抗虫短季棉品种主要性状分析

[目的]在短季棉育种实践中达到性状选择的统一和平衡。[方法]为提高抗虫短季棉育种成效,以1998~2009年国审及省审的11个品种为材料,对其主要性状及性状之间的相互关系进行了分析。[结果]短季棉品种将早熟、高产、优质集于一身是可能的,是其多个性状协调配合的结果;形态性状选择可作为短季棉选育的一个重要手段;短季棉的抗病性还有待提高。[结论]该研究可为减少今后短季棉育种的盲目性提供参考依据。     

Agrobacterium-mediated genetic transformation and production of semilooper resistant transgenic castor (Ricinus communis L.)

Summary Semilooper resistant transgenic castor plants were produced through Agrobacterium-mediated genetic transformation method. Two castor cultivars, Jyothi and VP1 were transformed using the super-binary vector pTOK233 carrying gus A and hpt genes. Putative transformants were regenerated following selection on the hygromycin containing medium. GUS positive primary transformants, when subjected to Southern analysis, revealed stable integration of gus A into their genomes. In the T₁ generation, a monogenic segregation ratio of 3 GUS positive: 1 GUS negative plants was observed. Furthermore, transformation experiments were carried out with the Agrobacterium pSB111 super-binary vector carrying a synthetic delta endotoxin gene cryIAb and the herbicide resistance gene bar both driven by cauliflower mosaic virus 35S promoter. Putative transformants were regenerated through selection on the phosphinothricin containing medium and Basta tolerant transformants were subjected to molecular analysis. PCR analysis revealed the presence of both bar and cryIAb genes in the Basta tolerant primary transformants. Southern analysis of PCR positive plants with cryIAb probe showed a 3 Kb band upon HindIII digestion and a > 6 Kb band with BamHI digestion, thus suggesting stable integration of cryIAb intact expression cassette and independent nature of the transformants. The primary transformants subjected to ELISA disclosed varied levels of Cry protein. These transgenics expressing cryIAb – when bioassayed against freshly hatched semilooper larvae – induced substantial (> 88%) insect mortality. Southern analysis of 2T₁ plants revealed the presence of cryIAb gene, indicating stable inheritance of the transgene into the next generation. In T₁, all the Southern-positive plants for cryIAb invariably exhibited tolerance to Basta, denoting co-segregation of both bar and cryIAb genes. Transgenics, expressing cryIAb exhibited ample resistance against the castor semilooper.     

机采棉中残地膜静电吸附法分级去除

提出一种基于静电吸附方法分级去除机采棉中残地膜的方法,以新疆阿拉尔地区种植的新陆早26号机采棉为研究对象,根据机采棉中残地膜曲直形态与荷电极化程度存在一定的相关性,利用图像处理提取机采棉中各种残地膜杂质特征并进行聚类算法分级,将残地膜分成Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ等级。搭建静电吸附分离平台,对掺有不同等级残地膜的机采棉进行不同荷电时间、飞入速度、极板电压下的试验,以除杂率为测定指标,找出对应级别残地膜的最佳参数组合,以期达到残地膜杂质与机采棉的分离最大化。试验表明,对除杂率影响显著的因素由大到小为:飞入速度、荷电时间、极板电压。掺有Ⅰ级残地膜的机采棉除杂最佳荷电时间为24 s,飞入速度为4. 7 m/s,极板电压为39 k V,分离率为96. 2%;Ⅱ级最佳荷电时间为29. 8 s,飞入速度为5. 8 m/s,极板电压为37. 6 k V,分离率为98. 1%;Ⅲ级最佳荷电时间为30. 1 s,飞入速度为3. 5 m/s,极板电压为46. 2 k V,分离率为97. 2%。研究结果表明:基于静电吸附分级去除残地膜的方法可行,能够满足实际生产需要。     

基于降解地膜覆盖的新疆棉花生长发育及效益分析

为研究降解地膜降解进程及其对新疆南部棉花生长发育、产量和经济效益的影响,在新疆阿克苏以普通地膜（PE）为对照,进行T1、T2、T3（氧化-生物双降解生态地膜）、HS（生物分解地膜）4种可降解地膜覆盖棉田试验。结果表明,T1、T2、T3、HS诱导期分别为71、67、57、52 d,降解速率T3 > HS > T2 > T1。在棉花关键生育时期,T1和PE的棉花株高与其他可降解地膜差异显著,蕾数、铃数、花数、果枝数差异不显著。PE和T1棉花快速增长期较长,PE干物质积累量比T1少4.71%;而PE比T2、T3、HS高20.62%、5.03%、27.33%。单株结铃数表现为PE > T1 > T3 > T2 > HS;与PE籽棉产量相比,HS显著减产30.26%,其他处理与PE差异不显著。研究表明,T1覆盖的棉花干物质积累量、籽棉产量等效果与PE相当,增收5.81%,降解速率慢;T3覆盖效果与PE无显著差异,减收7.97%,降解速率比T1快。综合经济效益与生态效益,T3更适宜在新疆南部棉田覆盖。     

CRISPR/Cas9技术发展及其应用进展

概括了CRISPR/Cas9系统的结构及作用原理,分析了该系统的不足,重点阐述了该技术在林木基因组编辑中的应用,并对CRISPR/Cas9系统的未来研究趋势进行了展望。     

转cry1Ie基因抗虫玉米对根际微生物群落碳代谢的影响

转基因作物对土壤生态系统的影响日益引起人们的广泛关注。采用Biolog ECO微平板对转基因抗虫玉米IE09S034及其对应的受体玉米根际微生物群落碳代谢功能进行了比较研究。结果表明,转基因抗虫玉米IE09S034对根际微生物碳代谢功能无显著性影响,且发现年份和生育期是引起根际微生物碳代谢情况变化的主要因素。本文为转基因抗虫玉米IE09S034的环境安全性评估提供了新的依据。     

外源物质对化学封顶棉花农艺性状及产量形成的调控效应

为了探明不同外源物质对化学封顶棉花生长及产量形成的调控效应,在田间试验条件下,以北疆大面积推广种植的‘新陆早57号’为试验材料,在化学封顶后,叶面喷施辛酸甲酯(MC)、油菜素内酯(BR)、复硝酚钠(CSN)、萘乙酸钠(NAA) 4种外源物质,设清水(Blank)对照,研究4种外源物质对化学封顶棉花农艺性状、生物量积累及产量形成的影响。结果表明,4种不同剂量的外源物质叶面喷施后,棉花各项农艺性状和产量形成指标响应具有明显的剂量效应。不同剂量外源物质在喷药后15 d、30 d均能使植株生物量提高,显著高于空白对照,且30 d时,75 m L/hm~2MC、15 m L/hm~2BR、150 m L/hm~2MC、15 m L/hm~2NAA和75 m L/hm~2CSN处理效果较好。喷施各外源物质后,各处理的单株成铃数、单铃重、衣分及增产率均高于空白处理;处理75 m L/hm~2MC、15 m L/hm~2BR、150 m L/hm~2MC和7.5 m L/hm~2CSN下,籽棉产量提高;其中75 m L/hm~2MC效果最佳,较Blank籽棉产量提高了25.88%。结果表明外源物质可在一定程度上显著提高化学封顶棉花农艺性状及产量,在本研究条件下75 m L/hm~2的辛酸甲酯处理效果最佳,15 m L/hm~2油菜素内酯、150 m L/hm~2辛酸甲酯次之。     

水氮运筹对化学封顶棉花二次生长的影响

【目的】研究水氮运筹对化学封顶棉花二次生长形态及发生规律,优化水肥调控结合化学封顶技术,有效控制棉花二次生长,为塑造棉花株型、调控采收的吐絮时间奠定理论与技术基础。【方法】以新陆早57号为试验材料,采用裂区试验设计,主区为施氮(纯 N)量,设3个施氮(纯 N)水平:N1、N2、N3分别为150、300、450 kg/hm²,副区为灌溉量,设3个灌水水平:W1、W2、W3分别为3 000 、4 500、6 000 m³/hm²。分析水氮处理对化学封顶棉花二次生长前后农艺性状、干物质积累及产量和纤维品质的影响。【结果】灌水量增加延长棉花生育期,增加棉花植株株高、果枝数、二次生长率;施氮量(是)控制棉花干物质和产量形成因素。灌水处理为4 500和6 000 m³/hm²时,化学封顶棉花株高和果枝台数较高,易发生二次生长;施氮量在300 kg/hm²时,产量及其构成均高于其他。水氮处理组合以处理N2W2、N2W3表现较优,产量分别为6 349.21、6 203.54 kg/hm²。【结论】对化学打顶棉花,适当水氮运筹可控制棉花二次生长现象,且对棉花产量及品质无显著影响。     

TDZ处理对棉花叶片脱落率及酶活性的影响

【目的】研究棉花在 TDZ (Thidiazuron, TDZ)处理后叶片脱落的机制。【方法】以中棉所35号、新陆早19号、农大5号、XND1378和新陆早50号5个棉花品种为材料,于2017和2018年在塔城沙湾新疆农业大学棉花基地和塔城奎屯农七师农科所实验地,吐絮期分别设置两个处理 T1(大田喷施 TDZ 时间前4 d)和 T2(与大田处理时间相同), TDZ 处理后,研究脱叶率,根据脱叶率给5个棉花品种排序,于0、6、18、42、66和96 h测定叶托、叶片、叶柄的多聚半乳糖醛酸酶(PG)和纤维素酶活性,统计叶片脱落率、吐絮率和棉花产量。【结果】喷施 TDZ 后,T1的棉花产量显著低于 CK 和 T2 (P＜0.05);两个处理下棉花各材料的脱落率和吐絮率均极显著高于 CK (P＜0.01);叶托的 PG 活性在6、18 、42、66和96 h五个时期显著高于 CK (P＜0.05);纤维素酶活性在6、66 和96 h三个时期显著高于 CK (P＜0.05),在18、42 h两个时期极显著高于 CK (P＜0.01)。【结论】中棉所35号和新陆早50号对TDZ最敏感,TDZ处理可调节脱落叶片的 PG 活性和纤维素酶活性,提高叶片脱落率,有利于棉花机械采收。     

棉长管蚜和棉蚜对受蚜虫取食胁迫棉花植株的选择行为

【目的】 研究棉长管蚜和棉蚜对其胁迫棉花的选择行为。【方法】 以无翅棉长管蚜和棉蚜成蚜为研究对象,测定棉长管蚜和棉蚜对种群密度和不同时间蚜虫胁迫的棉花行为反应。【结果】 不同种群密度棉长管蚜取食胁迫下,棉长管蚜对低密度取食胁迫的棉花与健康植株选择性上不存在差异性,而高密度则存在显著差异;棉蚜对高密度棉长管蚜取食胁迫选择性上存在显著差异。不同种群密度棉蚜取食胁迫下,棉长管蚜对被取食胁迫棉花与健康植株的选择性上不存在差异性,棉长管蚜能够适应棉蚜为害的棉花;而棉蚜对高密度棉长管蚜和棉蚜取食的棉花与健康植株选择性上存在显著差异,取食胁迫密度越高则选择差异性越大。随着棉长管蚜取食胁迫棉花时间的延长,棉长管蚜对短时间取食胁迫的棉花选择性上不存在差异性,而在取食胁迫3、5 d的棉花上存在显著差异;取食棉蚜仅在取食胁迫5 d的棉花上存在显著差异。棉蚜取食胁迫棉花不同时间后,不同受害程度棉花对后期棉长管蚜的寄主选择性不存在显著性差异。【结论】 棉花蚜虫取食偏向选择健康植株,易造成田间扩散,导致棉花受害。棉长管蚜能够适应棉蚜为害的棉花,且与棉蚜长期在田间共存。