外源基因及异常种质增强棉花杂种优势

20世纪90 年代我国杂交棉飞跃发展,全国杂交棉种植面积自1990年的1.47万hm^2（占0.3%）到1999年增长至37.83万hm^2（占10.3%）。其中一个重要原因是具有外源基因及异常种质的亲本所配制的杂交种表现出超常的杂种优势,在生产上获得良好效果和效益。并从中总结出亲本选配的客观要求是遗传上的“求大同,存小异”。但其内在原因与机理沿不清楚,很有必要对此深入研究。     

导入大豆的外源DNA同工酶鉴定

本文采用双垂直板聚丙烯酰胺凝胶电泳的方法对海豆、虎林绿草豆的外源总DNA导入后代用过氧化物同工酶酶谱的差异分析,结果表明：酶谱清晰,供体受体及后代后在谱带上存在着差异及相关特性,从生化角度提示了其遗传背景相关性,证明外源DNA已经导入受体,并得到整合,表达。     

外源基因导入对马铃薯农艺性状的影响

为了探索外源基因导入对马铃薯生长发育的影响,以马铃薯品种布尔班克的转GO基因植株为材料,研究外源基因导入与马铃薯农艺性状的关系。结果表明:布尔班克的转GO基因马铃薯进行小薯盆栽有显著提早出苗的趋向,平均提早约4 d,且中、后期的植株生长发育(株高、叶片数)及平均单薯重显著优于对照,单株结薯数则显著低于对照。     

利用基因枪注导入外源基因

美国康奈尔大学生物化学系John C. Santord等于1983年研究成功一种导入外源基因的新方法——基因枪法(gene gun)。目前,世界上已有美国、加拿大、澳大利亚、欧洲等国家和地区的20多个实验室应用类似的方法,相继地把外源基因导入烟草、水稻、小麦、大豆等农作物。国外这种基因枪法在短期内发展较快,已成为遗传工程的有效武器,现就其基本原理,特点和进展等作一些介绍:     

农业分子育种—从花粉管通道向棉花导入外源基因

农业分子育种──从花粉管通道向棉花导入外源基因倪万潮，黄驻麒，张震林，陈松，周宝良，徐英俊，顾立美，沈新莲，钱思颖（江苏省农科院经作所南京２１００１４）广义地说，遗传工程是一项综合性的高技术系统工程，包括基因的分离与改造、基因转移，以及转基因产物（品...     

小麦外源基因导入的研究进展

远缘杂交是创造新物种、新种质以及转移异源遗传物质的有效途径,在理论和实践上都具有重要意义。本文综述了近年来小麦外源基因导入的研究进展概况,并根据我们多年的远缘杂交育种实践,综合分析了当地的生态气候条件,提出了生态环境与糖蛋白互作诱导远缘杂种育性假说。     

高梁导入外源DNA后代的过氧化物酶及酯酶同工酶酶谱分析

本文对利用花粉管通道法将外源ＤＮＡ导入高梁的后代进行了过氧化物酶及酯酶同工酶酶谱分析。由分析结果看出，所有导入后代均出现了不同于受体的谱带，并且不同程度地出现了杂种酶带，酶带缺失，酶活性增强及酶活性减弱等现象，表明外源ＤＮＡ片段已整合到受体基因组中，并得到表达。     

不同农药对棉花同工酶的影响

采用聚丙烯酰胺凝胶(PAGE)电泳法研究了喷施农药对棉花植株同工酶谱的影响,分析了不同农药、不同棉花品种、施药后不同时间间隔、不同生育期棉株过氧化物酶(POD)同工酶谱的变化和差异。结果表明,喷施不同农药、不同棉花品种、不同生育期及施药后不同时间间隔均对棉株POD同工酶产生不同的影响。     

棉花的外源DNA导入技术与分子育种

外源DNA导入植物是植物分子育种的一条较为简易的技术途径,它是通过DNA片段的杂交达到改变植物遗传基础的目的。     

棉花VIGS病毒载体的构建及其在抗病基因功能鉴定的应用

【目的】利用农杆菌介导的VIGS基因沉默技术,研究陆地棉抗病相关基因在棉花抗黄萎病中的功能。【方法】利用分子生物学技术构建VIGS病毒载体,建立VIGS病毒诱导沉默体系;利用此体系将棉花中的一个钙依赖蛋白(CDPK)基因,通过农杆菌介导在陆地棉中沉默,根据此基因沉默植株在病原菌环境下的发病情况研究该基因在棉花抗病中的功能。【结果】利用包含有GhCPK抗病基因片段的VIGS病毒载体的农杆菌侵染棉花子叶,病毒载体上的目的基因片段由RNA聚合酶识别并合成双链RNA(double stranded RNA,dsRNA),dsRNA由Dicer酶识别并于其它RNA形成RNA诱导的沉默复合体(RNA induced silencing complex, RISC),RISC对内源GhCPK mRNA进行识别和切割作用,内源GhCPK mRNA降解而发生基因沉默。GhCPK基因沉默导致棉苗对黄萎病敏感性增加,证明GhCPK基因参与调控棉花抗病功能。【结论】病毒诱导的基因沉默技术(VIGS)能够快速有效的研究GhCPKs基因在棉花抗病中的功能。     

外源物质对低温胁迫下棉花幼苗生长和生理特性的影响

为探究外源物质复配对低温胁迫下棉花生长及生理特性的调控效应,以棉花幼苗为试验材料,叶面喷施外源物质α-萘乙酸+脱落酸、α-萘乙酸+硝普钠、脱落酸+硝普钠、α-萘乙酸+脱落酸+硝普钠后,在4℃低温下进行处理,分别于处理0、24、48 h和恢复常温24 h测定棉花幼苗农艺性状和生理指标。结果表明：各外源物质喷施处理在低温胁迫前均不同程度降低棉花幼苗丙二醛含量,经低温胁迫后,喷施α-萘乙酸+脱落酸+硝普钠处理恢复常温24 h棉花幼苗鲜重较喷施蒸馏水对照显著提高了9.09%;在低温处理48 h时,喷施α-萘乙酸+脱落酸+硝普钠处理叶片丙二醛含量与喷施蒸馏水对照相比显著降低5.60%;恢复常温24 h时,喷施脱落酸+硝普钠处理和喷施α-萘乙酸+脱落酸+硝普钠处理叶片丙二醛含量较喷施蒸馏水对照分别降低了6.84%和8.17%,其中喷施α-萘乙酸+脱落酸+硝普钠处理叶绿素含量较喷施蒸馏水对照增加了6.16%。综上所述,喷施α-萘乙酸+脱落酸+硝普钠外源物质组合能有效缓解低温胁迫对棉花幼苗造成的伤害,减轻大田生产中低温冷害造成的不利影响。     

枣棉间作条件下棉田土壤水分时空变化及对棉花产量的影响

新疆枣树发展规模逐渐扩大,但早期幼龄枣园,产出低,经济效益不理想,探索棉田土壤水分时空变化及棉花产量的影响,助力推动新时代下农户脱贫致富,在此背景下开展试验。选取新疆阿拉尔塔里木大学园艺试验站为试验点,在2019年春季平伐枣树,分别距离枣树1.45m、1m、0.5m处种植新陆中82品种,设置为M1、M2、M3、CK（棉花单作）、J（红枣单作）,分析不同模式下经济产值、土壤水分变化以及土壤容重变化差异。研究表明间作条件下M3、M2种植模式下产生的经济效益优于CK、M1、J模式,枣棉间作模式下土壤容重CK模式显然最明显。     

外源基因在苹果植株中稳定性研究

以常规离体继代培养的转豇豆胰蛋白酶抑制剂(Cowpea trypsin inhibitor,CpTI)基因苹果(Malus domestica Borkh.)(包括皇家嘎拉、王林、乔纳金和富士等60个株系)组培苗为试材,应用卡那霉素筛选、PCR扩增及RT-PCR扩增对其外源基因的稳定性进行研究.结果表明,在60个常规继...     

cDNA文库在棉花基因发掘中的应用

构建cDNA文库是发掘基因和研究基因功能的重要工具,也是基因组学研究的重要技术手段。棉花作为世界上重要的经济作物之一,研究人员已经构建了大量的棉花cDNA文库,为棉花基因发掘和功能研究积累了丰富的Expressed Sequence Tags(ESTs)资源。本文对近几年来cDNA文库在棉花基因发掘中的应用进行了总结。     

转Bt基因抗虫棉杂交后代的抗性表现与抗虫育种策略

以转Bt基因抗虫棉选系为抗虫亲本 ,以各种类型的陆地棉常规品种 (系 )为非抗虫亲本杂交 ,研究了大量杂交组合不同世代群体在大田自然感虫条件下的抗棉铃虫性表现。结果表明 ,F1代均表现高抗棉铃虫 ,抗性不分离 ;同一杂交方式不同非抗虫亲本的F2 群体 ,以及年际间 ,抗株与不抗株的分离比例相差很大 ,说明亲本的遗传背景及不同的环境条件对转Bt基因抗虫棉杂交后代的抗性表现有较大影响 ;从F3～F5株行 ,随着世代的递增和连续进行抗性选择 ,抗性纯合株行的比例迅速上升 ,而分离株行不抗虫株的比例迅速降低 ,在田间棉铃虫自然协迫条件下 ,通过连续多代进行抗性选择 ,可使抗性迅速趋于稳定 ,至F5代可获得综合性状较为理想、抗性纯合、稳定的株系。结合前期研究结果及抗虫育种实践 ,提出了棉花转基因抗虫育种策略     

密度和氮营养对棉花种子若干性状的影响

本文研究了种植密度和氮素营养水平对棉铃、种子等若干性状的影响。结果表明：密度和氮营养对棉铃及种子发育、种子物理特性、活力水平有重要作用。种植密度过大或氮营养不足，铃柄及铃壳中干物质转运率减少，单铃重下降，棉籽发育不良，因而单铃成熟的种子数少，籽指小，种仁率低，导致种子活力下降。适宜的种植密度及充足的氮营养有利棉铃及棉籽发育，种子质量好，活力指数大。这也是生产优质种用棉子重要的栽培技术措施。     

棉花NBS抗病基因的发掘

根据已克隆的R基因的保守序列设计引物,在棉花不同抗性品种中克隆出500 bp左右大小片段,克隆测序并在NCBI上进行Blast分析,发现这些序列除一个序列外均与已经克隆的抗病基因类似物(RGAs)同源,且同源性高达98%以上。将这些从棉花中克隆的RGAs和植物中已克隆的几个典型的R基因序列建立进化树,棉花中的RGAs序列分别聚在3个不同的亚家族,可以通过后续的功能验证来确定这些序列片段的功能。     

棉花半矮秆基因的定位

株高是农作物的重要农艺性状之一,植株过高容易引起倒伏减产,而矮生植株抗倒能力强,源、库、流关系协调,有利于提高作物的稳产性。矮秆品种通过塑造理想株型和合理密植,可实现单产水平的突破。在20世纪60～70年代,由矮化育种带来的"绿色革命"便是很好的例证。因此作物矮秆基因的发掘研究和利用也越来越受到科技界的普遍重视。     

生长素结合蛋白ABP1基因在棉纤维伸长中的功能

以‘湘杂棉14’为材料,采用RT–PCR方法克隆了棉花ABP1基因全长cDNA序列。序列全长792 bp,与GenBank中陆地棉ABP1基因序列的同源性为99%。半定量分析表明,该基因在棉花叶、花及纤维中都有表达,其中叶中的表达量最高,花和纤维中的表达量稍低。ABP1基因在纤维快速伸长期表达水平较高,纤维发育的其他时期的表达水平较低。将ABP1基因cDNA构建成棉花ABP1过表达载体,并以NPT II作为选择标记,经农杆菌介导转化棉花,获得了6株Kan抗性植株,其中3株ABP1表达水平提高。ABP1过表达植株生长发育正常,但纤维长度变化不显著,说明ABP1棉纤维细胞中提高表达水平对其细胞伸长没有显著作用。