盐分条件下棉花相关生理特性的变化及水分胁迫指数模型的构建

【目的】构建盐土棉田棉花水分胁迫指数模型,以确定适宜的棉花水分运筹方式,为提高盐碱地棉花产量和品质提供理论依据。【方法】试验于2008—2009年在江苏南京（118°50′ E,32°02′ N）南京农业大学牌楼试验站进行,以耐盐品种中棉所44和盐敏感性品种苏棉12号为材料,将碳酸钠、重碳酸钠、氯化钠、氯化钙、氯化镁、硫酸镁、硫酸钠7种盐类等摩尔混合,按盐土比掺入基础土壤中,形成5种不同含盐水平的土壤（0：1.25 dS•m-1;0.35%：5.80 dS•m-1;0.60%：9.61 dS•m-1;0.85%：13.23 dS•m-1;1.00%：14.65 dS•m-1）,研究土壤盐分对棉花功能叶含水量和温度的影响,明确棉花叶气温差与空气饱和气压差的定量关系。【结果】随土壤盐分水平的升高,棉花功能叶的蒸腾速率、含水量和净光合速率均下降,叶片温度升高。以1.25 dS•m-1盐分处理作为充分灌水（即无水分胁迫）建立了棉花水分胁迫指数模型下基线方程,以此构建了不同土壤盐分下棉花水分胁迫指数模型。【结论】综合分析不同土壤盐分水平下棉花水分胁迫指数与叶片含水量和净光合速率的关系,认为棉花水分胁迫指数模型可以很好地反映盐分条件下棉花的受胁迫程度。用棉花CWSI实时监测盐分条件下棉花的水分胁迫状况,可为盐碱地确定适宜的棉花水分运筹提供理论依据。     

陆地棉棉秆解剖构造和基本密度的研究

对棉秆的解剖构造、纤维形态、组织比量、基本密度进行了初步研究,结果显示棉秆构造与阔叶散孔材构造很类似,棉秆木质部含量为81.46%,木纤维含量62.22%;棉皮纤维长度1 654μm,长宽比96,壁腔比0.98;木纤维长度1 023μm,长宽比52,壁腔比0.5;棉秆各部分基本密度为根部0.353 g.cm-3、地表处0.388 g.cm-3、高40 cm处0.319 g.cm-3、高80 cm处0.272 g.cm-3。从测定结果来看,木纤维含量高,纤维长度长、长宽比大、壁腔比小于1,是很好的造纸和纤维工业用材。另外结合我国木材资源紧缺以及材料环保要求的不断提高,为棉秆的综合利用提供科学依据。     

一个亚洲棉MYB家族新基因的克隆及特征分析

【目的】克隆亚洲棉MYB家族的一个新基因（GaMYB2）,研究其表达模式,分析其预期编码蛋白。【方法】利用RT-PCR和RACE技术克隆亚洲棉MYB2的cDNA序列全长;应用生物信息学软件分析该基因及预期编码蛋白的特征;采用实时荧光定量PCR技术对该基因的组织特异性和PEG6000模拟干旱胁迫处理下的表达模式进行分析。【结果】从亚洲棉(Gossypium arboreum L.)中克隆了MYB家族的一个新基因MYB2,该基因全长1 117 bp,ORF全长840 bp,编码279个氨基酸,含有MYB保守域,氨基酸的BALSTP分析表明GaMYB2氨基酸序列与已报道的水稻（BAA23338.1）、小麦(AAT37168.1)等的序列有40.50%到68.20%的相似性。亚细胞定位表明该基因在细胞核中表达,实时荧光定量PCR结果表明该基因在根和花中的表达量较高,并且响应17%的PEG6000模拟干旱胁迫处理,上调表达。【结论】GaMYB2是亚洲棉MYB家族的一个新基因,并认为该基因可能在棉花调控干旱胁迫的生理适应过程中发挥重要作用。     

海岛棉一个成花素类似基因的克隆和生物信息学分析

[目的]海岛棉成花素类似基因的克隆及生物信息学分析.[方法]利用RT - PCR技术,从海岛棉中克隆成花素FLOWERING LOCUST(FT)的同源基因,并进行生物信息学分析.[结果]从新海14号花后15 d纤维中,克隆到一个棉花成花素类似基因FLOWERING LOCUS T- LIKE1,命名为GbFTL1.该基因的开放阅读框为525 bp,编码174个氨基酸.蛋白比对表明bFTL1和AtFT的相似性为79.3;,和陆地棉GhFTL1的相似性为99.4;,GbFTL1第37位氨基酸为Asn(N),而GhFTL1第37位氨基酸为Ser(S).GbFTL1含有FT蛋白亚家族两个关键的氨基酸残基及14个保守氨基酸,系统进化树分析表明GbFTL1属于FT亚家族成员.[结论]GbFTL1基因可能为海岛棉中促进开花的基因之一.     

棉花抗细胞凋亡基因GhDAD1的克隆、定位及表达分析

【目的】克隆陆地棉抗细胞凋亡新基因GhDAD1,为陆地棉细胞凋亡的分子机制提供依据,为培育不早衰陆地棉品种提供理论基础。【方法】采用RT-PCR以及电子克隆获得陆地棉GhDAD1的基因组序列以及全长cDNA序列并进行生物信息学分析,然后通过荧光原位杂交(FISH)技术进行染色体定位,利用real-timePCR进行表达模式分析,分析6-BA、乙烯、H2O2、SA以及NO对GhDAD1表达量的影响。【结果】棉花GhDAD1编码阅读框全长354bp,包含5个外显子,4个内含子以及232bp的5′非编码区和280bp的3′非编码区。氨基酸序列分析表明,GhDAD1蛋白属于DAD家族,与柑桔、拟南芥GhDAD1蛋白的相似性分别为91%和88%,起始密码子区符合Kozark规则,内含子剪接位点符合GT-AG规则。FISH技术将GhDAD1定位于染色体长臂上。real-time PCR分析表明,陆地棉各组织中均表达该基因,花和种胚等幼嫩组织表达量较高,并且随着衰老的进行,表达量降低。利用6-BA、乙烯、水杨酸、一氧化碳以及双氧水处理中棉所10号,qRT-PCR分析表明,6-BA、水杨酸处理能够延缓衰老,增加GhDAD1的表达量;乙烯能够加速衰老,降低GhDAD1的表达量;H2O2对GhDAD1的表达量的影响不大;而NO不同浓度影响不一样,随着浓度的升高,GhDAD1的表达量先升高后降低【。结论】陆地棉中存在抗细胞凋亡基因(GhDAD1)。     

草棉染色体高分辨显带技术的初步研究

以草棉(Gossypium herbaceum L.)的根尖为材料,采用5μg/ml放线菌素D(AMD)+0.002mol/l 8—羟基喹啉混合液处理1.5h,Ohnuki′s溶液中低渗0.5h。根尖在载玻片上加固定液捣碎法制片,首次在草棉中诱导出高分辨的染色体带纹。显示的带纹随染色体所处阶段而有所变化,前期和晚前期染色体带纹最多。早中期次之,中期染色体仍能显示1～4个带纹。     

棉花花药愈伤组织培养与胚胎发生

棉花花药愈伤组织的生长与增殖受基因型、糖源、培养基成分等多种因素的影响。经多次继代筛选后，棉花花药愈伤组织中可形成一种能分化出胚状体的胚性愈伤组织，并能产生不同发育时期的胚状体。胚状体转入胚荫发培养基中，可萌发形成小植株。本实验获得了鲁棉６号小植株和Ｓｉｏｋｒａｌ－３及珂字２０１的于叶胚。     

陆地棉与金花葵花朵差异代谢物筛选与分析

为挖掘棉花花朵中具有药用和食用价值的代谢物,以开花当天的陆地棉和金花葵的花朵为材料开展代谢组学检测,结果共检测到465个代谢物。利用差异倍数(Fold change)和VIP值(Variable importance in projection)相结合的方法筛选差异代谢物。结果表明,在陆地棉和金花葵的花朵中共筛选出差异显著代谢物269个,196个代谢物在陆地棉和金花葵中含量差异不显著。有29个代谢物仅在金花葵中检测到,包括氨基酸及衍生物、酚酸类、黄酮、木脂素和香豆素等,有41个代谢物仅在陆地棉中检测到,主要包括黄酮类、酚酸类和鞣质等次生代谢物。综上,陆地棉中富含黄酮、氨基酸及其衍生物、酚酸、生物碱、有机酸、脂质、核苷酸及其衍生物、鞣质和香豆素等物质。     

陆地棉单体和端体细胞学行为与鉴定技术

报道了陆地棉单体和端体的细胞学鉴定时的染色体构型表现及其鉴定技术方法，并就陆地棉花粉母细胞减数分裂研究的取样、染色体制片和两种细胞学材料的传递等进行了讨论。     

Cotton Response to Salinity and Different Potassium-Sodium Ratio in Irrigation Water

The present study was designed to investigate cotton response to different salinity levels at different K/Na ratios of irrigation water.
The salinity levels in irrigation water were 3200 and 6400 mg/1 and the control treatment had a 320 mg/L. Potassium/Sodium ratios in irrigation water were 1: 9 and 1: 4.
Some agronomic traits were studied as well as leaf water Potential (LWP), and leaf samples were taken for elemental analysis.
Statistical analysis showed that increasing total salinity of irrigation water reduced seed yield and total dry weight of cotton but not number of total or open bolls. Lower K/Na ratio (1:9) was of benificial effects on most agronomic traits.
Increasing salinity of irrigation water caused an increase in Na, but not K or Ca content of the cotton leaves; while decreasing K/Na ratio in the saline irrigation water decreased the K/Na ratio in the leaves. Lower leaf water potential was found to be associated with higher levels of both water salinity and K/Na ratio.
A strong relationships were found between cotton seed yield, LWP and K/total bases content in leaves. Ionic content relations (K/Na and K/total bases content) were found to be of a strong association with LWP.
In brief, it could be concluded that increasing K to certain extent; K/Na (1: 9) could be useful in irrigating cotton plant with high water salinity.
The benificial effects of potassium additions to diminish the salinity effects in cotton may be the consequence of improved plant water relations, as well as the status of ion relationships.