转基因抗虫棉种子品质性状的遗传效应及相关性分析

 采用二倍体种子数量性状遗传模型和统计分析方法,分析了陆地棉9个亲本和30个杂交组合的子指、种仁率、仁壳比、蛋白质含量、油分含量和棉酚含量等种子物理性状和营养品质性状的遗传效应、遗传率和遗传相关性。结果表明,所有棉子品质性状均受种子直接遗传效应和母体遗传效应的共同控制,种仁率还受到细胞质效应的影响。子指和仁壳比以母体显性效应为主,蛋白质含量以显性效应为主,油分含量和棉酚含量以母体加性效应为主。遗传相关性分析表明,棉子物理性状和营养品质性状间的显性遗传相关均达到极显著水平,其中子指与蛋白质含量呈极显著显性正相关,子指与油分含量和棉酚含量呈显性负相关。种仁率和仁壳比与3个棉子营养品质性状间的母体遗传相关均达到了极显著水平。     

新疆高品质陆地棉纤维品质性状遗传分析研究

 以9-1696×CCRI 35配置单交组合及其衍生世代,利用该组合的P₁、P₂、F₁、F₂、B₁和B₂ 6世代群体的纤维品质性状,采用世代平均值法、主-多基因混合遗传模型分离分析法对该组合纤维长度、整齐度、比强度和伸长率4个纤维品质性状做遗传分析。结果表明：（1）4个纤维品质性状均以加性遗传为主,同时检测出显著的上位性效应。经模型适合性检验,纤维长度和伸长率两个纤维品质性状符合加性－显性－上位性遗传模型。比强度和整齐度性状符合加性－上位性遗传模型。（2）比强度和伸长率符合两对加性－显性－上位性主基因＋多基因混合遗传模型,其主基因遗传率分别为：比强度（47.80%）、伸长率（20.07%）。纤维长度和整齐度遗传受主基因和多基因共同控制。     

陆地棉F_2纤维品质性状杂种优势的遗传分析

本研究根据加性─显性与环境互作的遗传模型，分析了陆地棉１０个杂交亲本和２０个Ｆ１五个纤维品质性状的两年试验资料，估算各项遗传方差分量和成对性状间各项遗传效应的相关，预测了不同年份Ｆ２杂种优势的遗传表现。各纤维品质性状主要受加性效应的影响。其中纤维长度、纤维强度和麦克隆值３个性状还受到基因型×环境互作效应的影响。基因型×环境互作效应对纤维整齐度和纤维伸长率两个性状影响均不显著。遗传相关分析表明，杂交后代皮棉产量与纤维长度、纤维整齐度、纤维伸长率和纤维细度间可进行同步改良，皮棉产量与纤维强度同步改良较为困难。杂种早代皮棉产量高的组合其纤维强度也较好。Ｆ２纤维品质性状杂种优势的均值一般较小。此外还分析了组合纤维长度、纤维强度和麦克隆值杂种优势在不同环境中的表现。     

转基因抗虫棉黄萎病田间消长模式研究

2008年和2009年利用田间病圃研究了17个转基因抗虫棉品种的黄萎病田间消长模式。基于各品种在不同调查时间点的2年病情指数进行聚类分析,可将供试品种划分为4种类型。分析发现,同一类型中不同品种的黄萎病田间消长模式相似,而不同类型间表现出明显差异。第Ⅰ类品种表现为在调查的前、中、后期病情指数较低,且其病指低于其它3类;第Ⅱ类品种在整个调查时期病情指数也较低,但全年有2个发病高峰;第Ⅲ类品种在调查前期病指较高,中期病指略有降低,后期病指快速上升,发病高峰期病指较高,其病指在整个调查时期高于第Ⅱ类;第Ⅳ类品种调查前期病指较高,中期病指降低,后期病指最高,全年有2个明显的发病高峰,且其病指在8月20日前的几个调查时期均显著高于其它3种类型。     

优异纤维品质陆地棉和转基因抗虫棉的杂种优势和亲子相关性

利用32个优异纤维品质陆地棉品种和8个转基因抗虫棉品种杂交配制了62个F1,研究F1的杂种优势强度及亲子相关性。结果表明:抗虫杂交棉具有极强的产量优势,在构成因素中,单铃重的优势最大,其次是衣分,而成铃数、子指表现为负优势。纤维品质性状的中亲优势较小,但具有较强的对照优势。抗虫棉F1的单铃重、纤维品质性状与双亲呈显著正相关。生育期、衣分性状只与父本呈显著正相关,果枝数与母本显著正相关,株高、成铃数等5个性状与双亲相关均未达到显著水平。     

陆地棉主要农艺与纤维品质性状的双列杂交分 析简

 本文利用加性-显性与环境互作的遗传模型（ADE模型）,分析8个陆地棉亲本及其F1在不同环境下的农艺和纤维品质性状,在估算遗传方差分量、遗传效应的基础上,分析各类性状间的遗传相关性,并预测F1和F2的杂种优势,为棉花杂种优势利用和新品种选育提供了较有价值的信息。研究表明,农艺与纤维品质性状的遗传主要受加性、显性和加性与环境互作效应控制。遗传相关分析表明,皮棉产量与纤维品质性状的显性相关系数值较大,利用杂种优势在早期世代可以得到协同改良,纤维品质性状间易实现协同改良。杂种优势分析表明,F₁和F₂的皮棉产量均具有显著的超亲优势,纤维品质性状的杂种优势不明显。     

单、双价转基因抗虫棉对棉铃虫适合度及其抗药性的影响

 室内以分别用转双价基因棉中棉所41（Cry1Ac+CpTI）、转单价基因棉中棉所44（Cry1Ac）和常规棉中棉所49（CK）连续筛选16代的AYBC、AYBT和AYCK棉铃虫种群为材料,分别继续用上述材料再连续筛选10代,研究抗虫棉对棉铃虫适合度及其抗药性的影响。试验结果表明：经室内连续筛选26代后,与AYCK对照种群相比,AYBC和AYBT种群的幼虫发育历期明显延长,蛹重、产卵量、卵孵化率均明显降低,蛹历期和雌虫百分率差异不显著;与AYBT种群相比,AYBC种群的幼虫发育历期明显延长,产卵量显著降低,蛹重、蛹历期、雌虫百分率和卵孵化率差异不显著。17－26代,AYBC种群与AYBT种群同一筛选代数间对Cry1Ac毒素的抗性倍数差异不显著,并且随着筛选代数的增加,AYBC和AYBT种群的抗性倍数都有所增加。     

新疆棉花纤维品质性状的QTL分析

 以自育高品质中长绒棉品种（新陆中9号提高系）9-1696为母本,与主栽品种中棉所35为父本配置单交组合,筛选出12对SSR引物在F₂群体和B1群体进行纤维长度、整齐度、比强度和伸长率4个纤维品质性状的QTL分析,采用区间作图法（LOD>2.0）,在F₂群体中检测到6个与纤维品质性状连锁的QTL位点。其中,检测到纤维长度、纤维整齐度、伸长率各1个QTL位点,比强度检测到3个QTL。在B₁群体中检测到2个QTL,分别与比强度和纤维长度连锁。     

棉花产量和纤维品质性状的遗传研究

 采用8×8不完全双列杂交分析法,对棉花产量因素、纤维品质性状的遗传效应及其遗传相关进行了研究分析,并将遗传相关分解为加性相关和显性相关。结果表明,在棉花产量因素中,皮棉产量和单株结铃数的遗传分别以加性效应、显性效应为主,而加性效应、显性效应对铃重和衣分的控制同等重要。其中,衣分受环境变异的影响最小。所以,在F₂～F₃代进行选择的效果较好;在品质性状中,纤维长度、比强度及麦克隆值的遗传均以加性效应为主,受环境变异影响均较大。棉花产量因素与品质性状之间的相关普遍表现为遗传相关大于表型相关,各性状之间的表型相关、遗传相关及加性相关类似,而显性相关则不同。遗传相关特别是加性相关可以指导选择育种,而显性相关对杂种优势的利用至关重要。     

棉纤维颜色与品质性状杂种优势关系研究

利用白、绿、棕、深棕4种纤维色泽种质共7种类型的杂交组合,分析了纤维色泽和品质性状的表现差异,以及品质性状杂种优势与纤维色泽深浅的相关性。结果表明:深棕色与绿色组合的平均超亲优势最强,白色与深棕色、深棕色与绿色组合的平均中亲优势表现较好。纤维长度、比强度和麦克隆值等性状亲本差绝对值与超亲优势的简单相关系数均达极显著相关,但其中亲优势则均未达显著水平。纤维色泽与纤维长度、比强度的超亲和中亲优势的简单相关系数分别为-0.3601和-0.4487、-0.3978和-0.3895,均达极显著水平;纤维色泽与F1纤维长度达极显著相关,其简单相关系数为-0.6045。育种上,在保证深纤维色泽前提下提高纤维品质,可利用深棕色与绿色、绿色与绿色和棕色与绿色组合。同时利用杂种优势可以达到同步改良彩色棉的纤维长度和比强度等性状的目的。但双亲纤维色泽越深,越不利于对彩色棉进行纤维品质的改良。     

转基因抗虫棉产量性状的遗传效应及其杂种优势分析

采用加性-显性与环境互作的遗传模型,分析了9个亲本和36个F1的皮棉产量、单株铃数、铃重和衣分的两年资料,估算了转基因抗虫棉各项遗传方差和成对性状间各项遗传效应的相关性.结果表明,转基因抗虫棉的产量性状受加性和显性效应共同控制,皮棉产量、铃重和衣分都以基因的显性效应为主,而单株铃数是以加性效应为主,单株铃数和衣分还具有基因与环境互作效应.遗传相关分析表明,转基因抗虫棉的皮棉产量与单株铃数的基因型和表现型相关系数都比较大而且比较接近;皮棉产量与单株铃数、铃重和衣分的加性相关系数都达到极显著水平,而且皮棉产量与单株铃数、衣分的数值比较大.利用亲本和F1的资料预测了F2基因型值和杂种优势,结果表明,转基因抗虫棉F2的皮棉产量、单株铃数、铃重和衣分的群体平均优势分别为4.0%、5.1%、-1.3%和3.2%,群体超亲优势分别为-7.3%、-6.0%、-4.2%和-0.5%.     

种子盐引发对转基因抗虫棉耐盐性的影响

以2个转基因抗虫陆地棉品种为材料,以其遗传背景品种为对照,研究种子引发对转基因抗虫棉在NaCl胁迫条件下的种子萌发和田间出苗的影响。结果表明,0.5%的NaCl处理显著地降低陆地棉种子发芽势和发芽率,其中转基因抗虫棉品种(中棉所41和浙905)的种子萌发和田间出苗率差于遗传背景亲本(中棉所23)。种子盐引发处理可以有效地缓解NaCl的胁迫作用,显著地提高种子的发芽势、发芽率和田间出苗率,显著地提高棉花种子的耐盐性。种子盐引发处理对转基因抗虫棉品种的效果优于非转基因抗虫棉的背景品种。引发剂种类对于其耐盐性的影响有一定的差异,以K2SO4的效果更好,且引发剂的浓度与引发时间之间存在着一定的互作效应,高浓度引发剂的处理时间宜短,而低浓度引发剂的处理时间应适当延长。     

高品质陆地棉与不同类型品种杂种的遗传及优势分析

 比较分析了高品质棉与高品质棉、常规品质转Bt基因抗虫棉杂交组合主要性状的遗传效应和杂种优势。结果表明,两类杂种的子棉产量存在极显著的加性和显性效应;高×高杂种的株铃数和铃重具有极显著的显性效应,高×常抗杂种受加性和显性效应共同控制;两类杂种的纤维品质性状以加性效应为主,但显性效应对纤维长度也起较大作用。高×高杂种的F₁子棉产量和株铃数具有正向超亲优势,高×常抗杂种表现为负向超亲优势;两类杂种的纤维长度和麦克隆值具有较小的正向平均优势,比强度具有负优势。高×高杂种可以在保持亲本良好品质的基础上,利用产量和产量性状的正向超亲优势来提高产量。     

陆地棉纤维细度相关性状的遗传及相关性分析

 利用主基因与多基因混合遗传模型的P₁、P₂、F₁、F₂四世代联合分析方法,研究了棉花纤维细度相关性状的遗传,进一步明确了主基因存在的普遍性。同时,对麦克隆值密切相关的纤维线密度及成熟度比率进行了F₂、F_2:3家系的主基因 多基因单世代分析,初步判定线密度也存在一对主基因。性状间的遗传相关分析表明,麦克隆值及成熟度比率与整齐度分别呈极显著正相关和不相关,该两个性状与其它性状的相关性两个世代表现不一致;线密度与整齐度呈正相关,与伸长率呈极显著负相关,与长度、强度及衣分不相关。线密度与各性状的相关性要比麦克隆值和成熟度比率稳定,受环境影响小,有必要加强线密度的选择及深入研究。     

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。     

河北省转基因抗虫棉花品种纤维品质分析

从2004年开始河北省棉花品种审定进入了除短季棉品种之外全部为转基因抗虫棉品种的新阶段,5年间共审定转基因抗虫棉花品种65个,本研究对其纤维品质性状进行了分析。结果表明:上半部平均长度集中在27.1~32.7 mm,86.2%品种属于Ⅱ型;比强度集中在24.6~32.0 cN/tex,53.85%品种属于Ⅲ型,没有Ⅰ型品种,20%品种低于Ⅲ型;马克隆值集中在3.6~5.3,13.84%品种属于Ⅰ型,83.08%品种属于Ⅱ型。2004-2007年,纤维品质逐年变好,但由于2007年吐絮期长时间降雨,造成2008年纤维品质出现了下滑。总的说来,我省转基因抗虫棉品种没有上半部平均长度≥31 mm,比强度≥34 cN/tex,马克隆值在3.7~4.2的综合表现Ⅰ型的品种,主要表现在比强度没有Ⅰ型品种,因而,我们的应该加强培育高比强的棉花新品种。     

高品质转野生荠菜凝集素基因棉花的获得

利用花粉管通道转基因技术,将DE35S启动子驱动的野生荠菜凝集素(WSA)基因导入10个高品质棉花品种(系)。所使用的转基因表达载体还含有选择标记基因NPTⅡ(卡那霉素抗性基因)和Ω序列,以利于转基因植株的筛选以及WSA基因的高效表达。对转化当代3197棵棉苗的检测结果表明,4.88%植株具有卡那霉素抗性(Kan )。根据野生荠菜凝集素基因序列设计一对特异性引物,对156个Kan 植株进行PCR检测,筛选出45个转WSA基因棉花工程植株。45个株系纤维品质测定结果表明,获得了9个高品质转WSA基因棉花株系。并对植物基因工程研究中以NPTⅡ作为标记基因的局限性以及一些转WSA基因棉花株系纤维强度变劣的原因进行了探讨。     

低酚棉产量、纤维品质性状的遗传分析

本文以32个低酚棉品种（系）为材料,对10个产量、纤维品质性状进行的遗传分析结果表明：低酚棉多数产量构成因素与皮棉产量为正相关,提高衣指、降低籽指虽可提高衣分和单株结铃数,但不利于增加单铃重;高产、优质的矛盾主要表现在纤维长度、比强度与衣分和单株结铃数有较强的负相关。在较大群体的基础上,通过早代的正向选     

转兔角蛋白基因改良棉纤维品质研究

通过花粉管通道转基因技术,将E6启动子驱动的兔角蛋白基因导入高产棉花品种苏棉16号。所用转基因表达载体还含有选择标记基因NPTⅡ(卡那霉素抗性基因)及Gus报告基因。对转化体后代的检测结果表明,T1代有2.1%呈现Gus阳性,在Gus阳性株中84.6%具有卡那霉素抗性。用依据E6启动子序列和兔角蛋白基因序列设计的两对引物,对经过上述筛选的植株进行PCR检测,多次重复,最终确定3株结果稳定的转兔角蛋白基因棉株。从品质分析结果看,这3个株系成熟棉纤维的品质部分得到改良,尤其比强度有较大幅度提高,与转基因受体相比平均提高6.3cN·tex 1。