陆海种间杂交纤维品质性状的遗传及其F1群体优势分析

 以4个陆地棉品种（系）和3个海岛棉品种为亲本配制不完全双列杂交组合12个,采用包括基因型×环境互作的加性-显性（AD）遗传模型,通过对亲本和F₁的2年随机区组试验数据分析,结果为：纤维整齐度受环境的影响较大,纤维长度、强度、麦克隆值及伸长率受环境的影响较小,纤维品质性状的遗传主要受遗传因素控制;所有的性状都存在显著或极显著的显性效应;麦克隆值只受显性效应控制,其它4个性状还存在极显著的加性效应;强度以加性效应为主,长度、整齐度和伸长率的显性效应值分别大于相应的加性效应值;所有性状的加性效应和显性效应与环境之间的互作效应都很小。长度、强度、麦克隆值和伸长率的广义遗传率都非常高,整齐度的广义遗传率较小。这些结果表明,除纤维强度外陆海杂种纤维品质性状的遗传中显性遗传效应明显,与陆陆杂种及海海杂种以加性遗传效应为主的结果不同。长度、强度、整齐度和伸长率具有明显的正向群体平均优势;麦克隆值有显著的负向群体平均优势和群体超亲优势。通过陆海杂交利用海岛棉的优质纤维性状时,强度宜早代选择,而其它性状的选择不宜太早。     

陆海种间杂交铃重和衣分的遗传及其F1群体优势分析

以4个陆地棉品种(系)和3个海岛棉品种为亲本配制不完全双列杂交组合12个,采用包括基因型×环境互作的加性-显性(AD)遗传模型.通过对亲本和F1的2年随机区组试验数据分析,结果为铃重和衣分都存在极显著的加性效应和显性效应.其加性效应和显性效应与环境的互作都很小.铃重以加性效应为主,为 54.3%.显性效应相对较小,为 21.6%.衣分主要由加性效应和显性效应共同控制,其加性效应和显性同等重要.分别是 43.8%和 49.8%.铃重的狭义遗传率和广义遗传率分别为 54.3%和75.8%,衣分的狭义遗传率和广义遗传率分别为 43.8%和 93.6%.铃重和衣分F1均具有显著的负向群体平均优势和群体超亲优势,F1铃重小于中亲值.偏向低亲值;F1表分小于中亲值,接近或小于低亲值.在利用海岛棉的优异性状时,要考虑亲本材料的选择,要考虑到其性状遗传方式的特点,在进行陆海杂交、高代回交辅助选择时必须考虑性状的遗传效应.铃重可以在平世代进行选择,衣分应在中期世代选择效果较好.     

利用陆海杂种BC1群体构建棉花遗传连锁图谱并初步定位产量性状相关的QTL

利用陆地棉推广品种中棉所36和海1配制杂交组合,并用中棉所36为轮回亲本构建回交群体(BC1F1,BC2F1和BC1S1).用亲本和F1对新开发的2102对SSR引物进行多态性筛选,共筛选到317对含有海1显性带的引物,占筛选引物总数的15.08%;最终对其中的275对引物进行了BC1F1群体扩增,获得306个SSR标记差异位点.连锁分析表明(LOD=6.5),有254个标记位点连锁,分布在42个连锁群中,覆盖2252.36 cM,约占棉花基因组的50.05%;平均每个连锁群有6.08个标记,覆盖53.63 cM;标记间平均间距为8.87 cM.利用BC1F1、BC2F1和BC1S1三个不同世代分离群体产量性状数据,共定位16个产量性状QTL,解释表型变异5.77%/～19.86%.其中,衣分6个,铃重6个,籽指4个.有9个增效基因来自陆地棉亲本中棉所36,7个增效基因来自海岛棉亲本海1,说明了表型性状较差的品种同样可能含有可用于性状改良的增效基因.控制衣分的3个QTL可在不同的世代稳定检测到,效应稳定,增效基因均来自高值亲本陆地棉,为进一步分子标记辅助选择奠定了基础.     

陆地棉与海岛棉种间杂种优势利用配套技术研究

利用我所选育的陆海杂种及陆地棉推广品种,研究了覆盖地膜,摘早蕾,喷生长调节剂及磷钾肥等措施对陆海杂种优势的影响。结果表明:(1)地膜覆盖对杂种效果更好,杂种皮棉产量提高19.6%～34.7%,品种提高4.5%～13.6%;(2)摘早蕾,杂种增产幅度大,皮棉增产12.5%～16.6%,品种增产2.4%。与品种比,杂种需要摘除更多的早蕾;(3)增施磷钾肥,品种子棉增产16.3%,杂种效果不明显;(4)喷缩节胺,杂种与品种反应不同。蕾期用量较大时,极大地抑制了品种的生长,产量降低;杂种药效时间短,株高降低少,产量影响不明显。杂种需喷缩节胺次数多,用量大。     

机采棉品种中棉所131选育及栽培技术

在湖南省植棉区,中棉所131夏播生育期为103.9 d,植株塔形,叶片中等大小,花药白色,吐絮畅,对脱叶剂敏感,耐枯萎病,耐黄萎病,抗棉铃虫。在2019―2020年湖南省机采棉区域试验中,该品种平均籽棉和皮棉产量分别为3 814.43 kg·hm^－2和1 501.38 kg·hm^－2,纤维品质为Ⅱ型。本文介绍了中棉所131的选育过程及其特征特性、产量、纤维品质表现和栽培要点。     

陆地棉显性无腺体指示性状的杂种优势利用研究

运用陆地棉显性无腺体系与2个有腺体系杂交，不去雄人工辅助授粉其真杂交种率为52．4％，与不育系授粉，其真杂种率为99．3％；配制的组合均有不同程度增产，而且纤维品质基本符合育种攻关要求；显性无腺体性状．棉花一出苗，通过下胚轴，即可识别，结合棉花育苗移栽和间苗的特点，淘汰假杂种的工作易于进行；表明了显性无腺体性状是一个优良的指示性状，可以利用。     

棉花线粒体和线粒体DNA的分离与纯化

本文详细报道了一个针对棉花特点的线粒体以及线粒体ＤＮＡ的抽提方法，即先用蔗糖Ｓｔｅｐ递度和ＤＮａｓｅＩ体外消化分离纯化线粒体，然后氯仿抽提纯化ＤＮＡ。实验过程中采用ＰＶＰ排除棉酚和丹宁的干扰，用ＤＩＥＣＡ抑制酚氧化酶活性，并对许多实验细节作了较大改进。得到的ＤＮＡ可满足酶切、ＰＣＲ等分子生物学分析。     

棉花SSR分子标记在香蕉中通用性的研究

香蕉栽培品种是由尖叶蕉(Musa acuminata Colla,记为A基因组)和长梗蕉(Musa bilbisiana Colla,记为B基因组)这两个原始野生蕉种内或种间杂交后代进化而成的.目前,香蕉SSR分子标记开发的数量和应用研究非常有限,需要开展其它物种SSR分子标记在香蕉中的通用性研究.棉花(Gossypium spp.)是重要的经济作物,已经从基因组和EST开发了大量SSR分子标记.本研究应用1595对棉花SSR引物首先对A基因组的代表品种贡蕉和B基因组的代表品种野蕉进行转移扩增,得到183对有效扩增的引物.然后以20个香蕉栽培品种和4个野蕉品种对183对有效扩增的引物进行多态性筛选,最后得到111对多态性引物,共扩增到797个等位基因,平均每对引物的等位基因数为7.2.引物多态信息含量(PIC)在0.61～0.91之间.应用非加权类平均聚类方法,在相似系数0.61处将24个品种分为两大类群,类群Ⅰ是以A基因组为主的品种群,类群Ⅱ是以B基因组和A基因组与B基因组杂交的品种群.     

中棉所60在陕西省关中植棉区的表现

中棉所60于2009年5月通过河北省农作物品种审定委员会审定（冀审棉2009002号）,2012年通过天津引种认定（津准引棉2011002）;2013年通过陕西省农作物品种审定委员会审定（陕审棉2013001号）,系当年陕西省审定的唯一棉花新品种。该品种在陕西省区试及试种示范中的表现如下。     

陆地棉高品质分离群体中纤维产量和品质性状遗传多样性分析

为了进一步揭示高产优质棉花品种的纤维产量和品质性状之间的遗传关系，筛选高产优质的陆地棉新品系，以纤维品质优异的中棉所127与高产的中棉所60杂交并自交构建的F₂、F_2∶3分离群体和重组自交系F_6∶8群体为材料，运用简单相关分析、多元逐步回归分析和通径分析对纤维产量与品质性状进行分析评价。简单相关分析结果表明，纤维上半部平均长度在3个群体中均与衣分呈极显著负相关，断裂比强度在2个低世代群体中均与衣分呈极显著负相关，纤维上半部平均长度在3个群体中均和断裂比强度呈极显著正相关，铃重与其他各性状在3个群体中的相关性差异较大。在多元逐步回归分析中，F₂和F_2∶3群体断裂比强度均与衣分呈负相关关系。通径分析结果表明，在F₂群体中，断裂比强度对衣分的直接负效应最大；F_2∶3群体中纤维上半部平均长度、断裂比强度和马克隆值对衣分的直接效应均为负，其中纤维上半部平均长度的直接效应最大。综合简单相关分析、多元逐步回归分析和通径分析的结果认为，主要的品质性状纤维上半部平均长度和断裂比强度与产量性状衣分存在负相关关系。进一步通过对重组自交系F_6∶8群体和F₂、F_2∶3分离群体的表型数据分析，筛选出8个从低世代分离群体到重组自交系群体均表现稳定，衣分较高，纤维上半部平均长度在29.10 mm以上、断裂比强度在29.80 cN·tex^－1以上的优质品系，为高产优质棉花新品种的选育及基础研究提供了资源材料。