陆地棉BGLU基因家族成员的全基因组鉴定与表达分析

植物BGLU基因在生物和非生物胁迫防御中起着重要作用，利用生物信息学手段对陆地棉（Gossypium hirsutum） BGLU家族成员进行全基因组鉴定，对序列特征、保守域结构、染色体定位、启动子元件等家族特征进行了分析，并进一步结合转录组数据和qRT-PCR分析了BGLU基因家族的病菌胁迫响应模式。结果表明，共鉴定出53个陆地棉BGLU基因，根据系统发育进化关系分为6个亚族，部分基因在病菌胁迫下特异性表达。荧光定量和转录组测序结果表明，GhBGLU5、GhBGLU14、GhBGLU18、GhBGLU26、GhBGLU34在抗病棉花中的表达水平显著高于感病品种，推测这些基因正向调控棉花黄萎病抗性。上述结果为进一步分析棉花BGLU家族基因的功能以及分子机制提供一定的理论基础。     

陆地棉GhPKE1的生物信息学分析及功能验证

为研究棉花重金属结构域基因GhPKE1在棉花中的作用，采用生物信息学方法对GhPKE1 DNA序列的结构特性及其编码蛋白质的理化性质、疏水性和蛋白二级结构等进行分析，并根据GhPKE1的结构特点构建了GhPKE1的病毒诱导基因沉默（VIGS）载体侵染棉花。结果表明，GhPKE1基因序列全长1 048 bp，蛋白质相对分子质量27.54 kD，等电点9.3，不稳定系数35.56。分别用硫酸钠（Na₂SO₄）和氯化镉（CdCl₂）胁迫处理沉默GhPKE1的三叶期棉苗，处理后植株表现出明显的表型差异。qRT-PCR表达模式分析表明，用pYL156：GhPKE1侵染过的棉花中GhPKE1转录水平与对照相比显著降低；与对照相比，沉默GhPKE1棉花幼苗的抗Na₂SO₄和抗CdCl₂性显著减弱。综上所述，GhPKE1基因在棉花响应逆境胁迫过程中发挥重要作用，为进一步研究棉花的抗逆机制奠定基础。     

新疆早熟陆地棉早熟性状的遗传分析

选用2个新疆早熟棉区主栽陆地棉品种与陆地棉遗传标准系配置组合,应用主基因-多基因联合世代分析方法对新疆早熟棉早熟性状进行遗传分析。结果表明,5个早熟性状中除在组合Ⅰ的苗期性状无检测到主基因的存在,其他性状均检测到主基因的存在;其中生育期性状在不同组合中的遗传模型相同,且主基因与多基因遗传率分量趋势较为一致;由2个组合各性状的总遗传率比较得出,生育期性状的总遗传率最高;从主基因遗传率和多基因遗传率的分量来看,蕾期及生育期性状以多基因遗传为主,苗期、花铃期及果枝始节位在组合Ⅰ中以多基因遗传为主,在组合Ⅱ中则以主基因遗传为主。针对各性状的遗传模式提出具体的育种策略,为新疆早熟棉的遗传改良提供理论指导。