细胞质雄性不育海岛棉与陆地棉三交种的杂种优势表现

 以海岛棉和陆地棉不育系及其恢复系为杂交亲本,配制了10个海岛棉与陆地棉种间三交种（简称海陆三交种）和4个单交种。经两年田间试验表明,海陆三交种相对于海海单交种产量极显著提高,与海陆单交种无显著差异,但比陆陆单交种显著减产;纤维品质接近于海陆单交种,显著高于陆陆单交种;制种产量虽然不及陆陆单交种,但比海海单交种显著增产。选育海陆三交种应注重选择早熟的海岛棉不育系,高衣分的陆地棉临时保持系,大铃的陆地棉恢复系,且叶型和株型相对一致的亲本配制组合。     

集约化类型棉花种间杂种生理基础

试验于1987～1989年在乌兹别克共和国实验生物研究所和塔什干农学院进行。研究结果表明,用矮秆、早熟陆地棉和海岛棉杂交,F_1的营养生长优势弱,而生殖优势强。集约化类型陆地棉和海岛棉杂交种的叶面积小,叶绿体数量少,而单叶绿体的光合作用强度和光化学活性增强,杂交种可以很经济地利用细胞资源。试验结果还显示,陆地棉、海岛棉栽培种与野生、半野生亚种的杂交后代表现出明显的核质基因互作效应。当野生、半野生棉为母本时,后代的主茎高度,果枝长度,叶面积和根系发育受到抑制。     

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。     

陆地棉与海岛棉种间杂种产量品质优势的研究

本研究探讨陆地棉与海岛棉种间杂种在长江中游棉区的杂种优势表现。试验涉及１０个陆地棉亲本和１０个海岛棉亲本及其３３个杂种，分别于１９８９年（１６个杂种）、１９９１年（９个杂种）和１９９２年（８个杂种）进行。陆地棉种问杂种的产量、铃数、子指、株高和纤维品质的中亲优势十分明显，与双亲平均值比较，皮棉产量平均高出８３．８％，成铃数增加３９．９％。但与陆地棉对照品种比较；种间杂种产量严重降低，平均下降３２．８％。陆海杂种结铃性强，成铃数比对照高出８６．１％，但许多青铃在后期不能正常成熟。采用早熟陆地棉与适应性较好的海岛棉杂交，产量下降幅度小，在秋季雨水少、降温迟的年份甚至出现增产的少数组合。大多数种间杂种纤维长度＞３４ｍｍ，比强度＞２５ｇ／ｔｅｘ，麦克隆值＜３．７，中亲优势均超过１０％，大多数杂种竞争优势超过１５％，甚至优于海岛棉，表现超显性遗传，而纤维整齐度降低幅度很小（－１．２％）。     

转Bt基因抗虫棉叶片光合生产特征的探讨

 2003—2004年在江苏高肥力棉田,对9个转Bt基因棉花品种(系)的生长发育特点及其光合生产特征进行了研究。结果表明,中棉所29等3个转Bt基因杂交种在盛蕾期至盛铃期表现为叶绿素和可溶性糖含量高,净光合速率强,生殖器官干物质高,成铃强度大,蔗糖转化酶活性较高,光合生产表现为全生育期旺盛型;常规转Bt基因抗虫棉GK19和GK99088盛花前叶绿素含量、净光合速率和可溶性糖含量等光合生产特征旺盛;科棉4号和鲁棉研22表现为盛花后叶绿素含量,净光合速率,可溶性糖等光合生产特征旺盛;sGK321和鲁棉研16整个生育期叶绿素含量、叶片光合速率等光合生产特征较弱。相关分析表明,叶片蔗糖转化酶活性和生殖器官干重、成铃强度呈显著正相关,相关系数分别为0.9842^**和0.8699。生产上应根据不同类型Bt棉的光合生产特征,采取不同的促控措施,以发挥光合生产潜力,提高产量。     

陆地棉与海岛棉种间杂种经济性状的基因效应分析

以海岛棉７１２４为共同亲本分别与陆地棉品种徐州１８４和中棉所１２杂交，同时以陆海杂交选育出的中长绒系６７为父本与陆地棉品种鄂荆１号杂交，分别对上述３个组合进行世代均值分析。除麦克隆值外，所有性状在各组合中都存在加性效应（ｄ），而非加性效应的存在与否则因性状、组合不同而异。子棉产量、皮棉产量未检测到显性效应（ｈ），株高、子指、铃数、绒长无加性×加性效应（ｉ），果枝数、子指、铃数、衣分、绒长和强度，不存在加性×显性效应（ｊ），而显性×显性效应（ｌ）则在各性状中都检测到。通过遗传模型分析发现，当ｈ＋ｌ＞ｄ＋ｉ时则存在超亲杂种优势，ｊ对杂种优势没有贡献。理论上超亲优势的产生共有１０种可能性，在本试验的３个组合中实际发现７种，主要有ｈ＞ｄ，ｌ＞ｄ和ｌ＞ｄ＋ｉ，而ｈ＞ｉ，ｌ＞ｉ，ｈ＋ｌ＞ｉ未出现。因此，显性效应（ｈ）和显性×显性互作效应（ｌ）是本试验中杂种优势的主要来源。     

氮钾营养对棉花主茎功能叶衰老的生理效应研究

在大田试验条件下,以转基因抗虫棉鲁棉研28为材料,设置适氮适钾(N2K2)、适氮轻钾(N2K1)、轻氮适钾(N1K2)、无氮钾(N0K0)4个处理,研究氮钾营养对转基因抗虫棉主茎功能叶叶绿素含量、叶绿素荧光参数、蛋白质含量和抗氧化酶系统特征的影响。结果表明,盛铃期一天内棉花主茎功能叶荧光参数Fv/Fm、ФPSⅡ、qP总体呈现高、低、高的"V"字型变化趋势,以ФPSⅡ最为明显。不同处理间各荧光参数多以N2K1处理值最高,N0K0处理最低。盛铃期叶绿素含量N2K2、N1K2和N2K1分别比N0K0高38.0%、24.0%和20.7%。处理间主茎功能叶蛋白质含量、SOD活性在生育中后期均以N0K0最低,MDA、ABA含量则以N0K0最高。说明维持一定氮钾营养水平利于保持棉花中后期主茎功能叶生理活性,从而有效延缓衰老。     

细胞质雄性不育陆地棉与海岛棉间杂种优势初步研究

利用棉花细胞质雄性不育系及其恢复系,配制海岛棉与陆地棉种间杂种和陆地棉与陆地棉种内杂种,并以常规棉品种作为对照,比较和研究了两类组合的优势表现。结果表明,利用细胞质雄性不育的海陆种间杂种在株高、果枝数、果节数、单株结铃数和不孕子率上显著地高于陆地棉种内杂种,但单铃重和衣分则显著地低于陆地棉种内杂种,单铃重前者最高为3.3 g,后者最低也有4.7 g。一般地,海陆种间杂种的小区皮棉产量显著低于陆陆种内杂种,但也有个别组合,如海陆1号的皮棉产量,与陆地棉品种中棉所 12 和陆陆种内杂种浙杂 166 没有显著差异。在品质性状方面,海陆种间杂种在长度、整齐度、比强度、伸长率和麦克隆值都显著地好于陆陆种内杂种,尤其是长度、比强度和伸长率最高分别达到 35.3 mm、43.6 cN·tex 1 和7.8%。     

棉花新型D8胞质雄性不育的细胞质效应研究

 利用3个不育系、3个同质保持系和3个恢复系配制不育系×恢复系、保持系×恢复系、恢复系×保持系三种类型组合,研究新型三裂棉（D8）不育胞质对棉花杂交种产量性状和纤维品质的影响。结果表明：D8不育胞质对子棉和皮棉产量有极显著的负效应,子棉平均减产15.3%～25.6%,皮棉减产25.0%～39%;但D8胞质对不同产量因素的影响不同,平均降低铃重0.89～1.00 g,降低衣分4.59%～7.08%,对单株结铃数无明显影响。D8胞质不育对纤维长度和整齐度没有影响,还可以提高纤维比强度1.0～1.1 cN·tex^-1,降低麦克隆值1.4～1.5,增加纤维伸长率0.4。不同的基因型受D8不育胞质的影响不同,通过选择合适的基因型,可以减小胞质对铃重和衣分的负面影响,选育出优良的胞质不育三系杂交棉\{品种。     

棉花杂种优势生理生化研究进展

本文对国内外有关棉花杂种优势表达的生理生化特性作了综述。棉花杂种主要表现以下几方面的优势光合生产力优势、内源激素代谢优势、司工酶谱表达优势。并就今后棉花杂种优势主理生化研究途径,提出若干可资借鉴的建议。     

油菜光合生理研究及高光效育种探析

为了推动油菜高光效育种工作的进展,实现以“高光效 杂优利用”途径来突破油菜30多年来产量水平长期徘徊不前的的局面,总结了大豆、小麦、水稻等作物光合生理和高光效育种工作进展,结合本研究团队10多年对油菜进行光合生理和高光效育种研究的工作基础,以作物光合性状的遗传规律、影响光合效率的相关生理指标、提高光合效率的方法途径为切入点,提出了开展油菜光合生理研究应开展的相关基础研究、高光效种质筛选的方法途径和高光效育种的思路和方法。     

正常叶与鸡脚叶杂交棉光合和叶绿素荧光参数的比较

在大田栽培条件下,研究比较了正常叶和鸡脚叶两种叶型杂交棉的叶片光合特性和叶绿素荧光参数。结果表明,正常叶品种在开花后以及结铃期白天各个时段的叶片光合速率(Pn)均高于鸡脚叶品种。主要原因是正常叶品种开花期叶片E和Cs较大;吐絮后叶片SPAD值和ФPSⅡ较高,E和Cs又较低。而且在结铃期的白天,叶片的E、Cs和Fv/Fm、φPSⅡ较高,有利于维持较高的叶片Pn。因此,棉株有机营养供应较为充足,单株结铃较多,铃重较大,子棉和皮棉产量均高于鸡脚叶品种。其中,豫杂35比标杂A2、标杂A1皮棉产量分别增加10.5%、14.2%;中棉所29比标杂A2、标杂A1分别增加2.4%、5.8%。     

棉花细胞质雄性不育花药的淀粉酶与碳水化合物

棉花细胞质雄性不育花药中淀粉酶同工酶的缺失及其酶活性的降低影响花药中淀粉的水解。不育花药花丝输导组织较差或退化,花粉母细胞对可溶性糖需求的降低使花药中缺乏淀粉的积累。不育花药中缺乏淀粉的积累和淀粉酶同工酶的缺失与花粉母细胞的死亡有关。     

棕色棉与白色棉杂交F1代吐絮期光合特性的杂种优势研究

 选择4个棕色棉品种（系）与5个白色棉品种进行不完全双列杂交,得正反交组合各20个,测定了吐絮期正反交组合的净光合速率、胞间CO₂浓度、叶绿素含量,叶绿素a/b、PSII的最大光化学效率,分析杂交F₁代光合参数的杂种优势表现与正反交之间的差异。结果表明：吐絮期杂种F₁各项光合参数没有明显的正向中亲优势、正向超亲优势。正反交组合之间,除胞间CO₂浓度存在显著差异外,其它光合参数差异不显著,胞间CO₂浓度受到细胞质效应影响。正交组合F1叶绿素含量与胞间CO₂浓度存在显著正相关,反交组合F₁净光合速率与胞间CO₂浓度存在极显著正相关。     

三系杂交棉组合浙杂166的若干生育与生理特性研究

"三系"杂交棉组合浙杂166和人工去雄配制杂交组合中棉所29(CK1)与常规品种泗棉3号(CK2)的若干生育与生理特性的比较研究结果表明,浙杂166株高显著高于CK2,但与CK1无显著差异,表现为盛蕾初花期生长旺盛,出叶速度、株高日增长及现蕾、结铃高峰期日增蕾、铃数显著高于CK2。前期成铃数少,伏桃数显著少于CK2,但中后期成铃数显著增加,最后总铃数与CK1、CK2相近;铃重和皮棉产量显著高于CK2,但与CK1无明显差异。浙杂166盛花至始絮期叶片氮和叶绿素含量较高,细胞间隙CO2浓度较低,中后期Fv/Fm、ФPS 、光合作用强度高于CK2,有利于积累较多的光合产物,为后期集中开花结铃和增结早秋桃提供充足的有机养分。     

亚种间杂交稻根系形态生理特征及其与籽粒充实度关系的研究

以籽粒充实程度一好一差两个亚种间杂交稻及其亲本为材料, 观察分析了两组合根系特征及其与籽粒充实程度的关系. 结果如下: 亚种间杂交稻齐穗期上、下层根优势较强; 形态方面, 表现为根干重、根系总吸收面积、活跃吸收面积及不定根上一次及二次分枝根的数量等指标显著高于亲本和对照; 生理方面, 发根力强, 伤流强度大, 氨基酸     

杂种小麦光合特性杂种优势的日变化研究

为阐明杂种小麦光合特性杂种优势的日变化规律以及和环境因子的相互关系,本研究以普通小麦杂交种‘陕垦6号’及其亲本为材料,采用Li-6400光合作用测定仪分别测定了开花期、灌浆前期、灌浆中期、灌浆后期的光合参数,然后对各参数的杂种优势进行了计算与分析。研究表明净光合速率和气孔导度的杂种优势在开花期最弱,灌浆中期最强。在灌浆前期,净光合速率在上午为正向杂种优势,下午为负向杂种优势。气孔导度则上午为负向杂种优势,下午为正向杂种优势;蒸腾速率的杂种优势在灌浆前期最弱,灌浆中期最强。水分利用效率的杂种优势在开花期最弱,在灌浆前期表现最强,到了灌浆后期又开始下降。灰色关联度分析表明小麦光合杂种优势的主要环境影响因素是大气CO2浓度。所以宜在灌浆中期进行高光效品种的选育,可以有效的发挥小麦的光合杂种优势,同时在不同时期合理利用水分利用效率进行田间管理。