用于区别不同棉花品种基因组特征的微卫星位点筛选

保守性强、重复性好、多态性高的微卫星位点可被有效用于构建作物DNA条形码。选取目前生产上主要推广种植、代表不同来源系统的12个棉花品种作为微卫星位点筛选材料,参考我室构建的四倍体栽培棉种种间高密度遗传图谱信息,从376对覆盖全基因组的SSR引物中,筛选出51对引物可扩增出带型清晰且多态性高的微卫星位点。这些引物在12个供试品种中共产生155个等位位点,每对引物揭示的等位基因位点在2~7之间,平均值为3.04。参照微卫星位点的染色体定位和多态信息,在每条染色体上选择一个多态性相对高的SSR位点,其相应的26对SSR引物被推荐为构建棉花品种DNA条形码的一套首选引物,并初步应用于12个品种的DNA条形码编制。其余25对引物作为候选引物。使用该套引物扩增出的微卫星位点可用于大量棉花品种DNA条形码构建,为棉花品种真实性和纯度的分子鉴定奠定基础。     

基于空间插值分析法的棉花生长适宜性评价

利用GIS软件提供的空间插值法分析处理南阳市宛城区离散的土壤养分监测点数据,将点状数据插值为面状数据,并进行了棉花生长适宜性评价,此次工作结果不但对指导宛城区棉花的生产有实际意义,而且此次的方法也可为其它工作提供一些借鉴。     

转基因抗虫棉与陆地棉种质间的杂种优势和配合力分析

采用NCⅡ交配设计,对5份转基因抗虫棉、6份柱头外露种质资源和彩色棉等陆地棉优异亲本组配杂交,分析杂种F1的11个性状的杂种优势和配合力.结果表明,主要产量性状皮棉产量,超高优势的平均值为6.18%,16个组合具正向的杂种优势;中亲优势的平均值为37.41%,24个组合均具有正向的中亲优势;竞争优势的平均值为-15.19%,8个组合出现正向竞争优势.其它产量性状铃重、单株铃数的杂种优势最为明显.纤维品质性状、2.5%跨长、比强度和伸长率的竞争优势明显.高亲值、中亲值和低亲值与F1平均值的相关关系表明,多数性状F1代平均值与中亲值和低亲值相关性密切.经配合力分析,双价321、新棉33 B、HK-1、96-67、惠无3055和01 HN 06表现较显著的GCA效应;SCA效应显著的7个性状中,A 1×B 6、A 2×B 5、A 2×B 3等组合有7个性状的SCA效应为正值.     

利用转角蛋白基因改良棉纤维品质的研究

通过花粉管通道法,将兔毛角蛋白基因导入到SGK321双价抗虫棉中进行纤维品质的改良,对转化后代进行GUS基因及PCR检测,并经过3a的南繁北育,确定有3个阳性株系的棉纤维品质得到改良,长度当年较对照增加3.3mm,虽然年度间有一定的波动性,但后代继续保持长纤维特性,比强度当年增高的最多达6.0cN/tex,在后代的选择中,增高幅度在下降,到第三年的6世代,只比对照SGK321高2.1cN/tex。     

Effects of Exogenous 24-epibrassinolide on Photosynthetic Physiology of CottonSeedlings under Low Temperature

[Objective] The objective of this study was to investigate the effects of exogenous 24-epibrassinolide (EBR) on the photosynthetic physiology of cotton seedlings under low temperature and to provide basis for improving the cold tolerance of cotton by using EBR as growth regulator. [Method] Taking CCRI 60, Lumianyan 28 and Simian 3 as materials, a field experiment was carried out in Institute of Cotton Research of CAAS(Anyang county, Henan province). Before the first low temperature treatment, the cotton seedlings were sprayed with distilled water (Control) and different concentrations of EBR (0.1 mg·L^－1 and 0.2 mg·L^－1), respectively. After 3 days, the relative electrical conductivity, chlorophyll content, rapid chlorophyll fluorescence induction kinetic curve (OJIP) and fluorescence parameters were measured. [Result] Under low temperature, the relative conductivity of CCRI 60, Lumianyan 28 and Simian 3 spraying with EBR decreased by 17.7%～32.8% compared with control, and there was no significant difference between CCRI 60 and Lumianyan 28 in different concentrations of EBR treatments, butthe relative conductivity of Simian 3 treating with 0.2 mg·L^－1 EBR was significantly lower than those treatments with 0.1 mg·L^－1 EBR . The chl a and chl b contents increased by 9.7%～32.6% and 15.0%～18.9%, respectively. The maximum photochemical efficiency of photosystemⅡ (F_v/F_M) and photosynthetic performance index on absorption basis(PI_ABS) increased significantly. PI_ABS of CCRI 60 increase the maximum by 75.6% using 0.1 mg·L^－1 EBR. Lumianyan 28 and Simian 3 increased the maximum by 101.1% and 265.6% using 0.2 mg·L^－1 EBR, respectively; Absorbed photon flux per cross section (ABS/CSm), electron transport flux (further than QA) per active reactive center (ETo/RC) and probability for electron transport (φEo) are significantly increased. [Conclusion] Exogenous EBR can enhance the ability of low temperature tolerance of cotton seedlings and alleviate the inhibition of photosynthesis in cotton at low temperature. The study showed that 0.1 mg·L^－1 EBR performs well in CCRI 60 and 0.2 mg·L^－1 in Lumianyan 28 and Simian 3.     

干旱区滴灌模式和种植密度对棉花生长和产量性能的影响

以高产棉花品种新陆早45为材料,自初花至吐絮设置常规滴灌(I500)和有限滴灌(I425) 2种处理,每种滴灌模式下设低(D12)、中(D24)和高(D36)3个种植密度,分析棉花不同生育时期叶面积指数(LAI)、群体生长率(CGR)、棉铃生长率(BGR)、净同化率(NAR)以及产量、灌溉水分利用效率(IWUE)等变化。结果表明,与I500相比,I425将LAI到达顶峰的时间推迟至盛铃期并延缓了盛铃期以后的叶片衰老,显著提高了盛花期至吐絮期NAR,在不显著降低籽棉产量的前提下,提高了IWUE。在I500条件下,LAI、CGR、BGR、NAR、总生物量(TDW)、铃生物量(BDW)、总铃数(BN)、生殖器官与营养器官质量的比例(RVR)均以D24较高,D12最低;I425条件下,上述参数均以D36最高。籽棉产量以I500D24、I425D36较高,IWUE则以I425D36较高。相关分析表明,籽棉产量和IWUE与BN、RVR呈显著正相关,IWUE与NAR呈显著正相关。表明盛花期至盛铃期较快的群体生长速率、较强的物质生产能力以及较多的干物质持续向棉铃的供应,是I425D36提高产量的重要原因。     

不同栽培方式对长江下游棉田资源利用效率的影响

我国农业对自然环境依赖性强,农业生产环境相对恶劣、资源利用效率低下,作物栽培理论与技术需要不断创新和完善。为建立与当前生产模式相匹配的作物高产高效栽培管理方式,选用棉花品种泗杂3号,于2012—2013年在长江下游棉区(江苏大丰)不同地力水平田块(高、低)进行麦棉两熟栽培管理方式定位试验,设超高产栽培、常规栽培和高产高效栽培,系统测定棉花生物量、产量和生育期间的温光、氮肥资源利用效率。结果表明,栽培方式和地力水平显著影响棉花产量,而产量的差异主要由温光、氮肥资源利用效率的差异造成。棉花产量提高的限制因子是低下的资源利用效率。高产高效栽培较常规栽培产量提高27.5%,温光资源利用效率分别提高27.7%、23.4%、氮肥偏生产力提高10.1%,是长江下游较为适宜的栽培方式。因此未来生产中应进一步合理优化栽培方式来提高棉田资源利用效率,以达到高产高效的目标。     

麦棉两熟种植模式对棉仁脂肪及蛋白质代谢的影响

研究麦棉两熟种植模式影响棉仁脂肪及蛋白质代谢机制,可为我国麦棉两熟棉区在稳定棉花产量和品质的基础上提高棉籽品质提供理论依据。试验于2012年和2013年在江苏省大丰市稻麦原种场进行,以泗杂3号(中晚熟品种)和中棉所50(早熟品种)棉花品种为材料,以单作棉为对照(CK),设置棉花生产上常用的麦套移栽棉(IC)、麦后移栽棉(TC)和麦后直播棉(DC)麦棉种植模式,研究麦棉两熟不同种植模式对棉仁脂肪和蛋白质的累积动态、关键酶活性及其相互关系的影响。结果表明:(1)两熟棉棉仁脂肪含量皆较CK低,IC、TC和DC呈依次下降的趋势;IC和TC棉仁蛋白质含量皆高于CK,DC低于CK;中棉所50棉仁脂肪和蛋白质含量均略高于泗杂3号。(2)两熟棉棉仁磷脂酸磷酸酯酶(PPase)和6-磷酸葡萄糖脱氢酶(G6PDH)活性低于CK,丙酮酸羧化酶(PEPC)活性高于CK;IC、TC棉仁谷氨酰胺合成酶(GS)和谷氨酸合酶(GOGAT)活性高于CK,DC低于CK;中棉所50棉仁具有较高的PPase、G6PDH、GS和GOGAT活性,PEPC活性稍低于泗杂3号。(3)棉仁最终脂肪含量与棉仁代谢过程中PPase、G6PDH活性呈极显著正相关,与PEPC活性呈极显著负相关;棉仁最终蛋白质含量与G6PDH活性及GS、GOGAT活性分别呈显著和极显著正相关。总之,在我国麦棉两熟棉区选择应用中熟棉花品种、麦套移栽方式可以在稳定棉花产量和品质的基础上提高棉籽品质。     

新疆滴灌棉花花铃期干旱复水对叶片光合特性及产量的影响

在新疆气候生态条件下, 采用膜下滴灌植棉技术, 控制花铃期0~60 cm土壤滴水下限分别为田间持水量的45%(中度干旱)、60%(轻度干旱)和75%(正常供水, 对照), 滴水上限均为田间持水量, 研究不同程度干旱复水对棉花叶片光合特性及产量形成的影响。结果表明, 干旱降低了叶片净光合速率(P_n)和气孔导度(G_s), 中度干旱下叶片光化学猝灭系数(qP)、PSⅡ电子传递量子产量(Ф_PSⅡ)降低, 非光化学猝灭系数(NPQ)升高。复水后3 d内P_n和G_s恢复, 以轻度干旱恢复最快; Ф_PSⅡ和qP与Pn的变化相似; NPQ复水后1~2 d显著降低。从初花期至盛铃前期, 轻度干旱复水后光合物质累积量与对照无明显差异, 盛铃后期至吐絮期低于对照, 籽棉产量较低; 中度干旱复水后光合物质累积量及籽棉产量均最低。     

5个抗黄萎病棉花品种的抗性配合力分析

以陆地棉的5个抗黄萎病品种为父本,4个感病品种为母本,采用不完全双列杂交配制20个组合,进行黄萎病抗性配合力研究。结果表明,冀122、中植棉2号在发病率、病情指数、相对病情指数3个性状上均具有较高的一般配合力（GCA）效应,而冀棉616、豫棉112、徐棉18号则为负向效应。通过特殊配合力（SCA）效应分析,有9个组合具有正效应,而11个组合为负效应。通过估算3个性状的GCA方差和SCA方差,表明这些性状主要受加性基因效应控制。通过遗传力分析,3个性状广义遗传力较大,可在早代选择。