海岛棉GbTCP10基因的克隆与表达分析

为阐明海岛棉GbTCP10基因在棉纤维发育过程中的功能,以海岛棉品种新海21号为试验材料,克隆获得海岛棉GbTCP10基因,并利用酵母单杂交体系进行转录激活活性分析以及利用实时荧光定量PCR分析GbTCP10在棉花纤维不同时期的表达模式。结果表明,GbTCP10编码的蛋白与其他植物中的TCP蛋白具有较高的一致性;GbTCP10基因在开花后5 d纤维中表达量最高;GbTCP10不具有转录激活活性,推测GbTCP10可能参与棉花纤维的发育,是1个转录抑制子,本研究为了解棉花纤维发育机制提供了依据。     

红光促进棉花胚性愈伤诱导的转录组分析

为探究红光促进棉花胚性愈伤组织形成的分子机理。本研究以陆地棉CCRI24为试验材料,利用RNA-seq技术对在红光、白光培养条件下的不同阶段棉花愈伤组织进行转录组测序,分析胚性愈伤形成过程的基因表达水平。对2个不同光处理愈伤组织共计8个样品进行转录组测序,共获得54.92 Gb clean data。与白光相比,5、15、20、30 d的非胚性愈伤组织中差异表达基因分别有261、58、139、44个上调,454、157、328、507个下调。GO功能富集分析表明,两种光质条件下的棉花愈伤组织差异表达基因的功能主要富集到细胞核、细胞膜等与细胞分裂有关的代谢过程。KEGG富集分析结果显示,红光与白光条件下的愈伤组织间差异表达基因主要参与光合作用-天线蛋白、玉米素合成、二萜类生物合成、类黄酮生物合成等代谢通路。研究结果表明,与胚性愈伤组织形成相关的8个基因的差异表达趋势与转录组测序分析结果一致。本研究为光质影响棉花胚性愈伤诱导的相关基因表达提供了数据,为解析棉花胚性愈伤组织诱导与形成的分子机制提供参考。     

北疆棉花高产高效施肥模型的研究

利用二元二次效应函数法进行北疆棉花高产高效施肥模型的研究.两年的试验结果表明:1.肥料对棉花的产量效应与对棉花的生理生化效应具有较高的一致性;2.在北疆土壤气候条件下,磷肥的肥效要高于氮肥的肥效;3.棉花生产的氮磷配合的最佳用量为:尿素477.1～485.0kg/hm2,重过磷酸钙230.1～231.2kg/hm2,N : P2O5=2 : 1,此时可获得籽棉最佳产量4652.3～5442.5kg/hm2;4.棉花产量对土壤的依存率为66.5%.     

棉花海陆棉杂交后代农艺与纤维品质性状相关性研究

[目的]研究同亲本海岛棉与陆地棉正反杂交,后代群体农艺性状和纤维品质的相关性,为棉花育种提供参考依据.[方法]对新疆陆地棉品种新陆中36号和海岛棉品种新海21号正反杂交后代进行测定,利用SPSS软件分析.[结果]正反海陆杂交群体中,农艺性状与纤维品质的相互影响是衣分与绒长呈显著负相关,马克隆值与株高呈显著正相关;纤维品质对纺纱指数的通径分析表明,正交群体HL13中为:比强度＞绒长＞马克隆值;反交群体LH13中为:比强度＞整齐度＞绒长＞马克隆值.比强度、绒长、马克隆值都能增强纺纱指数.但反交群体LH13中还包括了整齐度,进一步增加了纺纱指数;关联度分析中,正反交群体,纤维品质性状不受环境影响,而农艺性状受环境影响而各不相同.[结论]正反杂交群体,农艺性状与纤维品质间,衣分与绒长呈显著负相关,马克隆值与株高呈显著正相关;纤维品质对纺纱指数的通径分析表明,正交群体中:比强度、绒长、马克隆值,偏重比强度和绒长;反交群体:比强度、整齐度、绒长、马克隆值,偏重比强度和整齐度.因而影响纤维品质的重要因素正反群体大致相同,但也会有区别.     

棉花HSP70基因植物表达载体的构建及转化烟草的研究

为研究棉花HSP70 基因在转基因植物中抗旱效果,利用前期克隆的GhHSP70 基因,以pCAMBIA1304 质粒为植物表达载体,构建了GhHSP70 基因的植物表达载体CAMBIA1304-HSP70;采用冻融法转入根癌农杆菌EHA105 菌株,通过叶盘法对模式植物烟草进行遗传转化研究。结果表明,在潮霉素(50 mg/L)选择压力下获得的烟草转化不定芽和完整植株,经过PCR方法以及GUS基因组织化学法检测鉴定转基因烟草,其中有5 株为阳性植株。初步证实了GhHSP70 基因已导入烟草基因组中。为进一步研究该基因的功能提供实验基础,同时为后续转化棉花改善其抗旱能力奠定基础。     

南疆棉花历史主栽品种的纤维品质演变研究

通过对南疆棉花历史主栽品种的品质性状进行比较,研究不同时期主栽品种的品质演变情况,明确年代间品质性状的演变趋势。结果表明：随着不同年代主栽品种的更替,品种衣分呈增长趋势;纤维断裂比强度总体呈现降低、持平、升高的趋势,其中以20世纪50年代的主栽品种纤维断裂比强度最大;纤维绒长、马克隆值、整齐度及伸长率品种间差异不显著。     

海岛棉产量性状和纤维品质性状的相关性

[目的]探讨海岛棉产量性状与品质性状的相互关系,为培育高产优质的海岛棉新品种提供依据.[方法]测定海岛棉06-146×新海14号的107个F2∶5,家系的产量性状和纤维品质性状,利用SPSS软件进行关联度分析、通径分析、逐步回归分析和相关分析,明确其产量性状和品质性状之间的相互关系.[结果]产量性状受纤维品质的影响比较小;产量各性状对皮棉产量的通径分析表明,无论是直接通径系数还是最后的净效应值,其作用均是铃数＞单铃重＞衣分,偏重铃数和单铃重的选择,将有利于海岛棉产量的提高;品质性状的通径分析表明:直接通径系数大小排序依次为:上半均长＞比强度＞马克隆值＞伸长率＞整齐度;上半均长、比强度、马克隆值是影响纤维品质的最重要因素.[结论]产量性状受纤维品质的影响比较小;影响产量构成的三大因素为铃数、单铃重、衣分,偏重铃数和单铃重的选择,将有利于海岛棉产量的提高;然而上半均长、比强度、马克隆值是影响纤维品质的最重要因素.     

不同棉花品种对盐、旱胁迫的光合响应及抗逆性评价

[目的]研究干旱胁迫、盐胁迫以及盐旱复合胁迫下的棉花多项生理指标,鉴定棉花品种(系)的抗旱及耐盐水平.[方法]以8份陆地棉品种为材料,室内利用1/2Hogland营养液水培幼苗至4～5片真叶时设置对照、11;PEG-6000、1.2; NaCl及11; PEG-6000和1.2; NaCl复合胁迫4种处理48 h后,研究不同处理下棉花净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)、细胞间隙CO2浓度(Ci)、水分利用效率(WUE)、相对含水量(RWC)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)、叶绿素a(CHla)、叶绿素b(CHlb)、总叶绿素CHl(a+b)等10项生理指标,采用抗旱(耐盐)指数PI、综合抗旱(耐盐)指数RI、主成分分析(PCA)、聚类分析及植物形态评价法相结合对其抗旱性、耐盐性及综合抗逆性进行评价.[结果]8份材料的光合特性及生理指标存在一定差异.基于旱胁迫、盐胁迫及复合胁迫下的10项指标,主成分分析、综合抗旱(耐盐)指数RI值、植物形态评价分析显示,各胁迫下几种方法评价结果基本一致.复合胁迫下的主成分分析分析结果表明,8份材料综合抗逆水平排序如下:新陆中36号＞ Y1169＞ 10615-3 ＞ND359-5 ＞CQJ-5＞KK1543＞新炮1号＞新陆早26号.[结论]通过主成分分析和植物形态评价分析,对8份棉花材料抗旱、耐盐水平进行了分类与评价,为干旱盐碱化地区的品种选育提供了途径.     

陆地棉GhRTE基因家族的鉴定与耐盐性分析

RTE(reversion-to-ethylene)是一种植物乙烯响应的负调节因子,参与植物生长发育并在非生物胁迫的逆境中起着重要作用。通过对陆地棉(Gossypium hirsutum)RTE家族成员的鉴定及其在盐胁迫下的表达模式进行解析,为进一步探索棉花RTE家族成员的功能提供一定的研究指导。通过棉花全基因组数据,鉴定棉花RTE家族成员,以陆地棉为主要研究对象,结合海岛棉(Gossypium barbadense)、亚洲棉(Gossypium arboreum)、雷蒙德氏棉(Gossypium raimondii)等植物的RTE基因家族成员进行物种内的进化分析。同时,利用转录组学方法,研究陆地棉RTE家族基因的表达量及其对盐胁迫的应答规律。结果表明,棉花RTE蛋白家族共鉴定出24个RTE基因,其中来自陆地棉和海岛棉的各有8个,有4个来自雷蒙德氏棉,4个来自亚洲棉。系统发育树分析将24个RTE基因分成3个亚族,GhRTE基因同一亚族成员间具有相似的基因结构和保守基序。GhRTE启动子区包含了许多与植物激素反应、生长发育和逆境应答密切相关的顺式调控因子。通过对转录组数据分析以及荧光定量...     

转MvP5CS基因棉花抗旱性及其育种价值评价

利用花粉管通道法,获得的转Δ1-二氢吡咯-5-羧酸合成酶(Pyrroline-5-carboxylate synthetase,MvP5CS)高代棉花材料,比较田间干旱胁迫下转MvP5CS基因的T6代3个株系植株与受体棉花材料D5主要生理生化指标和农艺性状的差异。结果表明:从生理生化指标分析,转基因棉花比非转基因棉花植株更有利于在干旱胁迫条件下生长。从干旱胁迫后测量的农艺性状、产量性状和纤维品质的比较发现,转基因棉花植株的叶片颜色更绿;植株的主根更长,须根更多,更强壮;转基因棉花在单铃重、籽棉产量、皮棉产量、棉花衣分等性状明显优于非转基因棉花;纤维长度和强度略有增加,马克隆值降低,品质得到改善。