新疆4 500 kg/hm2超高产棉田光合特性与冠层研究

[目的]研究超高产棉田的光合生理特性及冠层结构,提出超高产光合生理指标,为新疆棉花的超高产栽培提供理论支持.[方法]以陆地棉品系10-108-3为研究对象,以陆地棉品系华棉1号(3 000 kg/hm2)、杂交种07-16(3 300 kg/hm2)高产棉田为对照,对比研究分析蕾期、花期、花铃期等主要生育期超高产棉田的叶面积指数、单叶净光合速率、群体光合速率、呼吸速率、叶绿素含量、平均叶倾角、光合物质积累与分配的变化情况.[结果]与华棉1号、07-16高产棉田相比,10-108-3单叶光合速率在花期、花铃期高于对照,花铃期后光合速率下降趋势较平缓,群体光合速率峰值高于对照,叶面积指数较高且持续期长,主要生育期平均叶倾角明显高于对照,时绿素SPAD值较高,初絮期仍能保持较高的叶绿素含量;群体呼吸速率占总光合的比例在中后期低于对照,超高产棉田干物质积累速度快、积累量大、后期积累速度下降缓慢.[结论]新疆4 500 kg/hm2超高产棉田光合特性与冠层各项指标皆优于高产棉田,干物质积累多,且分配合理.     

陆地棉产量与纤维品质性状的遗传相关分析

[目的]通过陆地棉的产量与纤维品质性状的遗传相关分析,为选择育种与杂种优势利用提供理论支持.[方法]采用4×4完全双列杂交分析法,对四个陆地棉品种(系)的产量因素和纤维品质性状遗传效应及遗传相关进行分析,并将遗传相关分解为加性相关和显性相关.[结果]在产量因素中,铃重与衣分的遗传分别以加性效应和显性效应为主,加性效应对衣分与铃重贡献高于显性效应,衣分受环境变异的影响最小,而单铃重、籽棉产量、有效铃则反之;在纤维品质性状中,纤维长度、比强度和马克隆值的遗传以加性效应为主,显性效应不明显,其中纤维长度与比强度的加性效应达到极显著,纤维性状均受环境影响变异较大;棉花产量因素与品质性状之间的相关普遍表现为遗传相关大于表型相关,各性状之间的表型相关、遗传相关及加性相关类似,而显性相关则不同.不仅在陆地棉产量因素和纤维品质性状内部各自存在加性或显性相关性,而且在产量因素与纤维品质性状之间存在加显性相关性,不同性状之间的正负效应不同.[结论]棉花产量因素与纤维品质遗传相关,特别是加性相关可以指导选择育种,而在杂种优势的利用中可以重点考虑显性相关.     

花铃期干旱胁迫对陆地棉农艺性状的影响及其抗旱等级划分

为了探索花铃期干旱胁迫对不同棉花品种重要农艺性状的影响,并对品种进行等级划分,以前期鉴定的30份陆地棉品种进行试验,测定不同品种干旱胁迫组和对照组的农艺性状和品质指标等。通过含水量的差异性分析、农艺性状相关性分析、抗旱系数分析、3种综合评价值(D、CDC、WDC)相关性分析,证明3种评价值的评价结果一致。通过各性状与D值和WDC值的关联度分析,明确伸长率、单株产量、比强度和整齐度4个指标可作为品种抗旱性鉴定的重要指标。以D值进行聚类分析,对30份品种进行了抗旱等级分类,共分为4大类。第I大类,共有DG219、DG168、DG186等3份材料,属于强抗旱类别;第Ⅱ大类,共有DG270、DG228等12份材料,属于抗旱类别;第Ⅲ大类,仅有1份材料(DG248),属于较敏感类别;第Ⅳ大类,共有DG43、DG42等14份材料,属于敏旱类别。研究结果为品种的鉴定和利用提供了参考依据。     

陆地棉144份种质材料的耐高温性与遗传多样性聚类分析

在新疆生产建设兵团第一师十六团试验田,选择国内陆地棉144份种质材料进行试验。调查了株高、株型、果枝数、叶色、花形、花萼形状、柱头高低、花药多少、花药饱瘪、铃形、铃大小、铃尖突起、倒三台果枝干蕾铃数、倒三台果枝脱落率、花粉活力等15个性状。结果表明,在材料耐高温性上,高耐高温材料为19份,中耐高温材料为75份,敏温材料为50份;在农艺性状最长距离法聚类分析上,144份种质材料被分为两个大类,有7份材料为第一大类,其余137份被分为第二大类;在SSR标记的聚类分析上,在遗传相似系数为4.9时,所有种质材料分为2大类,第一大类13个材料,包括耐高温材料3份,中耐高温材料及敏温材料各5份,第二大类共131份材料。这种聚类结果对材料耐高温性改良亲本基因型的选择具有较好的借鉴作用。     

早熟、抗病棉花新棉3号选育与栽培技术

新棉3号是2016年12月通过甘肃省审定的早熟、抗病棉花新品种。概述了新棉3号的亲本特点、选育过程、特征特性和适宜区域,总结了栽培技术要点。     

新疆机采棉“四集中”管理技术

根据机采棉农艺配套及未来棉花栽培发展的需要，简述了新疆棉花“四集中”管理技术提出的背景、概念、依据、目标和主要内容，为指导该技术在棉花生产中科学应用、进一步促进棉花生产标准化提供依据。     

棉花莽草酸/奎宁酸羟基肉桂酰转移酶基因(GhHCT)的克隆、生物信息学分析及表达特性

莽草酸/奎宁酸羟基肉桂酰转移酶(shikimate/quinate hydroxycinnamoyl transferase,HCT)是木质素生物合成途径中影响木质素G/S-单体生物合成的关键酶之一,棉纤维中木质素含量与纤维品质密切相关。本研究以开花后16 d(16 DPA)的棕色棉(Gossypium hirsutum L.)品种新彩棉6号纤维为材料,克隆了1个木质素代谢相关HCT类似基因,命名为GhHCT(GenBank登录号:KF749428)。并通过实时荧光定量PCR技术检测了该基因在棉花不同器官及组织中的相对表达量。序列分析结果表明,该基因的开放读框(open reading frame,ORF)为1 500 bp,编码499个氨基酸。生物信息学分析显示,推定的GhHCT蛋白质相对分子质量为55.2 kD,等电点为5.69。该蛋白氨基酸序列同其他物种HCT蛋白显示出很高同源性(82%～95%)。GhHCT氨基酸序列包含一个HHAAD酰基转移酶功能结构域以及一个BAHD酰基转移酶基因家族的DFGWG区。系统进化树分析显示,GhHCT与槿麻(Hibiscus cannabinus)HcHCT基因有最近的亲缘关系(94.9%)。实时荧光定量PCR(qRT-PCR)检测结果显示,GhHCT在新彩棉6号不同组织中都有表达,但在16 DPA的胚珠中表达最高,其次在花和茎中也有较高表达,在叶片中的表达量最低。本研究为进一步研究GhHCT基因的生物学功能及棉纤维中木质素生物合成代谢的作用机制研究提供前期基础资料,同时也为利用基因工程技术对天然彩色棉纤维品质进行遗传改良提供一定的线索及理论依据。     

新疆转基因抗虫棉种植意向调查及建议

2013年通过实地调查、种子Bt试纸检测、电话访问方式,共抽查40个植棉县(团)的195个品种(系).结果表明:新疆抗虫棉种植面积呈明显的上升趋势,2012年转基因抗虫棉种植面积占植棉面积一半以上,抗虫棉种植比例平均已达52.5％,棉农种植抗虫棉意向强.针对目前抗虫棉种植现状、技术效果、技术需求,提出了新疆转基因抗虫棉种植应“加强种子市场监管、采取有针对性的循序渐进的方式逐渐放开种植限制和科学规划转基因抗虫棉发展目标”等建议.