3个黄褐棉近等基因系的选择及评价

为了发掘利用黄褐棉的优异基因并用以改良陆地棉纤维品质,通过陆地棉与黄褐棉种间杂交构建了一套回交高世代群体,通过标记辅助选择及纤维品质鉴定选出3个近等基因系。结果表明,所选的近等基因系遗传背景与陆地棉亲本基本相同,仅在少数几条染色体上具备黄褐棉渐渗片段,这些渐渗片段主要集中分布于1号、14号以及19号染色体。3个近等基因系的纤维强度表现突出,纤维细度优良,有望通过精细定位发现控制纤维强度及麦克隆值的QTL,同时这3个近等基因系可以作为种质资源供纤维强度和细度改良育种应用。     

陆地棉遗传图谱构建及产量和纤维品质性状QTL定位

利用3 458对SSR引物筛选陆地棉中棉所35和渝棉1号间的多态性引物, 获得173对。以多态性引物检测(渝棉1号×中棉所35)F₂群体180个单株的标记基因型, 共获得178个标记位点。构建的遗传连锁图谱包括148个标记, 36个连锁群, 总长1 309.2 cM, 标记间平均距离8.8 cM, 覆盖棉花基因组的29.5%。36个连锁群中的28个分别被定位于20条染色体, 8个连锁群未定位于染色体。以渝棉1号×中棉所35的F₂、F_2:3群体的产量、纤维品质性状鉴定结果, 利用区间作图方法, 检测到4个产量性状QTL, 即2个衣分(LP)、1个铃重(BW)、1个籽指(SD); 5个纤维品质性状QTL, 即1个纤维长度(FL)、2个纤维比强度(FS)和2个纤维细度(FF)。LP1、BW、SD、FL和FS1被定位于第7染色体, LP2、FS2、FF1和FF2被分别位于第15、21、9和20染色体。5个纤维品质QTL的有利等位基因均来源于渝棉1号。     

陆地棉两个纤维突变体的遗传分析

用新乡小吉无絮与TM-1和徐州142无絮杂交,用新乡小吉无绒有絮突变体与新乡小吉无絮、徐州142无絮以及隐性光子n2杂交,共配制5个F2组合和2个F2∶3家系来分析这两个棉纤维突变体的遗传.遗传分析表明:新乡小吉无絮与TM-1在纤维和短绒发育方面存在至少2个位点的差异;新乡小吉无绒有絮突变体是新乡小吉无絮控制纤维发育基因发生显性突变造成的,两者在棉纤维发育上仅有1个位点的差异.等位性测验表明,控制新乡小吉无絮纤维和短绒发育的基因与控制徐州142无絮基因等位;控制新乡小吉无绒有絮突变体纤维和短绒发育的基因与隐性光子n2等位.不论采用那种分析方法,新乡小吉无绒有絮突变体与新乡小吉无絮都仅存在一个纤维发育基因的差异.     

岱字棉来源的陆地棉种质资源的遗传多样性分析

岱字棉曾经作为中国陆地棉种质资源的重要亲本来源之一,促进了中国陆地棉种质资源的创新与发展,为了进一步挖掘具有优良性状的棉花种质资源及为高效利用优异种质提供一定的科学依据.本研究围绕岱字棉来源的147份陆地棉种质资源的纤维品质性状和主要农艺进行各类分析,包括相关性分析、变异分析、主成分分析和聚类分析.结果表明岱字棉来源的...     

Uniqueness of the Gossypium mustelinum Genome Revealed by GISH and 45S rDNA FISH

Gossypium mustelinum [-(AD)4"] is one of five tetraploid species in Gossypium.Three pairs of nucleolar organizer regions (NOR) in (AD)4 were detected by FISH with 45S rDNA as a probe,they also were observed with genomic DNA (gDNA) from Gossypium D genome species as probes.Of the three NORs or GISH-NORs,one was super-major and other two were minor,which was distinctly different from other tetraploid cottons.     

陆地棉纤维品质遗传基础的分子标记剖析

利用冀棉5号和Acala3080两个陆地棉品种杂交产生分离群体,以SSR、RAPD和SRAP三种方法进行纤维品质性状的分子标记分析。结果从1120对(条)引物中仅筛选到46对(条)多态性引物,获得54个多态性位点并进行标记间的连锁性分析。分别以F2和F3的纤维品质性状进行单标记分析,检测出与纤维长度相关的显著标记5个,与纤维整齐度相关的显著标记1个,与纤维比强度相关的显著标记3个,与纤维伸长率相关的显著标记6个,与纤维麦克隆值相关的显著标记4个。其中同时控制长度、伸长率和麦克隆值的标记1个,同时控制长度和比强度的标记1个且在两个世代均被检测到。对纤维比强度和麦克隆值各检测到一对显著互作的标记,分别以显加互作和显显互作为主。     

陆地棉棕色纤维色泽的遗传效应

以2个棕色和3个白色纤维陆地棉做完全双列杂交,分析陆地棉棕色纤维的遗传效应、长绒与短绒的遗传相关及F1的色泽差异。用扫描仪获取长绒和短绒图像,利用Photoshop 9.0获取图像RGB信息、量化纤维色泽。按照QGAStation软件中的ADM和AD模型,采用MINQUE法分析,调整无偏预测法(AUP)预测各遗传效应值。结果表明,棕色棉的长绒和短绒的遗传规律一致,其加性和显性遗传方差均极显著,其中,长绒的加性遗传方差比率为0.8501,约为显性遗传方差比率的6倍,短绒的加性遗传方差比率为0.8726,约为显性遗传方差比率的8倍;相关分析显示长绒和短绒的基因型和表现型均达显著相关,基因型相关系数达0.9935;5个亲本加性效应均不相同,但均达极显著水平,其中,棕色棉为正效应,白色棉为负效应。说明棕色纤维陆地棉的长绒和短绒色泽的遗传变异主要来自加性和显性效应,其中加性效应起主导作用;长绒和短绒的色泽遗传存在连锁和互作;因不同品种(系)的加性效应大小不同,造成不同F1纤维色泽的表现差异。     

农杆菌子房注射法对棉花的活体转化

采用根癌农杆菌直接注射子房,对8个棉花栽培品种进行活体方式的遗传转化.为了确立注射细菌的适宜时期,先采用含考马斯亮蓝染料的菌液对授粉前3d(-3 DPA,days post-anthesis)至授粉后2d(2DPA)的棉花子房进行注射,观察到细菌(染料)可以在-2 DPA至授粉后24h之间进入子房.为了避免注射对花柱的...     

陆地棉Li1纯合显性不致死重组体的遗传分析

极短纤维突变体Li₁自国外引入本实验室后,出现了纯合致死现象。而在杂交组合(Li₁×XZ142 FLM)的后代中意外发现了一些Li₁基因纯合的突变体株系,其自交后代均为极短纤维。这种Li₁基因显性纯合不致死突变体被命名为Li-R重组体。本实验利用Li-R重组体分别与TM-1、海7124及突变体Li₁新组配了3个F₂群体,对Li-R重组体进行遗传分析。组合Li-R×XZ142 FLM、Li-R×TM-1、Li-R×海7124及Li-R×Li₁的F₂后代的分离结果均表明, Li-R重组体的纯合显性不致死表型是由2对基因控制的,一个是显性基因Li₁,另一个是来自XZ142 FLM的隐性基因li_a。其中的li_a基因是本实验室新提出的一个基因。因而Li-R的基因型就是li_ali_aLi₁Li₁;并由此推断,Li₁纯合致死突变体的基因型是Li_aLi_aLi₁Li₁,XZ142 FLM的基因型为li_ali_ali₁li₁,1929年发现的Li₁显性杂合突变体的基因型为Li_aLi_aLi₁li₁。利用(Li-R×TM-1)F_2:3进一步分析Li-R中的新基因li_a的等位性,发现li_a与控制纤维起始发育的基因li₃、n₂均不等位。新基因li_a的提出,进一步丰富了纤维发育基因资源。     

天然绿色棉与海岛棉远缘杂交研究初报

用天然绿色棉GC1011（Gossypium hirsutum L.）和白色海岛棉324（Gossypium barbadense L.）配置杂交组合,F1各单株之间性状稳定一致,F2疯狂分离,经5年连续选择,获得了四个较稳定的杂种新品系,即G324-1、G324-6、324-15和324-24,其纤维品质优良,纤维天然绿色。纤维长度、衣分、及籽棉产量都比GC1011有所提高,其纤维长度分别为28.3mm、27.8mm、28.5mm、28.1mm,衣分分别为25.5%、25.2%、25.8%和28.4%,平均籽棉每公顷产量分别为4962kg、4936.5 kg、4929kg、和4956 kg,均超过了绿色棉亲本GC1011,并具有较强的抗枯萎病和抗蚜虫能力,可以在生产上推广应用。     

低酚棉棉子品质性状的遗传分析

利用ＡＤＭ模型对棉子品质性状的遗传分析结果表明，壳指、仁指、仁壳比、种仁率和种仁蛋白质指数存在母体效应，其中蛋白质指数的母体效应还大于加性和显性效应。子指主要受显性效应控制，且不存在母体效应，其它四个棉子物理品质性状的显性效应大于加性效应，但年度间存在差异。蛋白质含量、油分含量和油分指数不存在母体效应。所有棉子品质性状的狭义遗传率均较低。仁指可作为棉子物理品质性状改良的选择指标；棉子营养品质的选择在很大程度上取决于快速、可靠的检验方法的建立和完善。ＩＳＡＢＣ４ｇｌ可用于棉子物理品质性状的改良，浙棉９号可用于棉子营养品质性状的改良。这两个品种的杂种后代，棉子品质有较强的杂种优势。     

Development of Gossypium hirsutum lines with cytoplasmic bollworm tolerance from Gossypium arboreum and Gossypium tomentosum

American cotton [Gossypium hirsutum (L.)] grown in India belongs to the race Latifolium. It is prone to bollworms [Helicoverpa armigera (Hubner), Erias vitella (Fabricius), Pectinophora gossypiella (Saunders)] infestation which causes considerable crop loss. Two breeding lines ‘Bikaneri (BN)‐arboreum (ARB)‐16’ and ‘BN‐tomentosum (TOM)‐277’ are cytoplasmic diverse genetic stocks. They were developed by crossing experimental lines ‘Delta Branch Experiment Station (DES)‐ARB16’ and ‘DES‐TOM277’ (non‐recurrent parents) with G. hirsutum‘BN’ (recurrent parent). Compared with BN these stocks possessed higher amount of gossypol, flavonol and phenol contents in leaves, stem and square. Plants were tolerant to bollworms and inherited comparable agronomic properties (yield, boll weight, plant height, number of monopods and sympods and fibre quality). Cotton breeders can use these lines for breeding cotton resistant to bollworm.     

陆地棉12个农艺性状的基因效应估计

本文采用世代均值分析方法对４组陆地棉的Ｐ１、Ｐ２、Ｆ１、Ｆ２、Ｂ１和Ｂ２６个家系的１２个农艺性状的基因效应进行了估计。结果表明，单株铃数、衣分、纤维长度的遗传较复杂，大多数组合除有加性和显性效应外，尚有不可忽视的上位性效应；９个有关早熟和产量性状的遗传较简单，主要是加性遗传效应，显性效应和上位性效应在一些组合里也有出现。     

Induction of Embryogenic Callus in Gossypium barbadense L. and Gossypium hirsutum L. by Hormone Treatments

The aim of this study was to induce embryogenic callus from various cultivars of cotton in tissue culture, so that a stable and efficient regeneration system could be developed to produce new cotton varieties for cultivation in Xinjiang. The explant materials were hypocotyls of the main cotton cultivars grown in Xinjiang, i. e. Xinhai 25, Xinhai 16, Xinluzao 39, and Xinluzao 42. We tested the effects of different combinations of two hormones (kinetin, KT; 2,4-dichlorophenoxyacetic acid, 2,4-D) on induction of callus from these explants. Calli were produced by the explants under four different combinations of hormones in the media. The optimal hormone combination to induce callus from Gossypium hirsutum explants was 0.1 mg·L^-1 KT + 0.05 mg·L^-1 2,4-D, while that to induce callus from Gossypium barbadense explants was 0.1 mg·L^-1 KT + 0.1 mg·L^-1 2,4-D. Hormone-free medium and medium containing double to the normal concentration of KNO₃ promoted the emergence of embryogenic callus. Filter paper placed under the medium promoted somatic embryo growth and regeneration of the root system. The differentiation and embryogenesis processes occurred more rapidly in G. hirsutum explants than those in G. barbadense explants. Using this protocol, normal plantlets of these cotton cultivars with strong roots were produced within 10 to 12 months. These methods could be used to increase the number of cotton genotypes that can be regenerated in tissue culture.     

陆地棉转录因子的染色体定位

利用植物转录因子PTFD数据库1 116条陆地棉转录因子DNA序列设计的1 455对SSR引物,筛选陆地棉品种/品系渝棉1号、中棉所35、7235和T586,获得66对多态性引物。它们涉及到27个转录因子家族的64个转录因子,其中渝棉1号与中棉所35间23对多态性引物,渝棉1号与T586间30对多态性引物,渝棉1号与7235间33对多态性引物。以多态性引物检测对应重组近交系群体,共获得93个位点。其中,(渝棉1号×中棉所35)群体23个位点,(渝棉1号×T586)群体32个位点,(渝棉1号×7235)群体38个位点。利用转录因子SSR位点与实验室已定位的SSR位点进行遗传连锁分析,将84个位点定位于23条染色体上,其中32个位点分布于A染色体组,52个位点分布于D染色体组。     

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。