北疆优质杂交棉农艺性状与产量品质相关性研究

为了选育高产、纤维品质优良和适宜新疆北疆早熟棉区种植的杂交棉新品种,并为杂交组合的亲本选配提供理论指导,选用了10个北疆优质杂交棉新品种（系）,对其生育期、农艺性状、产量结构性状及纤维品质性状进行了试验研究,对若干农艺性状与产量、品质性状进行了相关性分析。结果表明：对产量影响较大的性状有果枝数、株高、单株铃数,其中果枝数与产量的正相关性达到显著程度;农艺性状与品质的相关性以负相关居多;株高与产量和品质均呈正相关,可以在一定范围内通过提高株高来同时调控产量与品质。要提高杂交棉产量,除了培育适宜的株型之外,增加果枝数、单株铃数和铃重是非常重要的途径。     

抗虫杂交棉产量因子分析

抗虫杂交棉以其组配方便、优势强的特点,在国内各大棉区的影响力逐渐加大,探索影响其产量的主导因子,指导组合的选配,加快对转基因性状的应用,服务于农业生产,有很大的现实意义。影响抗虫杂交棉产量因子的分析不多,有的分析认为单铃重是影响其产量的决定因素,也是抗虫杂交棉的优势所在。本研究主要以新配制的抗虫杂交棉组合为材料,运用灰色关联度分析法,从综合的角度,分析了有关农艺性状及植株抗病性,对抗虫杂交棉皮棉产量的影响,旨在为抗虫杂交棉组合的选配及其栽培技术提供科学依据。1材料与方法选用10个抗虫杂交棉组合,2002年在南阳市农…     

转耐盐基因OsCDPK7、OsMAPK4水稻农艺性状调查与分析

在前期已获得耐盐转OsCDPK7、OsMAPK4基因水稻的基础上,对转基因株系的产量性状、生物学性状、品质性状和生育期等农艺性状进行调查与分析。结果表明,在田间栽培条件下,转基因水稻植株个体生长发育正常,转OsCDPK7基因水稻株系主要农艺性状与对照无差异;而转OsMAPK4基因水稻株系与其受体之间单位面积产量、株高、有效穗数和粗蛋白含量等均存在显著差异。这种差异与OsMAPK4基因功能存在必然关系。     

陆地棉抗虫品种不同年份间农艺性状的比较

笔者对3个陆地棉抗虫品种在两年间的农艺性状和纤维品质性状进行了研究。结果表明,3个抗虫棉品种的产量性状年份间表现基本一致,而纤维品质性状差异较大。新棉33B在3个抗虫棉品种中产量性状表现最好。品种与年份的互作极为显著,2002年新棉33B在籽棉产量和皮棉产量上显著高于对照品种中棉所12号,而在2003年则与对照品种产量相当。JS166在单株籽棉产量和单株皮棉产量、单株铃数、单铃重等性状上两年间表现均较好,2003年还有较低的蕾铃脱落率。99035两年间在产量性状上与对照相比略有提高,但差异并不明显。所有3个抗虫棉品种2002年的纤维品质指标与对照相当,而2003年纤维长度和纤维整齐度明显高于对照。     

腐胺引发对2个转基因抗虫杂交棉耐盐性的影响

以转基因抗虫杂交种慈抗杂3号和浙杂14为材料,研究了棉花种子不同浓度腐胺引发对于转基因抗虫杂交种在0.5％盐胁迫条件下的发芽、出苗、产量和纤维品质的影响.研究结果,腐胺引发处理可以显著地提高转基因抗虫杂交棉种子在盐胁迫条件下的发芽率、发芽指数和田间出苗率,显著降低平均发芽时间.在含有0.5％盐的沿海滩涂地上,腐胺引发处理后的单株铃数、铃重和衣分无显著差异,但最后的皮棉产量却有显著增加,并可提高纤维的马克隆值和比强度.腐胺处理对非盐胁迫条件下的幼苗体内的SOD活力、POD活力和MDA含量无显著影响,但在盐胁迫条件下可显著或极显著地提高转基因抗虫杂交棉幼苗的体内的SOD与POD活力,显著减少MDA的积累.     

优异纤维品质陆地棉和转基因抗虫棉的杂种优势和亲子相关性

利用32个优异纤维品质陆地棉品种和8个转基因抗虫棉品种杂交配制了62个F1,研究F1的杂种优势强度及亲子相关性。结果表明:抗虫杂交棉具有极强的产量优势,在构成因素中,单铃重的优势最大,其次是衣分,而成铃数、子指表现为负优势。纤维品质性状的中亲优势较小,但具有较强的对照优势。抗虫棉F1的单铃重、纤维品质性状与双亲呈显著正相关。生育期、衣分性状只与父本呈显著正相关,果枝数与母本显著正相关,株高、成铃数等5个性状与双亲相关均未达到显著水平。     

高强纤维双价抗虫杂交棉苏杂3号品种特性分析

由江苏省农业科学院经济作物研究所与中国农业科学院生物技术研究所合作选育的国产高强纤维双价抗虫杂交棉苏杂3号，2004年12月获得农业部转基因作物安全证书，2005年4月通过国家农作物品种审定委员会审定。苏杂3号突出的表现是纤维强力佳、品质优、产量高、综合抗病虫性状好。本研究拟通过对苏杂3号品种特性的分析，为进一步推广利用该抗虫杂交棉提供依据。     

转基因抗虫杂交棉KB02高产生理特性研究

为了探明转基因抗虫杂交棉KB02高产机理,以抗虫杂交棉KB02 F1及KB02 F2与两亲本和太D5 F1、鄂抗棉13为材料,研究了转基因抗虫杂交棉KB02的生理特性（叶绿素SPAD值、SOD活性、POD活性与MDA含量）。结果表明,本试验条件下,盛铃末期（8月17日左右）为棉花叶片从生理功能旺盛到衰老的转折时期;吐絮初期（9月10日左右）棉花叶片的POD活性与籽棉产量呈负显著相关关系,相关系数(r)是-0.8925*;随着植株的衰老（8月17日—9月10日左右）,不同品种的SOD、POD活性和MDA含量都逐渐升高;9月10日左右,转基因抗虫杂交棉KB02F1的植株叶片叶绿素含量和SOD活性较高,而POD活性与MDA含量较低,显示了较其他品种抗衰老的特性,最终获得了最高产量3828 kg/hm2;KB02F2在抗衰老的生理特性和产量上有所衰退,但仍强于常规棉及亲本。     

棉花正反交组合F1代性状的比较研究

按不完全双列杂交,以美国抗虫棉品种A1～A6为父本,国内常规棉品种B7～B12为母本,得到正交组合36个;以B系列为父本,A系列为母本,得到反交组合36个。2002年在湖南长沙、宁乡、南县、澧县4个实验点进行组合F1代产量、纤维品质、抗虫性等性状的正反交比较试验。结果表明:棉花纤维品质在正反交间无差异,棉花纤维品质性状遗传为非细胞质遗传;无论是子棉产量还是皮棉产量,抗虫杂交棉正、反交F1代间存在极显著差异,而且在构成产量的各个因子中,铃重在正反交间的差异达到了显著水平;从抗虫性方面看,正交组合的抗虫性稍好,其中对四代棉铃虫的抗性,正反交间差异达极显著水平。     

转Bt基因抗虫棉杂种优势利用研究

利用河北省审定的棉花品种或新品系与美国抗虫棉新棉 3 3 B及我国自育的 2个抗虫棉品系配制杂交组合 ,分析了转 Bt基因杂交抗虫棉的优势表现。结果表明 ,转 Bt基因杂交棉具有较大的产量优势。在产量构成因素中 ,单铃重的增加较大 ,其次是衣分 ,单株结铃数优势最小。对纤维品质分析表明 ,抗虫杂交棉纤维品质一般具有负优势。纤维长度和比强度多低于抗虫亲本和对照 ,麦克隆值增大 ,整齐度好于抗虫亲本和对照     

抗虫基因导入对棉花形态、产量性状及生理特性的影响

 从棉花形态性状、产量性状和生理特性三个方面较系统地研究了抗虫基因导入对棉花生长发育的影响。结果表明,转基因抗虫棉的单株结铃数、成铃率高于其受体品种;单株果枝数、单株果节数、铃重、衣分低于受体品种。还在棉花不同发育时期对其生理、生化特性进行了测定。 结果表明,在7月8日以前,转基因抗虫棉的光合强度和叶绿素含量低于其受体品种,从7月8日以后,转基因抗虫棉的光合强度和叶绿素含量高于其受体品种。研究还表明,转基因抗虫棉抗环境胁迫能力差,容易早衰。全生育期内,转基因抗虫棉MDA 含量均高于其相应的受体品种,SOD、POD 和CAT酶活性均比其受体品种低。     

外源抗虫基因对棉花杂种优势的影响

利用3种不同外源抗虫基因棉及其受体和同一常规棉杂交,研究外源抗虫基因对棉花杂交F1的抗虫性和主要农艺性状的影响。结果表明,3种外源基因对杂交F1的优势影响较一致。杂交F1的抗虫性没有杂种优势,不同发育阶段叶片的抗虫性均不高于其抗虫亲本,但和其抗虫亲本有相似的时间变化规律。在花铃期杂交F1的不同器官的抗虫性差异     

转双价基因棉花对根际土壤酶活性和养分含量的影响

在田间试验条件下,以3种转双价基因棉和常规棉石远321为研究对象,比较分析转双价基因棉和常规棉石远321根际土壤酶活性及养分的变化。结果表明,转双价Cry1Ac+CpTI基因棉sGK321与石远321根际土壤速效磷和铵态氮含量无显著差异,而硝态氮含量则显著高于石远321;转双价Cry1Ac+Cry2Ab基因棉(双Bt抗虫棉)速效磷和铵态氮含量均显著低于石远321,而硝态氮含量与石远321无显著差异;转双价Cry1Ac+Epsps基因棉(抗虫抗除草剂棉)速效磷和硝态氮含量均显著高于石远321,而铵态氮含量显著低于石远321。sGK321棉与石远321根际土壤脲酶、碱性磷酸酶和过氧化氢酶活性均无显著差异;双Bt抗虫棉土壤脲酶活性显著低于石远321,碱性磷酸酶和过氧化氢酶活性与石远321均无显著差异;抗虫抗除草剂棉与石远321土壤脲酶活性无显著差异,碱性磷酸酶活性显著高于石远321,而过氧化氢酶活性显著低于石远321。表明sGK321棉与石远321根际土壤养分(硝态氮除外)含量和酶活性无显著差异,而双Bt抗虫棉和抗虫抗除草剂棉所呈现的差异是因不同品种所致。     

转双价双Bt抗虫基因(Cry1Ac+Cry2Ab)棉与非转基因棉生物学特性差异分析

此研究为国家转双价双Bt抗虫基因棉环境安全评价技术的建立而设。以转双价双Bt抗虫基因(Cry1Ac+Cry2Ab)棉为观察品种,非转基因棉‘赣棉11号’为对照品种,进行棉花生育性状、产量性状上生物学特性表现对比。结果表明,转双价双Bt抗虫基因棉与非转基因棉相比,前者株高生长超速介于显著与不显著之间,增长幅度在3.3~4.7 cm之间;单株成铃数增加显著（增12.5个）;第一果枝高度提升显著（上升3 cm）;总果节数增加显著（增10.2个）;主茎节距拉长显著(0.5 cm);叶色加深显著;籽棉增产极显著（增267.0 kg/hm2）;皮棉增产极显著（增118.35 kg/hm2）;霜前籽棉减产极显著（减220.95 kg/hm2）;霜前皮棉减产极显著（减88.5 kg/hm2）;单铃重下降极显著（低0.54 g）;单铃籽棉重下降极显著（低0.44 g）;单铃皮棉重下降极显著（低0.18 g）;籽指上升极显著（升1.65 g）;纤维整齐度指数上升显著（高1.025%）;马克隆值升高显著（高0.787）;发芽率提高极显著（增2.75%）。结果说明转双价双Bt抗虫基因棉的一些生育性状、产量性状较差,总产性状较好,纤维品质上整齐度较好,推广种植性一般。     

氮肥施用策略对膜下滴灌棉花叶片叶绿素含量变化的影响

进行了南疆膜下滴灌棉花不同施肥策略和不同灌水量对农田环境影响的田间试验,利用SPAD-502叶绿素仪测定了不同施氮比例下棉花功能叶叶绿素SPAD值的变化,分析了叶绿素SPAD值积累量与棉花产量的关系。结果表明:棉花整个生育期采用不同的追肥策略,各个处理叶片中叶绿素含量变化的趋势、峰值大小及SPAD值积累量都会不同。在蕾期、花铃期前期,不同施肥策略均会影响叶片叶绿素的积累,而盛铃期施肥策略对叶片叶绿素影响不大。各处理叶片叶绿素SPAD值与产量之间存在明显的正相关,生育期积累的叶绿素含量越高,产量越高。在比较理想的施肥量和施肥策略下,过高的灌水量不一定会获得高的棉花产量。     

转基因抗虫杂交棉102棉铃发育动态研究

在棉铃发育过程中,转基因抗虫杂交棉102增产的主要原因为铃重提高。单铃籽棉重的提高是纤维和种子的同步增加,一是纤维干重的提高,1997～1998两年平均转基因抗虫杂交棉单铃纤维干重最大值为2．22g,比常规棉1．90g增加16．84％;二是种子干重的增加,两年平均杂交棉单铃种子重为2．53g比常规棉2．23g增加13．45％。转基因抗虫杂交棉在棉铃发育过程中表现较强的“源”“库”生理优势,即棉铃对位叶叶面积、干物质,铃壳干重、铃壳内全N含量均高于常规棉,且达到最大值后下降速度快。转基因抗虫杂文棉光合产物积累多,营养物质运转快,实现了“源”“库”“流”三者协调同步,这是杂交棉铃重提高的重要生理基础。     

高衣分转Bt+GNA双价基因抗虫棉新种质的选育与利用

本研究对转觑和GNA双价基因后代植株,经南繁加代、抗虫检测、自交、单株和株系选择、纤维品质测定和产量比较试验,选育出双价转基因抗虫棉种质系BGsm16。该种质系高抗棉铃虫等鳞翅目害虫,对蚜虫有一定的抑制作用,抗虫性稳定且不随世代的增加而减弱,衣分高（48．0％左右）,配合力好,结铃性强,通风透光,皮棉产量比受体材料苏棉16号增产11．1％,品质两者相当。与其配置的杂交棉组合衣分高,丰产性好,品质高于对照南农8号,有着很强的杂种优势。转＆和GNA双价基因抗虫棉种质系BGsm16的成功选育,加强转基因棉花的抗虫能力,拓宽了抗虫谱,并有助于延缓害虫对抗虫棉产生抗（耐）性;同时改变了传统对常规抗虫棉衣分低的认识,丰富了抗虫棉种质资源,对选育高衣分杂交抗虫棉有良好的应用前景。     

花铃期短期渍水和高温对棉花叶片光合特性、膜脂过氧化代谢及产量的影响

渍水和高温是长江中下游地区棉花生育中后期的主要气象灾害。2011和2012年在桶栽栽培条件下,研究了棉花花铃期功能叶光合特性、膜脂过氧化代谢对渍水(土表积水2~3 cm,7 d)、高温(7 d,每天持续6 h)及其复合胁迫的响应差异及其与产量的关系。结果表明,渍水、高温单独处理均增加了棉花主茎倒4叶超氧化物歧化酶(Superoxide dismutase,SOD)、过氧化物酶(Peroxidase,POD)活性和丙二醛(Malonaldehyde,MDA)含量。渍水和高温共同处理导致SOD活性降低,POD活性迅速增强和MDA含量急剧增加。渍水、高温及渍水+高温均降低了叶片SPAD值、光系统II最大光化学量子产量(Maximal photochemical quantum yield of photosystem II,F_v/F_m)和潜在光化学活性(Potential photochemical activity of photosystem II,F_v/F_0);同时降低了叶片净光合速率(Net photosynthesis rate,P_n)、气孔导度(Stomatal conductance,C_s)和蒸腾速率(Transpiration rate,T_r),增加了胞间二氧化碳浓度(Intercellular CO2concentration,C_i);减少了单株成铃数,降低了铃重,进而降低了籽棉产量,而对衣分影响不明显。从产量受害程度来看,渍水+高温(23.0%)渍水(17.1%)高温(9.8%)。除Ci外,SPAD值(叶绿素含量)、P_n、T_r、C_s、F_v/F_m及F_v/F_0与产量均呈显著正相关关系,其中SPAD值与产量的相关性最好。可将功能叶SPAD值作为作物响应逆境胁迫的敏感指标,应用到棉花抗逆能力评价和气象灾害减产评估之中。     

转Cry1Ab基因玉米自交系的产量性状配合力

本研究采用6份转Cry1Ab抗虫基因玉米自交系与5份常规玉米自交系为试验材料,利用NCⅡ设计,共组配30个杂交组合,对其穗行数、行粒数、穗重、穗长、穗粗5个穗部性状和小区产量进行方差分析和配合力估算,以鉴定这6个转Cry1Ab基因玉米自交系的育种利用潜力。结果表明,5个穗部性状和小区产量在30个组合间差异均达到极显著水平,小区产量与行粒数、穗重、穗长和穗粗均呈现极显著性正相关,其中小区产量与穗重的相关系数最高;转基因系6的产量一般配合力效应值最高为11.717,其次为转基因系1,效应值为2.946,其他4个系的效应值都为负值;转基因系6产量一般配合力与转基因系1、2、3、4、5有着极显著差异。在30个组合中,M03×转基因系5的特殊配合力效应值最高为25.808 2,其次为PH6WC×转基因系1,效应值为22.221 4;PH6WC×转基因系1的小区产量最高为635.873 kg/667 m^2,其次为M03×转基因系5,产量为593.625 kg/667 m^2。