中棉与澳洲棉种间杂种第一代的研究

澳洲棉(G.australe F.Mueller)原产澳洲,分布在澳洲北部.染色体数2n=26,染色体组为C_3.Fryxell(1965)发现澳洲野生棉(G.sturtianum,G.robinsonii,G.bickii和G.australe)油腺建成缓慢,种子不见油腺,无棉酚.但种胚里带有油腺的分生细胞,只有种子开始发芽后,才有棉酚的沉积,出苗时油腺发育完全,含有棉酚.     

亚洲棉×比克氏棉杂种一代形态性状与细胞遗传的研究

原产澳洲的棉属野生种比克氏棉(G.bickii Prokh 2n=26,染色体组符号2G(?)的休眠种子中,种仁上没有腺体,种子萌发后在生长过程中,才在棉株内形成腺体。这个特性如能转育到栽培棉种陆地棉(G.hirsutum L.)上,既可获得无棉毒素棉仁,又不会因棉株无腺体降低抗虫能力,因此具有重大经济意义。但由于陆地棉与比克氏棉亲缘关系很远,转育比克氏棉性状于陆地棉难度很大。我     

海岛棉与瑟伯氏棉、辣根棉、裂片棉、松散棉的杂种F_1细胞学研究

本文报道了海岛棉(Gossypium barbadense,(AD)_2)、与瑟伯氏棉(C.thurberi,D_1)、辣根棉(G.armourianum,D_(2-1))、裂片棉(C.lobatum,D_7)和松散棉(C.laxum,D_8)等4个D染色体组的杂种三倍体F_1主要形态遗传变异及其花粉母细胞减数分裂中期Ⅰ染色体配对的研究结果。这4个种间杂种F_1,有的表型象海岛棉,有的象野生二倍体棉,有的表现为中间型。每细胞染色体平均构型依次为:12.83Ⅱ+13.27Ⅰ+0.024Ⅲ;12.10Ⅱ+14.84Ⅰ;12.44Ⅱ+14.24Ⅰ+0.02Ⅲ和12.70Ⅱ+13.40Ⅰ+0.025Ⅲ+0.033Ⅳ;完全配对成13Ⅱ和13Ⅰ的细胞,其比例分别为60.3％、19.9％、42.2％和45.9％。这表明:在这4个D染色体组棉种中,以瑟伯氏棉与海岛棉的关系最为密切,其次为松散棉、裂片棉,而辣根棉的关系最远。本文还讨论了这4个D染色体组种与海岛棉的亲缘关系。     

亚比棉及其与陆地棉、海岛棉种间杂交种的核型及似近系数聚类分析

为将原产澳洲的棉属野生种比克氏棉(Gossypium bickii)具有的子叶腺体延缓形成基因导入栽培种,将亚洲棉(G.arboreum)与比克氏棉(G.bickii)杂交,并经染色体加倍,获得亚比棉异源四倍体,然后再用异源四倍体与陆地棉(G.hirsutum)、海岛棉(G.barbadense)杂交获得具有[ADG]3个染色体组的三种杂种。本研究以三种杂种与其亲本为材料,对参试材料进行核型分析,并采用核型似近系数聚类分析方法对参试材料进行聚类分析。研究结果表明:亚比棉染色体的相对长度小于亚洲棉和比克氏棉,且变异范围较小,亚比棉的LC/SC值高于亲本亚洲棉和比克氏棉;亚比棉×陆地棉和亚比棉×海岛棉的LC/SC值比任一亲本均高。亚比棉的臂比均值最小,核型最为对称,为1A。核型聚类结果表明,陆地棉和海岛棉的核型似近系数最大为0.995 8,核型进化距离为0.004 2,亲缘关系最近。比克氏棉和亚比棉的核型似近系数最小为0.648 3,核型进化距离为0.433 4,亲缘关系最远。     

棉属植物种子中棉酚及其旋光体的研究

以高效液相色谱法（HPLC）分析了21个野生棉种和4个栽培棉种有代表性的品种种仁中的棉酚及其光学异构体的含量。各个棉种的棉酚含量从0到4.06%,差异很大;各个棉种种仁中的左旋（－）和右旋（＋）两种棉酚旋光体的含量均不相等,只有海岛棉以（－）棉酚居多;4个栽培棉种内各品种间（－）棉酚的量与两种旋光体之和的比值高度一致。除比克氏棉（G. bickii）外,澳洲棉（G.anstrale）、南岱华棉（G.nandewarense）和斯特提棉（G.sturtianum）均是种子无腺体且无棉酚的种质。阿拉伯棉（G.stocksii）和索马里棉（G.sonalense）种仁内虽有腺体,却难以测到棉酚。与经典法相比,HPLC法所测棉酚的量较低,原因在于前者所测常包括棉酚衍生物,而后者只测棉酚本身。     

棉属异源四倍体杂种性状研究

采用人工合成亚比棉(A2G1)的双二倍体为母本,以[AD]复合染色体组的[陆地棉(AD)1×黄褐棉(AD)4]为父本.杂交后获得棉属A、D、G三染色体组的1个四元杂交种A2G1×[(AD)1×(AD)4],并对其F1植株形态特征、花粉粒生活力及色素腺体的分布进行观察研究,其F1植株具有两亲本的一些形态特征,如叶片、花器等;也有超亲本性状出现如腺体、叶片6裂等。但该四元杂种花粉高度不育,目前正在进行染色体加倍技术及回交,以便克服四元杂交种不育的困难。     

棉属的种及种间杂交

随着工农业生产的发展和人民生活的提高,对棉花品种提出了更高的要求,不仅要早熟和高产稳产,而且要纤维品质优良,抗病、抗虫.一部分高品质、抗病、抗虫等基因存在于中棉、海岛棉和棉属野生种.野生种本身种子上没有可供纺纱的纤维,但有改进纤维品质的潜力.美国加利福尼亚夏夫特试验站用亚洲棉与瑟伯氏棉杂交,使F_1染色体加     

棉属远缘杂交研究 Ⅳ.中棉与异常棉种间杂种

异常棉(G.anomalum)原产非洲,主要分布在撒哈拉地区,少量在南部非洲.据研究,异常棉的染色体组为B_1,2n=26,具有纤维高品质潜力基因和胞质雄性不孕基因,抗旱性较强.拉马钱特朗(1964)用亚洲棉×异常棉的杂种与亚洲棉回交,杂种的产量超过对照.且结合了异常棉纤维细的特点,没有表现出不利性状,可作为育种材料.纳戈拉金等(1965)在亚洲棉×异常棉再与亚洲棉口交的F_2中,选到2个系,所有经济性状的平均值都超过亲本亚洲棉,其中有8株棉花具有较细的纤维(直径小于22微米).在回交一代中出现超亲分离.     

亚比棉×单节显性系Ⅱ杂种F_1的遗传分析

为了把来自澳洲的野生种比克氏棉(G.bickii)的优良性状导入栽培种,提高植棉的经济效益,山西农业大学棉花育种组将亚洲棉(C.arboreum)与比克氏棉杂交,得到双二倍体,然后用该双二倍体与栽培种陆地棉(C.hirsutum)的单显Ⅱ杂交,获得三种杂种。对杂种F1及其亲本进行了形态学和RAPD分析。形态学观察表明,(亚洲棉×比克氏棉)×单显Ⅱ杂种F1分别具有亚洲棉、比克氏棉和单显Ⅱ的形态特征,其中,趋向于比克氏棉的性状占22.22%,如叶片的色泽等;5.6%的性状趋向于亚洲棉,如花药颜色;16.7%的性状表现为超亲性状,如花瓣的颜色。RAPD结果表明,15个引物对参试材料共扩增出117条DNA带,其中,有85条多态性带,占72.6%;在杂种中均检测到了亲本带与杂种的特异带;利用SAS软件中的类平均法对试验材料进行聚类分析表明,所有的参试材料聚为2大类。形态学观察、RAPD分析结果一致,比克氏棉的性状已被导入到单显Ⅱ中,(亚洲棉×比克氏棉)×单显Ⅱ为真正的三种杂种。     

棉属远缘杂交研究——Ⅲ.棉花半野生种的特征、特性观察

四大栽培棉种,陆地棉(G.hirsutum.L),海岛棉(G.bar badense.L),中棉(G.ar boreum,L)及草棉(G.herbaceum.L)的变异类型是很多的。Hutchinson等把这些变异类型分为族(race),陆地棉有阔叶棉(latifolium),雷奇蒙德氏棉(richmondii),莫利尔氏棉(morilli),鲍莫尔氏棉(palmerii),玛丽加郎特棉(marie-galante),尤卡坦棉(yucatanenJe),斑点棉(punctatum)七个族;海岛棉有巴西棉(brasiliense),达尔文氏棉(darwinii)两个族;中棉有中国棉(sinense),印度棉     

棉属（Gossypium）不同棉种花粉形态和结构研究

 本文报道了棉属（Gossypium）16个棉种的花粉形态和结构扫描电镜观察结果。棉属花粉为近圆球形大孢粉。不同棉种花粉粒直径大小与染色体倍数性无相关关系；花粉上萌发孔的数目与染色体的倍数性和花粉粒直径大小均无相关。16个棉种花粉萌发孔的NPC系统有765和764两种。除索马里棉无孔盖外，其他棉种均有孔盖。各棉种花粉璧的层次和结构无明显差异，由此可从孢粉学角度进一步证明棉属单元发生的学说。将各棉种孢粉的形态和结构相比较，B、C、E、G等4个染色体组相似程度高，可说明这些染色体组之间关系较密切。     

棉属三元杂种的合成及细胞遗传学鉴定

棉属有丰富的种质资源,野生棉具有栽培棉种所缺乏的许多优良性状,为了将野生澳洲棉和达尔文棉的优良性状导入陆地棉,以期改良栽培种陆地棉。本研究通过陆地棉和C组野生澳洲棉远缘杂交获得杂种F1,并对其进行染色体加倍,将加倍成的异源六倍体与野生四倍体达尔文棉杂交,获得陆地棉、澳洲棉、达尔文棉的三元杂种,并对该杂种进行形态学和细胞遗传学鉴定。形态学观察结果表明:三元杂种有三个亲本的遗传特性。花粉母细胞减数分裂结果表明后期存在异常行为,主要表现在65%的花粉母细胞减数分裂后期染色体不能均等分离,使得末期形成大量的多分体,这些多分体会进一步发育为败育花粉粒,统计结果表明正常花粉粒只占18.3%,导致该杂种高度不育。本研究不仅合成了综合三个亲本特性的三元杂种,也为该杂种不育提供了细胞遗传学证据,并为棉花新种质的创制提供了理论依据和中间材料。     

棉属多倍化研究进展

多倍化在许多植物的物种形成及其随后的进化过程中发挥了关键作用。棉花是一个大属,一些棉种的起源发生过多倍体化,部分二倍体种是染色体二倍化的多倍体,比克氏棉最典型,拟似棉最复杂,还有D基因组的旱地棉和B基因组的3个种。陆地棉等5个异源四倍体种是多倍体化典型,是由A与D基因组近似的祖先种经过杂交和染色体加倍的双二倍体。它们的D亚组供体亲本种,前人认同的是雷蒙德氏棉,然而近期荧光原位杂交和叶绿体基因组学研究,提出了雷蒙德氏棉可能不是陆地棉亲本种的观点。四倍体棉种形成的多倍体化过程有多种推论,较为共识的时期是中更新世,结合近期包括叶绿体在内的基因组学的研究支持中更新世或更后些时候。荧光原位杂交、包括叶绿体在内的基因组学将为棉花多倍化分析提供更多的证据。     

棉属野生种的开花结实性研究

 棉属野生种及变种29个；在南京棉株经9-10小时短日照处理，温室（25-30℃）越冬，开花当天及花后，苞内、外点滴赤霉素保蒴果（铃），收到种子的有23个，开花而未收到种子的5个，仅现蕾的1个。继续从调节温度进行探索，所有野生种在南京地区生长、开花、结实的可能性是很大的。     

甜瓜属12份种质的核型分析

利用染色体压片技术对1份野生种甜瓜和11份近缘野生种甜瓜的核型进行分析,结果表明,除西印度瓜、迪普沙瓜各有1份种质染色体分别为2n =48,2n=44外,其余种质染色体均为二倍体,2n=24.10份染色体数为24的甜瓜种质核型可分为5种类型:迪普沙瓜、普拉菲瓜为24 m;马包瓜为2M+18 m+4sm;泡状瓜、非洲瓜、...     

三个棉花种间杂种F_1的细胞学研究

本研究分析了亚洲棉(Gossypium arboreum L.,2n=26,A2)×司笃克氏棉(G.stocksii Mast.in Hook..2n=26,E_1)、陆地棉(G.hirsutum L.,2n=52,(AD)1)×异常棉(G.anomalum Wawra.& Peyer.,2n;=26,B1)和陆地棉×雷蒙德氏棉(G.raimondii Ulbr.,2n=26,Ds)3个种间杂种F_1花粉母细胞减数分裂时的染色体行为;并观测了杂种F_1的花粉粒大小和生活力。结果表明,在种间杂种F_1花粉母细胞减数分裂的四分体形成时期,常出现一些多分孢子和微核.杂种F_1的花粉生活力和发芽率都显著地低于双亲。3个种间杂种F_1减数分裂中期Ⅰ所表现的染色体构型各不相同,亚洲棉×司笃克氏棉F_1为12.40 Ⅰ+5.50 Ⅱ+0.45 Ⅲ+0.32 Ⅳ,陆地棉×异常棉F_1为25.59Ⅰ+5.81Ⅱ+0.2 Ⅲ+0.27Ⅳ,陆地棉×雷蒙德氏棉F_1为12.44Ⅰ+12.17Ⅱ+0.37Ⅲ+0.27Ⅳ。根据各杂交组合染色体配对的表现,讨论了这些棉种间的亲缘关系和棉花种间杂种的利用问题。     

海岛棉基于双色FISH的核型分析

以45S r DNA作探针对海岛棉体细胞中期染色体进行荧光原位杂交(Fluorescence in situ Hybridization,FISH),检测出6个强的荧光信号(4大2小),结合DAPI图像观察发现信号分布在各自染色体随体位置,称为NOR(Nucleolar Organizer Region)信号。以二倍体A基因组棉种亚洲棉基因组DNA(g DNA)为探针对海岛棉进行FISH,结果发现52条染色体中有无杂交信号的各占一半,荧光信号分布在较长的A亚组染色体上,直接区分开海岛棉A、D亚组染色体,直观证实了海岛棉的异源双二倍体起源。以45S r DNA和A组棉种亚洲棉g DNA作探针对海岛棉进行双色FISH时,结果发现海岛棉染色体上既检测到了6个强的NOR信号又检测出了g DNA杂交信号,且清楚观察到2个NOR信号分布在A亚组上,另4个在D亚组上。基于该双色FISH图像的核型分析表明,海岛棉的核型公式为:2n=4x=52=40m(2 SAT)+12sm(4 SAT),属于2A类型,且有3对随体,其中1对定位于A9号染色体,属于中部着丝点(m)类型;另2对分别定位于D8和D12号染色体上,属于近中部着丝点(sm)类型;且发现海岛棉A亚组染色体的相对长度的并非全部大于D亚组,两亚组染色体间在长度上存在交叉,说明基于FISH的核型分析比传统方法更为准确。     

海岛棉基于双色FISH的核型分析

以45S r DNA作探针对海岛棉体细胞中期染色体进行荧光原位杂交(Fluorescence in situ Hybridization,FISH),检测出6个强的荧光信号(4大2小),结合DAPI图像观察发现信号分布在各自染色体随体位置,称为NOR(Nucleolar Organizer Region)信号。以二倍体A基因组棉种亚洲棉基因组DNA(g DNA)为探针对海岛棉进行FISH,结果发现52条染色体中有无杂交信号的各占一半,荧光信号分布在较长的A亚组染色体上,直接区分开海岛棉A、D亚组染色体,直观证实了海岛棉的异源双二倍体起源。以45S r DNA和A组棉种亚洲棉g DNA作探针对海岛棉进行双色FISH时,结果发现海岛棉染色体上既检测到了6个强的NOR信号又检测出了g DNA杂交信号,且清楚观察到2个NOR信号分布在A亚组上,另4个在D亚组上。基于该双色FISH图像的核型分析表明,海岛棉的核型公式为:2n=4x=52=40m(2 SAT)+12sm(4 SAT),属于2A类型,且有3对随体,其中1对定位于A9号染色体,属于中部着丝点(m)类型;另2对分别定位于D8和D12号染色体上,属于近中部着丝点(sm)类型;且发现海岛棉A亚组染色体的相对长度的并非全部大于D亚组,两亚组染色体间在长度上存在交叉,说明基于FISH的核型分析比传统方法更为准确。     

棉属诸种植株茸毛与其地理分布的关系

通过时棉属33个野生二倍体种和6个四倍体种植株茸毛与其分布地理纬度关系的分析看出,分布在南、北回归线间的棉种植株多茸毛;分布在南、北回归线附近的棉种植株稀毛或近光滑;分布在南回归线以南,北回归线以北的棉种植株光滑无毛。这种离开赤道愈远,棉种植株茸毛越少以至光滑的现象,体现了棉属诸种植株茸毛与地理分布的规律性。而那些不合这一规律的棉种,正是在分布、起源和进化上长期有争议的棉种。根据棉种植株茸毛与地理分布的规律性,笔者认为戴维逊氏棉是克劳茨基棉的变种;四倍体棉种是多元发生。     

棉属野生种在棉花育种上的利用研究新进展

棉属野生种为棉花育种提供了类型丰富的抗源及优质潜力等基因。迄今为止，在以下四方面取得了显著进展：（１）品质育种方面，从陆地棉×异常棉组合获得了一批高品质种质系，纤维比强度达３５ｇｆ／ｔｅｘ以上，麦克隆值３．５～４．０，长度３５ｍｍ；（２）抗虫育种方面，从陆地棉×瑟伯氏棉、陆地棉×比克氏棉、陆地棉×异常棉组合选出了一批抗棉铃虫或蚜虫的种质系；（３）抗病育种方面，从陆地棉×司笃克氏棉、陆地棉×亚洲棉×斯特提棉后代中得到了抗枯萎病耐黄萎病的种质材料，（４）种子无酚植株有酚棉花新类型的培育方面，已从中棉×比克氏棉后代中获得了一批株系。