海岛棉棉铃发育过程中糖与纤维素含量变化

 以两个主栽海岛棉品种新海21提高系和新海28（YX-193和XH-28）为材料,在南疆膜下滴灌条件下于2006和2007年对海岛棉棉铃发育过程中糖与纤维素含量的变化进行了研究。结果表明,随铃龄的增长,铃壳、种子和纤维中糖含量变化呈单峰曲线,即自花后快速上升,21～28 d达到最大值,随后迅速下降,到吐絮期降至最低;纤维素于花后14 d左右开始大量合成,含量至吐絮期达最大值;纤维中可溶性固形物含量随着铃龄增加不断减小。棉铃不同部位的可溶性糖、还原糖含量及转移率表现为纤维＞种子＞铃壳。YX-193铃壳、种子两种糖的转移率较XH-28略高,说明它“装载”和“转运”能力强,有利于纤维发育。     

海岛棉产量性状的遗传效应分析

采用加性-显性的遗传模型，研究海岛稀11个亲本和30个F1杂交组合8个产量性状的各项遗传方差分量和遗传相关。结果表明：单株有效铃数、单株无效铃数、铃重、籽棉产量的加性方差比率分别达到显著和极显著水平，而显性方差比率均不显著，表明这4个产量性状的遗传以加性效应为主，皮棉产量、衣分、衣指则不显著，且普通次义遗传率较低。遗传分析表明：新海14号和99-1111籽棉产量有显著的加性效应，可作为杂交育种的优良亲本。     

海岛棉单株成铃性状的发育遗传研究

采用包括基因型与环境互作的加性-显性-母体遗传模型,分析了两年的海岛棉7个亲本及其21个F1组合不同发育期的单株成铃数资料。遗传方差分析表明,成铃前期遗传主效应与遗传×环境互作效应所占比例相当;成铃中期加性效应和显性效应的影响降低,显性×环境互作效应及母体×环境互作效应增加;成铃后期遗传×环境互作效应在8月2日上升至最大,之后逐渐下降但仍然起重要作用。控制单株成铃数的基因在成铃前期到7月17日表达比较活跃。同一遗传效应的非条件遗传相关多为显著的正值,而条件遗传相关则检测到显著负值与正值。两种分析方法的结合能充分阐明海岛棉成铃发育中的基因活动特点。结果表明:海岛棉单株成铃性状的发育遗传特点与陆地棉存在差异。     

海岛棉产量构成因素的遗传模型测验

本试验采用增广NCII设计,对海岛棉单株有效铃数、单株籽棉重、衣指及单铃重等产量构成因素进行遗传模型测验。结果表明：单株有效铃和单株籽棉重符合加性模型,衣分符合加性一显性模型,均存在着极显著的加性效应,单铃重符合加性一显性一上位性模型,存在显著的加性效应和上位性效应。增效、减效等位基因频率在雌、雄亲闯的分配,单株有效铃、单株籽棉重和单铃重有明显差异。单株有效铃、单株籽棉重、衣分和单铃重均为超显性遗传,该4个性状的增效、减效等位基因均可能为显性或隐性,随基因位点而不同。     

南疆海岛棉和陆地棉棉铃发育过程中的生理生化特征

在大田条件下,以南疆主栽海岛棉和陆地棉为材料,研究棉铃发育过程中棉铃各部位的生理生化特征。结果表明,海岛棉铃壳叶绿素a、叶绿素b含量极显著高于陆地棉,类胡萝卜素含量极显著低于陆地棉。海岛棉铃壳、种子、纤维中可溶性蛋白质含量、过氧化氢酶活性和抗坏血酸含量明显高于陆地棉,且纤维中过氧化物酶活性也高于陆地棉,铃壳中丙二醛含量低于陆地棉。海岛棉与陆地棉发育棉铃各部位生理生化的异质性是棉铃铃期、铃重、衣分和纤维长度、伸长率、比强度等种间差异的内在表现。     

型海岛棉发育棉铃物质积累分配与铃壳生理生化动态变化初探

 5个零型海岛棉品种棉铃发育过程中干物质积累、分配及铃壳生理指标的测定结果显示：（1）铃壳干物质随铃龄直线上升而后迅速下降,种子和子棉干物质积累直线上升。（2）铃壳率逐渐下降,种子率和子棉率逐步增加,最终达到峰值,而纤维重率呈先降后升的现象。（3）光合色素的含量随铃龄逐渐增长,类胡萝卜素、可溶性蛋白质含量、转化酶活性随铃龄增长而减弱。     

海岛棉主要纤维品质性状的分离及相关性分析

以海岛棉新海3号×吉扎82的190个F2：3家系为材料,对海岛棉主要纤维品质性状在后代群体中的分离规律及性状间的相关性进行了研究。结果表明,海岛棉主要纤维品质性状均是由微效多基因控制,符合正态分布,表现为数量性状遗传方式。相关分析表明,纤维上半部平均长度与断裂比强度、整齐度呈极显著正相关,与短绒指数呈极显著负相关,马克隆值与断裂比强度和整齐度呈显著正相关。     

海岛棉遗传多样性的SRAP标记分析

利用SRAP标记, 选用132对带型清晰的多态性引物, 对我国引入海岛棉以来培育的36个国内品种及20个国外品种进行遗传多样性分析。共检测到419个多态性位点, 每组合的多态性条带数从2~9不等, 平均为3.17。利用NTSYS-pc 2.10e 软件采用Jaccard’s相似系数和UPGMA方法进行聚类分析。结果表明, 大部分具有亲缘关系的品种聚在同类中, 说明其结果与系谱具有一定的相符性; 56个品种的平均遗传相似系数为0.497, 变化范围在0.312~0.876之间, 说明我国海岛棉品种在分子水平上存在较大差异; 我国3个育种时期育成品种的平均相似系数依次为0.501、0.507和0.548, 表明我国现在育成的品种相对于早期品种遗传多样性在逐渐降低。这些结果为我国海岛棉育种提供了有益的参考。     

海岛棉品种抗黄萎病遗传规律初步研究

在黄萎病圃对3个海岛棉抗感品种、1个陆地棉高感品种及其4个杂种后代进行了多年遗传研究.结果表明,海岛棉抗病品种对黄萎病的抗性遗传受单基因显性或少数主效基因控制.当抗病海岛棉品种与感病品种杂交时,F1代抗病均表现为显性,杂交组合的F2代群体分离除个别组合外,一般表现为31抗感病分离,呈现单基因或少数主效基因遗传.剖杆调查结果表明,棉花黄萎病发病的内部剖杆症状重于叶部,二者存在微弱的正相关性.     

蕾期调亏灌溉对海岛棉棉铃发育及产量的影响

以新海24号、新海35号为材料,设置滴灌定额0 m3·hm-2(重度调亏,土壤含水量10%左右)、900 m3·hm-2(轻度调亏,土壤含水量16%左右)、1800 m3·hm-2(丰水,土壤含水量20%左右)3个处理,研究蕾期调亏灌溉对海岛棉棉铃发育及产量的影响。结果表明:0 m3·hm-2处理的铃直径、铃体积分别在花后10 d内、20 d内快速增大,铃重在花后30 d内增长速度较快;但铃直径、铃体积在开花后30 d,铃重在开花后50~60 d,均较900 m3·hm-2和1800 m3·hm-2处理显著下降。900 m3·hm-2处理的铃直径、铃体积及铃重均与1800 m3·hm-2处理无明显差异。皮棉产量以900 m3·hm-2处理最高,平均为2372.92 kg·hm-2,比1800 m3·hm-2和0 m3·hm-2分别高10.97%和41.78%。因此,海岛棉蕾期滴灌定额以900 m3·hm-2较为适宜。     

高品质陆地棉铃-叶系统干物质质量的发育遗传研究

 应用加性-显性发育遗传模型及条件与非条件的统计分析方法,对6个高品质陆地棉品种（系）及其30个F₁组合的伏桃与对位果枝叶的干物质质量进行了研究。非条件方差分析表明,果枝叶质量在棉铃体积增大期主要受加性效应控制,内部充实期主要受显性效应控制;铃壳质量在不同发育时期均以加性效应为主;铃重在前中期主要受显性效应控制,后期以加性效应为主。条件遗传分析表明,影响果枝叶质量的净遗传效应在铃龄38 d至45 d达到高峰;控制铃壳质量的基因表达分别在铃龄17 d至24 d和铃龄38 d至45 d出现两个高峰;影响铃重性状的基因分别在铃龄17 d至24 d和铃龄31 d至38 d出现两个表达活跃的高峰,此后基因的表达量急剧下降。遗传相关分析表明不同发育时期的铃壳质量均与最终铃重成极显著的加性正相关。     

筛选棉花蕾期和铃期防治绿盲蝽药剂的研究

有效控制棉花蕾期和铃期绿盲蝽的发生为害,是保铃增产的关键环节,本研究针对生产实践筛选几种质优价廉的常规农药品种及科学混配药剂,进行了田间药效试验。结果表明：马拉硫磷、吡虫啉、高效氯氰菊酯+毒死蜱和高效氯氰菊酯+氧化乐果复配药剂在蕾期和铃期对绿盲蝽的防治效果较好,且复配药剂具有一定的增效作用,但马拉硫磷持效期较短。现予以整理报道,供大规模控制绿盲蝽危害提供参考。     

Genetic association of within‐boll yield components and boll morphological traits with fibre properties in upland cotton (Gossypium hirsutum L.)

Knowledge of genetic relationships between within‐boll yield components and fibre quality is essential for simultaneous improvement of lint yield and fibre quality in upland cotton (Gossypium hirsutum L.). Nine parents and their F₁ progeny with reciprocals from a 3 × 6 factorial mating design were grown in 2008 and 2009. Seven within‐boll yield components and two boll morphological traits and the three fibre quality parameters were analysed based on a conditional additive/dominance (AD) genetic model. Results showed that boll length contributed to the largest proportion of phenotypic, additive and dominance variances for UHM length; seed index contributed to the largest proportion of phenotypic and additive variances for fibre strength; boll width made the largest contribution to phenotypic and additive variances and the second largest contribution to dominance‐by‐environment interaction variance for micronaire, indicating that they played an important role than the other traits for fibre length, strength and fineness/maturity, respectively. It is worthy of note that those correlations between boll shape and fibre quality apply only to the nine parents and the resultant hybrids in this study and do not imply a cause and effect relationship.     

Diallel analysis of yield components,fibre quality and bacterial blight resistance using spaced plants of cotton

Summary Hayman analysis for lint percentage, boll weight, fibre quality and bacterial blight resistance of a ten-parent half-diallel set of crosses was conducted in Upland cotton. The ten parents represented a fixed sample of the best germplasm available to Australian breeders for the characters of commercial importance. Heterosis and inbreeding depression were detected particulady for boll weight and blight resistance. An analysis of genetic components and parameters indicated that since additive effects were substantial and heritability high, early-generation selection of spaced plants and pure-line breeding should be successful. Some genotypes were identified as being potentially good donors for hybridization since they possessed dominant genes for improved character expression. Acala C-1 was identified as the first-choice parent for increased boll size. Coker 315 for increased span length, while Namcala was the best parent for breeding improved fibre strength. McNair 220 possessed the most dominant genes for high lint percentage. Reba P279 and Siokra were the only parents with resistance to the prevelant race of bacterial blight.     

Breeding for high yield and fibre quality in coloured cotton

In the present study, three types of coloured fibre cottons, i.e. white, brown and green, were compared for their fibre quality and yield. The comparison of fibre quality suggested that coloured fibre cotton was inferior as compared with white fibre cotton. To understand the effect of cellulose, mineral elements [nitrogen (N), phosphorus (P) and potassium (K)] and pH of fibre cells on the quality of fibre, these components were studied at different fibre cell developed stages in all three fibre cotton types. The cellulose content is closely associated with the quality of fibre. The higher fibre quality of white fibre cotton might be the result of the high cellulose content in it compared with coloured fibre cotton. A rapid and slow decrease in pH in white and coloured cottons, respectively, might have some effects on fibre elongation. Among the mineral contents, potassium is positively correlated with the fibre quality traits. The pigment development patterns in brown and green fibre cottons are not similar. In green fibre cotton it takes more time to deepen in colour as compared with brown fibre cotton. Possible strategies for the improvement in quality of coloured fibre cotton are discussed. The results of heterosis studies in coloured fibre cotton suggest that heterosis could improve yield and quality of coloured fibre cotton. In the present study, the hybrids between ZJU12A x ZJU05R and ZJU18A x ZJU01R, having an acceptable lint colour types plus better fibre quality and high yield performance, may be exploited further for their heterotic advantages.     

甜菜碱对盐碱胁迫下海岛棉幼苗光合作用及生物量积累的影响

研究盐碱胁迫下甜菜碱对海岛棉幼苗光合作用和生物量积累的影响,及在生长发育中的作用,为其在海岛棉抗盐碱栽培生产中的应用提供参考。本研究采用三因素随机区组试验设计,以新海35号和新海48号为试材,盐碱浓度为0、120、180、240 mmol L-1,甜菜碱浓度为0、30、60 mmol L-1。随着盐碱浓度升高, 2种海岛棉幼苗株高、叶片净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)、胞间CO2浓度(Ci)、植株鲜重及干重积累均呈显著下降趋势,喷施甜菜碱后海岛棉幼苗生长发育、光合特性及生物量积累均有不同程度的提高;同一盐碱浓度下,随着甜菜碱浓度升高,海岛棉幼苗各项指标均先升高后降低,且30 mmol L-1>60 mmol L-1>0 mmol L-1, 30 mmol L-1与60 mmol L-1甜菜碱浓度之间无显著差异;同一甜菜碱浓度下,随着盐碱浓度的升高,对海岛棉幼苗各项指标的促进作用均表现为持续下降趋势,在盐碱浓度120 mmol L-1下,喷施30 mmol L-1甜菜碱对提高海岛棉光合气体参数具有显著效果,进而提高了海岛棉幼苗株高及增加了生物量积累;新海35号较新海48号的促进作用更为明显。因此,在盐碱地(0~120 mmol L-1)栽培中,叶面喷施甜菜碱(30 mmol L-1)对海岛棉生长发育及光合作用具有显著改善作用。     

盐碱胁迫对海岛棉种子萌发及幼苗根系生长的影响

为明确海岛棉种子萌发及幼苗根系对盐胁迫的响应,并筛选出耐盐能力较高的海岛棉品种。以新疆阿克苏地区主推海岛棉品种新海31号、新海35号、新海43号和新海48号为试材,采用NaCl、Na2SO4以及NaCl、NaHCO3以物质的量1∶1混合分别模拟中性盐混合盐(中性盐)和碱性盐混合盐(碱性盐)两种盐类型,胁迫处理总盐浓度(Na+)为0、120、180、240、300、360 mmol L~(–1),研究了盐胁迫下海岛棉种子萌发和幼苗根系生长参数。结果表明,在两种盐类型下,随着盐浓度的增加,海岛棉种子的萌发参数、生物量、根冠比、盐敏感指数、盐耐受指数、根系长度、根系表面积及根系体积均呈下降趋势;高盐浓度下,海岛棉株高、根系生物量及茎叶生物量与盐浓度呈显著负相关,说明高盐环境抑制了棉种发芽及幼苗的正常生长。120 mmol L~(–1)浓度下,中性盐处理的新海48号的根系总长度比对照无显著增加,其余品种均有显著增加,各品种根系总体积与总表面积均无显著差异,低盐促进了各品种细根(d≤0.5 mm)的伸长及生长,新海43号的中根(0.5d≤2.0 mm)长度比CK增加显著,导致此品种根系的总体积与总表面积有显著增加;碱性盐处理的根系总长度、表面积及体积除新海31号与对照差异不显著外,其余品种均有显著降低。180～240mmolL~(–1)浓度下,中性盐处理的根系总长度、表面积及体积与对照相比除新海43号有显著下降外,各品种均差异不显著;碱性盐处理的各品种均是下降显著,其中新海35号的根系总长度下降幅度比其余品种缓慢。300～360mmolL~(–1)浓度下,两种盐处理的各品种的根系总长度、体积与表面积均急剧下降。碱性盐胁迫比中性盐胁迫下降的趋势更为显著。本试验条件下,海岛棉幼苗正常生长所能承受的盐浓度为240 mmol L~(–1),但碱性盐对于海岛棉幼苗的伤害远大于中性盐,供试品种耐盐碱程度为新海35号新海43号新海31号新海48号。