基于45S rDNA和雷蒙德氏棉gDNA为探针的草棉FISH核型研究

 草棉基于荧光原位杂交（FISH）的核型公式为2n = 2x = 26 = 16m + 10sm (6 sat),短臂和长臂的相对长度分别为1.43～4.14和3.34～5.18,染色体长度比(最长与最短染色体的比值)是1.63。染色体组有6个随体,都定位在最后3条染色体的短臂上,其中位于第12和第13号染色体的随体在DAPI和罗丹明镜像中明显可见,但位于第11号染色体的随体在DAPI镜像中观察不到。检测到6个(3对)NOR信号,与随体同位,1对位于染色体端粒,2对紧接着丝粒。雷蒙德氏棉基因组DNA（gDNA）作探针时,在体细胞染色体上检测到GISH-NOR,其数量、位置和大小与45S探针的NOR相同,说明FISH核型比以前常规核型（非FISH核型）更精确。结合本试验室其它FISH资料,推断A基因组棉种在作为供体形成异源四倍体棉种以来,一些串连重复序列如rDNA可能发生了很大变化,包括扩增、易位或缺失等。对于D基因组特有的GISH-NOR的一个可能解释,就是D基因组棉种的rDNA拷贝数远远多于A基因组棉种。NOR或者GISH-NOR位点等方面的进一步研究,有助于探讨rDNA基因进化和功能,并作为一种标记应用于棉属构建染色体序号定位的物理图谱。     

棉花转基因材料的获得及主要农艺性状变异分析

 利用不同棉花受体材料进行花粉管通道法遗传转化研究。通过卡那霉素鉴定、抗虫性鉴定和PCR分子生物学鉴定,证明已成功将Bt基因转化到泗棉3号、辽棉15、中棉所19、中棉所29母本、中棉所35、中棉所36等棉花材料中。通过对转基因材料后代与非转基因材料的铃重、衣分和纤维品质等差异分析,发现花粉管通道转基因后代材料存在广泛的变异。     

棉花育种南繁的播种策略

南繁指在南方利用冬季温暖的气候条件再进行的种植,又称冬季南繁或简称冬繁.作物南繁主要是育种材料的加代,以加快育种速度:或者是新品系(品种)的扩繁或杂交制种,以增加原种、良种或杂交种的种子量.棉花的南繁主要在海南岛进行,根据计划实施主体或工作目标的不同可分为产业南繁和科研南繁,前者任务是新品种的早代繁殖或杂交制种,实施主体往往是企业,目的是新品种的尽早产业化:科研南繁实施主体往往是科研单位,任务是科研试验,内容很多,但主要是以缩短品种育成周期为目标的育种南繁.     

棉花功能基因组研究进展

棉花是重要的经济作物。近年来棉花功能基因组研究发展迅速,高通量测序技术应用于棉花研究,二倍体和四倍体棉花基因组测序陆续完成,棉花全基因组重测序及关联分析相继涌现,大量的棉花功能基因被分离鉴定。本文回顾了棉花功能基因组研究的历程,重点介绍了棉花基因组测序和棉花栽培品种全基因组关联分析相关研究成果,并总结了棉花纤维和腺体发育中的关键功能基因及棉花抗旱、抗盐碱等功能基因研究进展,为全面了解棉花重要农艺性状形成的遗传基础和棉花遗传改良提供理论参考。     

改良CTAB法快速提取棉花DNA

针对棉花（Ｇｏｓｓｐｉｕｍ）富含棉酚、多糖等其它次生干扰物质这一特点而设计的一种快速分离和纯化棉花总ＤＮＡ（ｇＤＮＡ）的方法。该方法是对ＣＴＡＢ（ｃｅｔｙｌｔｒｉｍｅｔｈｙｌａｍｍｏｎｉｕｍｂｒｏｍｉｄｅ）法的改良，它在ＣＴＡＢ法的基础上，首先用ＤＩＥＣＡ（ｄｉｅｔｈｙｌｄｉｔｈｉｏｃａｒｂａｍｉｃａｃｉｄ）抑制酚氧化酶的活性，然后用活性炭和ＰＶＰ４０（ｐｏｌｙｖｉｎｙｌｐｙｒｒｏｌｉｄｏｎｅ）排除棉酚等其它次生干扰物质。试验证明，该方法比较简便、快速、经济、有效，得到的ｇＤＮＡ完全可以满足ＰＣＲ等分子生物学分析。     

2004年自然突变棉花收集简报

受农业部种植业司委托 ,本所自 2 0 0 1年面向全国系统收集棉花的自然突变材料 ,工作进展较快。 2 0 0 4年收到有关棉花自然突变的信息报告近5 0人次 ,根据报告者的描述初步确认可能是真正突变的材料共 31份 ,并进行了收集 ,具体结果见表 1。收集的方式以要求提供种子为主 ,同时对重点或特殊材料 (如不育的 )采取了挖移植株或取枝条等方法。与前三年工作相比较 ,2 0 0 4年度信息量和收集到的突变材料均有明显的增加 ,来源于全国1 0个省自治区 ,主要是基层工作的技术员或有一定专业水平的棉农 (专业户 )。表 1中“临时名称”是对报告主体性状…     

一种高效提取棉花细胞核的技术(英文)

[Objective] The experiment aimed to study an efficient method of Nuclei extraction of cotton and provided technical support for constructing large-insert genomic library and sequencing complete genome. [Method] The cotton cotyledons germinated in dark moisture chamber for one week were chopped with a sharp sterile scalpel in a Petri dish which contained ice-cold nucleus isolation buffer (10 mmol/L MgSO4, 5 mmol/L KCl, 0.5 mmol/L HEPES, 1 mg/ml DTT, 0.25% Triton X-100 and 2% PVP40), then the nuclei were collected after selected through 100, 50 and 30 μm nylon meshes and centrifugation. Meanwhile, the tender leaves and cotyledons with different germination time in dark were treated by grinding method and sharp scalpel method. [Result] The chopping with a sharp scalpel method was very simple and rapid, which did not need grind and mercaptoethanol treatment and the successful extraction rate was 100%.[Conclusion] An efficient method of nuclei extraction of cotton with simple, high efficiency, rapid reaction and poison free were established.     

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。     

陆地棉显性无腺体近等基因系SSH文库的构建

[目的]应用抑制性消减杂交技术构建差异表达cDNA消减文库。[方法]以显性无腺体中棉所12（显无中12）和中棉所12（中12）提取棉花总RNA,以显无中12为驱动子,中12为检测子,利用SSH法建立差异表达cDNA文库进行克隆,并以NestedPcRPrimer1和2R对插入片段进行PCR扩增,分别以显无中12和中12总cDNA为探针进行反向Northern杂交,筛选差异表达克隆,进行序列相似性分析。[结果]通过建立差异表达cDNA文库共获得2280个克隆,通过反向Northern杂交共筛选363个差异表达克隆,测序后得到299个质量合格的EST序列,共56个重叠群,91个单拷贝。这些EsT所涉及的基因,主要是与代谢和次生代谢调节、生物合成、细胞凋亡、信号传导等有关联的cDNAs。[结论]SSH文库的构建和分析为显性无腺体形成相关基因的克隆和结构功能研究奠定了基础。     

陆地棉中G6主要性状主效和上位性QTL分析

利用基于混合线性模犁的复合区间作图法对重组近交系(recombinant inbreed line,RIL)"中G6"进行QTL定位,生育期性状共定位了主效QTL位点5个,上位性QTL位点4对,纤维品质性状定位了主效QTL位点1个,上位性QTL位点6对,产量性状定位了主效QTL位点3个,上位性QTL位点5对.其中定位的果枝始节、吐絮期、上半部平均长度、衣分的主效QTL位点均距离最近标记1 cM以下,这有利于在育种实践中主效QTL跟踪检测.定位的霜前花率主效QTL位点具有较高的加性效应和遗传贡献率,应进行QTL精细定位、图位克隆,将会对早熟性育种工作有一定的推动意义.定位的马克隆值、衣分和予指总的遗传贡献率均在30%以上,对性状特征均影响显著.对主效及上位性QTL位点进行遗传效应分析,验证了前人有关数量性状遗传符合主基因与多基因混合遗传的论断,认为此模型是研究数量性状遗传的有效途经;对主效及上位性QTL位点进行A、D亚基因组定位,并对主效及上位性QTL位点在A、D亚基因组上的分布及互作方式进行了详细的分析.全文认为上位性QTL位点和主效QTL位点一样在物种遗传变异和聚合育种中起着重要作用.