棉花枯萎病菌毒素对种子发芽和组织生长的毒害作用

用改良理查德液体产毒培养基培养棉花枯萎病菌,取其培养滤液作为毒素液。测试了毒素液对抗病、感病品种种子发芽、愈伤组织的诱导和生长的毒害作用和对幼苗的致萎作用以及对叶片电导率的影响。为毒素液应用于抗病资源的快速筛选与鉴定、体细胞抗性突变体的筛选等研究提供了可靠的参考资料。     

高浓度细胞分裂素诱导棉花悬浮细胞程序性死亡

棉花悬浮细胞经高浓度细胞分裂素（2mg／L KT或4mg／L KT）处理后第4天大量死亡，培养物呈褐黑色；抽提总DNA，进行琼脂糖胶电泳，结果表明：2mg／L KT和4mg／L KT两处理中有明显的大小为140～180bp及其倍增量片段的DNA“梯”。进行PI和FDA染色显微观察可以看到：2mg／L KT处理中大部分细胞的细胞核较小，核质浓缩，呈棒形或弯月形；胞质浓缩，出现了不对称的质壁分离，且丧失了FDA染色活性。这些结果表明，由高浓度细胞分裂素处理引起的棉花悬浮细胞大规模死亡是一种细胞程序性死亡（PCD）。不同的生理状态（UCSA和BAE）和不同生长时期（指数增长期和静止期）的棉花悬浮细胞对高浓度细胞分裂素的诱导反应存在差异。     

陆地棉×亚洲棉胚胎在培养条件下的发育研究

离体培养陆地棉与亚洲棉杂种胚珠,并以陆地棉自交为对照。观察结果表明,杂种胚胎表现出明显的生长优势,能顺利地通过胚胎发育的各个时期而达成熟胚。其原因是,胚乳游离核迅速解体,珠心组织也随之解体,而不形成胚乳细胞并使胚囊腔迅速扩展,使杂种胚有足够的营养源,并提供了足够的生长空间。自交胚胎的生育速度远不及杂种胚,发育受抑,尤其是球形胚到心形胚的时期较长。     

陆地棉抗黄萎病细胞系几个生理生化指标的测定

对经γ－射线诱变并利用棉花黄萎病菌培养滤液筛选获得的Ｍ１１０１０１０１０、Ｍ２２０１０和Ｍ２１０１０１５３个抗性细胞系及“珂字２０１”对照细胞的几个生理生化指标的测定表明，在黄萎病菌培养滤液处理的７ｄ内，抗性细胞系的可溶性蛋白质含、氧化物酶和多酚氧化酶活性均为先低于后高于对照细胞系。     

海岛棉遗传多样性的SRAP标记分析

利用SRAP标记, 选用132对带型清晰的多态性引物, 对我国引入海岛棉以来培育的36个国内品种及20个国外品种进行遗传多样性分析。共检测到419个多态性位点, 每组合的多态性条带数从2~9不等, 平均为3.17。利用NTSYS-pc 2.10e 软件采用Jaccard’s相似系数和UPGMA方法进行聚类分析。结果表明, 大部分具有亲缘关系的品种聚在同类中, 说明其结果与系谱具有一定的相符性; 56个品种的平均遗传相似系数为0.497, 变化范围在0.312~0.876之间, 说明我国海岛棉品种在分子水平上存在较大差异; 我国3个育种时期育成品种的平均相似系数依次为0.501、0.507和0.548, 表明我国现在育成的品种相对于早期品种遗传多样性在逐渐降低。这些结果为我国海岛棉育种提供了有益的参考。     

棉花杂交种SSR核心引物的筛选与评价

 为筛选到一套针对棉花杂交种真实性和纯度进行鉴定的核心引物,本实验以79个棉花杂交种为材料,采用分子标记技术,对已公布的2300对SSR引物通过PCR扩增,经初筛和复选,最终获得扩增条带清晰、重复性好且分辨能力强的56对核心引物。利用这56对SSR引物对生产上推广的37个棉花杂交种进行多态性验证,共检测到95个多态性位点,变幅为1～3个;161个基因型,变幅为2～3个。随机抽出10对引物,通过组合方式可以将37个品种完全区分开。对37个品种的SSR分子标记结果进行UPGMA聚类,在相似系数为0.54时, 20个长江流域杂交种中有19个被划分到第一类,17个黄河流域品种中有11个被划分到第二类,较好地反映出不同棉区因育种目标的不同所产生的差异。表明该套引物有很好的代表性、实用性和有效性。     

首批海岛棉基因组来源的微卫星标记的分离、评价和定位

海岛棉(Gossypium barbadense)是世界上最重要的栽培棉种之一。海岛棉纤维品质优良,是优质棉的重要产源。为了研究海岛棉的遗传多样性,为海岛棉育种提供参考依据,从海岛棉遗传标准系中分离基因组来源的微卫星标记用于海岛棉遗传评价。采用两种方法分离微卫星标记,一是用ISSR (inter simple sequence repeat) 引物扩增Pima3-79,克隆测序后从中开发微卫星标记;二是利用简并引物扩增Pima3-79,克隆测序后从中开发微卫星标记。共挑选1 447个克隆,筛选出239个独立克隆。测序后得到214个单一序列,其中包含微卫星并可用于引物设计的序列70个,获得86对引物。86对引物用于扩增56个海岛棉材料和4个陆地棉材料,16对引物没有扩增,43对引物在所有材料中没有多态性;27对引物在海岛棉和陆地棉之间有多态性,19对引物在海岛棉中表现多态性。利用Jaccard相似系数和UPGMA方法进行聚类分析可以明显区分陆地棉和海岛棉,并且将海岛棉分为4类。14对引物在BC₁群体中表现多态性,产生14个位点。9个位点整合到BC₁连锁图的7个染色体上,4个位于A亚基因组,5个位于D亚基因组。海岛棉微卫星标记扩展了棉花微卫星标记,有助于海岛棉遗传多样性的研究,有利于棉花遗传图谱的进一步丰富。     

棉花抗黄萎病基因的QTL定位

以高感黄萎病的陆地棉品种"邯郸208"与高抗黄萎病海岛棉品种"Pima90"的136个F2单株为作图群体,构建了一个包括17个连锁群、标记间平均间距18.61cM、全长1842.8cM的陆海种间分子标记遗传连锁图,该图约覆盖棉花基因组的36.8%。单因子方差分析和复合区间作图检测到与黄萎病抗性相关的3个QTL,分别位于第四连锁群和第七连锁群上,分别解释表型变异方差的15.39%、54.11%和57.18%。初步认为海岛棉"Pima90"对陆地棉"邯郸208"的黄萎病抗性由两个主效QTL和一个微效QTL共同控制。     

转基因抗虫棉抗虫性与农艺性状的关系

以5个不同来源的转Bt基因抗虫品种及原始受体品种为材料进行半双列杂交并构建6个F2分离群体,对半双列杂交组合、亲本和6个F2分离群体进行田间比较试验和抗虫性鉴定,分析转入Bt基因以后转基因品种抗虫性和产量性状、纤维品质的表现.结果表明:Bt基因为显性遗传,Bt基因的引入对于杂交组合的纤维品质不具有显著的影响,但对于铃数的增加具有显著影响;在不同F2分离群体中,转基因抗虫棉的校正死亡率与烂铃率显著负相关,相关系数为-0.259～-0.495,抗性的提高对烂铃数的减少、成铃数的增加具有显著作用;不同拷贝数的转基因抗虫杂交种抗虫性不存在显著差异,Bt基因不具有明显的剂量效应.