显性无腺体与隐性无腺体陆地棉品种间杂种二代利用研究

利用４个隐性低酚棉品系为母本，５个显性无腺体品系为父本，按不完全双列杂交（ＮＣⅡ）设计配制２０个组合，利用亲本、Ｆ１和Ｆ２材料采用ＡＤＡＡ模型研究表明，衣分以加性效应为主，其余产量及产量构成因素以显性遗传效应为主。子棉产量和铃重有较低的上位遗传效应。纤维品质性状中，绒长与整齐度以显性遗传效应为主，绒长还存在少量上位效应；比强度与伸长率仅存在显著的加性遗传效应，麦克隆值以加性遗传效应为主。Ｆ１皮棉产量、第一次收花率、单株铃数、铃重和衣分的群体超亲优势平均值分别为：２７．９％、１８．７％、１６．２％、９．７％和１％，Ｆ２分别为：１０．８％、５．１％、４．５％、４．６％和－１．２％。Ｆ１绒长的群体平均优势为２．５％，比强度和伸长率为－１．８和０．８％，麦克隆值和整齐度分别为－０．２％和－２．７％。Ｆ２绒长略呈下降趋势，比强度、伸长率和麦克隆值Ｆ２与Ｆ１相近，整齐度Ｆ２略优于Ｆ１。表明了显性无腺体基因的杂种优势利用前景广阔。     

陆地棉和海岛棉的黄萎病抗性遗传研究

以3个海岛棉品种和5个陆地棉品种配制的23个正反交组合的四个分离群体(F1、F2、BC1和BC2)为材料,以中等致病力的安阳菌系接种,研究陆地棉和海岛棉黄萎病抗性的遗传规律。结果表明,海岛棉品种间杂交,F2和BC2抗病和感病单株的分离比例均符合3∶1和1∶1,其黄萎病抗性是由一个显性基因控制;陆地棉品种间F2和BC2的抗病和感病单株的分离比例也均符合3∶1和1∶1,其黄萎病抗性也是由一个显性基因控制。用海岛棉抗病品种与陆地棉抗病品种进行种间杂交,其F2和BC2的抗病株均在95%以上,而用海岛棉抗病品种与陆地棉感病品种进行杂交,其F2和BC2抗病株和感病株的分离比例符合3∶1和1∶1,表明海岛棉和陆地棉的黄萎病抗病基因可能位于同一基因位点。     

转双抗虫棉纯合系的杂种优势及其产量性状的配合力

采用NCⅡ设计，利用4个生产上推广应用的棉花品种与9个转两类抗虫基因（Cry1Ae和API）纯合系进行杂交组配，对36个组合的F1产量性状的杂种优势和配合力进行分析，结果表明：大多数组合的竞争优势明显，各产量性状均具有竞争优势，但子指的优势为负值；皮棉和子棉的产量均具有较大的竞争优势，两者分别为17．2％和7．9％，皮棉和子棉产量的竞争优势率分别达到86．1％和80．6％。产量性状的优势大小依次为衣分、铃重和单株铃数，分别为4．1％，2．1％和0．7％。对组合的配合力方差进行分析，结果显示：9个转基因抗虫棉纯合系各产量性状的一般配合力差异较大，4个母本中的两抗虫棉的皮棉和子棉的产量的一般配合力优于两非抗虫棉。对这些组合特殊配合力进行分析，发现有6个组合具有较高的特殊配合力。因这9个纯合系的受体均为冀合321，所以这种配合力的差异是由外源基因作用的差异造成。     

盐胁迫下囊果碱蓬和陆地棉硝态氮低亲和吸收速率的差异及其生理分析

采用常规离子耗竭方法,以陆地棉(Gossypium hirsutum L.)为对照,在不同Cl-和NO3--N营养状况下,研究了盐生植物囊果碱蓬(Suaeda physophora Pall.)NO3-低亲和吸收动力学特征,探讨了盐胁迫下囊果碱蓬NO3-高效吸收的调控机制。结果表明:两种植物NO3-的低亲和吸收动力学呈线性吸收,且囊果碱蓬NO3-的净吸收速率和硝酸还原酶的活性显著高于陆地棉,说明囊果碱蓬具有较高的氮需求;10 mmol L-1KNO3预处理2 h后,囊果碱蓬和陆地棉地上部全氮的含量分别增加30.6%和36.8%;NO3-的净吸收速率分别降低了46.6%和45.5%,说明两种植物氮的吸收受到体内氮营养的负反馈调节;NaCl长期胁迫30 d显著抑制NO3-的吸收,陆地棉NO3-的净吸收速率下降幅度显著高于囊果碱蓬,而根系Cl-的含量显著高于囊果碱蓬;NO3-的净吸收速率与植物根系Cl-的含量呈显著性负相关,说明囊果碱蓬根系拒Cl-的能力显著高于陆地棉;NaCl或KCl短期胁迫2 h对囊果碱蓬NO3-的净吸收速率没有显著影响,但陆地棉NO3-的净吸收速率分别降低了43.8%和37.5%。研究结果证明了盐胁迫下囊果碱蓬NO3-的高效吸收与植物内部的高氮需求和Cl-的累积有关,而培养介质中Cl-的浓度对NO 3-的低亲和转运系统影响较小。     

棉花磷胁迫响应基因GhWRKY6克隆及功能分析

【目的】提高棉花在低磷胁迫下的抗性,挖掘棉花磷胁迫相关功能基因。【方法】用生物信息学方法分析Gh WRKY6基因的结构特征和进化关系;构建基因超表达载体转化拟南芥,分析转基因拟南芥在低磷胁迫下的抗性;利用荧光定量PCR(Real-time quantitative polymerase chain reaction, qRT-PCR)分析拟南芥中磷信号途径Marker基因表达量的变化。【结果】以陆地棉cDNA为模板克隆得到Gh WRKY6基因,生物信息学分析表明该基因序列含有一个WRKY保守结构域,是WRKY家族转录因子。在低磷胁迫下,转基因拟南芥与野生型相比,种子萌发速度、主根长度、侧根数目、生物量均低于野生型,而在正常生长条件下两者并无差别。qRT-PCR分析表明GhWRKY6能够影响关键的磷转运蛋白基因的表达。【结论】GhWRKY6作为一个负调控因子参与到植物低磷胁迫响应信号途径中。     

光合作用信号途径调控陆地棉矮化的机理研究

【目的】了解光合作用信号途径基因调控陆地棉矮化的机理。【方法】以现蕾期陆地棉矮化突变体LA-1及其近等基因系LH-1茎尖为材料,通过同位素标记相对和绝对定量(Isobaric tags for relative and absolute quantitation, i TRAQ)结合液相质谱串联(LC-MS/MS)的定量蛋白质组学技术及定量反转录-聚合酶链式反应(Quantitative reverse-polymerase chain reaction, qRT-PCR)技术,分析两种材料中蛋白水平及m RNA水平基因表达情况,并通过生理生化方法检测两种材料光合能力差异。【结果】光合作用信号途径差异表达蛋白PsbO、PsaE、PsaH、PetF-1、PetF-2在LA-1中表达量下调,PetC和delta表达量上调。m RNA水平,除delta基因在两种材料中表达量无显著差别外,其它基因与蛋白水平具有同样的表达趋势。现蕾后,LA-1的净光合速率(P_n)、气孔导度(Cond)显著小于LH-1,蒸腾速率(Tr)极显著小于LH-1,而胞间CO2浓度(Ci)无显著差异。与LH-1相比,LA-1的实际光化学效率(Y_Ⅱ)、光系统Ⅱ(PS Ⅱ)的潜在活性(F_v/F_0)显著减少,叶绿素荧光非光化学猝灭(NPQ)显著增大。【结论】陆地棉矮化突变体LA-1的矮化与光合作用信号途径存在相关性,为进一步研究LA-1矮化的分子机理及棉花的矮化育种提供基础。     

棉花海陆杂交种高支纱纤维特征与应用研究

采用双因素交叉式遗传交配设计,研究棉花海陆杂交F1代纤维品质性状中亲优势、超亲优势、竞争优势及平均显性度,结果表明:海陆杂交F1代纤维长度、比强度、马克隆值三大品质性状均可达到或超过海岛棉亲本;纤维整齐度也有所提高,伸长率与海岛棉相似,但不及陆地棉;皮棉产量也有较高的中亲优势和超亲优势,并有个别组合具有一定的竞争优势。显性度分析表明:纤维长度表现为超显性作用;其他各品质性状和皮棉产量因不同的遗传基础而表现出较大的差异。     

Variation of 2-Tridecanone level in tomato plant leaflets and resistance to two mite species (Tetranychus sp.)

The wild tomato accession Lycopersicon hirsutum f. glabratum ‘PI 134417’ is a promising source of resistance to arthropods in tomato. It is self compatible and intercrosses easily with the cultivated species Lycopersicon esculentum. It is resistant to several arthropods, including spider mites, and these resistances have been related to the presence of high contents of 2-tridecanone (2-TD) and other methyl ketones in the leaves. The objective of this study was to evaluate the contribution of 2-TD concentration in the leaflets of Lycopersicon for resistance to the spider mites Tetranychus urticae (Koch, 1836) and T. ludeni Zacher, 1913. Plants of two segregating generations (F₂) were evaluated through the thumbtack bioassay (Weston & Snyder, 1990) in two different assays. Both experiments included as checks L. esculentum ‘TSWV-547’ (mite susceptible), L. hirsutum f. glabratum ‘PI 134417’ (resistant) and the interspecific hybrid F₁ (TSWV-547 × PI 134417). In the first experiment, 10 genotypes selected from F₂ (TSWV-547 × PI 134417), with contrasting 2-TD concentrations in the leaflets, were tested for resistance to T. urticae. In a second experiment, seven genotypes of the F₂ (TSWV-547 × BPX-318p1#230), also with contrasting 2-TD concentrations, were used to evaluate the resistance to T. ludeni. BPX-318p1#230 is a single plant selected from the segregating population F₂ (TSWV-547 × PI 134417) for its high 2-TD content. In both experiments, high negative correlations (r = − 0.88; − 0.91 and − 0.93 in the first experiment, and r = − 0.78, − 0.99 and − 0.96 in the second experiment) were found between the 2-TD content and average distance travelled by the spider mites after 60, 90 and 120 minutes, respectively. The level of resistance (repellency) to spider mites T. urticae and T. ludeni in the genus Lycopersicon appears to be mediated by the 2-TD levels present in the tomato leaflets. The similar results of both experiments showed that selection for high 2-TD content in leaflets can lead to genetic improvement in the direction of increased levels of spider mite resistance in tomato. This revised version was published online in August 2006 with corrections to the Cover Date.     

氮素营养对短季棉生理代谢和产量的影响

氮素营养对短季棉生理代谢及产量有显著的调节作用．在杭州、慈溪两试点,浙５０６的适宜施氮量（纯Ｎ）分别为８７．７,９７．０ｋｇｈｍ－２,可显著提高功能叶比叶重及全氮、钾和叶绿素含量,增强ＳＯＤ活性,降低ＭＤＡ含量,延缓叶片衰老;提高光合作用强度,协调碳、氮营养代谢,增强盛花前根系活动,促进棉株稳健生长．同时合理施氮能显著增加伏桃的数量、提高铃数、铃重和产量,但衣分略有下降．     

利用RFLP,SSR和RAPD标记构建陆地棉分子标记连锁图

Ｍｏｌｅｃｕｌａｒｍａｒｋｅｒｌｉｎｋａｇｅｍａｐｉｓｉｍｐｏｒｔａｎｔｆｏｒｇｅｎｅｍａｐｐｉｎｇ,ｍａｐｂａｓｅｄｃｌｏｎｉｎｇａｎｄｍｏｌｅｃｕｌａｒｍａｒｋｅｒａｓｓｉｓｔｅｄｓｅｌｅｃｔｉｏｎ.Ｉｎｒｉｃｅ[1],ｏｉｌｓｅｅｄｒａｐｅ[2]ａｎｄｃｏｒｎ[3],ｓｅｖｅｒａｌｈｉｇｈｄｅｎｓｉｔｙｍｏｌｅｃｕｌａｒｍａｒｋｅｒｌｉｎｋａｇｅｍａｐｓｗｅｒｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｅｄａｎｄｅｍｐｌｏｙｅｄｉｎｍａｐｐｉｎｇｄｉｓｅａｓｅｒｅｓｉｓｔａｎｔｇｅｎｅｓ,ｉｎｓｅｃｔｒｅｓｉｓｔａｎｔｇｅｎｅ…