新疆陆地棉体细胞培养与植株再生研究现状分析

高效的棉花体细胞胚胎发生体系是以体细胞胚途径获得转基因棉花新品种的重要技术条件。本文主要综述了近年来新疆陆地棉体细胞胚胎发生的研究进展,分析影响棉花体细胞胚发生以及提高植株再生效率的主要因素。结合本单位的研究结果探讨新疆陆地棉体细胞培养过程中存在的主要问题,并对该技术的发展前景做了展望。     

近5年新疆陆地棉纤维品质情况分析

以2015～2019年我国棉花纤维品质公证检验检测数据为研究内容,分析了新疆棉花品质状况和演变趋势.结果表明,新疆总体棉花纤维长度呈整体上升趋势,年均上升0.13 mm,其中2015～2018年持续上升、2019年有所下降;断裂比强度整体上升了0.18 cN/tex,年际间略有波动,断裂比强度强级及以上占比有所上升;纤...     

新疆陆地棉矮化材料的问题分析

利用陆地棉矮化材料,研究植株矮化进程及相关性状表现,结果表明：陆地棉植株高度可以逐步矮化,但需要结合陆地棉植株的产量空间、株型结构、生长势减弱、根系不发达、矮化性状不稳定等因素,因而提出了陆地棉矮化材料“丰产性与株高、矮化形式和稳定性、生长势和根系减弱”等问题与讨论。     

浅谈陆地棉矮化材料在新疆的利用及选育

随着陆地棉规模化、标准化等先进的种植方式的推广,要求棉花品种的一致性(纯度)越来越高,其中,陆地棉株高的矮化及整齐度成为重要的影响因素.本文浅述了近10年来,新疆农业科学院核技术生物技术研究所通过离子束辐照及国内外引进,获得了一批综合性状较优的陆地棉矮化材料,并进行了杂交选育和利用,为陆地棉株高矮化育种提供参考.     

2006—2014年新疆陆地棉纤维品质变化规律

以2006—2014年我国棉花纤维公证检验检测的新疆陆地棉纤维品质数据为研究对象,明确了新疆棉花纤维品质的整体状况及发展趋势。结果表明,棉花纤维长度、断裂比强度、长度整齐度指数整体呈现下降趋势,年均下降0.05mm、0.14cN·tex-1和0.1百分点,新疆地方棉区纤维品质总体优于新疆兵团棉区;纤维长度、比强度中上等级所占比例明显下降,中低等级增加较快;整齐度指数中上等级占比呈现不同程度上升;马克隆值表现出A级所占比整体下滑、B级微升、C级逐年增加趋势。     

新疆陆地棉育种性状选择效果分析

本文通过对西北内陆棉区南疆亚区和北疆亚区１７个区试品种（系），１４个主要经济性状的变异分析表明，目前，无论是南疆还是北疆，高产优质育种的突破性性状选择都应在稳定铃数并保持单株结铃８个左右的基础上，重视铃重的选择。其次北疆亚区还要重视衣指、子指、吐絮快而集中性状的选择，品质改良以提高单纤维强力和纤维成熟度为主要选择性状；南疆亚区也要重视子指、衣指、吐絮快而集中性状选择，品质改良以提高单纤维强力和麦克隆值为主要选择性状。     

新疆陆地棉早熟性与农艺性状相关关系的研究

在新疆特定生态条件及栽培模式下,对８５份陆地棉品种的果枝始节、主茎节间长度、株高３个高度农艺性状与生育期长短相关关系的研究结果表明,早熟性与果枝始节高低有着极显著的正相关,与主茎节间长度及株高则有着不显著的正相关和负相关。说明主茎节间长度及株高受环境因素影响较多。利用果枝始节对品种进行早熟性的选择是可行的。     

新疆杂交陆地棉温室穴盘育苗技术

采取育苗移栽方式可使棉花生育进程提前，延长生育期，大大降低种植杂交陆地棉生育期较长的风险，充分发挥杂交棉单株的个体优势，同时又可有效地避开早春时节频繁的自然灾害，是重盐碱地和重黏性地取得全苗的有效途径，也是夺取棉花高产、早熟、优质的有效途径。结合杂交棉育苗移栽及配套栽培技术研究项目的实施，总结出新疆杂交陆地棉温室穴盘育苗技术，供生产实践参考。     

新疆60份引进陆地棉资源主要性状的遗传差异分析

为拓宽棉花育种的遗传基础,在广泛收集国外种质资源的基础上,筛选优良种质资源作为育种亲本.以60份中亚地区引进的棉花种质资源为试验材料,进行主要表型性状与纤维品质的变异系数、遗传多样性指数及性状间的相关性分析,并以主要农艺性状为指标进行了聚类分析.结果 表明:叶色、株型、铃形等6个表型质量性状的遗传多样性指数在1.42与11.32之间;在8个农艺产量性状中,单株铃数的变异系数最大(36.02％),第一果枝位节数(31.15％)和单铃重(29.89％)变异较为明显,生育期的变异系数最小(5.01％);在5个纤维品质性状中,伸长率的变异系数最大(16.99％),整齐度指数的变异系数最小(1.95％),相较于农艺产量性状,纤维品质性状的变异系数均较小.13个性状的遗传多样性指数范围为0.91 ～2.07,以整齐度指数最大(2.07),单铃重最小(0.91);相关性分析表明各性状之间均呈极显著正相关或负相关;聚类分析表明60份材料可聚为五个类群,Ⅰ、Ⅱ类共有30份种质资源,其纤维品质性状较好、籽指较高,可作为改良棉纤维品质的杂交亲本来利用,Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ类共有30份种质资源,其表现为高衣分、高果枝节位,但纤维品质一般.     

陆地棉抗枯萎病细胞系再生株后代的抗性鉴定

利用诱变剂处理外植体，对其形成的愈伤组织进行了耐枯萎病菌毒素的筛选。对耐毒细胞系再生株当代及其后代进行了室内外鉴定分析。再生株的抗病性显著增加，但后代分离不符合孟德尔规律，且难以稳定。对再生株进行选择可获得抗性大为改善的单株后代。     

陆地棉主要性状对丰产性选择效果的研究

研究了陆地棉主要植株性状对选择皮棉产量的效果。结果表明 ,衣分、株高、第一果枝高度、株铃数均与皮棉产量呈极显著正相关 ,抗倒伏性与皮棉产量呈显著正相关 ;伏前桃数、黄萎病指、铃期和铃重均与皮棉产量呈负相关 ,且伏前桃数与皮棉产量呈极显著负相关。通径分析表明 ,株铃数、衣分、伏前桃数及抗倒伏性可直接用于皮棉产量的选择 ,株高、第一果枝高度、铃重、铃期及黄萎病指不能直接用于皮棉产量的选择。 9种植株性状对皮棉产量的选择效果为衣分 >株铃数 >抗倒伏性 >株高 >伏前桃 >第一果枝高度 >铃重 >铃期 >黄萎病指。     

甘蓝型油菜分枝高度指数与植株性状、产量和品质的关系

为了研究甘蓝型油菜分枝高度指数与植株性状、产量和品质的关系,以10个年度的国家冬油菜新品种区域试验总结资料为依据,分析分枝高度指数与芥酸、硫甙、含油率、株高、分枝部位高、有效分枝数、主花序长度、主花序有效角数、单株有效角数、每角粒数、千粒质量、单株产量、单位面积产量的相关性。结果表明：分枝高度指数与硫甙、含油率、有效分枝数、主花序长度、单株有效角数、每角粒数、千粒质量、单株产量、单位面积产量均呈极显著负相关,分枝高度指数降低,油菜群体含油率增加,有效分枝数、单株有效角数和每角粒数增多,主花序长度增长,千粒质量、单株产量和单位面积产量均提高。逐步回归分析表明,含油率、分枝高度指数、有效分枝数、主花序有效角数、单株有效角数、每角粒数、单株产量对单位面积产量有极显著影响。分析结果可为油菜育种中筛选理想的株型指标和油菜抗倒性评价提供参考。     

提高陆地棉体细胞胚胎发生和再生植株率的研究

试验就提高陆地棉体细胞胚胎发生频率和胚状体质量进行了深入的研究；对再生植株的微繁技术进行了初步的探讨。我们认为在棉花育种实践中进行快速繁殖以及杂种优势的固定具有一定的利用价值。     

陆地棉显性无腺体近等基因系的培育

用３个不同类型的陆地棉品种为轮换亲本与海岛棉显性无腺体种质材料进行杂交和连续１０次回交，育成３个陆地棉显性无腺体近等基因系。育成的显性无腺体近等基因系除腺体性状外，其余性状均为陆地棉类型，且基本与对应的轮换亲本相同。     

基于光特征的新疆机采棉高产创建全程塑形调控技术

通过新疆机采棉高产创建的实践,在向"温"要产量的基础上挖掘从光要产量,因而总结了新疆机采棉全程塑形调控技术。本文从棉花种植21个关键环节阐述了塑形调控技术的目标与措施,打破了新疆以往只注重棉花群体优势,忽视个体优势不足问题,实现棉花促早发、生殖前移、生殖量增加、多结铃、结优质铃,从而达到高产稳产、提质增效的目的。塑形调控技术能塑造合理的群体、个体结构,提高肥水利用效率,实现棉农增产增收,提高新疆棉花综合生产能力和水平。     

在新疆棉区应用GOSSYM模型进行水肥合理调控研究

应用经过在新疆棉区用系５、新陆早４号两个品种进行有效化后的ＧＯＳＳＹＭ棉花模拟模型，模拟分析了根据田间水分胁迫及时地进行灌溉和适量施肥的重要性；并指出通过水肥合理调控提高产量的潜力很大；同时也为今后运用ＧＯＳＳＹＭ模型指导生产实践提供了依据。     

高产小麦花后植株氮素累积、转运和产量的水氮调控效应

为给高产小麦合理灌溉和氮肥施用提供科学依据,以小麦品种豫麦49-198为材料,在豫北高产麦田研究了不同水、氮处理对小麦花后植株氮素吸收、累积和转运的影响。试验采取灌水与施氮量两因子裂区设计,其中灌水为主区,设全生育期不灌水(W0)、拔节期灌1水(W1)和拔节水+开花水灌2水(W2)3个水平;施氮量为副区,设置4个水平,即每公顷施纯氮量0kg(N0)、180kg(N1)、240kg(N2)和300kg(N3)。结果表明,W1和W2下小麦籽粒产量较W0分别提高16.6%和25.6%,蛋白质产量分别提高14.2%和19.2%。籽粒产量和蛋白质产量的提高与氮素积累和转运有关。灌水增加了茎鞘、叶片和颖轴的氮素累积量,提高了茎鞘氮素转运效率和贡献率,但减小了叶片氮素转运量、转运效率和贡献率。施氮可显著增加小麦花后植株氮素累积量及氮素转运量,进而提高小麦籽粒氮素累积量和蛋白质产量。与N0相比,成熟期N1、N2和N3籽粒氮素累积量分别增加44.9%、59.3%和60.2%,叶片贡献率分别增加60.2%、40.9%和61.5%,籽粒产量分别提高75.3%、73.5%和79.8%。水氮互作显著影响叶片氮素累积量和氮素转运效率,但对籽粒产量和蛋白质产量影响不显著。综合来看,在豫北高产条件下,不灌水或灌1水时小麦适宜施氮量为180~240kg·hm-2,灌2水时适宜施氮量为240kg·hm-2。     

植物激素及其对水稻植株发育调控的研究进展

随着我国科技力量的飞速发展,科学家们在激素受体基因分离鉴定、激素控制株型以及激素间的相互作用等方面取得了突破性进展,其中生长素(IAA)在协调体内外调节机制中起着不可或缺的作用;细胞分裂素(CTK)可以通过对细胞分裂与分化的调节而参与对水稻生长发育的调控;赤霉素作为植物生长的必需激素之一,调控植物生长发育的各个方面,如:种子萌发,下胚轴的伸长,叶片的生长和水稻开花时间等;脱落酸(ABA)同样也是一种重要的植物激素,受到生物胁迫和非生物胁迫的调控,在水稻对胁迫耐受性和抗性中发挥着重要作用;乙烯(ETH)则是一种多功能的植物激素,它在水稻生长发育和应对生物及非生物胁迫过程中起着重要作用。本文着重阐述了近几年植物激素在生理学研究方面的研究进展,提出了我国在植物激素研究领域的未来发展方向与趋势,同时也展望了植物激素研究对水稻重要农业性状改良的意义。     

新疆彩色棉体细胞胚状体的发生及植株再生

以彩色棉栽培品种“新彩 3号”、“新彩 4号”等无菌苗下胚轴为诱导材料进行了组织培养 ,研究了不同基因型及诱导培养基中添加多种激素 2 ,4-D、NAA、IAA、ZT与 KT组合时 ,对愈伤组织诱导及体细胞胚胎发生的影响。实验结果表明在培养基中 2 ,4- D0 .0 5～ 0 .1 mg·L-1,KT0 .1～ 0 .2 mg· L-1时诱导效果最佳 ,产生了颗粒状、分散性好、淡黄色的胚性愈伤 ,胚性愈伤经分化培养基继代 2～ 3次后获得萌发胚 ,萌发胚在生根培养基培养数日后 ,形成了根、子叶、真叶完整的再生植株。并且不同基因型品种愈伤组织和胚胎发生能力表现有所差异。这是国内首次报道利用体细胞胚胎发生获得彩色棉再生植株。     

近20年新疆水稻生产发展及影响因素分析

以新疆各水稻种植区域生产数据为基础,分析了1995-2014年新疆各区域水稻产量时空变化特征及其主要影响因素。结果表明,1995-2014年的20年间,新疆水稻总产增加了58.0%;北疆南部的水稻总产最高,2010-2014年其总产占新疆水稻总产的46.7%,其次是南疆北部(占比为36.5%)和南疆西南部(占比为16.7%),北疆北部占比最低。1995-2014年新疆水稻种植面积增加了2.3%。2010-2014年北疆南部水稻种植面积占新疆水稻种植面积的46.2%,南疆北部占34.1%,南疆西南部占19.7%,北疆北部占比最小。1995-2014年新疆水稻单产增加了54.3%,是总产增加的主要原因;各区域平均单产从高到低依次为北疆南部(8 593.5 kg/hm~2)、南疆北部(8 179.1 kg/hm~2)、南疆西南部(6 933.3 kg/hm~2)和北疆北部(3 144.7 kg/hm~2)。因此,稳定水稻种植面积是增加新疆水稻总产的基本条件;选育抗旱、耐低温、高产优质的粳稻品种,研发推广高产高效栽培技术和防灾减灾技术,提高单产,是新疆水稻总产稳定增加的主要途径。