非生物胁迫对棉花次生代谢及棉蚜种群消长的影响

盐碱、干旱等非生物胁迫影响棉花的次生代谢,而次生代谢可能影响棉株上的害虫发生。为明确非生物胁迫与次生代谢及棉蚜种群消长三者间的关系,以不同浓度氯化钠(NaCl)和聚乙醇(PEG)溶液分别处理棉苗,测定了棉叶组织内棉酚和可溶性糖含量的变化,并观察了棉蚜在被处理棉苗上的生长发育及繁殖情况。结果发现,100和200 mmol·L~(-1) NaCl处理棉苗的棉酚含量分别比不含NaCl的对照提高20%和53.5%,可溶性糖含量分别提高15.7%和46%。盐胁迫显著延长棉蚜的发育历期并降低繁殖率,100和200 mmol·L~(-1) NaCl处理的棉蚜若蚜期分别比对照延长6.4%和9.9%,单雌产蚜量分别减少22.6%和52.3%。干旱胁迫也影响棉花叶片棉酚和可溶性糖含量,质量分数2.5%和5%的PEG处理棉株的棉酚含量分别比对照提高39.7%和61.5%,可溶性糖含量分别提高14.2%和47.1%,生长在PEG处理棉株上的棉蚜的若蚜期分别延长7.4%和16.5%,单雌产蚜量分别减少26.8%和55.8%。叶片内棉酚和可溶性糖含量均与棉蚜若蚜期呈显著正相关,与棉蚜的产蚜量呈显著负相关。由此推断,盐碱、干旱等非生物胁迫增强了棉苗的次生代谢,导致棉酚和可溶性糖等次生代谢产物大量积累,抑制了棉蚜种群的消长。     

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。     

棉酚旋光体柱前衍生化-HPLC分析与4个栽培棉种之间棉酚含量比较

采用2%D-氨基丙醇+10%冰醋酸+88%乙腈作为棉酚提取和衍生化试剂对消旋棉酚和棉花样品进行热衍生化处理,用C18色谱柱和乙腈流动相进行高效液相色谱分析。该方法色谱结果表现为主峰清晰而杂峰少,左右旋棉酚出峰时间相差7 min,实验精度良好。用该方法对4个栽培种的25份材料的种仁和幼苗的根、茎、叶的左右旋棉酚含量进行了系统的检测。结果表明,海岛棉的种子和根系的总棉酚含量最高,其次是陆地棉;2个二倍体栽培棉种的种子和根系的总棉酚显著低于四倍体棉种,而2个二倍体栽培棉种的叶片总棉酚含量显著高于四倍体棉种。大多参试材料的种子和幼苗各部位的左右旋棉酚含量均有差异,其中海岛棉的左旋棉酚含量略高于右旋棉酚,陆地棉的右旋棉酚含量略高于左旋棉酚,而2个二倍体棉种的左旋棉酚只占总棉酚的1/3。无色素腺体棉的种仁和叶片中总棉酚含量极低,并以左旋棉酚为主,其种仁中只有左旋棉酚而无右旋棉酚;茎秆中总棉酚含量以及左右旋棉酚比例与一般有色素腺体常规棉相似,但根系中的总棉酚含量显著高于对应的有色素腺体棉,却以右旋棉酚为主。     

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。     

我国棉粕和棉籽蛋白营养成分和棉酚含量调研

本试验旨在调查研究我国不同产地的棉粕和棉籽蛋白的营养成分和棉酚含量。采集全国不同主产区的5个棉粕样品和5个棉籽蛋白样品测定其常规营养成分和棉酚含量。结果表明,棉粕的粗蛋白、粗脂肪、酸性洗涤纤维营养成分含量分别为39.28%,0.28%,21.60%,棉籽蛋白的粗蛋白、粗脂肪、酸性洗涤纤维营养成分含量分别为51.96%,0.75%,13.29%,其中,在棉粕和棉籽蛋白所有营养成分中粗脂肪和钙两项变异系数最大,粗蛋白变异系数最小。棉粕和棉籽蛋白的游离棉酚含量分别为1021.14mg/kg和687.75mg/kg。不同主产区棉粕和棉籽蛋白的粗蛋白含量稳定,而粗脂肪和钙含量差异较大;棉粕游离棉酚含量较高。     

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。     

陆地棉无色素腺体遗传资源棉子蛋白和棉酚含量研究

对２２０个国内外不同来源的陆地棉无色素腺体品种（系）种子粗蛋白、可溶性蛋白和棉酚含量的研究表明，三个性状的总体平均值分别为４１．４６％、１１．８２％和０．０１７４％。该遗传资源群体具有蛋白质含量较高但变异程度较小、绝大多数品种棉酚含量符合国际卫生标准（＜０．０４％）且变异程度很大的特点，４０％的品种其粗蛋白含量在４２％以上，棉酚含量在０．０４％和０．０２％以下的品种分别占９１．８７％和７５．４５％。国内育成品种的粗蛋白含量显著高于国外引进品种，春播品种显著高于夏播品种；而可溶性蛋白和棉酚含量在这些品种类和相互之间无显著差异。中无１０９８、浙棉９号、冀棉１９号、绵阳４１７６等１６个品种被鉴定筛选为粗蛋白含量较高（＞４５％）的种质材料。     

渍涝与干旱对不同转Bt基因抗虫棉的影响

对 3个转 Bt基因棉花品种的研究表明 ,花铃期田间渍涝显著降低皮棉产量和棉株内的 Bt蛋白含量。积水后棉花主茎功能叶和幼蕾的 Bt蛋白含量平均分别比对照降低 2 7.7%和 2 9.9% ,主茎下部老叶的 Bt蛋白含量仅降低 6 .6 % ,说明渍涝对生长旺盛器官 Bt蛋白合成的影响远远大于衰老器官。干旱对棉株内 Bt蛋白合成的抑制更强 ,当花铃期干旱使棉叶致萎时 ,主茎下部老叶、幼蕾和主茎功能叶的 Bt蛋白含量分别降低了52 .9%、3 7.0 %和 3 0 .0 %。为充分发挥和利用转Bt基因棉花品种的产量与抗虫潜力 ,棉花生长发育的关键时期应尽量避免缺水干旱 ,及时排除田间积水 ,防止渍涝危害     

长绒棉种子棉酚的变异

长绒棉种子棉酚的变异＠陈小元＠周龙长绒棉种子棉酚的变异美国得克萨斯农业研究中心用高压液相色谱法分析长绒棉种子棉酚含量和棉酚旋光异构体发现，同一棉属、种不同品种的种子棉酚含量不同，长绒棉为０．０３１％～０．３３９％，平均０．１４１％，陆地棉平均棉酚含量为０．...     

漂浮育苗移栽棉花的产量构成及生理特性初探

 以农杂66为材料,研究了棉花漂浮育苗对移栽棉株产量构成因素及生理生化特性的影响。研究结果表明：与营养钵育苗相比,漂浮育苗移栽棉的株高增加9.1 cm,主茎叶数增加2～3片,单株有效果枝数增加2～3个,成铃数增加23.5%,蕾铃脱落率降低3.4%。生理生化特征分析显示,漂浮育苗能提高棉株的根系活力,使棉株叶片的叶绿素、可溶性蛋白质和可溶性糖含量增加。     

显性低酚棉新品系种仁营养品质与利用评价

 以自主选育的7个显性无腺体新品系为材料,通过种子性状考察,种仁游离棉酚、脂肪酸和氨基酸含量测定,研究了低酚棉种仁具有重要的油用、食用价值和保健功能。结果表明：4个新品系种仁棉酚含量低于国家食用标准,其中苏显无154、苏显无156棉酚占种仁质量低于3 mg·kg^-1,成为名副其实的无酚棉新种质。低酚新品系种仁粗脂肪含量高于有酚品种,不饱和脂肪酸总含量超过70%,油酸相对含量略低于有酚品种,亚油酸、亚麻酸、棕榈油酸相对含量以及不饱和脂肪酸总含量与有酚品种相同。低酚新品系种仁色氨酸含量高于常规有酚品种,其它必需氨基酸含量以及氨基酸总含量与有酚品种相近。低酚基因Gl₂^e对棉花种仁脂肪酸、氨基酸组成及其含量未产生负效应。     

高效降解棉酚菌种的筛选及棉饼脱毒参数的研究

通过对6个微生物菌种利用棉酚能力的比较分析,筛选出对棉子饼中棉酚具有较强脱毒能力的酵母菌菌株JM-3,该菌株可降解棉子饼中80%以上的游离棉酚。研究表明JM-3的发酵适宜温度为25C,加水量与发酵底物的适宜比值为0．81(含水量45％),适宜发酵时间为36 h。该菌种的最大优点是抗杂菌污染能力强,生长速度快,仅需36 h的发酵,就可使棉子饼粕中的棉酚含量降至0．03％以下,蛋白含量提高3个百分点以上。     

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。     

棉酚降解菌株的分离、筛选及鉴定

以醋酸棉酚为唯一碳源,从土壤中筛选到2株棉酚降解菌,命名为MM-2及RP-3。经形态学及分子生物学鉴定:MM-2与基因登录号为AF219122.1(Fusarium oxysporum)的同源性达93%,推测MM-2属于镰刀菌属;RP-3与EU294522.1(Rhodotorula mucilaginosa)的同源性达92%,故此推测RP-3属于红酵母属。棉酚降解菌在不同碳源及温度条件下生长试验表明:MM-2在葡萄糖中生长好于在棉酚中,葡萄糖中最适取种时间为48～72 h,棉酚中最适取种时间为60～84 h,最适生长温度均为30℃;RP-3在葡萄糖中的最适取种时间为24～48h,最适生长温度在25～30℃之间。RP-3在棉酚中生长时,由于醋酸棉酚本身为黄色晶体,影响了OD值的结果,但仍能显示出对棉酚具有降解作用。     

棉花抗红铃虫机制研究

以８个陆地棉品种（系）为材料，对棉花的一些生化抗虫机制进行了研究，结果表明：棉子仁中，有毒成分棉酚含量高对害虫抗性好。在营养成分中，蛋白质含量低则有利于提高棉花的抗虫性。通径分析表明：棉子仁中棉酚含量高对棉花种了受害率有负的直接效应；可溶性糖、蛋白质含量高则与种子受害率有显著的正向直接效应     

无腺体棉日益引起重视

无腺体棉,是一种通过双稳性遗传因子所控制的,在表现型上从种子、幼苗到植株均不含色素体即棉毒素或棉酚类化合物的棉种。棉仁中棉酚含量低于国际卫生标准(0.02～0.04%)。棉纤维以外的棉仁,叶、杆、根等均可分别用于食品、油脂食用菌和饲料工业,而且加工比普通棉简易,最大优点不经脱毒     

棉花叶片中棉酚和单宁含量与绿盲蝽抗性的关系

 通过网室抗性鉴定和室内测定分析,系统研究了不同棉花品种（系）对绿盲蝽的抗性水平及棉花叶片棉酚和单宁含量与绿盲蝽抗性的关系。结果表明,不同棉花品种（系）叶片棉酚和单宁含量在不同时期存在差异;花铃期叶片棉酚和单宁含量与绿盲蝽抗性存在显著正相关,棉酚、单宁含量越高,棉花对绿盲蝽的抵抗作用越强。     

高效降解棉酚菌株的筛选鉴定及毒性试验

为了筛选一株能高效降解棉籽饼中棉酚毒素的菌株,以棉酚为唯一碳源,从棉田土壤中分离筛选对棉酚具有降解作用的菌株,得到具有较高降解活性的菌株M-9,其降解率达到94.74%,对其进行了菌株形态观察和生理生化鉴定并结合其16S rDNA序列,初步确定其为枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)。通过对M-9菌株的脱毒效果研究表明,其具有降解棉籽饼中游离棉酚的能力,脱毒后棉籽饼中游离棉酚的含量降至33.18 mg/kg,符合中国国家标准饲料卫生标准规定(GB13078-2001)：饲料原料棉籽饼中游离棉酚含量≤1200 mg/kg。并进行毒性饲喂试验,从而确定菌株M-9处理后的棉籽饼粉对小白鼠无毒性。     

陆地棉品种在体细胞培养中愈伤组织褐化的生化基础研究

对陆地棉品种713、百棉1号、百棉3号的115d正常愈伤组织与褐化愈伤组织的可溶性蛋白、SOD酶、CAT酶、IAA氧化酶、PPO酶及棉酚的测定结果表明,愈伤组织褐化与PPO的活性和棉酚的含量有关,褐化导致了SOD酶、IAA氧化酶和CAT酶活性的降低及蛋白合成的减少。