棉花正反交组合F1代性状的比较研究

按不完全双列杂交,以美国抗虫棉品种A1～A6为父本,国内常规棉品种B7～B12为母本,得到正交组合36个;以B系列为父本,A系列为母本,得到反交组合36个。2002年在湖南长沙、宁乡、南县、澧县4个实验点进行组合F1代产量、纤维品质、抗虫性等性状的正反交比较试验。结果表明:棉花纤维品质在正反交间无差异,棉花纤维品质性状遗传为非细胞质遗传;无论是子棉产量还是皮棉产量,抗虫杂交棉正、反交F1代间存在极显著差异,而且在构成产量的各个因子中,铃重在正反交间的差异达到了显著水平;从抗虫性方面看,正交组合的抗虫性稍好,其中对四代棉铃虫的抗性,正反交间差异达极显著水平。     

高品质棉高产保优的栽培途径探讨

为充分发挥高品质棉的产量潜力,研究了高品质棉杂交种科棉1号、常规种科棉4号在育苗移栽种植方式下,不同的密度以及密度氮肥配合条件下群体果节量、果枝数,成铃特点、铃重、产量和纤维品质的变化特点。结果表明,高品质棉通过适当降低密度,科棉1号每公顷保持在2.7万株左右、科棉4号保持在3万株左右,果节量都控制在每公顷300万个左右,成铃率可达到40%以上,从而获得高产和保优同步。根据高产保优情况下棉株壮个体优势果枝数增多、优势果枝节位上移以及上、下部位成铃数、成铃率、铃重提高等特点,提出了高品质棉的“优、壮、高”高产栽培途径,用优化群体、壮个体的途径容易形成适宜果节量和高成铃率的高产群体。     

陆地棉亚红株突变的质量遗传规律研究

分析了陆地棉亚红株突变体的淡红叶性状与当日红花性状的质量遗传规律,结果显示,淡红叶性状是受一对不完全显性基因控制的质量性状。连锁分析表明:淡红叶性状与当日红花性状完全连锁,是受同一对显性基因控制的质量性状;淡红叶与棕絮性状符合两对性状完全独立分离规律,不存在连锁遗传关系。等位性测定显示,淡红叶性状与经典红叶性状杂交后代,符合两对显性基因控制的独立分离理论比例,表明控制亚红株突变的基因与控制经典红叶的R1基因不在同一基因位点。根据以上试验结果,推定陆地棉亚红株突变是一个新的质量突变性状,暂将它的基因符号定为RS。     

农业机器人采摘棉花的前景展望与技术分析

综合分析了国内外棉花采摘与分级技术的现状,指出农业机器人采摘棉花更适合我国国情。针对采摘机器人的非结构化工作环境和作业对象有生命等技术特点,分析了采摘机器人在自主导航、目标识别与定位和机器人本体结构设计三方面的研究现状。重点讨论了农业机器人采摘棉花的关键技术:一是自然环境下棉花的识别与分类。图像增强、特征提取和图像理解是视觉领域的三个过程,现代数学领域的小波分析、分形几何、模糊与粗糙集理论、人工神经网络和支持向量机等为此提供了有力的工具。二是机器人末端执行器结构的设计。借助多传感器信息融合技术完成棉花与铃壳的分离,实现末端执行器的自适应柔顺控制。随着智能领域的长足发展,采摘机器人代替人类采摘棉花的梦想一定能够实现。     

遮光对彩色棉的色泽及纤维品质的影响

通过对棕色棉和绿色棉不同发育时期棉铃的遮光处理,研究了遮光对彩色棉的纤维色泽和纤维品质的影响。结果表明,棕色棉和绿色棉在-5~55 DPA(开花后的天数)遮光后,其纤维还表现各自的纤维色泽,但其纤维色泽鲜艳度和稳定性在不同遮光时期有一定程度的差别。棕色棉在25DPA以前遮光的纤维颜色比对照变淡;绿色棉在不同生育期遮光后颜色比对照深。遮光对彩色棉和白色棉纤维品质的若干指标有一定的影响,在5~15DPA遮光的纤维都比不遮光的对照粗,在30DPA遮光的纤维长度和强度都较好,35DPA以后遮光的纤维长度和强度随遮光时间的延长越来越差,在45~50DPA套袋遮光后的纤维长度、强度和整齐度都比不遮光的要低得多。     

热激处理对棉苗子叶可溶性蛋白质种类和含量的影响

选用抗虫棉品种DP99B,彩色棉品种绿絮1号和棕絮1号,应用现代生物科学技术和手段,研究了棉花早期(萌动期、子叶期、1叶期)热激诱导产生的热激蛋白(HSPs)种类及其含量。结果表明:3个品种3个时期热激处理,处理后41.8 KD热激蛋白含量都增加。此外,DP品种不同时期热激处理后蛋白质含量增加的有3种,含量减少的有1种,含量不变的有3种,含量测不出来的有10种;LV品种热激处理后蛋白质含量增加的有3种,含量减少的有2种,含量不变的有3种,含量测不出来的有8种;ZH品种热激处理后蛋白质含量增加的有6种,含量减少的有2种,含量不变的有2种,含量测不出来的有5种。     

种子盐引发对转基因抗虫棉耐盐性的影响

以2个转基因抗虫陆地棉品种为材料,以其遗传背景品种为对照,研究种子引发对转基因抗虫棉在NaCl胁迫条件下的种子萌发和田间出苗的影响。结果表明,0.5%的NaCl处理显著地降低陆地棉种子发芽势和发芽率,其中转基因抗虫棉品种(中棉所41和浙905)的种子萌发和田间出苗率差于遗传背景亲本(中棉所23)。种子盐引发处理可以有效地缓解NaCl的胁迫作用,显著地提高种子的发芽势、发芽率和田间出苗率,显著地提高棉花种子的耐盐性。种子盐引发处理对转基因抗虫棉品种的效果优于非转基因抗虫棉的背景品种。引发剂种类对于其耐盐性的影响有一定的差异,以K2SO4的效果更好,且引发剂的浓度与引发时间之间存在着一定的互作效应,高浓度引发剂的处理时间宜短,而低浓度引发剂的处理时间应适当延长。     

插皮接技术在棉花再生植株嫁接中的应用

首次将插皮接技术用于棉花再生植株的嫁接,详细介绍了它的操作过程和实用技巧,该法要求简单,操作方便,成活率高;成活后砧芽枝摘心留叶有利于接穗良好生长发育。在砧木适合的嫁接时期、成活率和生长速率等方面与劈接法作了比较。结果表明:插皮接对砧木和接穗粗细比例无严格要求,从而延长了砧木可使用的时期,砧木生长过程中适合劈接的时间有一周左右(3~5片真叶),而在此以后的较长时间内均适合于插皮接(4~5片真叶直到开花期);由于形成层吻合好,使用的砧木较大,有较发达的根系,在高成活率的前提下相对缩短了再生植株成活的时间。再生植株嫁接前不练苗,在嫁接后采取新的保湿和透气策略,使练苗和嫁接同期进行,有效缩短了再生植株缓苗时间。     

种子子指对棉株下部外围"铃-叶系统"生长及生理特征的影响

以转Bt基因抗虫棉33B为材料,播前根据种子的大小和饱满度状况设三个子指处理,观测了棉花下部果枝外围果节铃及其对位叶的生长和生理特征。结果显示,大粒饱满的种子处理显著提高了该部位开花当天铃对位叶叶面积,还明显地促进了源叶生理质量的改善,且成熟时单铃子棉的干物重得到明显增加。小粒饱满比大粒不饱满的种子更明显地影响了该部位“铃-叶系统”的生长和生理状况,显著降低了成熟时的单铃子棉干物重。     

不同环境下抗虫陆地棉杂交种优势表现及经济性状分析

转基因抗虫杂交棉在不同生态环境下产量性状超亲优势普遍存在,尤以皮棉产量和子棉产量为强,铃数次之.高产水平环境中,杂交种和亲本产量水平均较高,群体超亲优势不明显;产量水平相对较低的环境下,杂交种产量水平相对较低,但群体超亲优势显著,表明杂交种产量相对稳定,而亲本产量水平发挥受环境影响较大.品质性状随环境变化而发生改变,但超亲优势表现均不显著.相关性分析表明,铃数与产量最为密切,单株结铃性强是杂交种选育的重点;铃数、铃重和衣分三者之间均呈显著或极显著正相关,通过亲本选配,三个性状可以同步提高.品质性状之间相关性不一致,麦克隆值与多数品质性状呈显著正相关,表明选配高产优质杂交组合时,一定要选择较低麦克隆值的材料当亲本.