔脱山羊草的染色体中未显示Oligo-pTa535杂交信号。Oligo-pSc119.2杂交信号主要分布在小麦的B组染色体上,在小麦的A、D组染色体中分布较少,但在5份拟斯卑尔脱山羊草染色体上均有广泛分布。根据Oligo-pTa535和Oligo-pSc119.2杂交信号在小麦染色体上的分布特点,可以将小麦的不同染色体相互区分开来。Oligo-pSc119.2杂交信号在不同倍性、不同品种的小麦B组染色体上的分布特点基本相似,而不同来源拟斯卑尔脱山羊草的Oligo-pSc119.2的FISH核型差异较大,甚至在同一细胞内的2条同源染色体上Oligo-pSc119.2杂交信号的分布也具有明显差异。不同来源的拟斯卑尔脱山羊草与小麦B染色体组的FISH核型存在明显差异。PI542238的7对染色体均为中间着丝粒染色体,核型公式为2n=14=14m。其余4份拟斯卑尔脱山羊草的4S染色体均为近中着丝粒染色体,其余染色体均为中间着丝粒染色体,核型公式皆为2n=14=12m+2sm。【结论】拟斯卑尔脱山羊草染色体上含有丰富的与pSc119.2高度同源的重复序列,不含有与pTa535高度同源的重复序列。不同来源的拟斯卑尔脱山羊草之间以及同一来源的拟斯卑尔脱山羊草的个体间甚至同一个体内的同源染色体间在pSc119.2的分布上均具有遗传多样性。以Oligo-pSc119.2为探针建立的拟斯卑尔脱山羊草染色体FISH核型与小麦B组染色体的核型具有显著差异。利用荧光标记的Oligo-pTa535和Oligo-pSc119.2为探针进行FISH分析,可以准确区分拟斯卑尔脱山羊草的不同染色体,并能将拟斯卑尔脱山羊草与小麦的染色体区分开来。     

海岛棉GbHCT10基因的克隆与表达分析

[目的]研究海岛棉(Gossypium barbadense)GbHCT10基因在棉纤维发育中的作用.[方法]以海岛棉品种新海21号纤维发育第5 d的样本作为材料,根据海岛棉GbHCT10基因序列设计一对引物,利用RT-PCR技术从中克隆GbHCT10核苷酸序列.利用生物信息学方法分析GbHCT10基因序列.[结果]采...     

海岛棉纤维品质性状关联分析

海岛棉纤维具有长、强、细等优点,利用纤维品质各性状进行关联分析研究,可以为今后分子标记辅助选择育种(molecular marker-assisted selection,MAS)提供理论指导。利用194个SSR(simple sequence repeats)标记,对214份海岛棉材料的基因组进行扫描,分析其群体结构,并利用TASSEL软件的MLM(mix liner model)模型对8个纤维品质性状进行关联分析。结果显示:(1)利用STRUCTURE群体结构软件分析,将214份海岛棉材料划分为4个亚群,主要分布于中国、美国及前苏联,说明其亚群的划分与来源地有一定的相关性。(2)利用MLM模型进行关联分析,结果显示检测到13个标记与8个纤维品质性状相关联,且在第13和17号染色体上标记较集中;其中部分标记同时与2个或多个性状相关,可能是性状相关或"一因多效"的遗传基础。     

海岛棉主要性状遗传相关分析

采用加性-显性及其与环境互作的遗传模型,对10个海岛棉亲本的F1的24个组合的株型性状及产量进行了遗传方差分量的分解和成对性状间遗传效应的相关分析.结果表明:株高、茎粗、果枝数、节数显性相关为0,主要受加性相关的影响.生育期性状主要存在显性相关,产量性状的加性相关和显性相关均较小,其余相关都达到极显著水平.大部分性状的广义遗传率和狭义遗传率达到极显著水平.     

海岛棉GbMYB25基因的克隆及表达分析

根据陆地棉GhMYB25的序列,设计1对引物,通过RT-PCR技术从海岛棉品种新海21号中克隆了1个同源基因,命名为GbMYB25。GbMYB25基因具有1个930bp的开放阅读框,编码309个氨基酸,预测分子量约为34.762ku,等电点为8.08,推测的氨基酸序列中含有2个高度保守的SANT结构域。GbMYB25基因序列包含2个内含子。氨基酸序列比对表明,该蛋白和其他高等植物的MYB蛋白有较高的同源性。进化树分析表明,GbMYB25基因和陆地棉GhMYB25基因处在同一进化树分支。亚细胞定位表明GbMYB25基因在细胞核中表达,实时荧光定量PCR结果表明GbMYB25基因在胚珠(0doa)、纤维(5dpa)和叶片中的表达量较高。以上结果表明,GbMYB25转录因子可能参与棉花纤维发育。     

海岛棉种质资源抗旱性评价

【目的】综合评价海岛棉的抗旱性,挖掘抗旱性强的种质资源。【方法】以203份海岛棉资源为材料,在大田对棉花花铃期进行干旱胁迫,研究与抗旱性相关的农艺性状,以抗旱系数和主成分分析及聚类分析相结合,对海岛棉品种的抗旱水平进行综合性评价。【结果】在两个点上,203份材料在农艺性状上存在一定的差异。203份材料农艺性状指标的综合抗旱系数和抗旱性量度值(D 值) 的评价结果基本一致。D值聚类分析203份海岛棉资源材料分为5大类。【结论】通过主成分分析、综合抗旱系数评价分析,单株产量、单铃重和株高3个抗旱性评价指标,能直观、简单和可靠的评价棉花花铃期种质资源的抗旱性。     

海岛棉目标性状和品种间灰色关联度分析

运用灰色系统理论 ,对阿拉尔垦区海岛棉目标性状和品种 (系 )进行灰色关联度分析。结果表明 :对气纺指标影响较大的因素是纤维长度、强力、反射率 ;对纤维长度影响较大的因素是株高、皮棉重、中部节长、有效铃等 ;对单株皮棉产量影响较大的因素为有效铃、果节数、株高、单铃数等。新海 15号的加权关联度最大 ,其次为 99 111,二者均为综合性状优良的品种 (系 )。     

海岛棉GbCO基因的克隆和表达分析

[目的]海岛棉GbCO基因的克隆和表达分析.[方法]利用RT-PCR技术,从海岛棉中克隆CONSTANS(CO)的同源基因,利用实时荧光定量PCR(qRT-PCR)技术分析基因的组织表达.[结果]从新海14号花后9d的纤维中克隆得到了一个棉花CO蛋白基因,命名为GbCO.GbCO cDNA的ORF为1 008 bp,编码335个氨基酸.序列分析表明GbCO和GhCO的相似性只有78.2;,棉花CO蛋白同蓖麻RcCO、苹果MaCO等亲缘关系较为接近.qRT-PCR结果表明,GbCO基因在棉花的根、茎、叶、花瓣等组织中均有表达,但在叶片中的表达相对较高.并且CbCO在棉花胚珠及纤维发育的起始和伸长阶段都有表达,在开花前1d和开花后5d的胚珠中表达量很高.GbCO基因的表达受到光周期的调节,在夜间表达量高于白天.[结论]GbCO基因可能在陆地棉的开花发育中起着重要的作用.     

海岛棉一个成花素类似基因的克隆和生物信息学分析

[目的]海岛棉成花素类似基因的克隆及生物信息学分析.[方法]利用RT - PCR技术,从海岛棉中克隆成花素FLOWERING LOCUST(FT)的同源基因,并进行生物信息学分析.[结果]从新海14号花后15 d纤维中,克隆到一个棉花成花素类似基因FLOWERING LOCUS T- LIKE1,命名为GbFTL1.该基因的开放阅读框为525 bp,编码174个氨基酸.蛋白比对表明bFTL1和AtFT的相似性为79.3;,和陆地棉GhFTL1的相似性为99.4;,GbFTL1第37位氨基酸为Asn(N),而GhFTL1第37位氨基酸为Ser(S).GbFTL1含有FT蛋白亚家族两个关键的氨基酸残基及14个保守氨基酸,系统进化树分析表明GbFTL1属于FT亚家族成员.[结论]GbFTL1基因可能为海岛棉中促进开花的基因之一.     

天然绿色棉与海岛棉远缘杂交研究初报

用天然绿色棉GC1011(GossypiumhirsutumL.)和白色海岛棉324(GossypiumbarbadenseL.)配置杂交组合,F1各单株之间性状稳定一致,F2疯狂分离,经5年连续选择,获得了四个较稳定的杂种新品系,即G324-1、G324-6、324-15和324-24,其纤维品质优良,纤维天然绿色。纤维长度、衣分、及籽棉产量都比GC1011有所提高,其纤维长度分别为28.3mm、27.8mm、28.5mm、28.1mm,衣分分别为25.5%、25.2%、25.8%和28.4%,平均籽棉每公顷产量分别为4962kg、4936.5kg、4929kg、和4956kg,均超过了绿色棉亲本GC1011,并具有较强的抗枯萎病和抗蚜虫能力,可以在生产上推广应用。     

棉花海陆杂交种(F1)主要纤维品质性状杂种优势研究

采用双因素交叉式遗传交配设计,研究棉花海陆杂交F1代纤维品质性状中亲优势、超亲优势、竞争优势。结果表明:海陆杂交F1代纤维2.5%跨长达33.8~38.4 mm、比强度达33.9~41.9 CN/tex,有极强的中亲优势、超亲优势和竞争优势;马克隆值比双亲均值稍低。     

盐胁迫对海岛棉种子活力的影响

【目的】 研究不同基因型海岛棉萌发期的耐盐特性,分析盐胁迫下海岛棉种子活力指标的变化规律,为培育耐盐海岛棉品种提供支持。【方法】 以35份海岛棉种子作为材料,以NaCl溶液(150 mmol/L)模拟盐胁迫条件,统计分析发芽势、发芽率、根长、下胚轴长、苗鲜重、苗干重6项指标。【结果】 (1)盐胁迫条件下,海岛棉种子各指标受影响程度不同,其中下胚轴受影响程度最大,苗干重受影响最小;(2)与对照样本比较,其中发芽势、发芽率、根长、下胚轴长、苗鲜重5项指标最大值、最小值、平均数均低于对照,苗干重的最大值、最小值、平均值则高于对照。【结论】 35份海岛棉种子分为3类:第Ⅰ类属于高耐盐品种,第Ⅱ类属于中等耐盐品种,第Ⅲ类属于低耐盐品种。     

海岛棉组培mRNA差异显示体系的建立

[目的]建立适合海岛棉组织培养过程中差异基因表达研究的DDRT-PCR体系.[方法]试验选取海岛棉体胚发育过程中的胚性愈伤组织,无菌苗下胚轴为对照.对引物浓度、dNTP浓度、酶浓度和退火温度等影响差异显示PCR的关键因素进行单因素优化实验.[结果]确定了海岛棉组织培养差异显示PCR体系为(10 μL):cDNA 2 μL;dNTP 200 μmol/L;上游引物0.4 μL(10 μM),下游引物0.5 μL(10 μM);Taq酶0.5 U,Buffer1.0 μL.前5个循环退火温度为50℃,后30个循环退火温度为57.1℃.[结论]用该体系扩增,PCR产物特异性高,条带清晰,背景污染少.     

海岛棉GH9基因家族成员鉴定及分析

植物GH9基因在细胞壁的生物合成和重塑中起着重要作用,对海岛棉GH9基因进行全基因组鉴定与分析,挖掘其在棉纤维发育中的作用.从海岛棉全基因组中鉴定到53个GH9基因,分析其理化性质、基因结构、染色体分布、进化历程、棉纤维发育过程中表达模式及转录调控.结果 表明,53个GbGH9s分为A、B、C三组,定位在22条染色体上...     

陆海杂交群体的构建及评价

为研究棉花数量性状的遗传基础及纤维品质的QTL位点,试验以陆地棉新陆早7号和海岛棉苏K202为亲本杂交,从F2代开始采用自交构建了一套含183个F2∶F3的作图群体。以试验田间表型数据和纤维品质送测结果的分析表明:群体各性状的变异幅度大,分离显著,纤维性状的分布都达到或接近正态分布,体现出数量基因控制的分离群体的特点。168对SSR引物对F2个体扩增得到标记数据,经卡方检验符合1∶2∶1的共显性分离比列规律。说明本群体是一个适合的遗传作图理想群体。