杀虫剂累计施用量对棉株衰老及黄萎病抵抗能力的影响

以常规棉和抗虫棉为材料研究了大田棉铃虫中度——重度发生情况下,杀虫剂对棉株衰老和抗黄萎病能力的影响。结果表明,杀虫剂累计用量超过一定值后,叶绿素含量、可溶性蛋白含量降低,抗氧化系统酶类活性下降,活性氧积累,膜脂过氧化加剧,促使棉花早衰,抗黄萎病能力下降。     

陆地棉果胶甲酯酶GhPME6的克隆及功能分析

结合陆地棉SSH-cDNA文库的测序结果,与棉花EST数据库进行序列比对和分析,获得1条在棉纤维次生壁加厚期特异表达的EST序列,该序列编码果胶甲酯酶(PME)。利用RACE技术获得其全长cDNA序列,命名为GhPME6。基因结构分析表明,GhPME6包含1个长度为1560 bp的开放阅读框、2个外显子和1个内含子,编码含有519个氨基酸的蛋白。其氨基酸序列具有PMEI和Pectinesterase两个保守结构域。通过对不同棉属基因组中的PME6基因进行比对分析,发现PME6在进化过程中具有高度保守性。qRT-PCR分析显示,GhPME6在纤维发育次生壁加厚期大量表达,推测该基因可能对棉纤维比强度有重要影响。构建GhPME6基因的大肠杆菌表达体系,获得与预期大小一致的目的蛋白,为深入研究GhPME6对棉纤维比强度的影响奠定了基础。     

双价转基因抗虫棉——中棉所60

中棉所60(审定原代号:sGK中156)由中国农业科学院棉花研究所、国家半干旱农业工程技术研究中心及中国农业科学院生物技术研究所共同选育而成,属转基因抗虫常规棉.1997年冬以转基因抗虫棉sGK9708(中棉所41)优系为母本,与优质材料53选系(53系为陆海杂交后代系统选育而成的陆地中长绒棉品系,其株型较紧凑,塔形,茎秆绒毛较多)为父本杂交,1998年F1与中棉所12辐射高代材料杂交,冬季南繁并选择优良单株.1999年进行株系鉴定,冬季进行南繁.2000-2004年多次单株选择,测定品质,培育出遗传稳定的转基因抗虫棉新品系sGK中156.     

棉花BC_5F_2代换系的产量及品质相关性状表型分析及QTL定位

本研究利用生产上推广的优良早熟陆地棉栽培品种中棉所36为受体亲本,海岛棉海1为供体亲本,选择培育了一套由303个单株组成的BC5F2代换系。从已构建的BC1F1遗传图谱上以5~10cM为标准挑选391对多态性标记进行分子检测,多数单株含有海岛棉代换片段数为2~10个。对该群体的单株产量、品质性状进行了表型鉴定,存在大量具有优良品质的单株,纤维强度最高的能达到37.8cN/tex,铃重、衣分、纤维长度、整齐度、马克隆值、伸长率及纤维强度超轮回亲本分别为17.82%、44.55%、46.86%、33.33%、74.92%、41.58%、42.57%。采用性状-标记间的单向方差分析,共定位了20个与产量性状和33个与纤维品质性状有关的QTL,其中qUN-14-2、qBW-2-20、qFL-2-20和qMV-1-38这4个QTL存在一定的遗传稳定性。鉴定的QTL大多是微效基因,解释表型变异为3.01%~9.69%,该研究为染色体单片段代换系的精细的分子研究奠定了基础。     

棉花纤维次生壁加厚期基因的表达谱分析

本研究以高纤维强度材料0-153和转基因抗虫棉sGK9708为亲本构建的高代重组自交系群体(F608)中纤维强度具有显著差异的两个系(高强材料69307和低强材料69362)作为材料,利用cDNA芯片技术,对纤维次生壁加厚阶段(15 DPA和20 DPA)的基因表达谱进行研究.共检测到差异表达基因3 383个,占cDN...     

杂交棉中棉所70后代分离群体产量品质的表型变异分析

中熟转基因抗虫杂交棉中棉所70具有高产优质特点,由高产且综合性状优良的抗虫棉SGK 156与品质优异的渐渗系材料901-001为亲本配制。本文对该杂交种F1及其自交后代F2、F2:3、F2:4和F2:5共4个分离世代材料的皮棉产量和品质性状进行了详细调查和相关性分析。结果表明,杂种F1纤维品质表现突出,上半部平均长度平均为33.00 mm,断裂比强度为33.3 c N·tex-1。在分离群体中,各性状均存在大量的超亲变异,衣分与纤维长度及强度为极显著负相关,与马克隆值为极显著正相关,说明棉花产量与品质间的同步改良仍存在困难。此外,从F2:5株系中挑选出11个优异品系,其中4个材料的皮棉产量超对照,上半部平均长度均高于31.80 mm,断裂比强度在31.0 c N·tex-1以上,铃重均大于6.26 g,衣分最高为38.64%,这表明通过高代自交是可以筛选出具有优异产量及品质性状的品系。本研究为棉花数量性状遗传、基因功能分析、基因聚合育种改良等研究储备了大量的基础材料。     

陆海渐渗系纤维强度主效QTLs分子标记辅助选择效应分析

利用陆海渐渗系群体对纤维强度主效QTLs进行单标记检测及聚合效应检测。前期,以陆海渐渗系‘中棉所36’(CCRI36)ב海1’(Hai1) BC₅F_3:5中的一个稳定优质系MBI9915为母本,轮回亲本‘中棉所36’为父本构建次级分离群体BC₆F₂和BC₆F_2:3,定位出了纤维品质性状相关的QTL。在此基础上,构建渐渗系衍生群体BC₉F₂和BC₉F_2:3,利用与已经定位到的5个纤维强度QTLs紧密连锁的SSR标记在BC₉F₂、BC₉F_2:3群体中进行分子标记辅助选择效果检测及不同QTL间聚合效应检测。结果表明qFS-A05-1、qFS-D10-1、qFS-D10-2和qFS-D10-4等4个QTLs在两世代遗传效应显著,单标记辅助选择效果明显。qFS-A05-1×qFS-D10-2...     

棉花优异品质及抗性基因挖掘与分子育种

棉花品质、产量、抗性等均是多基因控制的数量性状,其表现型受基因型和环境的共同影响,且纤维品质和产量性状之间存在较大的负相关,采用常规育种手段实现棉花纤维品质与产量的同步改良具难度很大,针对棉花品质、产量、抗性等性状形成的遗传基础这一关键科学问题,棉花品种分子设计研究团队以陆陆种内分离群体、陆海种间分离群体等材料,交叉利用分子数量遗传学、功能基因组学和分子育种学等研究手段,在陆地棉优质品质及抗性基因挖掘、海岛棉优质品质及抗性基因挖掘以及分子标记辅助方法开发及棉花新品种培育等方面取得了一系列研究成果。为棉花品质、产量、抗性性状形成的同步改良奠定了重要基础。     

葡萄糖氧化酶基因转化棉花和抗性愈伤组织的获得

用葡萄糖氧化酶基因转化棉花 ,研究了影响转化和抗性愈伤组织获得的因素。结果表明 ,基因型和培养基构成是影响葡萄糖氧化酶基因转化棉花获得抗性愈伤组织的最关键因素 ,在本试验所采用的 8个基因型中 ,中棉所 1 3中 940 9(中棉所3 5)和中棉所 1 9较易诱导获得抗性愈伤组织 ,而珂字 2 0 1、中棉所 2 7等则较难 ;用于棉花遗传转化的感染时间以 7～ 1 0 min为宜 ,共培养时间以48h为宜 ;下胚轴比子叶易诱导获得抗性愈伤组织。在诱导愈伤组织的继代培养中 ,加入高浓度的卡那霉素是获得转化细胞的关键 ;用液体培养比用固体培养易筛选获得抗性转化愈伤组织     

中棉所70分离群体农艺性状相关QTL定位

【目的】定位棉花产量相关性状的数量性状基因座(Quantitative trait locus,QTL)。【方法】以中棉所70的F_2分离群体为遗传作图群体,利用从14 820对简单序列重复(Simple sequence repeat,SSR)引物中筛选出的267对两亲本间的多态性引物检测F_2群体250个单株的标记基因型,利用Joinmap 4.0进行连锁分析,并通过WinQTLCart 2.5复合区间作图法对F_(2:3)群体的株高、单株结铃数和单株果枝数性状进行QTL定位。【结果】在F_2群体中共获得342个SSR标记位点,并构建了包括312个标记、35个连锁群,总长1 929.9 cM的遗传连锁图谱(标记间平均距离为9.2 cM,覆盖棉花基因组的43.4%)。经QTL定位,共检测到19个QTL,其中涉及株高的7个、单株果枝数4个、单株结铃数8个,这些QTL分布在8条染色体上,解释0.25%~11.28%的表型变异。【结论】这些与农艺性状相关的QTL有助于棉花产量分子标记辅助选择。