新疆棉花胞质不育系主要农艺性状的配合力分析

为进一步利用棉花杂种优势,促进三系杂交棉的选育,以哈克尼西棉、三裂棉（D8）和海岛棉（05 53A）3种不同来源细胞质雄性不育系为母本,以新疆早熟陆地棉新陆早33号、新陆早36号、系9为回交亲本,连续回交4代,获得9个新不育系（A1~A9）;用3个恢复系（R1~R3）与之进行杂交,获得27个杂交组合,并对8个主要性状的一般配合力（GCA）和特殊配合力（SCA）进行分析。结果表明,不育系衣分、籽棉产量、纤维长、整齐度、马克隆值、伸长率和比强GCA的差异均达到显著水平;恢复系纤维长、伸长率、比强和籽棉产量GCA差异均达到极显著水平;杂交组合铃质量、衣分、马克隆值、伸长率、比强和籽棉产量SCA的差异均达到显著水平;纤维长和整齐度主要受加性效应的影响,铃质量主要受非加性效应的影响,马克隆值、伸长率、比强和籽棉产量同时受加性和非加性效应的影响。从GCA来看,产量性状中铃质量和籽棉产量的GCA效应值是正值的比例较高（均为58.33%）; 3个恢复系中,R3的7个性状的GCA效应值均为正值;9个不育系中,A1、A4的GCA效应值综合较高,A6籽棉产量的GCA效应值最高,A9纤维长的GCA效应值最高。从SCA来看,产量性状中铃质量和衣分的SCA效应值是正值的比例较高（均为55.56%）;杂交组合A2×R1、A6×R2、A5×R3、A7×R3、A8×R3产量性状的SCA效应值综合较高;A5×R1、A3×R2品质性状的SCA效应值综合较高;A9×R1、A7×R2、A4×R3产量和品质性状的SCA效应值综合较高。     

棉花果枝节间长短性状内源激素的差异以及外施激素对其影响

【目的】进行棉花果枝节间长度研究对于棉花株型的塑造具有重要意义。【方法】本研究通过对果枝节间长短不同的两个陆地棉中2549和中5081测定内源激素以及喷施不同的外源激素,探究棉花不同长度果枝节间的内源激素差异和喷施外源激素对棉花果枝节间长度的影响;同时对两个材料的果枝节间组织进行切片处理观察其细胞水平上的差异。【结果】果枝节间长的中2549内源激素IAA、GA_3和ABA的含量都明显高于果枝节间短的中5081;喷施外源激素IAA、GA_3和ABA都能使棉花果枝节间长度有一定程度的伸长;与中5081相比,中2549的果枝节间组织细胞明显较大,但细胞数量明显较少。【结论】本研究发现了不同棉花果枝节间长度材料在内源激素以及细胞水平上的差异,为棉花果枝节间长度分子机理探究奠定了基础。     

地膜覆盖栽培技术改良试验研究

研究不同地膜覆盖处理的应用效果,结果表明:机械覆膜头水前揭膜处理棉花纤维综合品质最优,产量较高,在生态农业和可持续发展农业中起着重要作用。     

早熟、丰产、抗病彩色棉新品种新彩棉18号

1选育过程 新彩棉18号（垦棕5号）是新疆农垦科学院棉花所于2002年以石彩1号为母本,自育品系彩棕6号为父本进行杂交,通过多年病地抗性鉴定、南繁北育,定向选育而成。2007-2009年分别参加新疆维吾尔自治区彩色棉品种预备试验、区域试验和生产试验,2010年2月经新疆维吾尔自治区农作物品种审定委员会审定并命名。     

棉花种植密度与产量形成的关系

[目的]明确棉花种植密度与产量形成的关系,为新疆棉花高产栽培技术提供理论和参考依据.[方法]以影响棉花产量的主要因子种植密度为处理,研究棉花生育进程,各生育期根、茎、叶的干物质,叶面积指数和叶片光合速率,以及产量及其构成的变化规律.[结果]棉田中等肥力膜下滴灌条件下棉花栽培的最佳收获密度为1.20×104株/667 m2,播种密度为1.40×104株/667m2.[结论]北疆中等肥力棉田中等密度栽培棉花具有较高的产量.     

陆地棉主要农艺性状的变异性、聚类和相关性分析

[目的]为新疆陆地棉品种选育、选择和高产栽培提供理论和参考依据.[方法]对29个陆地棉品种(系)的主要性状进行变异性、聚类和相关性分析.[结果]29个陆地棉品种(系)聚为2大类4亚类,这些亚类之间的表型特征差异较明显;其始节位、果枝数、667 m2株数、株高的变异系数较大,产量及其构成次之、纤维品质构成最小;皮棉产量与单株铃数、单铃重、667 m2株数、衣分、始节位、果枝数、绒长呈正相关,与株高、籽指、衣指、比强度、整齐度、伸长率和马克隆值呈负相关,其中衣分、667 m2株数与皮棉产量达到了显著水平.[结论]衣分和667 m2株数是影响皮棉产量的主要因素,其次是单株铃数、单铃重,因此南疆种植陆地棉应选择高衣分品种、适当增大栽培密度是提高产量的重要途径之一.     

不同种植密度对棉花产量性状的影响

[目的]确定北疆棉花的适宜种植密度。[方法]以新陆早33为供试棉花品种,研究不同种植密度（9.0、13.5、18.0、22.5、27.0、31.5万株/hm2）对其产量性状的影响。[结果]棉花生育期随种植密度的增加而延后;种植密度与棉花株高、叶片数、果枝数、蕾数、铃数、铃重、衣分均呈显著负相关;棉花不同器官干物质积累均呈＂S＂型曲线,花铃期棉花干物质积累最快;密度为22.5万株/hm2处理棉花的铃重、衣分、籽棉和皮棉产量最高。[结论]北疆早熟棉花品种的适宜种植密度为22.5万株/hm2。     

新疆海岛棉种质资源表型性状遗传多样性分析

[目的]分析当前新疆海岛棉种质资源的遗传多样性,为新疆海岛棉种质资源的评价、保护及有效利用提供依据.[方法]选取新疆选育具有代表性的130份海岛棉品种/系,基于其24个主要表型性状进行变异度、Shannon-Wiener多样性指数及Q型聚类分析.[结果]24个表型性状平均变异系数为25.77;,叶片大小变异系数(53.32;)最大,整齐度指数变异系数(1.00;)最小;平均遗传多样性指数为1.439,单株结铃数多样性指数(2.237)最大,纤维颜色多样性指数(0.288)最小;数值型性状遗传多样性水平极显著高于描述型性状,但其变异度不如后者丰富.当欧氏距离为20 h,130份新疆海岛棉资源被聚为Ⅰ(60份材料)、Ⅱ(70份材料)2个大类群,当欧氏距离为15时,Ⅰ类群被划分为A(26份材料)和B(34份材料)2个亚群,Ⅱ类群被划分为C(10份材料)和D(60份材料)2个亚群,且各类群之间部分纤维品质指标差异显著(P＜0.05)或极显著(P＜0.01).[结论]新疆海岛棉种质资源表型性状的变异度丰富、遗传多样性较高,数值型性状有遗传改良和利用潜力,有明显的类群关系,且各聚类群之间表现出了明显区域性和显著品质差异性.     

陆地棉开花相关基因GhFLP5的表达及功能分析

【目的】克隆陆地棉开花促进因子家族的一个基因Flowering Promoting Factor1-like Protein 5(Gh FLP5),并对其时空表达模式进行研究,解析其在开花调控过程中的作用,为创制早熟陆地棉材料奠定基础。【方法】根据NCBI数据库中的序列,用Oligo7软件设计引物,以中棉所50(CCRI50)的c DNA为模板,克隆获得Gh FLP5。在Ex PASy网站上预测其蛋白的理化性质,同时在NCBI中检索其他物种中的FPF蛋白,使用Clustal X2进行多重序列比对,并用MEGA6构建系统进化树;取陆地棉早熟品种CCRI50和中晚熟品种鲁棉研28(Lu28)不同生长时期、不同组织的样品,对Gh FLP5的时间和空间表达模式进行分析;从基因组数据库中调取Gh FLP5起始密码子上游1 500 bp的片段,用Plant CARE在线工具预测其顺式作用元件,选取相关激素对二叶期棉花幼苗进行叶面喷施处理,研究Gh FLP5的应答反应;构建植物表达载体p BI121-Gh FLP5,转化拟南芥,观察转基因株系的表型,并用q RT-PCR对其内源基因表达的变化进行测定。【结果】Gh FLP5开放阅读框长300 bp,编码的蛋白质分子量为11.4 k D,共包含3个比较保守的区域,与大豆、苜蓿和毛果杨的开花促进因子亲缘关系较近。空间表达模式分析表明,Gh FLP5在叶片中优势表达,且在早熟品种CCRI50中的表达量显著高于晚熟品种Lu28;时间表达模式分析表明,在CCRI50中其表达量高峰出现在三叶期,而在Lu28中四叶期表达量最高。Gh FLP5的启动子上主要存在两大类顺式作用元件,一类是光响应元件和生物钟元件,一类是胁迫响应元件。根据顺式作用元件的分布和功能选取水杨酸(SA)、脱落酸(ABA)和茉莉酸(JA)喷施处理棉花幼苗,结果表明,Gh FLP5能响应外源SA和ABA而上调,也会被外施JA抑制。组成型表达Gh FLP5的拟南芥株系抽薹时间提前约9 d,开花时间提前约7 d,莲座叶数目减少,差异达到极显著水平。荧光定量的结果表明转基因拟南芥中促进开花的基因LEAFY(At LFY)、SUPPRESSOR OF OVEREXPRESSION OF CONSTANS(At SOC1)、FLOWERING LOCUS T(At FT)、APETALA1(At AP1)和FRUITFULL(At FUL)表达量显著升高,抑制开花的基因Flowering Locus C(At FLC)表达量显著降低。在转基因拟南芥中生长素应答基因SMALL AUXIN UPREGULATED 20(At SAUR20)和SMALL AUXIN UPREGULATED22(At SAUR22)显著上调,具有生物活性的赤霉素(GA)合成的相关基因GIBBERELLIN 20-OXIDASE 1(GA20OX1)的表达量提高2倍。【结论】转基因拟南芥早花表型明显,Gh FLP5可能在调控中发挥了双重作用,通过IAA和GA途径促进拟南芥的开花转型。     

普通小麦中外源异染色质的检测研究进展

小麦近缘植物存在着极为丰富的遗传多样性和可供改良小麦的优异基因,加强小麦与其近缘植物的杂交、外源异染色质的检测和利用研究,必将为小麦生产和育种带来更大的进展。本文概述了形态标记、细胞标记、生化标记和分子标记在小麦外源异染色质检测中的研究进展,并对其作了简要的评价。