IAA和GA3对棉花短纤维突变体纤维长度的离体诱导作用

以棉花等基因系超短纤维突变体(Ligon Li1)及其野生型(Ligon li1)为材料,用胚珠离体培养方法,研究IAA（生长素）和GA3（赤霉酸）与纤维细胞伸长的关系。研究表明:（1）在含单激素IAA或GA3培养基内,离体诱导突变体胚珠产生的纤维长度分别约为1.86 mm和2.1 mm,比在对照（不含激素）培养基内的纤维长度分别增长86%和110%,说     

绿色棉胚珠离体培养体系优化及光照对纤维生长发育的影响

在优化绿色棉离体培养体系的基础上,以绿色棉品种绿絮棉1号、白色棉品种泗棉三号(对照)为材料,比较了光培养和暗培养对鲜胚珠质量、纤维长度、纤维素含量等生理生化指标影响,来探讨光照对绿色棉纤维生长发育的影响。结果表明:花后2 d的绿色棉胚珠较适宜离体培养,其适宜的消毒方式为75%的乙醇10min+0.1%升汞10min;离体培养的适宜激素及其浓度为GA31.0μmol·L-1+IAA 5.0μmol·L-1+ZR 2.5μmol·L-1,3种激素对胚珠鲜质量和纤维伸长影响大小的顺序为ZRIAAGA3。光培养能够抑制纤维的伸长、β-1,3-葡聚糖酶活性和培养前期的纤维蔗糖合成酶活性;但能够促进胚珠的生长、纤维素的合成、纤维PAL活性和培养后期的纤维蔗糖合成酶活性,提高黄酮含量。可见,光照能够对绿色棉纤维生长发育产生一定的影响。     

培养基、胚龄和激素配比对棉花胚珠离体培养纤维生长发育的影响

 为建立适合棉花胚珠离体培养纤维生长发育的实验体系，以中棉所49为材料，比较研究了培养基类型、激素种类和配比、胚龄等因素对棉花胚珠培养纤维生长发育的影响，以及棉花胚珠离体培养的基因型差异。结果表明：BT基本培养基较适合于棉花胚珠离体培养；液体培养和固体培养均能诱导棉花离体胚珠产生纤维，但液体培养效果优于固体培养；开花前后的胚珠均能诱导离体纤维的生长，但以开花当天的胚珠为外植体的效果最好。外源激素对于棉花胚珠离体培养纤维生长是必不可少的，GA₃、IAA、NAA、Ethylene和BR均促进离体培养胚珠纤维的生长，且GA₃效果最好；2种激素配合使用效果优于单一激素处理，其中5.0 μmol·L^-1 IAA+5.0 μmol·L^-1 GA₃激素配比效果最佳。棉花胚珠离体培养的纤维生长发育存在显著的基因型差异，不同棉花基因型的最适激素种类及配比具有一定的差异。     

光照对棉花胚珠纤维离体发育的影响

分析了光照和黑暗条件下，对培养棉花胚珠纤维离体发育的影响。表明在其它条件相同时，纤维离体发育在基因型之间有很大的差异，光照对纤维的发育起了明显的抑制作用。无论受精胚珠还是未受精胚珠，在光照条件下其胚珠成活率、纤维诱导率、纤维生长量、胚珠鲜重均低于在黑暗条件。尤其是未受精胚珠，在光照条件下珂３１２ 与ＴＭ－ １虽能诱导产生纤维，但纤维诱导率很低，仅有８．１９％ 和４．９６％ ，纤维生长量为０．１６３７和０．１１３２，而浙５０６、罗甸铁子和徐州１４２无絮突变体均不能产生纤维。本试验表明：只有在黑暗条件下才适合纤维离体发育。     

内源及外源植物激素对陆地棉无絮突变体胚珠纤维初始发育诱导效应的研究(英文)

采用陆地棉徐州１４２无絮突变体（ＦＬ）与其正常品种（ＷＴ）比较,研究了外源激素对离体胚珠纤维的诱导作用以及纤维初始发育过程中胚珠内源激素（ＩＡＡ,ＧＡ,ＡＢＡ和ｉＰＡ）含量的变化。结果表明,ＧＡ能够诱导离体的正常和突变体未受精和受精胚珠产生出纤维,开花前２ｄ～３ｄ的胚珠培养到天然开花日之后纤维方才突起。开花当天内源ＩＡＡ含量的急剧上升可能是胚珠表皮细胞迅速伸长的一个重要原因。开花前４ｄ到开花后４ｄ突变体胚珠内高水平的ｉＰＡ阻碍其纤维发生。     

陆地棉体细胞再生植株技术的改进研究

以Coker201为材料,改进了棉花体细胞再生植株及移栽技术。MSB(MS无机盐+B5维生素)培养基附加IBA能直接诱导出胚性愈伤组织,适当浓度的KT可促进IBA的效应。最适激素组合(IBA1.0mg·L-1、KT0.5mg·L-1)能使几个陆地棉品种的下胚轴在两个月内诱导出大量胚性愈伤组织,诱导后第三个月可观察到胚状体的发生。适量的AgNO3能促进愈伤组织的增殖。继代时将激素降为IBA0.5mg·L-1、KT0.1～0.2mg·L-1,有利于胚状体发育长大。增加KNO31.9g·L-1,同时使用蔗糖和葡萄糖各15g·L-1作碳源有利于胚状体的分化。采用含0.4g·L-1活性碳的MS为成苗培养基,并结合1/6MS液培诱导生根技术,使苗粗壮易于移栽。从愈伤组织诱导至植株再生,约需5～6个月时间。     

马铃薯品种Favorita再生体系的优化

以马铃薯品种Favorita脱毒试管苗的叶片与茎段为外植体,在愈伤诱导培养基上培养不同时间,然后转入到添加了不同浓度6-BA与ZTR组合的芽诱导培养基上,观察其对马铃薯愈伤组织诱导及芽分化的影响。结果表明:茎段与叶片在愈伤培养基(MS+1 mg/L IAA+0.2 mg/L GA3+0.5 mg/L 6-BA)上分别培养2 d、4 d、6 d后,再转入添加不同浓度6-BA和ZTR的芽诱培养基上,均可以100%产生愈伤组织;50 d后调查,诱导2 d的叶片组织转入添加1 mg/L IAA、0.2 mg/L GA3、2 mg/L 6-BA和1 mg/L ZTR的MS诱导培养基,再生率100%,诱导6 d的叶片组织转入添加1 mg/L IAA、0.2 mg/L GA3、0.5 mg/L 6-BA和2 mg/L ZTR,分化率100%;诱导2 d的茎段组织转入添加1 mg/L IAA、0.2 mg/L GA3、3 mg/L 6-BA和1 mg/L ZTR,分化率50%。     

外源生育酚对棉花(Gossypium spp)纤维分化发育的影响

为探究生育酚的非抗氧化功能及其在棉纤维分化发育中的作用,本研究以陆地棉标准系TM-1的胚珠为材料,在BT培养基中加入不同种类和浓度的生育酚,通过胚珠离体培养诱导棉纤维分化发育,同时使用电子显微成像技术,研究外源生育酚对棉纤维分化发育的影响。胚珠离体培养和电镜扫描试验结果表明:胚珠经离体培养3 d后,4种外源生育酚对纤维细胞分化和发育均有促进作用;α-生育酚能显著地促进胚珠表皮纤维突起数量的增加,而γ-生育酚则促进纤维细胞的伸长;胚珠在离体培养条件下,浓度为1.0μmol/L的α-和γ-生育酚对棉纤维的分化发育的促进作用最为显著。本研究将为丰富生育酚的非抗氧化功能和验证生育酚在纤维的分化发育阶段所起的作用提供了理论依据。     

棉胚珠继代培养纤维体系的建立

针对传统的棉胚珠培养方法因纤维在发育中途夭亡而不能用于研究次生壁增厚和强度形成的机理,本文建立了棉胚珠继代培养纤维体系,即根据花铃的形态特征选取Ⅱ类发育状态的胚珠作外植体,以14d为周期连续3次继代,在继代培养基中添加5g*L-1活性碳,并根据纤维发育不同阶段的特点调整植物生长物质的种类和浓度.结果使纤维重现了植株     

碳源和基因型对棉花未受精胚珠纤维离体发育的影响

本文比较分析了蔗糖、麦芽糖、乳糖、葡萄糖、果糖、半乳糖６种碳源和１７种基因型对棉花未受精胚珠纤维离体诱导和生长发育的影响。研究结果表明，０．２ｍｏｌ·Ｌ－１葡萄糖是诱导棉花未受精胚珠纤维离体发育合适的碳源。在亲本中珂字棉３１２和超鸡脚叶棉未受榆胚珠的离体纤维的诱导效果最好，诱导率分别为７５．４％和７９．２％。在杂种Ｆ１中，棕絮棉×绿絮棉Ｆ１，珂字棉×棕絮棉Ｆ１和棕絮棉×珂字棉Ｆ１的未受精胚珠的离休纤维诱导率和纤维生长量都较好。在沟棉３号×中６２１Ｆ１和泗棉３号×豫棉４２２Ｆ１中，前者的纤维诱导率在所有基因型中为最高，后者的纤维生长量则在所有的处理中为最大。未试验结果表明，离休诱导棉花未受精胚珠的纤维发育要有合适的培养基和基因型。     

棉花季节桃纤维发育相关酶活性变化与纤维比强度形成的关系

 选择纤维比强度差异明显的3类基因型4个棉花品种,研究季节桃纤维发育相关酶活性的动态变化及其与纤维比强度形成的关系。结果表明,棉花伏前桃、伏桃、早秋桃和晚秋桃纤维POD、IAAO活性的动态变化依次下降,蔗糖合成酶、β-1,3-葡聚糖酶活性与之相反。对于伏前桃和伏桃,纤维发育相关酶活性高,有利于纤维素累积特性的优化和高强纤维的形成;早秋桃纤维发育关键酶活性高于伏前桃,且纤维素累积特征较优,最终纤维强度较伏前桃高;随着日均温降到20℃以下,棉株的衰老,晚秋桃纤维发育相关酶活性峰值后移,纤维比强度增长幅度大幅降低。棉花季节桃纤维发育过程中相关酶活性动态变化的差异是导致纤维素的累积特性及纤维比强度差异形成的重要生理原因之一。     

遮光对彩色棉的色泽及纤维品质的影响

通过对棕色棉和绿色棉不同发育时期棉铃的遮光处理,研究了遮光对彩色棉的纤维色泽和纤维品质的影响。结果表明,棕色棉和绿色棉在-5~55 DPA(开花后的天数)遮光后,其纤维还表现各自的纤维色泽,但其纤维色泽鲜艳度和稳定性在不同遮光时期有一定程度的差别。棕色棉在25DPA以前遮光的纤维颜色比对照变淡;绿色棉在不同生育期遮光后颜色比对照深。遮光对彩色棉和白色棉纤维品质的若干指标有一定的影响,在5~15DPA遮光的纤维都比不遮光的对照粗,在30DPA遮光的纤维长度和强度都较好,35DPA以后遮光的纤维长度和强度随遮光时间的延长越来越差,在45~50DPA套袋遮光后的纤维长度、强度和整齐度都比不遮光的要低得多。     

高品质棉高产保优的栽培途径探讨

为充分发挥高品质棉的产量潜力,研究了高品质棉杂交种科棉1号、常规种科棉4号在育苗移栽种植方式下,不同的密度以及密度氮肥配合条件下群体果节量、果枝数,成铃特点、铃重、产量和纤维品质的变化特点。结果表明,高品质棉通过适当降低密度,科棉1号每公顷保持在2.7万株左右、科棉4号保持在3万株左右,果节量都控制在每公顷300万个左右,成铃率可达到40%以上,从而获得高产和保优同步。根据高产保优情况下棉株壮个体优势果枝数增多、优势果枝节位上移以及上、下部位成铃数、成铃率、铃重提高等特点,提出了高品质棉的“优、壮、高”高产栽培途径,用优化群体、壮个体的途径容易形成适宜果节量和高成铃率的高产群体。     

The Characteristics of Fiber Grating

Based on the mode coupling theory,the characteristics of fiber grating are analysed.The analogized charateristic curves are obtained which may take as a theoretical guide for making and using fiber grating.     

绿色棉遗传规律分析及其对产量和纤维品质的影响

 通过天然红叶绿色棉和绿叶白色棉的杂交,统计分析F₁,F₂代叶与纤维色泽的遗传分离规律,以及色素对纤维生长的影响。验证了红叶色素和绿色长绒色素性状是由两对位于两条染色体上,由独立遗传的不完全显性基因控制;而绿短绒为完全显性遗传,并且与绿长绒性状位于同一染色体上,由两对非等位基因控制,其遗传距离为1.26 cM。同时, t测验统计分析结果显示,绿纤维棉株的衣分和绒长极显著低于白色棉,说明纤维中绿色色泽有阻碍棉花纤维生长发育作用;红叶对铃重与铃数以及纤维长度和衣分都没有显著影响。因此,在改良彩棉纤维色泽的同时要与提高纤维品质研究相结合,达到共同提高的目的。     

干旱条件下棉纤维细胞POD活性变化及其与纤维伸长的关系

花铃期缺水干旱引起棉纤维胞壁ＰＯＤ和可溶性胞质ＰＯＤ活性升高，而胞壁蛋白质含量和胞质蛋白质含量以及纤维细胞伸长生长的速度却明显降低。干旱条件下胞壁ＰＯＤ活性升高是纤维伸长生长受抑的主要原因之一。     

中国科学家在棉花纤维发育研究领域取得最新进展

在最近短短的几年时间里,中国科学家群体在相关国家科学基金的支持下,利用功能基因组学技术手段在棉花纤维发育研究领域取得了令人瞩目的突破性进展,使我国在棉纤维发生发育的分子机制研究方面处于世界领先地位,其中重要的研究结果发表在国际著名的期刊《ThePlantCell》等杂志上。从分子水平弄清控制棉纤维细胞伸长的真正机制,对于棉花纤维的发生与伸长的调控以及高等植物的生长和形态的建成具有重要科学意义和显著的学术意义。通过棉花纤维发育的基础研究,建立了棉纤维品质分子改良的技术平台,同时为棉花分子育种提供了纤维品质改良的关键功能基因,为进一步显著提高棉花纤维品质,创制纤维品质优异的新材料奠定了重要的基础。     

棉纤维超分子结构及与纤维品质的关系

在纤维发育过程中,结晶度和横向晶粒尺寸变化较为明显,随着纤维的发育,晶粒尺寸逐渐增大,结晶度不断提高。不同基因型间,正常成熟纤维的结晶度和横向晶粒尺寸差异很小,与纤维强度相关不显著;而取向参数差异较大,与比强度相关显著。不同开花期棉铃发育的环境温度不同,其纤维结晶度、横向晶粒尺寸和取向参数也不一样。不同的温度条件对α角影响较大,但对φ角和ψ角逐渐降低的变化趋势没有影响。棉纤维超分子结构与纤维品质指标关系密切。正在发育中的纤维细胞结晶度和横向晶粒尺寸均随着纤维细胞的发育逐渐增大,对纤维比强度影响较显著。而成熟纤维,因纤维素沉积已经结束,结晶度和横向晶粒尺寸比较接近,对纤维强度影响较小;取向参数对纤维强力的影响较大,分散角、螺旋角越小,取向度越高,所形成的纤维强度就越高,纤维品质好。今后在育种工作中应结合纤维超分子结构培育高品质棉花品种,有利于提高纤维品质。     

棉纤维发育相关糖类物质转化与纤维产量形成的关系

以生育期相近的2个棉花品种不同季节成铃的棉纤维为材料,研究棉纤维发育相关糖类物质转化、纤维素合成特征与棉纤维干物质质量形成的关系.结果表明:随着开花结铃时间的推迟,棉纤维中可溶性糖和蔗糖的转化率有下降的趋势;可溶性糖和蔗糖转化率高的棉纤维,其纤维素累积最大速率较高,纤维干物质质量快速增长期历时长,有利于纤维干物质质量的增加.对于不同结铃时期的棉铃,棉纤维中蔗糖和纤维素均是通过调节可溶性总糖含量的变化来影响棉纤维干物质质量的增加.因此,棉纤维发育过程中可溶性糖类物质转化情况和纤维素合成特征的差异,是导致不同结铃时期单铃纤维干物质质量形成差异的直接原因.     

棉纤维加厚发育期间纤维素生物合成研究进展

棉纤维加厚发育期纤维素的沉积影响纤维强度的形成,本文综述了棉纤维加厚发育期间纤维素生物合成过程中的物质变化、酶促作用,以及影响棉纤维素生物合成的因素。利用生理或分子生物学手段,研究纤维素生物合成的生理基础及其酶活性调节水平的基因表达特征,可以揭示棉纤维强度的形成机制,为进一步探索改善纤维强度的生理调控途径和运用分子手段培育高强纤维品种提供理论依据。