水杨酸、壳聚糖和硝酸钙复配制剂对棉花幼苗抗寒性的影响

将水杨酸(SA)、壳聚糖(CS)和硝酸钙[Ca(NO3)2· 4H2O]进行复配,采用室内盆栽试验,研究复配制剂(SCCaM)对棉花幼苗抗寒性的影响。结果表明：SCCaM预处理使低温胁迫下棉花幼苗叶片总叶绿素含量增加,同时显著降低相对电导率和丙二醛(MDA)的积累量,从而缓解了低温对质膜的过氧化伤害,并通过提高超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)等抗氧化酶的活性和可溶性蛋白、可溶性糖、脯氨酸等渗透调节物质的含量来适应低温环境。表明SCCaM对棉花幼苗有较好的抗寒效果。     

一个棉花纤维伸长期优势表达启动子pGhFLA1的克隆与鉴定

棉花纤维是研究单细胞生长发育的良好模式细胞,寻找在棉花纤维发育时期优势表达的启动子,对于棉花纤维发育的功能基因组研究非常重要。本试验对发掘到的一个在纤维伸长期优势表达基因GhFLA1的启动子进行克隆,并将该启动子融合GUS转化棉花和烟草。转基因棉花的GUS蛋白染色表明,在0~20 DPA(days post anthesis)的纤维中检测到GUS蛋白,同时在柱头、雄蕊、萼片、胚根、子叶和根中也检测到GUS蛋白,但在花瓣、叶片和苞叶中没有检测到。同时GUS定量检测结果显示,pGhFLA1驱动GUS蛋白积累的高峰是在20 DPA的纤维中,其驱动GUS表达的能力是Ca MV 35S::GUS的22倍。转基因烟草组织化学染色显示pGhFLA1可以驱动GUS在叶片及叶片的表皮毛中优势表达,同时在子房、柱头、花药、苞叶、花柄基部、花瓣、种子等生殖器官上也存在GUS蛋白。启动子pGhFLA1在棉花纤维和烟草叶片的表皮毛中优势表达,可用于棉花纤维功能基因组研究,在改良纤维品质育种中具有潜在的应用价值。     

应用特异引物对彩色棉花色苷合成关键酶基因初步研究

彩色棉纤维中色素为类黄酮物质,同植物花色苷的成分类似。从类黄酮物质的生化合成途径出发,利用棉花、拟南芥、矮牵牛等植物花色苷合成关键酶的EST(表达序列标签)和cDNA序列设计特异引物,并与pre-mRNA剪接保守区的通用引物(共4条)进行组合,在不同色泽纤维的棉花中进行了扩增,进行了关键酶基因多样性初步研究。1材料和方法1.1实验材料以中国农业科学院棉花研究所品资室自育的6个彩色棉品系和TM-1为供试材料(表1)。表1材料名称及纤维特征Table 1 The colored cotton and their fiber characteristics序号材料名称纤维特征序号材料名称纤…     

棉花花器官突变体的鉴定及候选基因的克隆

棉花是世界性的重要经济作物,是天然纤维的主要来源。棉花生殖生长过程现蕾、开花、结铃都直接影响棉花主要经济性状——棉纤维的产量和品质。本研究在转基因棉花材料中发现了1个花器官突变体,命名为182-9,其花器官呈现瓣化特征。PCR和Southern杂交证明突变体182-9中的外源基因已整合到基因组中,且为单拷贝插入。通过基因组重测序进行序列比较发现,突变体182-9基因组中外源T-DNA插入位点为染色体A11:59086840。PCR和Southern杂交对插入位点进行了进一步验证。根据棉花基因组注释结果,在基因组插入位点附近有3个候选基因(GH_A11G2251、GH_A11G2252和GH_A11G2253)。其中GH_A11G2251为AP2类基因。已有研究证明, AP2类基因为花器官ABC模型中控制萼片和花瓣形成的A类功能基因。qRT-PCR结果显示,GH_A11G2251在转基因受体W0的花瓣、雌蕊和雄蕊3个组织中的表达与突变体182-9中存在显著性差异。本研究为进一步深入探究棉花花器官发育的分子机制研究提供了参考。     

牡丹花期需遮荫

牡丹花期较短,故有“养花一年,看花十天”之说。据观察,牡丹在开花前后对温度最敏感,而且最怕烈日曝晒。当天气晴好、气温持续超过24℃时,不仅花瓣变软,而且会加速凋谢。尤以深色花(紫红、深紫红)最易受害。即使     

陆地棉纤维起始期优势表达基因GhCRPK1的克隆及功能研究

[目的]研究陆地棉类受体激酶GhCRPK1(Cold-responsive protein kinase 1,CRPK1)在棉花纤维发育中的功能.[方法]以陆地棉全基因组关联分析(Genome-wide association study,GWAS)数据及陆地棉纤维发育不同时期的表达数据,筛选到GhCRPK1在棉花纤维...     

硝酸还原酶的研究——Ⅴ.棉花硝酸还原酶活力与硝态氮含量的关系

棉花中的酚类物质对硝酸还原酶(NR)活力的体外测定有强烈抑制作用。用含半胱氨酸(5mM)和乙二胺四乙酸二钠(5mM)的磷酸缓冲液提取测不出酶活。如在磷酸缓冲液中加入酚类物质的抑制剂—聚乙烯吡咯烷酮(PVP),酶活力则显著增高。运用此法,本文在盆栽的情况下研究了棉花 NR 活力和硝态氮含量的关系。结果表明在不同棉花品种中、不     

棉花黄萎病不同抗性品种接菌前后体内酶活性及酚类物质含量的变化

研究了对黄萎病不同抗性棉花品种在接菌前后酶活性与酚类物质含量的变化。结果表明 :棉花对黄萎病的抗性与棉株组织中的过氧化物酶 (POD)、多酚氧化酶 (PPO)、苯丙氨酸解氨酶(PAL)活性及酚类物质 (主要为二元酚 )含量密切相关。不同抗感黄萎病棉花品种接种病原菌后 ,4个指标都有不同程度地提高 ,并于接种后 3～ 5d内出现峰值 ,峰值高低与抗性程度呈正相关     

棉花GhMADS7基因正调控棉花花瓣发育

MADS-box基因家族作为一类重要的转录因子,主要参与植物花器官的生长发育。GhMADS7/98具有保守的MADS-box及K结构域,属于AG亚家族MIKC~C型MADS-box基因。通过同源序列比对发现,GhMADS7/98与拟南芥AtAG (AT4G18960)基因的蛋白序列具有64%的同源性。组织表达分析表明, GhMADS7基因在花瓣、花药、柱头和胚珠等花器官组织中均有表达。为进一步研究该基因的功能,构建了该基因的RNAi干涉载体并转化棉花,获得了表达量明显下调的转基因株系。表型观察发现,在干涉植株长度为5~6 mm和7~8 mm的花蕾中出现花瓣发育延缓的表型;通过对干涉系转基因植株花瓣进行石蜡切片观察发现,相较于野生型植株,干涉系植株花瓣中的维管束存在明显的收缩现象;通过qRT-PCR检测发现,转基因株系中控制花瓣发育的A、B类基因的表达量出现异常。因此推测GhMADS7在棉花花瓣发育过程中起着重要的作用。     

新疆北部地区转Bt基因棉外源杀虫蛋白表达时空动态研究

 为研究新疆北部地区转Bt基因棉外源杀虫蛋白时空表达规律,2009年和2010年以中棉所43、GK62、GK19和sGK321等4个转Bt基因抗虫棉为试验材料,利用ELISA技术对其不同器官的Bt杀虫蛋白进行测定。结果表明：年度间不同转基因抗虫棉品种Bt 杀虫蛋白时空变化趋势基本一致,只是2年的Bt杀虫蛋白表达量不同,有些品种年度间差异明显;Bt杀虫蛋白含量因棉花器官的不同和棉花生育期的变化差异较大。各品种中Bt杀虫蛋白含量随棉花生育期的推进呈逐渐下降的趋势,以子叶期的子叶中的含量最高,子叶期、3叶期和7叶期的顶叶中的Bt杀虫蛋白含量明显高于现蕾期、开花期、结铃期和吐絮期的顶叶、蕾、花瓣和幼铃;棉蕾在现蕾期的Bt杀虫蛋白含量高于开花期和结铃期;花瓣在开花期的Bt杀虫蛋白含量高于结铃期。在现蕾期,顶叶中的Bt杀虫蛋白高于棉蕾;在开花期,棉蕾中的Bt杀虫蛋白含量高于顶叶,后者又高于花瓣;在结铃期,嫩叶与棉蕾中的Bt杀虫蛋白含量高于花瓣与幼铃。研究结果说明转Bt基因棉花Bt杀虫蛋白的表达水平受棉花器官种类、棉花生育期、棉花品种和种植年份的影响。     

棉花HDAC基因家族鉴定及其在黄萎病菌侵染下的表达分析

[目的]组蛋白去乙酰化酶(Histone deacetylases,HDAC)在植物发育及抗病应答中发挥重要作用,本研究旨在鉴定棉花HDAC基因家族成员并对其在黄萎病抗性中的作用进行分析.[方法]利用生物信息学方法对棉花基因组中HDAC基因家族成员进行鉴定,并对其理化性质、系统发育关系、基因结构进行系统分析.利用实时荧...     

间作模式对棉花、花生产量及品质的影响

为了研究不同间作模式对棉花、花生产量及品质的影响,同时对其产值进行比较,本试验设计了棉花 花生的5个间作模式进行比较。结果表明：(1)各处理单位面积上的产值高到低的顺序为：3垄棉花-1垄花生、2垄棉花-1垄花生、清种棉花、1垄棉花-1垄花生、2垄棉花-2垄花生、1垄棉花-2垄花生,清种花生。(2)1垄棉花-2垄花生处理棉花的果枝数、单株铃数、铃重、子指、衣分、霜前花率最高,且棉花纤维品质最好。(3)1-2处理花生的饱果数最高,清种花生秕果数最低。(4)清种花生的单穴荚果重、出仁率、百果重、百仁重均最高,果仁含水量最低。综合来看,3垄棉花-1垄花生、2垄棉花-1垄花生的间作模式可以有效提高群体经济效益,同时,提高棉花的纤维品质,可以在生产中推广应用。     

棉叶总DNA提取的改良方法

棉花作为一种重要的经济作物一直是育种家们关注的焦点。近年来 ,由于生物技术在棉花上的应用 ,使棉花在抗性及品质改良方面均取得较大进展。但由于棉花含酚及多糖类物质较多 ,使总 DNA的提取较为困难 ,质量较低 ,从而直接影响其后续分子检测工作的进行。目前植物总DNA的提取方法在棉花上效果均不甚理想。针对这些问题 ,我们对 Pish和 Schubert( 1 993)的植物总 DNA的提取方法进行了改良 ,用此法提取了转基因 ( β- 1 ,3-葡聚糖酶基因 )棉叶总 DNA,并用此 DNA进行了 PCR检测。1　改良的棉叶总 DNA的提取及纯化方法将 0 .5g棉花幼…     

棉花FAR1/FHY3基因家族的全基因组分析

【目的】FAR1/FHY3是1类起源于转座子酶的转录因子,在光敏色素A(phyA)信号通路的启动中起到非常重要的作用。通过对FAR1/FHY3家族进行全基因组学分析,为深入研究FAR1/FHY3在棉花光信号通路中的分子调控机理提供基础。【方法】利用生物信息学方法对亚洲棉(Gossypium arboreum L.)、雷蒙德氏棉(Gossypium raimondii Ulbrich)和陆地棉(Gossypium hirsutum L.)中的FAR1/FHY3基因进行了全基因组鉴定和分析。【结果】共鉴定出88个FAR1/FHY3基因,其中陆地棉中数量最少。聚类分析将所有成员分为3个亚组。Ka/Ks值表明大部分基因都经历了负选择过程。转录组数据分析发现,大部分FAR1/FHY3基因在棉花叶片中表达,少数在茎、花瓣和花托中表达。陆地棉中的Gh FAR14在4种组织中均有较高水平的表达,且与拟南芥FHY3具有较高的同源性,推测其在陆地棉phyA信号通路的启动过程中可能起到关键作用。【结论】该研究结果有助于了解棉花FAR1/FHY3基因家族的进化与功能,为下一步深入研究该基因家族在棉花生长发育和响应红光信号通路中的分子调控机理提供基础。     

膜下滴灌水分亏缺下棉花开花后非叶绿色器官光合特性及其对产量的贡献

选用北疆棉区主栽品种新陆早33号和新陆早45号,设置常规滴灌量(CI)、轻度水分亏缺滴灌量(SDI)、中度水分亏缺滴灌量(MDI)3种处理,在田间条件下研究了不同滴灌量对棉花叶片和非叶绿色器官叶绿素(Chl)含量、净光合速率(Pn)、气孔导度(gs)和光合物质累积的影响,明确了水分亏缺下棉株非叶绿色器官光合作用对产量的贡献。结果表明,各滴灌量条件下棉花非叶绿色器官单位面积的Pn、Chl含量下降幅度较叶片小,且随棉花生育进程的变化较小。在棉铃生长发育后期,随滴灌量减少,棉花非叶绿色器官光合物质生产能力对产量起着更为重要的作用。中度水分亏缺条件下,棉铃(铃壳和苞叶)和茎秆光合作用对铃重的相对贡献率分别增加至16.8%~34.9%和7.6%~17.5%。因此,采用膜下滴灌植棉技术时适当控制滴水量,在保证叶片具有较高光合速率的同时,发挥棉花非叶绿色器官的光合抗逆能力,对挖掘滴灌棉花节水增产潜力具有重要意义。     

烟草绒毡层特异启动子pTA29在棉花中的表达特性

烟草绒毡层特异启动子pTA29 (TA29 promoter)已用于多种植物雄性不育和花粉发育的研究。作为外源特异表达启动子pTA29在棉花中的表达特性尚不清楚,为了研究该启动子在棉花中的表达特异性,本文构建了pTA29:gus融合基因,并将其转入棉花。研究发现在GUS染液中添加10%的乙醇可以抑制棉花花药内源GUS活性。用改良的GUS染液进行组织化学染色表明,pTA29:gus转化植株的GUS活性主要存在于花药中,并在花蕾长为6 mm和15 mm的花药中有2个活性高峰,而在根、茎、胚珠、花瓣、苞叶中未被检测到。与烟草不同,在pTA29:gus棉花转化植株的叶片表皮毛和花粉中也能检测到GUS活性。定量RT-PCR分析表明转化子中gus基因的转录水平与GUS活性一致。上述结果表明,烟草绒毡层特异启动子pTA29可以控制下游基因在棉花花药中优势表达;在利用该启动子进行棉花基因功能以及雄性不育研究时,应注意该启动子在棉花中的表达范围和组织特异性。     

烟草绒毡层特异启动子pTA29在棉花中的表达特性

烟草绒毡层特异启动子pTA29 (TA29 promoter)已用于多种植物雄性不育和花粉发育的研究。作为外源特异表达启动子pTA29在棉花中的表达特性尚不清楚,为了研究该启动子在棉花中的表达特异性,本文构建了pTA29:gus融合基因,并将其转入棉花。研究发现在GUS染液中添加10%的乙醇可以抑制棉花花药内源GUS活性。用改良的GUS染液进行组织化学染色表明,pTA29:gus转化植株的GUS活性主要存在于花药中,并在花蕾长为6 mm和15 mm的花药中有2个活性高峰,而在根、茎、胚珠、花瓣、苞叶中未被检测到。与烟草不同,在pTA29:gus棉花转化植株的叶片表皮毛和花粉中也能检测到GUS活性。定量RT-PCR分析表明转化子中gus基因的转录水平与GUS活性一致。上述结果表明,烟草绒毡层特异启动子pTA29可以控制下游基因在棉花花药中优势表达;在利用该启动子进行棉花基因功能以及雄性不育研究时,应注意该启动子在棉花中的表达范围和组织特异性。     

辣根棉渐渗到陆地棉的黄花瓣性状的遗传及对其它性状的影响

从种间杂交后代中常常可以分离出稳定的突变体,江苏省农业科学院在利用棉属野生种辣根棉创造棉花特异种质时,获得了具黄花瓣的优质纤维新种质,本研究利用一个稳定的优质黄花瓣种质JG2842开展了黄花瓣性状的遗传及对其它性状的影响研究,探讨该种质在育种上的利用价值.     

陆地棉不同组织器官原花青素含量分析

旨在研究棉花不同组织器官中的原花青素的含量。采用可见分光光度法分别测定棉花品种‘中棉所35’的花萼、叶片、花瓣、茎和根等组织器官中原花青素的含量,比较其在各组织器官中的分布。分析结果表明,可溶性的原花青素在花萼中的含量最高,为0.040μg/mg（新鲜组织）,叶片和花瓣中的含量较高,分别为0.030、0.017μg/mg,而根含量最低,为0.005μg/mg;非可溶性的原花青素含量在各组织器官中的含量与可溶性的分布呈大致相同的趋势,花萼、叶片、花瓣、茎和根含量分别为2.324、1.742、1.449、0.417、0.384μg/mg。在棉花中原花青素主要以非可溶性形式存在,而可溶性的含量较低,在花瓣中两者相差达到84倍,在茎里相差也达到29倍。研究结果暗示原花青素在各组织器官中分布不均衡可能与其执行不同功能有关,与棉花抗、耐逆性有着重要的关系。