海岛棉品种主要农艺性状与产量的相关分析

对7个海岛棉品种的主要生长性状与产量性状进行了分析,结果表明:高产形成与生育期长短有显著的关系,选择品种时应根据地区气候条件,选用能充分利用生长季的品种。7个品种中以较晚熟的新海36、新海25和新海32的产量最高,是南疆地区正常播期条件下可以考虑的品种。产量与主要农艺因子存在一定相关关系,在选择海岛棉品种时应注意对株高、茎粗、果台数、绿叶数和结铃性等性状的考察,大田生产中应选用株高适宜、生长稳健、个体紧凑不早衰、果台数多、结铃性强、吐絮集中的品种。     

海岛棉早熟性与产量性状遗传相关分析

试验对7个亲本采用完全双列杂交设计,配置42个杂交组合.结果表明,F1、F2在出苗、现蕾期和初絮期早熟性状均比中亲值提前,F2表现更早熟,产量及其组分均有一定中亲优势,尤其籽棉产量优势最高;单铃重、衣分、衣指与现蕾期和初絮期均有显著或极显著的正相关,分别为0.809 2、0.518 5和0.699 8,初絮期对霜前皮棉产量影响显著;初絮期、衣分、衣指和单铃重遗传力较高,可对这4个性状进行早代选择.变异系数只有霜前花率、单铃重较高,表明在这些性状中具有较高的选择潜力.在5;遗传进度中,对霜前花率和单株籽棉产量选择效果明显.     

海岛棉纤维品质性状关联分析

海岛棉纤维具有长、强、细等优点,利用纤维品质各性状进行关联分析研究,可以为今后分子标记辅助选择育种(molecular marker-assisted selection,MAS)提供理论指导。利用194个SSR(simple sequence repeats)标记,对214份海岛棉材料的基因组进行扫描,分析其群体结构,并利用TASSEL软件的MLM(mix liner model)模型对8个纤维品质性状进行关联分析。结果显示:(1)利用STRUCTURE群体结构软件分析,将214份海岛棉材料划分为4个亚群,主要分布于中国、美国及前苏联,说明其亚群的划分与来源地有一定的相关性。(2)利用MLM模型进行关联分析,结果显示检测到13个标记与8个纤维品质性状相关联,且在第13和17号染色体上标记较集中;其中部分标记同时与2个或多个性状相关,可能是性状相关或"一因多效"的遗传基础。     

草甘膦对海岛棉农艺性状及光合作用的影响

【目的】研究不同浓度草甘膦对海岛棉农艺性状及叶片光合作用的影响,为棉花化学除草提供技术指导。【方法】以抗草甘膦海岛棉新品系新长棉5号为研究对象,于棉花10叶期喷施1.25%、2.5%、5.0%、10.0%4种浓度草甘膦,测定分析株高、茎粗、叶期及光合指标的变化。【结果】4种浓度草甘膦处理后的海岛棉株高、茎粗、叶期、叶绿素含量、净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)、PSⅡ最大光化学效率(Fv/Fm)、PSⅡ的潜在活性(Fv/Fo)相比对照均呈下降趋势,草甘膦浓度越高,下降越明显;而细胞间CO₂浓度(Ci)呈升高趋势。1.25%处理于喷药后14 d生理指标与对照无差异,24 d农艺性状逐步恢复到对照水平。【结论】现蕾期(10叶期)喷施4种浓度的草甘膦会显著降低海岛棉的生长势,5%以上浓度处理影响海岛棉生长,新长棉5号田间化学除草使用草甘膦2.5%以下浓度为宜。     

海岛棉目标性状和品种间灰色关联度分析

运用灰色系统理论 ,对阿拉尔垦区海岛棉目标性状和品种 (系 )进行灰色关联度分析。结果表明 :对气纺指标影响较大的因素是纤维长度、强力、反射率 ;对纤维长度影响较大的因素是株高、皮棉重、中部节长、有效铃等 ;对单株皮棉产量影响较大的因素为有效铃、果节数、株高、单铃数等。新海 15号的加权关联度最大 ,其次为 99 111,二者均为综合性状优良的品种 (系 )。     

海岛棉主要性状遗传相关分析

采用加性-显性及其与环境互作的遗传模型,对10个海岛棉亲本的F1的24个组合的株型性状及产量进行了遗传方差分量的分解和成对性状间遗传效应的相关分析.结果表明:株高、茎粗、果枝数、节数显性相关为0,主要受加性相关的影响.生育期性状主要存在显性相关,产量性状的加性相关和显性相关均较小,其余相关都达到极显著水平.大部分性状的广义遗传率和狭义遗传率达到极显著水平.     

海岛棉抗枯萎病性状与 SSR标记的关联分析

【目的】运用SSR( Simple sequence repeat) 分子标记关联分析204份海岛棉种质资源的抗枯萎病性状,为抗枯萎病棉花育种材料的利用、分子标记辅助选择提供参考。【方法】采用前期实验室研究的抗病基因序列,设计出40对SSR分子标记,采用聚丙烯酰胺凝胶电泳检测筛选标记引物特异性,并鉴定204份海岛棉种质资源。【结果】(1)从40对引物中筛选出6对引物具有多态性,多次重复后选用CHS-04和CHS-05两个分子标记,均来自类黄酮代谢途径;(2)引物CHS-04扩增条带与群体抗病性一致率介于41.67%~52.94%,平均值为46.67%;引物CHS-05扩增条带与群体材料一致率介于30.39%~54.68%,平均值为35.78%。【结论】引物CHS-04和CHS-05可以作为海岛棉枯萎病抗性的分子标记鉴定指标。     

海岛棉产量与品质性状的配合力及遗传分析

对7个海岛棉品种的42个F1组合的产量和品质的配合力研究分析表明,新海15在综合性状上的GCA表现较好,新海16的纤维品质GCA效应值最高,新海19和S03在产量性状上GCA较好;新海15×新海19、新海15×新海14、新海19×新海15是综合性状较优组合;比强度、主体长度、伸长率、衣分和单铃重狭义遗传力较高,早代选择效果明显;皮棉产量、单株结铃数、整齐度、马克隆值主要是受非加性基因控制,整齐度显性作用显著。     

海岛棉与陆地棉不同纤维发育时期苯丙烷代谢相关基因表达差异比较

[目的]比较研究在海岛棉与陆地棉纤维发育过程中苯丙烷代谢相关基因(PAL和4CL)表达模式的差异.[方法]利用荧光定量PCR,检测不同品种来源纤维在不同发育时期目的基因表达量.[结果]发现PAL1及4CL1基因的表达量随纤维发育天数的增加而增加,在陆地棉军棉1号中,基因表达量在15 DPA达到最高,而在海岛棉新海20号中PAL1及4CL1基因的表达高峰期则为20DPA.[结论]发现PAL1基因与4CL1基因的表达模式在海岛棉与陆地棉纤维发育过程中出现差异,海岛棉中两个基因的表达高峰期均晚于陆地棉,为逐步揭示海岛棉和陆地棉纤维品质差异的分子机理奠定了一定实验基础.     

不同长绒棉品种的蕾铃脱落规律及影响因素

对南疆6个长绒棉品种新海7号、新海3号、新海14号、新海16号、新海20号和新海21号的蕾铃脱落规律的系统调查研究表明:长绒棉蕾铃脱落率高于50;,落铃率高于落蕾率,品种之间差异明显,新海14号脱落率最高,达到65;以上.蕾铃脱落的峰期出现在7月下旬,而且蕾铃脱落率的变化趋势与7月中下旬最高气温的变化规律基本一致.6个品种不同果枝之间的脱落率变化规律相似,上部果枝蕾铃脱落率高于中下部果枝,主要是因为上部果枝的落蕾率显著的高于中下部果枝,新海16号甚至高出了35个百分点.除了新海3号和新海16号中部结铃数高于两端以外,其余4个品种结铃数皆是下部＞中部＞上部,即通常指的"中空"现象.从产量上看,蕾铃脱落率高的品种其最终产量偏低,相反蕾铃脱落率低的品种,最终其产量也高,总体来讲新海7号＞新海20号＞新海3号＞新海21号＞新海16号＞新海14号.     

Genetic Dissection of Net Effects Between Yield and Its Components in Sea Island Cotton (Gossypium barbadense L.)

The number of bolls,individual boll weight,and lint percentage are three important yield components of lint yield of cotton.In the present study,nine parents,twenty F1,and twenty F2 crosses of intraspecific hybrids of sea island cotton (Gossypium barbadense L.) were grown at Tarim University,Alar,Xinjiang,China,in 2000 and 2001.Lint yield and its three component traits were measured and analyzed by an extended conditional mixed linear model approach.Lint percentage made the largest contribution to additive,additive x environment,and dominance x environment variations for lint yield.The contribution ratios of number of bolls,individual boll weight,and combined contribution of these two traits to additive x environment and dominance x environment variations for lint yield were not statistically significant.Lint yield of different parents could be affected differently by lint percentage.Lint yield of some parents was closely correlated with lint percentage,whereas for other parents,the behavior of individual boll weight and number of bolls played much more important roles on lint yield than that of lint percentage.It was shown by the conditional and conventional predicted additive x environment interaction effects of parents that the environment condition could influence different parents with varied effects.     

Study on the Mitochondrial Genome of Sea Island Cotton (Gossypium barbadense) by BAC Library Screening

The plant mitochondrial genome displays complex features, particularly in terms of cytoplasmic male sterility （CMS）. Therefore, research on the cotton mitochondrial genome may provide important information for analyzing genome evolution and exploring the molecular mechanism of CMS. In this paper, we present a preliminary study on the mitochondrial genome of sea island cotton （Gossypium barbadense） based on positive clones from the bacterial artificial chromosome （BAC） library. Thirty-five primers designed with the conserved sequences of functional genes and exons of mitochondria were used to screen positive clones in the genome library of the sea island cotton variety called Pima 90-53. Ten BAC clones were obtained and verified for further study. A contig was obtained based on six overlapping clones and subsequently laid out primarily on the mitochondrial genome. One BAC clone, clone 6 harbored with the inserter of approximate 115 kb mtDNA sequence, in which more than 10 primers fragments could be amplified, was sequenced and assembled using the Solexa strategy. Fifteen mitochondrial functional genes were revealed in clone 6 by gene annotation. The characteristics of the syntenic gene/exon of the sequences and RNA editing were preliminarily predicted.     

彩色陆地棉与海岛棉种间杂交后代主要性状遗传效应分析

对彩色陆地棉H44与海岛棉新海1号的杂交后代,采用回交类型分析法,分析形态性状、产量性状和品质性状的遗传规律。结果表明:株高、果枝数、果节数、第一果枝第一果节长度和单株结铃数的平均显性度和相对优势率都较大,杂种优势明显。铃重、衣分、绒长的广义遗传率(h2B)较高,狭义遗传率(h2N)也较高,这些性状适宜在杂种早期世代进行选择;而单株结铃数、单株皮棉理论产量、整齐度的广义遗传率较高,狭义遗传率则较低,这些性状适宜在杂种晚期世代进行选择。铃重、衣分、绒长的最少基因对数K值较大,这给彩色陆地棉与海岛棉杂交后代的利用带来较大的困难;而单株结铃数的最少基因对数K值小,后代则比较容易出现重组类型。     

南疆陆地棉与海岛棉光合-光响应及叶绿素荧光特性分析

以南疆棉区主栽的陆地棉品种中棉所35号及海岛棉品种新海21号为供试材料,测定了吐絮期倒1叶、倒2叶光合生理生态参数对不同光照强度(PPFD 0~3 200μmolphotonsm-2s-1)的响应和叶绿素荧光参数。结果表明光合-光响应曲线符合非直角双曲线函数,陆地棉的最大光合速率Amax、暗呼吸速率Rd、光补偿点LCP、光饱和点LSP高于海岛棉,而表观量子效率AQY低于海岛棉;随着光合有效辐射通量密度PPFD的增加,蒸腾速率Tr与气孔导度Gs直线上升。在PPFD低于1 000photonsm-2s-1的范围内,Pn、Pn/Ci、WUE呈上升的趋势,超过该值之后开始缓慢下降;而Ci随PPFD的增加,先急剧下降再缓慢上升。这些说明在约全日照1/2左右光强以下时,随着PPFD的增加,光强对CO2、H2O气体交换、叶肉细胞光合能力及水分利用效率均有促进作用,超过一定光强之后,光合作用出现光饱和现象,WUE、叶肉细胞的光合能力也呈下降趋势。叶绿素荧光参数,陆地棉除了初始荧光Fo较大以外,PSⅡ原初光能转换效率Fv/Fm、PSⅡ的潜在活性Fv/Fo、非循环电子传递速率ETR都比海岛棉要低,而PSⅡ实际的光化学反应量子效率ΦPSⅡ、光化学猝灭系数qP、非光化学猝灭系数NPQ在两品种之间无显著差异。总体来说,在吐絮期陆地棉对高光强光能的利用能力强于海岛棉,而对低光强光能的利用能力弱于海岛棉,棉花不同叶位对光能的利用能力也存在着差异,并因品种的不同而不同。     

陆地棉PHYB基因生物信息学分析

[目的]对陆地棉PHYB基因有一个全面的认识和生物信息学分析.[方法]在陆地棉异源四倍体标准系TM-1基因组数据库中共鉴定获得2个PHYB基因,这2个基因分别分布在A10和D10亚基因组.利用生物信息学方法对这两个基因进行初步分析.[结果]棉花的PHYB具有其他植物PHYB相同的基序和结构域,不管是数目还是分部位置都比较一致;不同植物的PHYB氨基酸序列同源性比对及构建的进化树都显示棉花的PHYB同可可的在同源性和进化关系上都是最高的,同水稻、玉米等单子叶植物的同源性及进化关系较低;基因结构的比对结果同样显示植物PHYB基因在进化上比较保守;棉花PHYB存在几十个可能磷酸化的位点,这些位点的磷酸化作用可能影响光敏色素的功能及其介导的信号通路.[结论]该研究结果为陆地棉PHYB基因的克隆和功能研究提供了理论基础.     

南疆海岛棉53份预试品系早熟丰产优质性状的因子-聚类分析

旨在为海岛棉新品种（系）综合评价、推广、利用以及早熟、丰产、优质亲本的选择和制定性状改良目标提供参考。利用2013—2014 年新疆维吾尔自治区海岛棉53 个预备试验品种（系）为材料,对供试材料20 个性状进行变异性和相关性的研究,并进行因子分析和聚类分析。结果表明：海岛棉品种（系）早熟、丰产、优质性状中变异系数最大的为始节位、皮棉、伸长率,变异系数最小的是霜前花率、霜前皮棉、整齐度指数。测试指标之间存在错综复杂的关系。主成分分析表明前7 个主成分的方差累积贡献率达87.25%,能够反映绝大部分性状信息;聚类分析将53 个品种（系）分为4 大类;在聚类分析的基础上对性状进行多元方差分析和综合评价,并提出性状改良方向。     

同异分析法对新疆海岛棉品种的综合评价

海岛棉品种区域试验是进行生产试验和新品种审定的基础。为了克服传统品种评价的局限性,增强海岛棉新品种在筛选、推广、示范、利用方面的竞争力,为制定育种目标,挖掘高产优质潜力提供科学依据。采用同异分析法,对27 个海岛棉品种（系）的14 个性状进行综合分析,从中筛选出综合性状较好的品种。‘H3549’的综合同一度最大,表明该品种综合性状表现最好,14 个性状中有96.79%的性状达到了育种目标的要求,其次为‘33687’,这2 个品种产量与其品质性状都具有相对优势,综合性状较好,为优先考虑推广品种。‘K-379’、‘X-038’、‘H5161’、‘TH-314’、‘DJ10149’、‘G-92’、‘JSH12-3’、‘元龙10 号’、‘塔09-164’等品种（系）的伸长率、比强度、产量、株铃数低,马克隆值略高,并提出今后改良的方向。‘DJ09-172’、‘长丰2 号’、‘塔08-362’、‘塔09-324’、‘塔10-280’、‘11-616’6 个品种（系）与理想品种的联系度较低,需进一步试验观察或给予淘汰。同异分析方法运算简便,易于掌握,在海岛棉新品种（系）区域试验中应用切实可行。