棉花色素腺体和棉酚对棉铃虫抗药性的诱导作用及其酯酶同工酶谱分析

本研究以3对陆地棉色素腺体近等基因系为材料,结合不同棉酚含量的半人工饲料,研究棉花色素腺体和棉酚对棉铃虫抗药性的诱导作用。结果表明,取食于有色素腺体棉叶的棉铃虫,其抗药性显著高于取食于相应的无色素腺体近等基因系棉叶的棉铃虫,色素腺体可诱导棉铃虫对菊酯类和有机磷类农药产生抗药性。不同棉酚含量的半人工饲料试验结果表明,在一定范围内,棉铃虫的抗药性随饲料中的棉酚含量的增加而增加,当棉酚含量超过0．3％时,初孵棉铃虫难于饲养成活。棉铃虫体内酯酶同工酶谱分析结果表明,色素腺体对棉铃虫体内酯酶同工酶谱的谱带数无显著影响,但对其中一些谱带的宽度和颜色有一定程度的影响;棉酚的作用与色素腺体相似,但饲以0．225％的棉酚的棉铃虫体内出现两条新的谱带。经鉴定,新出现的谱带为羧酸酯酶。     

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     

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     

棉花感染枯萎病后棉酚及PAL的变化

本文采用组织化学和高效液相色谱等方法,对棉花感染枯萎病后体内棉酚及苯丙氨酸解氨酶(PA L.E.C.4.3.1.5)的变化进行了研究,试图探讨它们在棉花抗病生理中的作用。发现棉株感染枯萎病后,体内棉酚含量增加,PAL活性提高,并在品种间存在着显著差异,抗病品种比感病品种增加幅度较大。本文还通过棉酚对PAL粗提液的活性测定,发现棉酚浓度在2ppm～200ppm内.对PAL的活性具有显著的促进效应,提出棉酚在棉花体内不单是次生物质,它可能参与或影响着棉花的某些代谢过程,是值得进一步研究的领域。本文还提出了利用幼苗中棉酚和PAL活,胜的变化进行抗病性鉴定的可能性。     

棉酚合成及棉花腺体形成相关基因的研究进展

棉酚是限制棉籽开发利用的重要因子。培育低酚棉,特别是采用基因工程方法创制低酚棉是解决棉籽开发利用难题的关键。棉酚合成以及棉酚储存场所棉花腺体形成相关基因的研究,是基因工程创制低酚棉的基础。综述了国内外对于棉酚合成途径、棉花腺体形成相关基因的研究进展以及利用基因工程手段创制低酚棉的相关实例,以期为相关研究者提供参考。     

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。     

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。     

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。     

棉酚腺体与棉酚生物合成及低酚棉分子育种

棉酚是一种存在于棉酚腺体中的倍半萜烯类化合物。由于它的抗虫性及毒性,在棉花育种中颇受重视。近年来,对棉酚腺体、棉酚的研究较多,已经发现和克隆了与棉酚生物合成相关的基因,初步阐明了棉酚合成代谢的分子调控机制。有关棉酚的深入研究将有助于育种家培育种子低酚而植株高酚的棉花新品种。     

陆地棉不同色素腺体基因对比克氏棉子叶色素腺体延缓形成性状的遗传效应

用(亚洲棉×比克氏棉)F1双二倍体作母本与陆地棉的不同色素腺体基因型进行杂交,获得5个具有不同色素腺体基因的［(亚洲棉×比克氏棉)F1双二倍体×陆地棉］F1种间三元杂种。不同色素腺体基因对种间三元杂种植株和花器形态性状无明显效应,但对其色素腺体表现和棉酚含量具有较大的影响。用陆地棉单节显性系1(G12G12gl3gl3)配制     

不同棉酚旋光体对棉铃虫和枯萎病菌生长发育的影响

以不同浓度的棉酚旋光体加入到人工饲料中,饲喂３龄棉铃虫（ＨｅｌｉｃｏｖｔｒｐａａｒｍｉｇｅｒａＨüｂｎｅｒ）至化蛹及羽化,发现不同棉酚旋光体对棉铃虫的生长发育均有影响,其程度为右旋（＋）棉酚＞左旋（－）棉酚,说明（＋）棉酚比（－）棉酚对棉铃虫有更强的毒性。将两种棉酚旋光体加入枯萎病菌（ＦｕｓａｒｉｕｍｖａｓｉｎｆｅｃｔｕｍＡＴＫ．）培养基中,发现两种棉酚旋光体对枯萎病菌的发育均有抑制作用,并且（－）棉酚的抑制作用大于（＋）棉酚。     

Morphogenesis of Pigment Glands and Metabolic Characteristics of Gossypol in Gossypium bickii

[Objective]We studied the process of pigment gland formation and the dynamic change of gossypol synthesis, the dynamic relationship and molecular mechanism between the pigment glands and gossypol during the process of embryo formation and seed germination in G. bickii Prokh. [Method] We chose G. bickii as meterial and studied the tissue section observation, determination of gossypol contents and gene expression profile analysis of pigment gland formation and gossypol synthesis genes. [Result] The results showed that a large number of pigment protoglands formed on the cotyledons during embryo development process in G. bickii. The pigment protoglands formed to cavity structure at 12 hours after seed germination, and then converted into mature pigment glands. Analysis of gene expression profiles related to the pigment gland formation and gossypol synthesis during seed germination showing that GoPGF gene was highly expressed on the cotyledons of seed germination of 12 hours, which may be related to pigment protoglands forming to cavity structure of G.bickii. Farnesyl pyrophosphate synthase gene (FPS) was highly expressed on the cotyledons of seed germination of 24 hours showing it may be associated with the gossypol transported into the cotyledon pigment glands. CYP706B1 gene was highly expressed on the cotyledons of seed germination of 0 hours and HMG1 were highly expressed on the cotyledons of seed germination of 0 hours, 36 hours and 48 hours showing these genes may be associated with the formation of pigmented cavities and the storage and transport of gossypol; Cadinene synthase genes(CAD1-A) and HMG2 genes were not closely related to the pigment gland formation. [Conclusion] The 12 hours after seed germination is the key period of the morphogenesis of the pigment glands, and the morphogenesis of the pigment glands is synchrony with the time of the occurrence of gossypol in G.bickii. GoPGF, FPS, CYP706B1 and HMG1 are associated with the formation of pigmented cavities and the storage and transport of gossypol.     

棉花枯萎病菌生理小种的分子指纹分析

以我国棉花枯萎菌３个生理小种的２６个代表菌株及国外３ 个不同生理小种菌株进行随机扩增多态性ＤＮＡ（ＲＡＰＤ）分析，共产生了１４０个ＲＡＰＤ分子标记，其中８７８％ 具有多态性。通过聚类分析将供试菌株划分为６个ＲＡＰＤ组，确定了不同小种间的亲缘关系，为确立我国棉花枯萎菌生理小种在国际上的分类地位提供了可靠的分子证据。     

棉花抗黄萎病新抗源种质川737、川2802的抗性研究

采用不同棉黄萎病菌系及枯萎病菌系，对新种质川７３７、川２８０２进行病圃抗性鉴定及不同区域的抗性测定研究。结果表明，川７３７、川２８０２对我国棉黄萎病三大生理型１１个不同菌系的抗性均好，又抗落叶型棉黄萎病，并高抗棉与枯萎病，是我国抗棉黄萎病多菌系，且高抗枯萎病的新抗源种质，在棉花抗病育种中，具有广泛的利用价值和重大的学术意义。     

枯萎菌诱导对棉花细胞壁氨基酸含量的影响

用不同致病力的棉花枯萎菌（Ｆｔｔｓａｒｉｕｍｏｘｙｓｐｏｒｕｍｆ．ｓｐｖａｓｉｎｆｅｃｔｕｍ）７号和３号小种接种棉花，对抗、感品种根部细胞壁氨基酸含量进行分析。结果表明，感病品种在接种７号小种后，根内细胞壁氨基酸含量增加了３２．３％，抗病品种增加了４，４％；接种３号小种后抗病品种氨基酸含量下降了１４％，感病品种上升了１９．８％。感病品种受枯萎菌诱导后细胞壁氨基酸的积累明显高于抗病品种，为枯萎菌的生长提供了较多的氮源，易与枯萎菌建立寄生关系，认为细胞壁氨基酸含量与棉花对枯萎病的抗性具有一定相关性。     

低酚棉抗枯萎病生化机制初探

在人工接种枯萎菌后，低酚棉植株体内的次生代谢─—莽草酸途径中的关键酶ＰＡＬ的活性、多酚的含量以及ＰＰＯ的活性都有不同程度的升高。但抗病品种比感病品种上升的更早更多。ＰＡＬ活性的增强与多酚含量的提高以及ＰＰＯ活性的上升基本上是同步的。这说明多酚含量的增加与莽草酸代谢途径有关，而ＰＰＯ活性与多酚含量同步提高可使合成的多酚被氧化成醌，这更增强了对病菌的毒性。     

新疆棉花枯萎病菌营养体亲和群及互补指数的研究

从采自新疆23个不同县(市或团场)的棉花枯萎病菌(Fusarium oxysporum f．sp．vasinfectum)52个菌株上获得785个不能利用硝酸盐的突变体(nit),其中nitl 占70．57％,nitM占19．75％,nit3(8)占9．68％。将52个菌株分别与已知的4个7号小种菌株、一个3号小种菌株和一个8号小种菌株的突变体按nitl或nit3(8)配nitM的方式等距离配对,(各对菌株间的配组数为11～154),进行营养体亲和性的测定,结果表明,52个待测菌株与7号小种的4个标准菌株间存在着不同程度的营养体亲和性,而与3号小种和8号小种的标准菌株均不亲和,因此,它们属于7号小种营养体亲和群—VCG701。但各菌株与7号生理小种的4个标准菌株间的互补指数存在着差异,显示出棉花枯萎病菌同—营养体亲和群内在个体间存在着生理和遗传的差异。