棉属D染色体组的核型变异和进化

本文报道了棉属 D 染色体组11个种的染色体数目和核型,并采用了核型对称系数、异质系数和重合率等新的计算方法进行了分析。根据核型同质程度,可将11个种分为6个亚组,即1—D_1、D_8和 D_6;2—D_(3-k)、D_(3-d);3—D_(2-1)、D_(2-2);4—D_4和 D_7;5—D_5;6—D_9。其中,D_6是 D 组的最原始种。根据核型比较分析,结合地理分布、     

棉属8个野生种2个二倍体栽培种对陆地棉的改良效应

１９７４～１９９３年间，用棉属８个野生种两个二倍体栽培种作父本与陆地棉进行种间杂交，从其后代出，选育出１０个具有丰产，优质，抗病的新品系和１２８个各具优良性状的种质材料，其中６个已参加了省级上区试，它们分别属于８种类型：高衣分（４４％～４８％），长绒（３６．０～４０．６ｍｍ），高强纤维（２５．３～３３．３ｇ／ｔｅｘ），大铃（７．０８～９．３０ｇ），最佳麦克隆值（３．７～４．０），抗棉蚜（Ｉ－ＩＩ级     

棉属[AG]与[AD]两个复合染色体组种间杂种的同工酶与核型研究

利用聚丙烯酰胺凝胶电泳法对人工合成的［ＡＧ］复合染色体组的异源四倍体与［ＡＤ］复合染色体组的陆地棉、海岛棉、夏威夷棉、黄褐棉的种间杂种Ｆ１及其亲本进行了过氧化物酶同工酶和细胞色素氧化酶同工酶分析，并对三元杂种［Ａ２×Ｇ１］ ×［ＡＤ］１及其亲本进行了核型分析。结果表明：（１）异源四倍体的基因转移到了杂种后代，并得以表达；（ ２）三元杂种［Ａ２ × Ｇ１］ ×［ＡＤ］１的核型公式为 ２ｎ＝ ４ｘ＝ ５２＝ ２Ｍ ＋ ４４ｍ（ＳＡＴ）＋６ｓｍ（ＳＡＴ），属于１Ｂ类型。     

花生属三种植物的核型研究

本文报道了花生属的栽培花生(6个品种)和两个野生种的核型,它们的核型公式如下:姜半、开封一撮秧、伏花生、白沙1016和西洋生均为2n=40=38m+2sm(SAT);四粒红为2n=40=38m(2SAT)+2sm(SAT);A.cardenasii 为 2n=20=18m+2sm(SAT);A.batizocoi 为2n=20=16m+4sm(2SAT)。最后,本文对栽培花生起源的有关问题进行了讨论。     

二倍体栽培棉种草棉和亚洲棉的核型比较研究

以二倍体栽培棉种草棉(Gossypium herbaceumL.)3个品种和亚洲棉(G.arboreum L.)6个品种,以及1个亚洲棉与草棉种间杂种 F_1为材料,进行核型分析。结果表明,草棉和亚洲棉在核型上基本相似,其主要差异是草棉具有2对 st 染色体,而亚洲棉中没有;虽然2个棉种的核型类别都属于2A 型,但草棉的核型比亚洲棉更对称,属于较原始的类型。来     

棉属种间杂交的研究

适宜的温度(25～30℃)、营养生长与生殖生长协调(盆栽)、柱头上涂蔗糖溶液(35%)、苞叶内外点滴赤霉素(50ppm)四者配套,是克服棉花种间杂交不可交配性的关键,其中温度是关键的关健。采用3个栽培种、1个海陆杂种、20个野生种,进行野生种与栽培种或野生种与野生种杂交,得到28个组合。四倍体陆地棉(2n=4x=52)与二倍体野生棉(2n=2x     

棉属种质资源的引进、研究和利用

本文介绍了我国对棉属种质资源的引进及其中几次价值较大的引种以及对棉属种质资源的研究和利用情况。     

棉属的遗传致死

棉属遗传致死主要发生在与戴维逊氏棉、克劳茨基棉和拟似棉的杂种中，通过不致死的隐性突变材料已将戴维逊氏棉的致死基因导入法地棉、海岛棉和亚洲棉。目前利用遗传致死主要有两个方案：（１）遗传隔离；（２）消除杂种与产生单倍体。后一方案是结合棉花半配合特性拟就的。本文较全面评述了棉花遗传致死，同时就几个植得深化研究的领域作了探讨。     

棉属野生种旱地棉蛋白激酶基因GarCIPK8的克隆与功能分析

CIPK (calcineurin B-like calcium sensor interacting protein kinase)是植物钙感受器钙调磷酸酶B类似蛋白特定靶向的一类丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶。在前期的研究中, 我们将棉属野生种D亚组旱地棉(Gossypium aridum)盐胁迫前后RNA混合样品进行转录组测序, 发现一CIPK相关基因存在较高的转录丰度。盐胁迫下荧光定量PCR分析表明该基因在根部表现诱导上调表达, 推测该基因可能参与植物在高盐胁迫下的生理调控。利用电子克隆及RT-PCR方法从旱地棉中克隆了一个ORF全长为1350 bp的蛋白激酶基因GarCIPK8。序列分析表明该基因编码的蛋白含有449个氨基酸, 分子量为51.12 kD, 理论等电点为8.13, 其N端催化结构域包含一个丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶域, C端具有植物CIPK蛋白家族特有的24个氨基酸组成的NAF保守结构域; 与水稻OsCIPK8蛋白的相似度为73.95%。为进一步验证其功能, 利用组成型高效强启动子CaMV35S和拟南芥逆境胁迫启动子rd29A构建植物表达载体并转化烟草, 经PCR和RT-PCR分子检测, 证明GarCIPK8基因已经整合到烟草基因组中, 并正常表达。T₁代转基因植株耐盐性鉴定结果表明GarCIPK8基因对提高转基因植株的耐盐性有较明显的作用, PEG干旱模拟试验也证明GarCIPK8基因可增强植株的抗旱性。     

利用RAPD检测棉属种间亲缘关系的研究

利用RAPD分子标记技术对棉属24个种进行了种质资源遗传多样性研究,并用棉属近缘植物杨叶肖槿为参考对照,旨在从DNA分子水平上进行亲缘关系鉴定和系统分类。在40个RAPD引物中筛选出多态性高的引物26条,多态性条带比率为2l.0%。使用NTSYS-pc（Version 2.00）软件,及Jaccard’s相似系数UPGMA法进行聚类,表明材料之间存在较大的遗传多样性,对20个二倍体棉种进行遗传相似系数比较,说明旱地棉和绿顶棉、澳洲棉之间的亲缘关系最远;对异源四倍体棉种与A和D染色体组棉种的遗传相似系数比较结果表明,异源四倍体棉种与A染色体组中的草棉和亚洲棉,相似系数都较高,说明在四倍体棉种演化过程中草棉和亚洲棉起的作用是等比例的;异源四倍体棉种与雷蒙地氏棉的遗传相似系数显著高于与其他参试的D染色体组棉种,证明异源四倍体棉种的D染色体组供体种为雷蒙地氏棉,并支持异源四倍体棉种单系统发育起源学说,A染色体亚组的草棉或亚洲棉与D染色体亚组的雷蒙地氏棉两者杂交和染色体加倍后形成原始的异源四倍体棉种,并随着地理和遗传的趋异而分化形成不同的四倍体棉种;RAPD分子标记聚类结果与传统的分类结果基本相符,说明RAPD分子标记资料可用于棉属植物的分类和系统发育研究。     

五个澳洲野生棉种的核型研究

对斯特提棉（Ｇ．ｓｔｕｒｔｉａｎｕｍ）、南岱华棉（Ｇ．ｎａｎｄｅｗａｒｅｎｓｅ）、澳洲棉（Ｇ．ａｕｓｔｒａｌｅ）、纳尔逊氏棉（Ｇ．ｎｅｌｓｏｎｉ）和比克氏棉（Ｇ．ｂｉｃｋｉ）五个澳洲野生棉种的染色体核型进行了分析研究。结果表明，五个澳洲野生棉种的核型比较相似，均有两对随体染色体，种间的核型重合率均大于８５％，其中斯特提棉与南岱华棉、澳洲棉与纳尔逊氏棉，及其比克氏棉与澳洲棉或纳尔逊氏棉之间的核型重合率大于９０％。此外，本文对比克氏棉的系统发育和染色体组划分等问题进行了讨论。     

陆地棉与三裂棉、斯特提棉和A111种间杂种F1的形态与细胞学

本文研究了TM-1×三裂棉、江苏棉1号×斯特提棉、泗棉2号×Alll 3个种间杂种F_1的主要形态特征及花粉母细胞减数分裂中期Ⅰ的染色体行为。3个种间杂种F_1的花器官性状大多趋向于父本野生棉,如花冠颜色、花心等;营养器官大多趋向于中间型,如叶色、叶形等。杂种F_1均表现高度不育。减数分裂中期Ⅰ的染色体构型依次为:13.73Ⅰ 12.52Ⅱ 0.03Ⅲ 0.04Ⅳ,28.03Ⅰ 5.38Ⅱ 0.07Ⅲ和33.26Ⅰ 2.87Ⅱ;其染色体组亲和性指数分别为0.9715、0.4192和0.2208。这一结果表明:(1)陆地棉与三裂棉的亲缘关系较近,与斯特提棉的亲缘关系较远,与Alll的亲缘关系更远;(2)泅棉2号×Alll的F_1染色体数为2n=3x=39,其染色体数x=13与棉属相同,其次因Alll原产于澳大利亚,形态上与纳尔逊氏棉、澳洲棉比较接近,因此推测它可能属于棉属的C染色体组种。     

中棉与纳尔逊氏棉（G. nelsonii Fryx）种间杂种F1的研究

本文研究了中棉（Gossypium arboreum race sinense）与纳尔逊氏棉（G. nelsonii Fryx） 种间杂种F1的一些形态性状的遗传变异及花粉母细胞减数分裂的染色体行为。杂种一代呈筒形，全株密集如毡的绒毛，叶片缺刻浅，似纳尔逊氏棉。除第一朵花为闭花外，其余均为开放花，呈玫瑰红色。少数花药退化成托叶状。减数分裂中期I的染     

棉属三染色体组(A、D、G)杂种的细胞遗传学研究

对棉属 A、D、G三个染色体组合成的三元杂种 [陆地棉× (亚洲棉×比克氏棉 ) ]及反交和回交后代 ,四元杂种 [(亚洲棉×比克氏棉 )× (陆地棉×夏威夷棉 ) ]进行了细胞学研究。结果表明 ,三元杂种 F1以及回交后代 BC4 F1分离出的不育株、四元杂种 F1不育的主要原因是花粉母细胞减数分裂异常 ,主要表现为 :大部分染色体为单价体 ,仅有少量配对成二价体 ,后期 两极分配不均匀 ,出现多极分离现象 ,并有落后染色体出现。末期出现大量多分孢子和不正常的四分孢子 ,从而不能形成正常的花粉粒。三元杂种回交后代 BC4 F1中的部分可育型 ,花粉母细胞进行减数分裂时 ,大部分染色体都能联会配对 ,仅个别为单价体 ,因而形成的花粉粒仅部分正常。 BC4 F1的可育型花粉母细胞进行减数分裂时 ,染色体配对正常 ,表明育性恢复 ,结实正常。此外 ,四元杂种花粉母细胞进行减数分裂时 ,在后期 形成了染色体“桥”     

陆地棉、亚洲棉与比克氏棉杂种F1及回交后代的育性研究

三元杂种 [(亚洲棉×比克氏棉 )×陆地棉 ]及其反交的回交后代在性状上发生疯狂分离 ,在育性上分离出 3种类型 :可育型、不完全可育型、不育型。对这 3种类型及三元杂种F1减数分裂及其花粉的形成过程观察表明 ,三元杂种F1及回交后代的不育型 ,不育的根本原因在于减数分裂中期染色体不能正常配对 ,引起部分染色体滞后及染色体不均等分配 ,从而产生多分孢子和微核 ,最终导致不育花粉的产生 ;不完全可育型 ,大部分染色体联合配对成二价体 ,仅个别为单价体 ,这些单价体在后期随机向两极分离 ,产生的二分孢子有的正常 ,有的不正常 ,进而形成的花粉粒仅个别正常 ;可育株染色体配对正常 ,因而形成的花粉粒可育     

Genomic Differentiation Between Gossypium barbadense and G.hirsutum

Sea Island cotton (Gossypium barbadense L.) has superior fiber quality properties,while Uplandcotton (G.hirsutum L.) is characterized by its high yield.Although these two species are easilycrossed,it is difficult to integrate their superior genes.It will be very helpful to molecular breedingand evolution study in Gossypium to reveal genomic differentiation between G.barbadense and G.hir-suture.An enhanced genetic map consisting of 2247 loci and covering 3514.6 cM,with an average in-ter-marker distance of 1.5 cM has been developed.     

棉属野生种克劳茨基棉(Gossypium klotzschianum)基因组向陆地棉的渐渗

 棉花远缘种质是改良栽培种的丰富资源,野生种遗传变异的有效利用依赖于鉴定并渐渗理想的野生种DNA进入栽培种的能力。为了检测二倍体野生种克劳茨基棉染色质在陆地棉中的渐渗情况,构建了一个来自于（陆地棉×克劳茨基棉）×陆地棉的BC₁ F₂群体,并用320个覆盖棉花基因组的SSR标记来监测外源种质的转入;只有38个标记在BC₁F₂群体中显示了分离,这些标记分布于14条染色体,组成了18个渐渗片段;通过比较发表的棉花遗传图谱,这18条渐渗片段的总长为595 cM;同时两个形态性状（黄色花瓣和开放花蕾）被定位于13号染色体。通过分子和形态鉴定,结果证实克劳茨基棉染色质已被渐渗进陆地棉遗传背景中。利用这种特异的标记将会促进理想的外源基因转入栽培棉。     

亚洲棉、比克氏棉和陆地棉异源四倍体的合成

为了将野生比克氏棉的种子无腺体,而植株上有腺体的珍贵特性转育到栽培棉种上,先用二倍体亚洲棉(A_2A_2)与比克氏棉(G_1G_1)杂交成异源二倍体A_2G_1,将杂种染色体加倍,合成异源四倍体 A_2A_2G_1G_1,再与栽培四倍体陆地棉杂交,组成三交种合成异源四倍体。并对三种杂种的性状遗传学及细胞学进行了分析研究。为培育棉、油、蛋白质三位一体的抗虫新棉种提供了种质。     

二倍体栽培棉45 S rDNA-FISH作图及核型比较

以45SrDNA为探针,获得了草棉体、亚洲棉体细胞染色体的荧光原位杂交(FISH)资料。从rDNA FISH实验结果看,草棉有6个杂交信号,也显示了3对核仁组织区(NOR),分别位于第3、9、13对同源染色体上;亚洲棉有4个杂交信号,显示了2对NOR,分别位于第6、13对同源染色体上。草棉、亚洲棉基于45SrDAN FISH的核型分别为:2n=2x=26=20m(4sat) 6sm(2sat)和2n=2x=26=26m(4sat)。