陆地棉与澳洲2个野生棉杂种细胞学研究

本文首次报道了陆地棉×南岱华棉杂种Ｆ１的细胞学研究结果，并与陆地棉Ｘ斯特提棉的杂种进行了对比分析。供分析的细胞数均在７００个以上，中期Ⅰ染色体构型种类占总ＰＭＣ的百分率（构型率）均在７％以下，陆地棉与斯特提棉和南岱华棉杂种Ｆ１的染色体平均构型分别为２１．９７Ⅰ＋７，９７Ⅱ＋０．３５Ⅲ＋０．０１Ⅳ和２０．６２Ⅰ＋８．３７Ⅱ＋０．５２Ⅲ＋０．０２Ⅳ，单一细胞环状二价体、染色体桥和二价体交叉率分别是０．５３与０．４８、７．４４与７．８９和１．０７及１．０６。在２个杂种中均观察到八价体，但为数极少。中期Ⅰ时期二价体和多价体集中于细胞赤道面上，而单价体分散在周围。后期Ⅰ及以后，单价体分布完全随机，形成多个染色体块或片段。四分体形成时期，小孢子数目和大小及形状变异均较大。主要表现在小孢子不是规则的团体，体积大小相差可达２～４倍，单一ＰＭＣ中的数目从ｌ至１３，但其四分体占多数，均在６０％以上。且微核变幅较大，０～６个。经过比较分析，说明两个棉种亲缘关系很近，与陆地棉的种间关系差异也不大。     

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。     

陆地棉与毛棉杂种性状遗传学和细胞学研究

本文研究了陆地棉与毛棉棉种间杂种后代的主要形态特征及Ｆ１花粉母细胞减数分裂中期Ⅰ染色体的行为。结果表明：杂种Ｆ１植株营养生长和生殖生长均旺盛；毛棉的高强纤维性状在杂种早代得到表达，可望通过轮回选择提高现有陆地棉品种的纤维强度；杂种Ｆ１花粉母细胞减数分裂时染色体配对正常，其后代不育原因可能由生理因素不协调造成；杂种后代短日照性强；陆地棉与毛棉亲缘关系比较近，仅在部分染色体间发生分化，存在染色体结构上的差异。     

四倍体栽培棉与二倍体野生棉杂种PMC-FISH研究

 首次将PMC-FISH（花粉母细胞荧光原位杂交）技术应用于四倍体栽培棉与二倍体野生棉杂交所形成的三倍体杂种棉F₁中,成功的鉴定了目标染色体中的单价体、双价体、多价体,还发现在非目标染色体上有星状和片段状的杂交信号。在以A组棉基因组DNA作为探针的PMC-FISH中,分别对三倍体杂种棉F₁及其母本四倍体栽培棉的减数分裂中期I的染色体构型进行了鉴定。结果显示,四个三倍体杂种棉F₁的减数分裂时期染色体的构型分别是：陆地棉(AD)₁×雷蒙德氏棉（D₅）为1IIIaad + 1IIaa + 4IIad + 7IIdd + 5Ⅰa + 7Ⅰd;海岛棉(AD)₂×旱地棉（D₄）为1Ⅴaaaad +1IIIadd + 2IIad + 8IIdd + 6Ⅰa + 5Ⅰd;陆地棉(AD)₁×澳洲棉（C₃）为2IIIadd (adc or acc) + 1IIaa + 9Ⅰa + 4IIcc (dc or dd) + 14Ⅰd (c);陆地棉(AD)₁×南岱华棉（C_1-n）为：1IIaa + 1IIad (ac)+ 10Ⅰa + 6IIcc (dc or dd) + 13Ⅰd (c)。然而,两个四倍体棉染色体的构型都是13IIaa + 13IIdd。上述结果还显示, AD×D的两个杂种组合中,二价体多,单价体少,AD×C的两个杂种组合中,二价体少,单价体多;并且AD×D型杂种中A亚组染色体单体的数目比其在AD×C型杂种中的更少。这说明,与C染色体组相比较,D染色体组与四倍体棉种的亲缘关系更近。同时,我们的结果也证明PMC-FISH技术在分析三倍体杂种棉F1的亲缘关系中起着不可取代的作用。     

细胞质雄性不育陆地棉与海岛棉间杂种优势初步研究

利用棉花细胞质雄性不育系及其恢复系,配制海岛棉与陆地棉种间杂种和陆地棉与陆地棉种内杂种,并以常规棉品种作为对照,比较和研究了两类组合的优势表现。结果表明,利用细胞质雄性不育的海陆种间杂种在株高、果枝数、果节数、单株结铃数和不孕子率上显著地高于陆地棉种内杂种,但单铃重和衣分则显著地低于陆地棉种内杂种,单铃重前者最高为3.3 g,后者最低也有4.7 g。一般地,海陆种间杂种的小区皮棉产量显著低于陆陆种内杂种,但也有个别组合,如海陆1号的皮棉产量,与陆地棉品种中棉所 12 和陆陆种内杂种浙杂 166 没有显著差异。在品质性状方面,海陆种间杂种在长度、整齐度、比强度、伸长率和麦克隆值都显著地好于陆陆种内杂种,尤其是长度、比强度和伸长率最高分别达到 35.3 mm、43.6 cN·tex 1 和7.8%。     

海岛棉与澳洲棉、黄褐棉种间杂种F_1的细胞学研究

本文研究了四倍体栽培种海岛棉与二倍体野生种澳洲棉、四倍体野生种黄褐棉种间杂种Ｆ１的主要形态特征及Ｆ１花粉母细胞减数分裂中期Ⅰ的粱色体行为。结果，（海岛棉４１６×澳洲棉）Ｆ１有的性状趋向澳洲棉，如茎、叶的茸毛、花冠颜色、花的开放形式；有的象海岛棉，如叶形、叶色、花药和花粉之颜色；有的则为中间型，如苞叶形状、铃形等。（海岛棉７１２４×黄褐棉）Ｆ１趋向父本黄褐棉的性状有：腺体较多，茎秆、叶片暗绿色，有茸毛，叶片掌状。短日照性强；表现中间型的性状有：花瓣黄色，有红心。两个组合Ｆ１的花粉母细胞减数分裂中期Ⅰ的配对构型分别为３１．４Ⅰ＋３．９０Ⅱ＋０．０２Ⅲ＋０．０２Ⅳ和０．２４Ⅰ＋２５．７１Ⅱ＋０．０９８ｔⅠ″＋０．０３９Ⅳ，这一结果表明，海岛棉与澳洲棉的亲缘关系较远，与黄褐棉的亲缘关系较近，但海岛棉与黄褐棉的染色体间已有所分化，可能存在染色体结构上的差异。     

陆地棉86-1（G.hirsutum L.)与辣根棉（G.armourianum Kearn.)种间杂种及其利用的研究

陆地棉品种86-1 G.hirsutum L.×辣根棉C.armourianum Kearn.F_1染色体2n=3x=39,平均染色体构型为14.051 12.45Ⅱ 0.01Ⅲ。F_1直接与陆地棉回交,得到的BC_1F_1是一株混倍体(mixploid),其染色体为54—67个,其中2n=65的整倍体(euploid)只占15.7％,非整倍体(aneuploid)占82.8％,平均2n=61,平均染色体构型为7.741 25.83Ⅱ 0.45Ⅲ 0.06Ⅳ 0V 0.01Ⅵ。又以BC_1F_1为母本,与陆地棉二次回交,BC_2F_1苗期夭折;而以陆地棉为母本、BC_1F_1为父本回交的BC_2F_1生长健壮,有些辣根棉性状继续传递。通过多年选育已获得一些结铃性强、中长绒纤维高品质、高衣分的新材料。     

三元杂种(海岛棉-色伯氏棉-陆地棉)的研究及新品种选育

采用棉属种间杂交新技术：对杂交铃施用ＧＡ３和ＮＡＡ－离体培养杂种胚－试管内染色体加倍三者相结合，显著提高了杂交铃成铃率和成胚率，获得了海岛棉－色伯氏棉－陆地棉的三元杂种。研究了杂种性状的表现，育性的恢复以及性状的传递规律。从中选出了抗黄萎病、抗棉铃虫、抗棉蚜及高强纤维等５类选系，创建了我国的“ＨＢＧＴ”新资源体系，并首次用野生棉杂交育成了丰产优质抗病新品种“石远３２１”，已通过国家黄河流域区试，１     

偃麦草属种间杂种高代群体的细胞学和育性研究

大偃麦草和山黑麦中，经常利用其双倍体来转移理想性状和恢复种间杂种育性。本试验研究了E.lancelatus、E.caninus、以及其F1杂种、高代材料（F7和F8）和高代双倍体后代的3个世代（C1、C2和C3）的细胞学、育性和形态学特性。E.lancelatus和E.caninus的减数分裂染色体联会为典型的异源四倍体。F1杂种的染色体配对表明这两个亲本间存在密切关系。在F8和F7代中观察到最频繁的二价体联会数为14个二价体。     

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     

集约化类型棉花种间杂种生理基础

试验于1987～1989年在乌兹别克共和国实验生物研究所和塔什干农学院进行。研究结果表明,用矮秆、早熟陆地棉和海岛棉杂交,F_1的营养生长优势弱,而生殖优势强。集约化类型陆地棉和海岛棉杂交种的叶面积小,叶绿体数量少,而单叶绿体的光合作用强度和光化学活性增强,杂交种可以很经济地利用细胞资源。试验结果还显示,陆地棉、海岛棉栽培种与野生、半野生亚种的杂交后代表现出明显的核质基因互作效应。当野生、半野生棉为母本时,后代的主茎高度,果枝长度,叶面积和根系发育受到抑制。     

野生棉与陆地棉异源四倍体的合成与性状鉴定

棉属具有丰富的种质资源,将抗病性从野生棉转移到陆地棉中,以此提高陆地棉抗病性是一条理想的育种途经。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,对其进行染色体加倍,将加倍的异源六倍体再与B组野生绿顶棉杂交,产生陆地棉、澳洲棉、绿顶棉的异源四倍体杂种。异源四倍体杂种继承了亲本的部分性状,同时也产生了如蔓生等特异性状;该杂种减数分裂后期染色体不能均等分离,四分体时期有多分体和微核出现;SSR结果发现,该杂种不仅具有三个亲本的特征条带,并且产生了新的重组成分。本研究不仅为该异源四倍体杂种不育提供了直接原因,也为进一步探讨有效的育性恢复方法及棉花新种质创制提供了依据,同时为利用野生棉资源控制棉花黄萎病育种探索培育了中间材料。     

花生种间杂种胚胎发育及内源激素变化

以花生栽培品种豫花15为母本分别与野生种A. correntina和A. macedoi杂交,以栽培品种间杂交组合豫花15×白沙1016为对照,采用石蜡切片技术观察花生杂种胚胎发育进程,酶联免疫吸附分析法(ELISA)测定花生杂种胚胎内源激素含量, 分析胚胎发育进程与胚胎内源激素含量的关系。结果显示,3个杂交组合的下针率无明显差异,表明栽培种与2个野生种杂交不存在受精前障碍;与对照相比,豫花15×A. correntina表现杂交可亲和,其胚胎发育中激素含量的变化与对照组合基本一致;而豫花15×A. macedoi杂交授粉后12 d内胚胎发育基本正常,17~27 d发育缓慢,之后珠被迅速向内增生抑制了胚的进一步发育并最终败育,在同一时期的杂种胚胎中,3-吲哚乙酸(IAA)、赤霉素(GA₃)和玉米素核苷+二氢玉米素核苷(ZR+DHZR)等促进生长的激素维持在较低的水平,而脱落酸(ABA)含量以及脱落酸与某一促进生长激素或3类促进生长激素之和的比值保持了较高的水平,推测可能是激素代谢的失衡导致种间杂种胚胎的败育。用IAA、激动素(KT)单独或混合处理不亲和组合豫花15×A. macedoi杂交授粉后的果针基部表明,外施促进生长的激素能够明显增加胚珠的长度,一定程度上验证了上述推测。     

海陆杂交长绒棉新种质对棉花枯萎病抗性研究

 利用海陆杂交技术所选育的4个长绒棉抗病新种质在枯萎病病圃、重病田分别进行抗病性鉴定,并测定了它们对本区不同致病力枯萎病病原菌系的抗性,都表现很好的抗病性。新种质与高产、优质品系杂交选育的后代抗病强、抗性遗传稳定。新种质的育成为长绒棉抗病育种创造了新抗源。     

有酚与低酚陆地棉亲本配制的种间三元杂种腺体遗传性状研究

本研究对（亚洲棉Ｘ比克氏棉）Ｘ陆地棉种间三元杂种植株和花器形态特性、腺体表现和棉酚含量进行了比较和研究。结果表明，用有酚棉和低酚棉作陆地棉亲本配制的不同类型的种间三元杂种在植株和花器形态性状上无显著差异；但在各器官和组织上的腺体表现和棉酚含量有明显的差异。用低酚棉配制的三元杂种完全表现有比克氏棉子叶腺体延缓发生性状；而用有酚棉配制的三元杂种在种子上尚有少量腺体，但包括花器在内的其它器官和组织均为有腺体类型，腺体密度和大小与一般有酚棉相同。此外，本文对比克氏棉子叶腺体延缓发生性状的遗传和腺体与棉酚含量的关系等问题进行了讨论。     

Effects of chromosome 5sh from Gossypium barbadense L. on flower production in G. hirsutum L.

Cotton (Gossypium spp.) yield is directly determined by mature bolls that developed from squares and flowers. The first four to six weeks of flowering accounts for the majority of lint yield in upland cotton (G. hirsutum L.) for most cultivated areas of the southern USA cotton belt. In this study, we evaluated 13 cotton chromosome substitution lines (CS-B) and their chromosome specific-F₂ hybrids, TM-1, 3–79, and six cultivars for the number of flowers produced during the first four weeks of flowering. Results showed that CS-B05sh produced more flowers than TM-1 and 3–79 from 10 July to 5 August. The results suggest that when the short arm of chromosome 5 was substituted from 3–79 (G. barbadense L.) into TM-1 (G. hirsutum) a positive genetic association with flower numbers during this flowering period was exhibited. CS-B05sh had comparable flower numbers with three cultivars, Deltapine 90, Phytogen 355, and Stoneville 474 and more flowers than, Sure Grow 747, Sure Grow 125, and Deltapine 5415. Different patterns for additive and dominance effects on cumulative flowers were observed across weeks of flowering. Dominance effects were more apparent during the early part of the flowering period while additive effects were more apparent towards the end of the flowering period.     

盐分胁迫对海陆杂交棉及亲本生长发育的影响

以海陆杂交棉及其亲本为材料，采用完全随机区组设计研究了盐分胁迫对海陆杂交棉生长发育及生理特性的影响。结果表明，盐分胁迫下海陆杂交棉及其亲本生长及干物质积累都存在不同程度的下降趋势，但杂交棉表现出较强的抗盐性。盐分胁迫下杂交棉根／冠比显著提高及其渗透明显高于双亲是其表现出抗盐性的主要原因。中度盐分胁迫（５ｍｓ·ｃｍ－１）能促进海陆杂交棉及陆地棉的生殖生长，特别是对杂交棉。此特性在盐地棉花生产上可加以利用。