陆地棉丰产品系与转Bt基因抗虫棉双列杂交配合力研究

以 4个陆地棉丰产品系和 4个转Bt基因抗虫棉品系为试材 ,采用双列杂交遗传设计 ,对 2 8个组合的F1进行田间观察和主要农艺性状配合力分析。结果表明 ,含有Bt基因的杂交组合其F1对棉小造桥虫为害的抗性为 0级 ,表明这一外源基因属显性质量性状。一般配合力分析表明 ,棉花主要 5个农艺性状主要受基因加性效应控制。特殊配合力方差分析表明 ,4个主要农艺性状的差异乃基因显性效应。 4个转Bt基因抗虫棉品系的 4个主要农艺性状的一般配合力效应值均为负值 ,表明其农艺性状与常规丰产品系存在一定差距。特殊配合力分析出现 5个优良组合。     

新疆转Bt基因棉主要性状的配合力和杂种优势分析

[目的]新疆是我国最大的棉花种植基地.转Bt基因抗虫棉能有效抵御棉铃虫灾害,其面积在新疆日益扩大.分析新疆自育陆地棉和转Bt基因抗虫棉的配合力和杂种优势可为快速、有效培育出适应新疆的高产、优质抗虫棉奠定基础.[方法]以6个转Bt基因抗虫棉品种(系)和11个不同来源的常规陆地棉品种(系)为亲本,按照11×6的NCⅡ设计组配不完全双列杂交,得到66个杂交组合,分析杂交组合10个主要性状的配合力及遗传效应和杂种优势表现.[结果]同一亲本各性状间和同一性状不同亲本间的一般配合力效应值不同.[结论]母本A7(丰凯2002)和A10(石K14)在皮棉产量、籽棉产量上具有较高的一般配合力效应值,是较好的丰产品种;父本B5(15-80K)和B3(15-52K)在长度、比强度上具有较高的GCA效应值,是较好的品质品种;组合A9×B2(三棉9号×石抗126)、A10×B4(石K14×112-17K)、A11×B2(66-9×石抗126)、A8×B6(H10-2×16-9K)、A9×B1(三棉9号×金惠2号)和A1×B6(FY11×16-9K)具有高产、优质的潜力;竞争优势分析发现籽棉产量、皮棉产量、单铃重、衣分、长度、整齐度和伸长率7个性状的竞争优势均为正向,其中以皮棉产量和籽棉产量的竞争优势最大,分别达到了14.84％和16.46％.     

陆地棉显性无腺体品系与常规品种间杂种优势利用研究

以７个显性无腺体陆地棉品系和４个常规品种为材料，按ＮＣⅡ设计，对２８个组合的Ｆ１杂种优势及其与配合力的相关进行了分析。结果表明，杂种Ｆ１具明显优势，２８个组合所研究的１５个性状全部具有中亲优势，６个性状具有高亲优势，４个性关具有竞争优势；杂种Ｆ１各种性状的竞争优势分别与父本、母本一般配合力效应值，父母本一和效应平均值和组合特殊配合力效应值均有不同程度的相关，而以父母本一般配合力效应平均值与竞争优势     

陆地棉与海岛棉种间杂种优势和配合力分析

以４个陆地棉作母本与４个海岛棉杂交，配制１６个Ｆ１代进行种间杂种优势和配合力分析。结果表明，与推广陆地棉品种比较，种间Ｆ１代子棉产量、铃重、衣分和衣指的竞争杂种优势为较高的负值，而纤维长度和强度表现较高的正向优势。鄂荆１号和Ｂ２（海岛棉）产量配合力高，两者杂交Ｆ１代产量高于其他组合。     

转Bt基因抗虫棉的研究与应用

由于棉花害虫猖獗,造成世界各生产棉国巨大经济损失,为了解决棉虫给棉花带来的严重危害,美国、澳大利亚、中国等产棉大国先后利用生物技术与常规育种技术相结合,开展了转Ｂｔ基因抗虫棉研究。本文阐述了①转Ｂｔ基因抗虫棉研究与应用进展;②转Ｂｔ基因抗虫棉的配套栽培技术;③种植抗虫棉的优点;④我国转Ｂｔ基因抗虫棉抗性的预防策略。     

抗虫陆地棉配合力与杂种优势分析

采用不同来源的常规棉、抗虫棉,按照4×7的NCⅡ设计组配不完全双列杂交得到28个杂交组合,通过2年重复试验,分析F1、F2产量和纤维品质的杂种优势和配合力。结果表明:产量和品质性状广义遗传力和狭义遗传力大多比较低,但衣分的广义遗传力可达92.16%;狭义遗传力大于54.64%的性状为衣分、衣指、断裂比强度和籽指,部分性状的F2狭义遗传力高于F1代。供试组合F1和F2的中亲优势和高亲优势主要表现在产量上;所研究的性状中,F1以皮棉产量竞争优势、中亲优势和超亲优势最高,平均值分别为11.31%、34.17%和13.33%;组合P4/P7(鄂抗棉12/5H303)的皮棉产量比竞争对照邯284增产27.4%。F2杂种优势依然部分存在,但大多性状比F1优势都有衰退。F1籽棉和皮棉产量较优的特殊配合力组合为P4/P7(鄂抗棉12/5H303)、F2籽棉和皮棉产量较优的特殊配合力组合为P4/P10(鄂抗棉12/5H335)、P1/P11(611/5H336)。产量性状一般配合力好的抗虫棉亲本是P8(5H309)、P5(5H181);品质性状一般配合力好的亲本是P1(611),P2(05-5317)和P4(鄂抗棉12)。优选亲本配组可以指导抗虫杂交棉的选育,获得具竞争优势的抗虫杂交棉品种。     

陆地棉主要性状杂种优势与配合力研究

以12个陆地棉品种(系)为亲本,采用6×6不完全双列杂交(NCⅡ),对所得的F1代13个性状的杂种优势和配合力进行分析。结果表明,株高、始节位、铃数、伸长率的平均中亲优势和超亲优势值均为负值,生育期、始节高、果枝数、绒长、整齐度、比强度的平均中亲优势值为正值、平均超亲优势值为负值,铃质量、衣分、子棉产量都存在正向中亲优势和超亲优势。新陆早42号、26-5、44-5多个性状一般配合力效应值综合较高;新陆早33号×GK26、新陆早33号×sGK321、新陆早33号×新垦09、新陆早36号×GK26多个性状特殊配合力效应值综合较高。     

优异纤维品质陆地棉品种与转基因抗虫棉品种的配合力分析

[目的]探索抗虫杂交棉高产、优质、抗虫同步改良方法。[方法]利用10个优异纤维品质陆地棉品种和6个转Bt基因抗虫棉品种配组的10×6 NCII交配设计,对其产量、品质及抗虫性的配合力进行分析。[结果]Bt基因能在F1得到显性遗传,遗棉2号具有最好的产量性状一般配合力,AcalaSJ-3具有最好的纤维品质性状一般配合力,苏联8908×32B、Acala(1)×中棉所30等组合的各性状特殊配合力较好,亲本的一般配合力与组合间特殊配合力不存在显著相关性。     

陆地棉品种（系）配合力效应及其杂种优势分析（简报）

应用部分双列杂交轮回设计,分析了１１个陆地棉品种的籽、皮产量、衣分、籽指、纤维长度、强度的配合力和２２个组合产量及其组分性状、纤维长度、强度、全生育期的杂种优势。结果表明;中１２、徐州１８４、鲁３３８９、泗棉２号的产量性状ＧＣＡ效应较大,可作为高产育种材料,而中３７８、徐州１４１、冀１０４１纤维品质性状ＧＣＡ效应较大,可作为优质育种材料。     

Combining Ability and Heterosis Between High Strength Lines and Transgenic Bt (Bacillus thuringiensis) Bollworm-Resistant Lines in Upland Cotton (Gossypium hirsutum L.)

To analyse the combining ability and heterosis between high-strength lines and transgenic Btbollworm-resistant lines in upland cotton, 5 high-strength lines were crossed as female lines with 12 transgenicBt bollworm-resistant lines according to NCII design. It was demonstrated that the compositions of variance invarious traits were quite different. For seed cotton yield, lint yield, boll numbers per plant and boll weight,the dominant (special combining ability) effects were the major effects, accounting for 87.38, 84.40, 80.04and 64.46 % of the total phenotypic variances, respectively, while for fibre strength and micronaire value, theadditive (general combining ability) effects had the major effects, with a ratio of additive variance to pheno-typic variance of 78.85 and 43.80 %. As for lint percent and 2. 5 % span length, the dominant and additivevariances had similar effects, in phenotypic variances (54.94 and 40. 11% for lint percent, 45.76and42.49% for 2.5% span length, respectively). The mid-parent heterosis (Hpm), surpassing parent heterosis(Hpb) and competitive heterosis (Hck) for seed cotton yield and lint yield were both extremely significant.For fibre properties, the Hck and Hpm of 2.5 % fibre span length were extremely significant, the Hck of fibrestrength was significant, and the favorable negative Hck of micronaire was also extremely significant. The in-crements of hybrid over common variety were 17 % for lint yield and fibre strength, 7 % for fibre span length,and 4% for fineness.     

优异棕色棉品种(系)间产量性状的配合力及杂种优势分析

采用NCII设计,以5个不同类型的棕色棉品种(系)为母本,3个棕色棉品种(系)为父本配制15个杂交组合,分析了棕色棉品种(系)杂交组合产量性状的配合力和杂种优势表现.结果表明,产量性状受加性和显性效应共同控制,籽棉产量、铃重和籽指的一般配合力(加性)和特殊配合力方差均极显著,皮棉具极显著的特殊配合力(显性)方差,衣分和单株铃数的一般配合力(加性)方差均达极显著.杂种优势分析表明,各产量性状(除籽指外)均具有显著的正向中亲优势;产量构成因素的优势为单株铃数＞铃重＞衣分.利用不同类型棕色棉品种(系)配制的杂交组合,F1代皮棉产量增产显著达22;以上,且色泽遗传较稳定.     

转基因抗虫组合在棉花杂种优势利用中增产原因剖析

通过两年一点 7× 7半双列杂交试验 ,对转基因抗虫棉杂种优势的增产原因进行了研究 ,结果表明 ,参试 6个抗虫杂交组合 (共有 2 1个杂交组合 )中有 5个在籽、皮棉产量杂种优势居前 5名 ,这主要是由于外源抗虫基因的存在 ,增加了单铃种子数、单株成铃数和平均单铃重等的缘故。     

陆地棉开花期QTL定位

利用5391对棉花SSR引物筛选亲本(渝棉1号和T586)间的多态性引物,以多态性引物检测(渝棉1号×T586)Fz∶7重组近交系群体270个株系的标记基因型,并构建陆地棉遗传连锁图谱.采用区间作图方法进行开花期相关的QTL定位,共检测到5个QTL,分别定位在第5,10,16,21和26染色体,5个QTL的加性效应分别为-0.73,-0.68,-0.9,1.07和-0.86,分别解释表型变异5%,4.7%,8.1%,10.9%和7.1%.研究结果表明:棉花开花期为多基因控制.     

陆地棉开花期QTL定位

利用5391对棉花SSR引物筛选亲本（渝棉1号和T586）间的多态性引物,以多态性引物检测（渝棉1号×T586）F2：7,重组近交系群体270个株系的标记基因型,并构建陆地棉遗传连锁图谱．采用区间作图方法进行开花期相关的QTL定位,共检测到5个QTL,分别定位在第5,10,16,21和26染色体,5节QTL的加性效应分别为-0．73,-0．68,-0．9,1．07和-0．86,分别解释表型变异5％,4．7％,8．1％,10．9％和7.1％．研究结果表明：棉花开花期为多基因控制．     

陆地棉叶绿素质量分数QTL定位

为了在分子水平上探讨棉花叶绿素质量分数的遗传规律,利用重组近交系群体T586×渝棉1号的270个F2:7家系为材料,构建了包括604个标记和覆盖棉花基因组3 140.9 cM的重组近交系遗传连锁图谱;2007-2008年在西南大学歇马科研基地,用日本产叶绿素计(SPAD-502)测定亲本和家系的叶绿素质量分数;采用复合区间作图法(MQM),对棉花叶绿素质量分数进行数量性状位点(QTL)分析.检测到4个与叶绿素质量分数相关的QTL,分别位于第6,15,19和25染色体,其中有2个QTL在1个环境下检测到,解释表型变异的5.4%和4.6%;在2个环境下检测到2个QTL,解释表型变异的8.2%,4.8%,23.9%和14%.本研究的QTL定位将有助于叶绿素质量分数的精细定位和棉花高光效育种的分子标记辅助选择.     

Phenotype Variations in Plant Regeneration of Upland Cotton (Gossypium hirsutum L.)

以陆地棉冀无2031无菌苗下胚轴为外植体,在MS中附加激素0.1mg/LIAA 0.1mg/L2,4-D 0.1mg/LKT的培养基上诱导出愈伤组织。选择疏松愈伤组织继代到附加0.1mg/LZT的培养基中,经2-3个月的继代培养诱导出颗粒状疏松胚性愈伤组织。胚性愈伤组织在无激素、每升加2g谷氨酰胺和0.5g天门冬酰胺的胚性愈伤增殖萌发培养基上培养2个月左右,可陆续形成不同时期的体胚苗。对冀无2031不同时期的体细胞萌发后的体胚苗进行观察,发现了真叶畸形苗、子叶节生根胚、胚轴侧生根胚、腋芽丛生苗和以腋芽发育为主的再生苗5种新类型的体胚苗。     

棉花产量构成因素性状的全基因组关联分析

【目的】 对铃重、衣分、单株铃数和籽指等棉花产量构成因素性状进行全基因组关联分析（genome-wide association study,GWAS）,发掘与其关联的标记位点、优异等位变异及候选基因,为棉花产量的分子育种提供理论依据。【方法】 以408份陆地棉品种（系）资源为材料,利用Cotton SNP 80K芯片,对6个环境的铃重、衣分、单株铃数和籽指4个产量构成因素性状进行基于混合线性模型（mixed linear model,MLM）的全基因组关联分析,检测与产量构成因素性状显著关联的位点、优异等位变异;进一步依据转录组数据的基因表达量,在显著关联的位点侧翼序列1 Mb区间挖掘可能的候选基因。【结果】 4个产量构成因素性状在不同环境下均表现出广泛的表型变异,其中,单株铃数变异系数最大为16.67%—22.66%,各性状的遗传率为48.4%—92.2%;除铃重与衣分间相关性不显著外,其他性状间均呈显著或极显著相关性;基于6个环境各性状表型数据的最佳线性无偏预测值（best linear unbiased prediction,BLUP）,GWAS共检测到分布于基因组的7个区间内23个与目标性状关联的SNP位点,其中,与铃重关联的位点5个,与衣分关联的位点1个,与单株铃数关联的位点9个,与籽指关联的位点8个,有3个位点（TM21094、TM21102和TM57382）同时与多个目标性状关联;鉴定到7个最优SNP位点的优异等位变异,分别为TM21099（TT）、TM57382（GG）、TM78920（CC）、TM53448（TT）、TM59015（AA）、TM43412（GG）和TM69770（AA）;利用转录组数据分析,在基因组的7个区间筛选到158个与产量形成可能的候选基因,GO富集分析和KEGG代谢途径分析发现,候选基因功能类别多样并参与了多种代谢途径。【结论】 在陆地棉品种（系）群体中共鉴定到23个与产量构成因素性状关联的SNP位点,筛选到158个可能与产量性状相关的候选基因。     

陆地棉铃-叶系统干物质重发育的杂种优势分析

利用6个棉铃性状具有较大差异的陆地棉品种(系),按照完全双列杂交方式配制杂交群体,应用加-显遗传模型估算该群体铃-叶系统各组分(子棉、铃壳、对位果枝叶)干物质重不同发育时期的杂种优势表现,并对不同组分杂种优势的相关性进行了研究.结果表明,多数铃期铃重具有极显著的正向平均优势,但随着生育进程的推进趋于减弱；铃龄l0d时铃重具有极显著的正向超亲优势,此后下降,到成熟吐絮时达到显著的负向超亲优势.铃壳重的超亲优势以负向为主,除铃龄17d外,其余时期的平均优势表现为极显著的正值.铃龄45 d对位果枝叶重的平均优势和超亲优势达到最大,平均值分别为8.64％、6.54％,优势组合率分别为100％、86.67％,而其他时期趋于0或为负值.铃龄17d的铃壳重与铃龄45 d、52d的铃重超亲优势呈显著或极显著正相关.铃龄17d对位果枝叶重与铃龄17d、24d和31d的铃重超亲优势呈显著或极显著正相关.表明铃龄17d对位果枝叶、铃壳的发育状况对后期铃重的提高影响较大.