【目的】研究不同施氮水平下施用N-life Ⅱ（主要有效成分为氯啶）对棉田土壤养分含量以及土壤氮循环相关酶活性的影响，为N-life Ⅱ在棉花生产中的应用提供依据。【方法】以浙大12号为供试棉花品种，2021―2022年在海南省三亚市开展大田试验，采用两因素裂区试验，主区为N-life Ⅱ施用量：每公顷分别施用22.5 kg和0 kg（对照），副区为纯氮用量：每公顷分别施用285.0 kg（常规用量）、256.5 kg（减氮10%）、228.0 kg（减氮20%）和199.5 kg（减氮30%，仅2022年）。分析不同处理下棉花苗期、花铃期和吐絮期的土壤氮磷钾含量和土壤脲酶、氨单加氧酶（ammonia monooxygenase, AMO）、羟胺氧化还原酶（hydroxylamine oxidoreductase, HAO）、亚硝酸盐氧化还原酶（nitrite oxidoreductase, NXR）、硝酸还原酶（nitrate reductase, NR）和亚硝酸还原酶（nitrite reductase, NiR）活性的变化。【结果】同一施氮水平下，与各自的对照处理相比，N-life Ⅱ处理下花铃期和吐絮期的土壤铵态氮含量增加；苗期和花铃期的土壤硝态氮含量降低，吐絮期的土壤硝态氮含量升高；苗期、花铃期和吐絮期，土壤全氮、P₂O₅和K₂O含量均无显著变化。与所有对照处理的平均值相比，吐絮期N-life Ⅱ处理的土壤平均全氮含量显著提高6.10%~6.63%，花铃期和吐絮期的土壤平均P₂O₅、K₂O含量均显著降低。施用N-life Ⅱ可降低苗期和花铃期的土壤脲酶、AMO、NR和NiR活性，降低苗期土壤NXR活性，增强吐絮期土壤脲酶活性，在正常施氮水平下增强吐絮期土壤NiR活性，在棉花不同生育时期对土壤HAO活性均无显著影响。【结论】不同施氮水平下，N-life Ⅱ可通过抑制土壤脲酶、AMO、NXR、NR和NiR的活性，降低苗期和花铃期的土壤硝态氮含量，并提高花铃期和吐絮期的土壤铵态氮含量。

【目的】明确棉蓟马（Thrips tabaci ）细胞色素P450（cytochrome P450, CYP450）基因和谷胱甘肽S-转移酶（glutathione S-transferase, GST）基因的序列结构，及相关基因在棉蓟马生长发育和甲氨基阿维菌素苯甲酸盐（简称为甲维盐）胁迫下的表达情况。【方法】基于棉蓟马不同生长发育时期的转录组数据，挖掘了CYP450基因和GST基因，设计特异性引物，采用聚合酶链式反应（polymerase chain reaction, PCR）技术以棉蓟马cDNA为模板进行扩增。利用生物信息学软件预测CYP450、GST蛋白结构特征。采用浸叶法测定甲维盐对棉蓟马成虫的室内毒力。通过实时荧光定量PCR（quantitative real time PCR, qRT-PCR）分析CYP450基因和GST基因在棉蓟马不同发育阶段和甲维盐胁迫下的表达模式。 【结果】克隆了3个CYP450基因CYP4C101、CYP4C102、CYP6K1和2个GST基因GST1、GSTX1。理化分析结果表明CYP4C101、CYP4C102、CYP6K1、GST1和GSTX1蛋白分别包含507、528、513、215和207个氨基酸残基，均为亲水性蛋白。系统发育分析结果表明棉蓟马CYP4C101与褐花蓟马（Frankliniella fusca）CYP4C1同源性最高，棉蓟马的CYP4C102、CYP6K1、GST1均与西花蓟马（F. occidentalis）和褐花蓟马中的同源蛋白亲缘关系最近，棉蓟马GSTX1与西花蓟马的GSTX1同源性最高。结构域预测表明CYP4C101、CYP4C102、CYP6K1具有CYP450的保守结构域，GST1、GSTX1具有GST的保守结构域。室内毒力测定结果表明甲维盐处理48 h的亚致死浓度LC₂₀为4.01 mg·L^-1。qRT-PCR结果表明，CYP4C101、CYP4C102、CYP6K1、GST1、GSTX1基因在各个发育阶段均有表达，在成虫羽化后第9天表达水平最高。同时，在甲维盐LC₂₀剂量胁迫24 h下，上述基因的表达量均显著上调，其中CYP4C101、CYP4C102、CYP6K1分别显著上调至4.43倍、22.91倍、8.48倍，GST1、GSTX1分别显著上调至9.06倍和5.26倍；经甲维盐LC₂₀剂量胁迫48 h后，CYP4C102、CYP6K1表达量分别显著上调至3.84倍、1.43倍，CYP4C101、GSTX1、GST1表达量虽上调但未达到差异显著水平。【结论】本研究在棉蓟马中克隆得到的3个CYP450基因和2个GST基因，均在棉蓟马成虫羽化后第9天表达量最高。甲维盐LC₂₀ 剂量胁迫下，这5个解毒基因被诱导表达的时间不同，但都可能参与棉蓟马对甲维盐胁迫的响应。研究结果可为后续CYP450、GST基因的功能研究提供线索。

【目的】探究不同生长发育时期棉花叶片中类黄酮次生代谢物的动态变化过程。【方法】取陆地棉品种sGK156苗期、盛花期和吐絮期的叶片，利用超高效液相色谱-串联质谱对棉花叶片中的差异代谢物进行分析，并对类黄酮物质丰度进行检测。【结果】3个不同时期的棉花叶片差异化合物主要富集在黄酮和黄酮醇的生物合成代谢通路；苗期山柰酚-3-O-阿拉伯糖苷、柚皮素的含量显著高于盛花期和吐絮期，盛花期紫云英苷、银椴苷、槲皮素等16种类黄酮化合物的含量显著高于苗期和吐絮期，吐絮期表儿茶素、山柰酚-3-O-芸香糖苷、山柰酚-3-O-巢菜糖苷、原花青素B2、秦皮苷这5种化合物的含量显著高于苗期和盛花期。【结论】本研究分析类黄酮次生代谢物在棉花不同生长发育时期的动态变化过程，发现了在不同生长时期棉花叶片中优势表达的类黄酮代谢物，为进一步研究与利用棉花叶片中类黄酮代谢产物和选育优良棉花品种提供理论基础。

【目的】 探究最佳转化体系，提高棉花茎尖遗传转化效率。【方法】以百棉1号种子茎尖为外植体，在侵染阶段设置不同的乙二胺四乙酸（ethylenediaminetetra-acetic acid, EDTA）浓度和水浴处理时间及不同的菌液浓度，在共培养阶段加入不同浓度的6种外源添加物（氯化镧、EDTA、水杨酸、噻苯隆、玉米素、硝酸银），在筛选阶段调整壮观霉素浓度和不同植物生长调节剂（激动素、萘乙酸、6-苄基腺嘌呤、吲哚丁酸、2,4-二氯苯氧乙酸）配比，分析不同处理对棉花茎尖瞬时转化效率、出芽率、成苗率、阳性率等的影响。【结果】侵染阶段，将菌液的OD₆₀₀调整至0.7，用100 μmol·L^-1 EDTA水浴预处理茎尖15 min，可显著提高瞬时转化效率（28.09%）。共培养阶段，添加1.5 mg·L^-1的噻苯隆，茎尖瞬时转化效率（41.47%）最高，出芽率（32.79%）较高。在筛选阶段，添加200 mg·L^-1壮观霉素处理的成苗率（32.44%）较高，阳性率（19.97%）最高；1 mg·L^-1 6-苄基腺嘌呤+0.1 mg·L^-1 萘乙酸处理的出芽率（34.73%）显著高于其他植物生长调节剂组合。综合采用上述优化条件，棉花茎尖转化效率为7.62%，阳性率为18.52%。【结论】优化了棉花遗传转化体系，可为进一步提高棉花茎尖转化效率提供参考。

【目的】追溯海7124的选育过程，通过性状演变分析，明晰品系特征，为深入挖掘海7124在棉花遗传育种与资源利用中的价值提供参考。【方法】分析海7124选育过程中原始材料、相关株行材料、决选单株材料的生育期、结铃性、产量、纤维品质、抗病性和株型等性状信息。【结果】海7124品系选育始于1959年由埃及引入的原始材料米努非，经过10代的系统选育而成，于1965年获得关键单株65-3049-6，最终以1974年获得的优良株系7124定名。系统选育得到了生育期明显缩短的海7124品系。同时，原始材料米努非与海7124相关溯源材料的优异纤维品质、丰产、较强黄萎病抗性等优良特性得以保留，还塑造了紧凑株型。【结论】海7124品系源自原始材料米努非，系统选育促进其早熟，保留了优质、丰产、抗黄萎病等特性。

【目的】探究氮肥随水滴施次数对新疆南疆棉田土壤氮素含量和棉花产量的影响，为氮肥的合理施用提供参考。【方法】2021―2022年，在新疆阿克苏地区沙雅县开展田间试验。在施肥总量（纯氮总用量为300 kg·hm^-2，20%基施，80%随水追施）相同的情况下，设置4个氮肥追施次数处理（4、6、8和10，分别记作N4、N6、N8和N10）。分析不同处理对棉田土壤全氮与碱解氮含量、棉花干物质质量与氮素含量，棉花产量和氮肥偏生产力的影响。【结果】随着生育进程推进，不同处理对棉田土壤氮素含量的影响发生变化。N10处理下土壤全氮和碱解氮在棉花苗期、盛铃期和吐絮期供给较足，但不利于蕾期和盛花期的氮素供给，而N8处理下棉花全生育期土壤全氮和碱解氮含量均维持在较高水平。N8处理下，2022年棉株、营养器官和生殖器官的干物质及氮素的最大积累速率最高；2021年生殖器官的氮素最大积累速率最高；2021年和2022年棉株、营养器官和生殖器官的干物质质量及氮素含量均较高。随氮肥追施次数增加，籽棉产量和氮肥偏生产力呈先升高后降低的趋势，N8处理的最高。2021年和2022年，N8处理的籽棉产量较其他处理分别增加3.3%~39.2%和13.3%~72.8%，氮肥偏生产力的变化幅度与之一致。【结论】在南疆棉田水肥一体化模式下，氮肥随水追施8次利于保障棉田土壤氮素供给，可促进棉花干物质和氮素积累，从而提高棉花产量和氮肥偏生产率。

【目的】研究中国国家核证自愿减排量（Chinese Certified Emission Reduction, CCER）机制下棉花碳信用开发，量化评估棉花生产过程中的温室气体减排量能够参与到CCER机制的部分，预测其可以产生的经济价值，并探讨棉花碳信用开发通过额外性论证的思路。【方法】首先通过情景划分构建反事实分析框架，进而基于既有棉花成熟的生命周期评价系统边界，筛选出符合CCER机制要求的部分，对中国三大棉区棉花碳信用的开发潜力及其经济价值和未来趋势进行估算和预测，并在此基础上运用CCER机制要求的一般性论证方法对棉花碳信用的额外性进行论证。【结果】中国三大棉区的棉花碳信用具有显著开发潜力和经济价值。2014―2023年棉花年均碳信用潜力和经济价值在最优情景下分别为793.24万t二氧化碳当量和7.29亿元，并呈上升趋势；在次优情景下分别为241.23万t二氧化碳当量和2.22亿元。西北内陆棉区是棉花碳信用开发的主力地区，占比超90%且将持续增高。推广和采纳低碳农业技术可帮助棉花碳信用通过CCER机制的额外性论证，且次优情景下的技术选择是更为务实的方案。【结论】中国三大棉区尤其是西北内陆棉区棉花碳信用开发极具潜力。在“增产即增收”的现实背景下，应发挥西北内陆棉区规模效益，并探索产业链后端与前端协同合作模式，以促进棉花碳信用的实践开发。

【目的】探究南疆地区不同棉花品种的适宜种植密度，为构建高产栽培模式提供理论依据。【方法】试验于2023―2024年在尉犁县开展，设置5个种植密度水平：9株·m^-2（D1）、13.5株·m^-2（D2）、18株·m^-2（D3）、22.5株·m^-2（D4）、27株·m^-2（D5），3个棉花品种：新陆中79号（C1）、新陆早73号（C2）、欣试 518（C3），通过测定棉花生育时期，干物质积累与分配情况及籽棉产量明确各品种的最优种植密度。【结果】棉花的生育期随密度增加呈延长趋势；C1、C2品种的营养器官、生殖器官和地上部最大干物质积累量和最大生长速率随种植密度的增加呈现先增加后降低的趋势，在D3密度下达到峰值，2年平均籽棉产量分别为6 458.66 kg·hm^-2、6 083.64 kg·hm^-2；C3品种的各器官最大干物质积累量和最大生长速率随种植密度递增持续上升，在D5时籽棉产量最高，达5 875.30 kg·hm^-2。种植密度对各器官达到最大干物质积累量的时间和达到最大生长速率的时间影响没有明显规律。【结论】新陆中79号和新陆早73号宜采用18株·m^-2，欣试518品种建议采用27株·m^-2的高密度栽培模式。

【目的】筛选棉花类黄酮O-甲基转移酶编码基因GhOMT1和腺体形成相关基因GhPGF编辑的单链引导RNA（single guide RNA, sgRNA），为快速检测突变体植株奠定基础。【方法】基于Cas9蛋白超表达棉花材料Jin668，设计能够靶向敲除GhOMT1和GhPGF基因的sgRNA。利用棉花叶皱缩病毒（cotton leaf crumple virus, CLCrV）载体介导的基因编辑、高通量突变追踪（high-throughput tracking of mutations, Hi-TOM）等技术，检测sgRNA的编辑效率和特异性。【结果】GhOMT1-sgRNA2和GhPGF-sgRNA可分别导致GhOMT1和GhPGF基因在靶位点处产生突变。Hi-TOM测序结果表明，转化GhOMT1-sgRNA2的15株棉花中有12株发生了突变，突变效率为80%；转化单株在A、D亚基因组上的编辑效率分别为7.90%~43.72%、9.60%~56.32%。GhPGF-sgRNA的突变效率为80%，基因编辑效率为10.23%~30.27%。GhOMT1-sgRNA2的3个潜在脱靶位点均未发现脱靶现象；GhPGF-sgRNA在基因组编码区无潜在脱靶位点。说明这2个sgRNA不仅可以靶向敲除靶基因，而且具有专一性。【结论】利用CLCrV介导的基因编辑系统筛选出1个能靶向敲除GhOMT1的sgRNA和1个能靶向敲除GhPGF的sgRNA。

【目的】探究蔗糖在棉花抗黄萎病反应中的作用，分析编码糖最终输出转运蛋白（sugars will eventually be exported transporter, SWEET）基因GhSWEET55的功能，为揭示棉花抗黄萎病的分子机制提供理论依据。【方法】采用伤根法对棉花接种黄萎病菌（Verticillium dahliae），通过分光光度法检测棉花根部的蔗糖含量变化；通过转录组测序获取差异表达基因；通过KEGG通路分析，研究差异表达基因的富集情况；通过转录组测序分析并结合实时荧光定量聚合酶链式反应（quantitative real-time polymerase chain reaction, qRT-PCR）研究棉花SWEET基因的表达模式；运用生物信息学方法分析GhSWEET55蛋白序列特征和系统进化关系，并通过qRT-PCR分析其表达模式；利用病毒诱导的基因沉默技术验证GhSWEET55基因的功能。【结果】黄萎病菌侵染后12 h和48 h，棉花根部蔗糖含量显著增加，在侵染后96 h棉花根部蔗糖含量显著降低。一些差异表达基因富集到蔗糖相关的能量代谢通路与防御反应通路。SWEET基因家族多数成员存在差异表达，其中类Ⅲ成员GhSWEET55基因显著上调表达。GhSWEET55基因在棉花叶中表达量最高，编码蛋白定位于质膜。沉默GhSWEET55基因后，棉花对黄萎病的抗病性提高。【结论】蔗糖参与棉花抗黄萎病反应。SWEET基因家族响应黄萎病菌的侵染。GhSWEET55负调控棉花对黄萎病菌的抗病性。

【目的】针对黄河流域棉区冬春土地闲置、秸秆资源利用率低及植棉效益不高等问题，提出利用棉花秸秆在冬闲田栽培大球盖菇并实现菌渣还田的棉花-大球盖菇一年两熟种植模式，旨在探究其对系统生产力、经济效益及土壤肥力的综合影响，以期为当地棉区绿色可持续发展提供技术支撑。【方法】于2022―2024年在山东省临清市设置田间试验，以一年一熟春棉（MFC）和一年一熟短季棉（MSC）为对照，系统比较春棉与大球盖菇套种（FC+SR）及短季棉与大球盖菇接茬（SC+SR）2种一年两熟模式的周年产量、经济效益与土壤养分含量动态。【结果】与MFC处理相比，FC+SR、SC+SR处理的籽棉产量分别显著降低7.7%、14.2%，但通过收获大球盖菇（鲜菇产量为20.80~21.53 t·hm^-2），系统纯收益显著提高至21.67万~24.41万元·hm^-2，为MFC处理的43.3~48.8倍，且SC+SR模式的纯收益较FC+SR模式提高12.6%。与棉花单作相比，棉花-大球盖菇一年两熟模式结合秸秆-菌渣还田显著提升了0~20 cm、20~40 cm、40~60 cm土层土壤碱解氮、速效磷和速效钾含量，且SC+SR模式的提升效果普遍优于FC+SR模式。【结论】棉花与大球盖菇一年两熟种植模式在黄河流域棉区可行，其中短季棉-大球盖菇接茬（SC+SR）模式的综合表现更优，该模式实现了农田秸秆资源循环利用、经济效益与土壤地力协同提升，是推动黄河流域棉区农业高质量发展的有效途径。

【目的】探究ghr-miR394-GhFBX6模块在棉花黄萎病抗性中的功能，为棉花抗病育种提供候选基因。【方法】利用实时荧光定量聚合酶链式反应（quantitative real-time polymerase chain reaction, qRT-PCR）分析ghr-miR394a和GhFBX6的表达模式。在棉花中瞬时超表达ghr-miR394a，利用病毒诱导的基因沉默（virus-induced gene silencing, VIGS）技术在棉花中分别瞬时沉默ghr-miR394a和GhFBX6，研究二者在抗黄萎病中的功能。利用5'端RNA连接酶介导的cDNA末端快速扩增（5'-RNA ligase-mediated rapid amplification of cDNA ends, 5' RLM-RACE）技术并结合荧光素酶（luciferase, LUC）报告系统，分析ghr-miR394a对GhFBX6的调控作用。【结果】qRT-PCR 表明，ghr-miR394a在棉花叶片中的表达量较高，其次为茎和根。与清水处理相比，大丽轮枝菌侵染可显著降低根中ghr-miR394a的表达量，显著提高GhFBX6的表达量。与对照植株相比，在棉花中瞬时沉默ghr-miR394a导致病情指数、病株率显著降低，茎段恢复培养后菌丝积累量较少，棉花对黄萎病的抗性增强；而瞬时过表达ghr-miR394a或瞬时沉默GhFBX6则会降低棉花对大丽轮枝菌的抗性，具体表型为二者的病情指数和病株率均显著升高，过表达ghr-miR394a的茎段恢复培养后菌丝积累量较多，GhFBX6沉默棉株茎秆的维管束褐变程度加重。5' RLM-RACE和LUC报告系统结果表明，ghr-miR394a在转录后水平抑制GhFBX6表达。【结论】ghr-miR394a可靶向抑制GhFBX6的表达，且ghr-miR394a和GhFBX6在棉花黄萎病抗性响应中分别发挥负调控和正调控功能。

【目的】构建海岛棉酵母双杂交文库，利用酵母双杂交实验筛选GbbHLH130的互作蛋白。【方法】通过Gateway法构建了海岛棉酵母双杂交文库，利用酵母双杂交技术筛选与GbbHLH130蛋白互作的候选蛋白。【结果】本研究成功构建了海岛棉酵母双杂交文库，次级文库容量为1.36×10⁷ CFU，插入片段长度大于1 000 bp，重组率为100%。利用酵母双杂交技术筛选到298个阳性克隆，通过酵母回转验证GbRAV1和GbHSFA1b与GbbHLH130互作。【结论】本研究成功构建了海岛棉酵母双杂交文库，并初步筛选到GbbHLH130的候选互作蛋白GbRAV1和GbHSFA1b，提示它们可能在GbbHLH130介导的响应干旱胁迫的生物学过程中发挥功能，但其互作机制及在干旱响应中的具体作用有待进一步研究。

【目的】随着我国棉花种植结构的调整和种植区域的变化，主要病虫害不断发生演变，尤其是在黄河流域棉区棉花种植面积急剧波动的情况下，明确该地区病虫害的演变特征，可为科学防控提供参考依据。【方法】以国家统计局网站和全国农业技术推广服务中心发布的《全国植保专业统计资料》相关数据为依据，分析黄河流域棉区棉花种植面积、病虫害发生防控及产量损失的变化趋势。【结果】1998―2023年，黄河流域棉区植棉面积及其占全国棉花种植面积的比例均呈先升后降趋势。病虫害发生面积、防治面积、挽回损失和实际损失均整体呈降-升-降的变化趋势。黄河流域棉区病虫害总体防治面积大于发生面积。虫害的发生面积、防治面积、挽回损失及实际损失均大于病害。主要病虫害按年均发生面积由大到小依次为棉铃虫、棉蚜、盲蝽、叶螨（红蜘蛛）、苗病、铃病、烟粉虱、枯萎病、蓟马、亚洲玉米螟。整体来看，棉蚜、盲蝽、烟粉虱、蓟马和铃病的发生面积占比呈增加趋势，棉铃虫、苗病和枯萎病的发生面积占比呈下降趋势，红蜘蛛和亚洲玉米螟的发生面积占比无明显变化趋势。棉铃虫、棉蚜和铃病的实际损失占比较大。【结论】明确了黄河流域棉区的主要虫害和病害，为生产中棉花病虫害的预测预报及指导科学防控提供理论支撑。

【目的】对棉花衣分和铃重进行全基因组关联分析，挖掘相关的候选基因，为通过分子标记辅助选择和分子设计育种提高棉花产量提供遗传基础。【方法】利用300份陆地棉种质资源重测序（10×）数据和3 055 642个高质量单核苷酸多态性（single nucleotide polymorphism, SNP）对2年5个环境及最佳线性无偏预测值（best linear unbiased predictive value, BLUP）的衣分和铃重进行了全基因组关联分析，检测相关的显著关联位点和候选基因。【结果】衣分和铃重在不同环境下存在较广泛的变异，衣分平均变异系数为9.40%，遗传力为92.81%；铃重平均变异系数为11.96%，遗传力为86.67%。不同环境间，群体的铃重呈极显著正相关关系，衣分也呈极显著正相关关系。群体结构分析、主成分分析和系统发育分析将300份陆地棉分为6个亚群，全基因组关联分析共检测到223个数量性状位点（quantitative trait locus, QTL）与衣分相关，89个QTL与铃重相关。对衣分中筛选到的3个稳定的QTL qLP_Gh5.18、qLP_Gh12.43和qLP_Gh17.2进一步分析，发现17个相关候选基因；对铃重中筛选到的2个稳定的QTL qBW_Gh7.5和qBW_Gh19.5进一步分析，发现8个相关候选基因。【结论】在300份陆地棉群体中鉴定到5个稳定的QTL与棉花衣分和铃重关联，挖掘到25个与衣分和铃重相关的候选基因。

【目的】叉头框蛋白G1（forkhead box protein G1, FOXG1）作为转录因子在细胞增殖和分化过程中起关键作用。目前，FOXG1基因家族在棉花中尚未得到系统研究。本文旨在对棉花中该基因家族进行鉴定分析。【方法】利用生物信息学方法鉴定棉花FOXG1基因家族成员，分析蛋白的理化性质、保守基序及系统进化关系。利用转录组数据分析陆地棉和海岛棉中FOXG1基因的表达模式。通过陆地棉FOXG1基因的单倍型与纤维品质性状的关联分析以及在拟南芥中转基因超表达GhFOXG1-4基因，初步探究FOXG1基因的功能。【结果】在陆地棉、海岛棉、雷蒙德氏棉、亚洲棉、毛棉、黄褐棉、达尔文氏棉、草棉中分别鉴定到6个、5个、3个、3个、6个、6个、6个、3个FOXG1基因，这38个FOXG1蛋白和拟南芥的3个FOXG1蛋白可分为4个亚群。GhFOXG1-1在花药和胚珠中的表达量较高，GhFOXG1-2、GbFOXG1-1和GbFOXG1-2在花药、胚珠和纤维组织中高表达，GhFOXG1-4在胚珠中的表达量较高。GhFOXG1-4和GhFOXG1-5分别有2种、3种单倍型，单倍型间的纤维上半部平均长度、断裂比强度和马克隆值存在显著差异。过表达GhFOXG1-4基因的拟南芥茎细胞宽度显著大于野生型。【结论】在8个棉种中共鉴定出38个FOXG1基因，部分GhFOXG1基因的优异单倍型具有协同改良纤维品质的潜力，GhFOXG1-4正调控拟南芥茎细胞宽度，为后续研究FOXG1家族基因的功能奠定了基础。

【目的】 对国外引进陆地棉资源的形态特征、产量和纤维品质性状进行遗传多样性分析，为优异资源挖掘、利用提供参考。【方法】以中亚引进的213份陆地棉资源为研究对象，2023―2024年种植在新疆阿克苏地区，测定26个性状指标，通过分析变异系数和遗传多样性指数、相关分析、聚类分析、主成分分析与综合评价，鉴定和筛选优异种质资源。【结果】株型、茎色、主茎硬度、茎毛多少、叶色、花冠色、花药色、花柱长度、果枝类型、铃着生方式、铃形、吐絮难易程度、短绒色13个性状的遗传多样性指数在0.09~1.04；另外13个性状（生育期、株高、第一果枝节位、单株果枝数、单株铃数、铃重、衣分、籽指、上半部平均长度、长度整齐度指数、断裂比强度、断裂伸长率、马克隆值）的变异系数为1.37%~19.20%，遗传多样性指数为1.85~2.11，遗传多样性指数>2的性状有12个。株高与单株果枝数、衣分极显著或显著正相关，铃重与籽指、上半部平均长度、长度整齐度指数极显著正相关。聚类分析在欧氏距离9.5处把供试材料划分为6大类群，其中第Ⅱ类群、第Ⅵ类群的综合表现较优，这2个群体共筛选出纤维品质达到Ⅲ型标准的材料31份，达到Ⅱ型标准的材料1份；第Ⅱ类群高铃重（≥7 g）资源材料最多。主成分分析提取了5个主成分（累积贡献率为73.522%）；综合评分排名前10的材料为13TJ272选系、13TJ186选系、吉棉5、13TJ111选系、12TJ11选系、17W1-17、12TJ15选系1、13TJ229选系、17W1-3和13TJ207。【结论】213份引进陆地棉资源具有较丰富的遗传多样性，筛选出10份综合评分较高的优异材料，可作为陆地棉新品种选育的遗传改良材料。

【目的】针对新疆机采籽棉中杂质混入且人工分拣效率低的问题，提出1种高效精准的籽棉杂质检测方法以提升棉花质量。【方法】在YOLO v11的基础上，首先，引入基于归一化的注意力机制模块，使网络在兼顾目标通道特征和像素特征的同时，减少参数量与计算复杂度，从而提升检测精度。其次，针对检测目标易出现在边缘的特点，使用轻量级自适应提取模块替换主干网络和颈部网络中的部分卷积模块，更好地保留下采样阶段的边缘与结构信息，并有效降低参数量。最后，使用高效层聚合网络替换主干网络中的改进版金字塔池化模块，增强特征多尺度提取与信息聚合能力，从而提升复杂背景下不同尺度目标的感知性能。【结果】CID-YOLO模型在籽棉杂质检测任务中表现优异，其检测精确率为92.1%，召回率为89.5%，F₁分数为90.8%，平均精度均值达到92.8%，整体识别效果明显优于现有YOLO系列模型。【结论】在YOLO v11基础上改进的CID-YOLO模型能够实现对机采籽棉中滴灌带、彩色杂质、棉秆及地膜的快速、精准识别，为籽棉杂质的实时检测提供了有效的技术支持，具有良好的应用前景。

转基因作物包括抗虫棉已经在世界广泛种植，抗虫棉的推广带来了显著的经济效益和社会效益。棉花是世界上最主要的天然纤维来源和最重要的经济作物之一。农杆菌介导的遗传转化技术，结合体细胞胚胎发生和器官再生途径，是获取转基因植物的主要方法。棉花是通过体细胞胚胎发生途径实现植株再生的典型作物。通过体细胞胚胎发生获得再生植株的过程，不仅是现代生物技术在棉花领域的重要应用，而且对于推动棉花遗传改良和品种创新具有重要意义。棉花体细胞胚胎发生过程复杂，调控机制被广泛研究。然而基因型限制和再生效率低仍然是制约棉花遗传转化的主要瓶颈。本文对棉花体细胞胚胎发生的研究进展进行了概述，总结了棉花体细胞胚胎发生的研究现状、棉花体细胞胚胎发生的主要影响因素和分子机制研究进展，并对今后棉花体细胞胚胎发生研究进行了展望。

【目的】探究不同植棉密度对新疆南疆棉花株型与产量的影响，为优化栽培技术提供理论依据。【方法】2023―2024年，在新疆尉犁县开展大田试验，设计5个植棉密度：28万株·hm^-2（D1）、22万株·hm^-2（D2）、18万株·hm^-2（D3）、13万株·hm^-2（D4）和9万株·hm^-2（D5），以筒形（新陆中79号，T1）和塔形（欣试518，T2）棉花品种为研究对象，分析不同植棉密度对棉花株高、果枝节间长度、果枝和叶片的倾角及方位角、叶面积指数（leaf area index, LAI）和产量性状的影响。【结果】T1品种的株高在D3或D4处理下最大，T2品种的株高在D4处理下最大。随植棉密度减小，T1与T2品种的平均果枝节间长度逐渐增加，下部、中部、上部果枝的倾角整体呈增大趋势。D4或D5处理下，2个品种的下部、中部、上部叶片倾角最大。不同植棉密度下，T1品种的下部、中部、上部叶片倾角无显著差异；T1、T2品种的下部果枝方位角以及中部、上部叶片的方位角均无显著差异。T1、T2品种的LAI分别在D4、D3处理下最大。随植棉密度增大，单株铃数降低。T1、T2品种分别在D3、D1处理下籽棉产量最高。【结论】不同植棉密度对筒形和塔形棉花品种的株型与产量具有一定影响。南疆植棉区新陆中79号和欣试518的适宜种植密度分别为18万株·hm^-2和28万株·hm^-2。