五个澳洲野生棉种色素腺体和棉酚性状研究

本文研究了斯特提棉（Ｇ．ｓｔｕｒｔｉａｎｕｍ）、南岱华棉（Ｇ．ｎａｎｄｅｗａｒｅｎｓｅ）、澳洲棉（Ｇ．ａｕｓ－ｔｒａｌｅ）、纳尔逊氏棉（Ｇ．ｎｅｌｓｏｎｉ）和比克氏棉（Ｇ．ｂｉｃｋｉ）五个澳洲野生棉种的种仁和植株各主要器官的色素腺体和棉酚及其旋光体含量。结果表明，五个棉种均具有种子无色素腺体、植株有色素腺体的特性，但五个棉种植株各器官上色素腺体的分布差异较大，特别是花瓣，其中斯特提棉和南岱华棉的花瓣具有正常的色素腺体，比克氏棉和澳洲棉的花瓣具有少量的色素腺体，纳尔逊氏棉的花瓣无色素腺体。五个棉种种仁棉酚含量极低，但植株各器官均含有较高的棉酚；棉酚旋光体含量测定结果表明，五个棉种的叶片中均只有左旋棉酚，而不含右旋棉酚，其中斯特提棉和南岱华棉两个种的左旋棉酚含量显著低于其余三个棉种     

棉花幼苗和离体根无性系中棉酚的动态变化研究

以陆地棉三对色素腺体近等基因系以及海岛棉不同色素腺体基因型为材料 ,对种子萌发后的子叶、根系和离体根系无性系的棉酚及其旋光体含量进行了系统的分析 ,结果表明 ,有色素腺体棉种子萌发后的子叶棉酚含量呈下降趋势 ,而无色素腺体棉则呈积累趋势 ;棉花根系中的棉酚含量与子叶有相同趋势 ,但变幅显著小于子叶。有色素腺体棉和无色素腺体棉的离体根系无性系中的棉酚含量均随着培养时间而持续增加 ,培养 2 5d的棉花根系无性系中的棉酚含量可达到 0 .8%～0 .9% ,说明棉酚主要由棉花根系合成。棉酚旋光体含量测定结果表明 ,棉花种子萌发初期的子叶左旋棉酚和右旋棉酚含量与其种仁相一致 ,但种子萌发 1 4d后 ,二者的含量几乎相等 ;离体根系无性系 ,以及无色素腺体棉的子叶和根系中的棉酚均为消旋棉酚 ,表明棉花生长过程中合成的棉酚为消旋棉酚。此外 ,本文还就棉酚及其旋光体的合成和代谢进行了讨论。     

陆地棉色素腺体与不同棉酚旋光体含量之间的相关性研究

【目的】研究不同基因型棉花不同器官的色素腺体与棉酚旋光体含量之间的相关性。【方法】以6个陆地棉材料中棉所12、中棉所12(无)、珂字棉312、珂字棉312(无)、IF11和冀棉14为对象,精确测定主要器官的色素腺体密度和大小,并采用柱前衍生拆旋方法进行高效液相色谱分析,测定其相应的棉酚旋光体含量,然后对色素腺体和棉酚旋光体含量进行相关性分析。【结果】低酚棉全株无色素腺体,但在各器官中仍能检测到低于0.02%(质量分数)的少量游离棉酚存在。有酚棉各器官均具有典型的色素腺体,其中棉仁的色素腺体最密,苞叶最稀;色素腺体大小(直径)以铃壳最大,花瓣和棉仁最小。不同器官中,总棉酚含量以棉仁最高,苞叶最小;棉仁和花瓣的右旋棉酚含量大于左旋棉酚,而萼片、铃壳、上部叶、中部叶和下部叶的左旋棉酚含量大于右旋棉酚。有酚棉的色素腺体密度与大小之间呈极显著负相关;而总棉酚含量与不同棉酚旋光体含量之间,以及左右旋棉酚含量之间呈极显著正相关。色素腺体密度与总棉酚含量以及不同棉酚旋光体含量之间呈极显著的正相关,而色素腺体大小与右旋棉酚含量之间呈显著的负相关。【结论】棉仁与花瓣的总棉酚含量存在高度的相关性,因此,可以通过花瓣的棉酚含量来判断棉仁的棉酚含量。     

澳洲野生棉种的子叶棉酚动态及与色素腺体形态的关系

对斯特提棉、南岱华棉、澳洲棉、纳尔逊氏棉和比克氏棉五个澳洲野生棉种在种子萌发过程中的子叶棉酚含量进行了测定和分析。结果表明,五个澳洲野生棉种子叶中的棉酚积累过程与无色素腺体陆地棉品种基本相似,其休眠种子和萌发２４ｈ以内的子叶均检测不到棉酚,为典型的低酚棉类型。当种子萌发４８ｈ以后,其子叶开始出现棉酚,但含量极低;在子叶开始出现棉酚１～２ｄ后,棉酚含量开始迅速增加,到种子萌发第９ｄ达到最大值。此外,讨论了澳洲野生棉种的子叶色素腺体延缓形成的组织结构与棉酚积累的关系,以及该性状的遗传调控机理等。     

司笃克氏棉（G.stockii）色素腺体的形态建成与棉酚动态研究

对司笃克氏棉幼胚发育过程和种子萌发过程中的色素腺体形态建成进行连续的切片观察和棉酚含量分析。结果表明,司笃克氏棉的种仁中含有肉眼可见的色素腺体,为典型的有色素腺体类型;然而种仁中的棉酚含量仅为0.0058%,为典型的低酚棉类型。司笃克氏棉种子成熟过程中的色素腺体形态建成有两种情况：（1）色素腺体细胞直接形成     

亚洲棉×比克氏棉异源四倍体子叶腺体延缓发生特性的研究

本研究对亚×比异源四倍体种子及植株各器官的色素腺体密度、大小和棉酚含量进行了观察和测定,对亚×比异源四倍体幼苗进行了腺体发生和棉酚含量的动态研究。从生化角度进一步证明亚×比异源四倍体具有种子无腺体、植株有腺体的特性。研究结果还表明,亚×比异源四倍体从种子无腺体到植株有腺体的过渡时期为种子萌发时的子叶展开期;并提出了“腺体细胞”和“腺体原”的概念。本文对亚×比异源四倍体腺体形成及棉酚合成部位等问题进行了讨论。     

棉酚及色素腺体对棉花抗枯萎病性的作用

本文对低酚棉与有酚棉的抗病和感病品种及其杂交后代进行了研究。结果表明，在种子中棉酚含量及色素腺体密度与品种的抗枯萎病性没有相关性。在幼苗中，低酚棉幼苗棉酚含量均显著高于有酚棉品种，但它们之间的抗枯萎病性也没有显著差异。在低酚棉与有酚棉品种杂交的Ｆ２代群体中，无色素腺体和稀色素腺体类型苗的抗病性明显高于腺体密度较高的类型苗。对７个杂交组合Ｆ２代中有色素腺体和无色素腺体幼苗的抗病性分析表明，无色素腺体类型苗的病指显著低于有色素腺体类型苗的病指。幼苗人工接种枯萎菌后，棉酚含量表现升高，但抗病品种低于感病品种。     

棉酚腺体和棉酚含量的遗传分析及SSR标记

本研究利用有腺体棉冀668和无腺体棉ZYS25的正反交后代F2群体，对棉酚腺体的有无、数量多少及棉酚含量进行了分析。结果表明：在720株正交群体和1001株反交群体中，有腺体棉与无腺体棉的分离比例均符合3：1的分离比例，由一对显性基因控制，符合孟德尔遗传规律。在现蕾期、花铃期、吐絮期棉株顶部叶片及种子中的棉酚腺体数量和棉酚含量在其F2群体中分离频率均呈正态分布，表明棉酚腺体数量的多少和棉酚含量的高低是数量性状，由多基因控制。本研究进一步应用BSA法，获得了1个与控制棉酚腺体有无性状连锁的SSR标记，两者相距2．4cM。     

色素腺体和棉酚对陆地棉茎尖培养的影响

本研究以陆地棉三对色素腺体近等基因系为材料,研究色素腺体和棉酚对棉花茎尖培养的影响.结果表明,外植体的色素腺体和棉酚性状对于棉花茎尖培养有较大的影响,有色素腺体棉的茎尖比对应的无色素腺体近等基因系更易诱导产生不定根和再生植株.无色素腺体棉根尖的不定根出生时间晚于对应的有色素腺体近等基因系7天左右.棉酚试验     

比克氏棉和司笃克氏棉色素腺体形态建成的组织结构观察

对具有子叶色素腺体延缓形成性状的比克氏棉和种子有色素腺体但低酚的司笃克氏棉的休眠种子、幼胚发育过程和种子萌发过程中的子叶进行连续切片观察。结果表明,比克氏棉的种仁中虽无肉眼可见的色素腺体,但具有色素腺体原,其色素腺体形态建成从开花后子叶形态建成后开始到种子萌发后12h才完成。司笃克氏棉在幼胚发育过程中,也出现色素腺体原的结构,但保持的时间较短,到种子成熟时,其种仁中的色素腺体原大多已发育成正常的色素腺体,且色素腺体空腔中含有某些有色物质,腔壁明显不同于比克氏棉或一般有色素腺体棉。司笃克氏棉的色素腺体性状为介于一般有色素腺体棉和具有子叶色素腺体延缓形成性状棉种的中间过渡类型,这种性状在低酚棉育种研究中具有重要的实践意义。     

Effects of the dominant glandless gene Gl2e on agronomic and fibre characters of Upland cotton

Seven pairs of near‐isogenic lines (glandless vs. glanded) and the recurrent parents were used to determine the effects of the dominant glandless gene from ‘Hai 1’(Gossypium barbadense) on agronomic, fibre, and seed characters in Upland cotton, Gossypium hirsutum, backgrounds. The results showed that there were no apparent linkage associations of the glandless gene on most agronomic, fibre and seed characters of Upland cotton, except for seed quality. The glandless line derived from ‘Liaomian 7’had significantly more protein (489.6 g/kg), and that from H237 had significantly more oil (362.4 g/kg) and had the largest oil index (2.70 g) and protein index (3.03 g). The gossypol content of seed in dominant glandless lines in Upland cotton was very low (<0.04 g/kg). Therefore, it is suggested that the glandless gene can play an important role in breeding glandless or low seed‐gossypol Upland cotton cultivars.     

有酚与低酚陆地棉亲本配制的种间三元杂种腺体遗传性状研究

本研究对（亚洲棉Ｘ比克氏棉）Ｘ陆地棉种间三元杂种植株和花器形态特性、腺体表现和棉酚含量进行了比较和研究。结果表明，用有酚棉和低酚棉作陆地棉亲本配制的不同类型的种间三元杂种在植株和花器形态性状上无显著差异；但在各器官和组织上的腺体表现和棉酚含量有明显的差异。用低酚棉配制的三元杂种完全表现有比克氏棉子叶腺体延缓发生性状；而用有酚棉配制的三元杂种在种子上尚有少量腺体，但包括花器在内的其它器官和组织均为有腺体类型，腺体密度和大小与一般有酚棉相同。此外，本文对比克氏棉子叶腺体延缓发生性状的遗传和腺体与棉酚含量的关系等问题进行了讨论。     

Collection,Evaluation,and Utilization of Cotton Germplasm in China

A total of 8193 accessions,including 6822 Gossypium hirsutum,350 G.hirsutum race (sub-spe-cies),385 of G.barbadense,378 of G.arboreum,17 of G.herbaceum and 41 wild species,of cotton germplasm are now maintained in China.This germplasm is kept in Beijing National Long-term Genebank and Anyang Cotton Medium-term Genebank.Live plants of the wild species are kept in Cotton garden at Hainan Island.     

Genetic Diversity and Relationships among Diploid and Tetraploid Cotton Using RAPD Markers

Gossypium species (+49) represent a vast resource of genetic diversity for improvement of cultivated cotton.To determine intra- and inter-specific genetic diversity and relationships,we employed 30 RAPD random detainer primers on twenty eight cotton accessions from 2 diploid cultivated species (G.arboreum,G.herbaceum) and 2 tetraploid cultivated species (G.hirsuturn,G.barbadense).     

棉花4个栽培种纤维初始发育的比较研究

利用扫描电镜技术,对棉花4个栽培种陆地棉（泗棉3号）、海岛棉（海7124）、亚洲棉（定远小花）以及非洲棉（A_1-50）开花前后的胚珠进行比较观察,并探讨延迟授粉对各棉种纤维初始发育的影响。结果表明,在南京大田气候条件下,除亚洲棉外其他3个棉种均在开花前1 d出现纤维细胞突起。在开花当天和开花后1 d,所有棉种的纤维突起（或伸长）密度均在珠柄顶部的脊突处最大,合点端和胚珠中部其次,珠孔附近最小。除陆地棉外,其他棉种在开花后1 d的纤维伸长密度均低于开花当天的纤维突起密度。说明随着棉胚珠体积的膨大,其他3个棉种胚珠表面的纤维细胞“稀释”程度大于陆地棉。在棉纤维初始发育阶段,纤维密度不仅受气象因子如温度的影响,而且与授粉时柱头的生活力密切相关;延迟授粉对纤维初始发育的影响以非洲棉较大,海岛棉较小,亚洲棉和陆地棉最小。本研究为理解棉纤维的分化和发育机理, 探讨4个栽培棉种纤维发育的亲缘关系,及人工授粉棉纤维的杂种优势利用提供了一定的理论依据。     

Grafting-induced seed gossypol levels by demethylation of (+)-delta-cadinene synthase genes in upland cotton

Two-year-grafting experiments within and between Gossypium barbadense and Gossypium hirsutum accessions were conducted to study the source, transfer, and alteration of gossypol and methylation of (+)-δ-cadinene synthase (CDN) genes along with whole chromosomes of A01, A04, A11, D01, D05, and D11, harbouring the cotton CDNs, using the whole genome bisulfite sequencing (WGBS) method. The results revealed that although a glandless line used in this study had a low level of gossypol in the seeds, it did not contain any pigment glands, indicating that expression pathways of gland and gossypol were under genetic control of different loci in cotton. Grafts with glandless rootstocks produced significant amounts of total gossypol in the seeds, clearly demonstrating that the source of gossypol biosynthesis was not specific to the root. Heterografts consisting of scion GN, a glandless line, and scion TM-1 grafted on Pima 3-79 rootstocks caused increased total seed gossypol levels whereas homograft TT had decreased total seed gossypol levels. Alteration of total gossypol levels was also associated with gland density, and DNA demethylation levels of (+)-δ-cadinene synthase genes.