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1. 基于抗草甘膦基因的棉花茎尖农杆菌介导转化方法的研究
欧 婷, 何秋伶, 陈进红, 祝水金
棉花学报    2013, 25 (5): 410-416.  
摘要742)      PDF(pc) (1745KB)(714)    收藏
以中棉所49、珂字棉201和YZ-1为受体材料,通过对培养基草甘膦浓度、农杆菌侵染时间和浓度、共培养时间以及恢复培养条件等因素的优化,建立了基于抗草甘膦基因的棉花茎尖农杆菌转化技术体系,并将抗草甘膦基因(EPSPS-G6)导入3个受体材料,获得转基因抗草甘膦棉花植株。研究结果表明,适合于棉花茎尖农杆菌介导的草甘膦筛选浓度为10 mg·L-1;茎尖转化体系为农杆菌菌液OD600为0.9~1.0,侵染时间为20 min,共培养时间为48 h,选用SH培养基并加入适量活性炭(0.5 g·L-1)作为恢复培养基。用本研究创制的转化技术体系,转化处理3个陆地棉受体360个茎尖,共获得60株抗性再生植株,经PCR检测,获得阳性抗性植株26株,移栽成活23株。以茎尖外植体数计算,本体系的转化成功率6.4%。该转化体系适合于转化抗草甘膦基因或以抗草甘膦基因为筛选基因的外源基因,具有转化频率高、嵌合体少、转化周期短等优点。
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2. 陆地棉TLP基因家族的全基因组鉴定及表达分析
张华崇,张文蔚,简桂良,李蔚
棉花学报    2019, 31 (5): 381-393.   DOI: 10.11963/1002-7807.zhclw.20190715
摘要475)   HTML0)    PDF(pc) (3729KB)(279)    收藏

【目的】类甜蛋白(Thaumatin-like proteins,TLP)参与多种植物病原真菌侵染后的防御反应。本研究通过在全基因组分析TLP基因,为深入探究其在介导棉花抗黄萎病通路中的分子机理提供基础。【方法】分别利用生物信息学方法和荧光定量聚合酶链式反应技术对陆地棉中的TLP基因进行全基因组鉴定和响应棉花黄萎病菌侵染表达分析。【结果】共鉴定出88个TLP基因;通过系统发育分析和序列特征分析可将棉花TLP家族分为10类。TLP基因家族外显子数量介于1~5之间,内含子介于0~4之间,同组成员具有相似的基因结构。大部分TLP含有5个保守的motif,具有相同的基序组织模式,均为Motif 5_4_2_3_1。染色体定位显示87个TLP基因定位于陆地棉20条染色体上,其中A亚组和D亚组各分布有42和45个,其在染色体上的分布存在串联重复现象。响应病原菌侵染表达分析显示,黄萎病菌侵染可以诱导6个候选基因的表达,不同抗性品种相对表达量达到峰值的时间不同,且耐病品种(GZ-1)上述基因表达量比感病品种(86-1)有增高的趋势。【结论】该研究结果有助于了解棉花TLP基因家族的进化与功能。

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3. 近十年我国棉花虫害研究进展
雒珺瑜, 张帅, 任相亮, 吕丽敏, 张利娟, 姬继超, 马艳, 崔金杰
棉花学报    2017, 29 (增刊): 100-112.   DOI: 10.11963/1002-7807.ljycjj.20170825
摘要227)      PDF(pc) (1438KB)(449)    收藏
近10年我国棉花生态区域发生了变化。本文总结了当前我国棉田主要虫害发生特点、抗性发展趋势、绿色农药应用及生物生态调控技术、害虫防治调控机制的研究进展等,指出了目前我国棉田主要害虫防治方面的薄弱环节,并展望未来我国棉花害虫研究的方向,为我国棉花害虫的进一步研究和治理提供理论指导。
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4. GbVe1基因在棉花基因组中的整合与定位分析
陈天子, 凌溪铁, 杨郁文, 张保龙
棉花学报    2019, 31 (1): 1-11.   DOI: 10.11963/1002-7807.ctzzbl.20190105
摘要342)   HTML1)    PDF(pc) (2085KB)(224)    收藏

【目的】明确转GbVe1基因棉花的插入位点序列特征。【方法】Southern杂交筛选低拷贝基因插入的转基因棉花株系,以hiTAIL-PCR(Polymerase chain reaction)获取其T-DNA侧翼序列,然后根据获得的T-DNA侧翼序列设计特异PCR引物,验证插入位点的准确性。【结果】Southern杂交候选了T-DNA低拷贝插入的3个转基因棉花株系,hiTAIL-PCR分离到RB端侧翼序列(119~1 018 bp)、LB端侧翼序列(243~516 bp); 侧翼序列的AT碱基含量在63%以上。转基因株系7/100826-152和12/100826-393插入位点都位于Gohir.D01G157600.1内含子上。转基因株系1/w-ch14插入位点分别位于Gohir.D01G157600.1内含子和A12染色体的基因间隔区中。T-DNA在Gohir.D01G157600.1内含子的插入事件造成了21 bp碱基的基因组序列缺失。T-DNA到侧翼序列的PCR产物证明Gohir.D01G157600.1上的插入位点真实可靠。【结论】hiTAIL-PCR获取了转GbVe1基因棉花的T-DNA侧翼序列,提供了T-DNA插入位点位于Gohir.D01G157600.1基因内含子的特异性检测引物。

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5. 通过转CaM基因提高了棉花抗寒性
赵存鹏, 郭宝生, 王凯辉, 刘素恩, 王兆晓, 刘冬艳, 耿军义
棉花学报    2016, 28 (3): 234-241.   DOI: 10.11963/issn.1002-7807.201603006
摘要265)      PDF(pc) (1003KB)(431)    收藏
为了获得耐低温棉花新材料,通过花粉管通道法获得了转CaM基因棉花,经过分子检测得到了3个转基因株系。同时对得到的转基因株系的T4代(C1、C2、C3)和棉花受体(CK)在低温处理后的相关生理生化指标进行了初步测定。发现在低温(4 ℃)处理24 h后,C1、C2、C3叶片中的丙二醛(MDA)含量明显低于对照,超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)的活力、可溶性糖的含量明显高于对照,而常温下(23 ℃)测定值没有明显的差异。表明转CaM基因棉花在低温时能够通过减轻叶片膜脂过氧化程度,提高抗氧化酶活力等反应来缓解低温对棉花叶片的损伤。本研究筛选出了3个具有一定抗寒能力的转基因株系,为下一步选育抗寒新品种奠定了基础,也为其他棉花抗寒转基因技术提供了理论依据。
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6. 棉花核酸外切酶基因GhWRN的克隆及功能验证
薛羽君, 魏恒玲, 王寒涛, 马亮, 程帅帅, 郝蓬勃, 顾丽姣, 付小康, 芦建华, 喻树迅
棉花学报    2021, 33 (3): 189-199.   DOI: 10.11963/1002-7807.xyjysx.20210512
摘要163)   HTML8)    PDF(pc) (3352KB)(87)    收藏

【目的】本研究旨在探索棉花GhWRN基因在生长发育中的功能。【方法】用生物信息学方法分析GhWRN基因的结构特征、进化关系及上游1 500 bp的启动子片段并对其功能进行初步分析,利用实时荧光定量-聚合酶链式反应(Quantitative real-time polymerase chain reaction,qRT-PCR)技术分析该基因在不同熟性棉花品种、不同组织及不同激素处理下的表达特性。构建过表达载体转化拟南芥,观察转基因拟南芥的表型。利用qRT-PCR分析拟南芥开花信号途径中标记基因的表达变化。【结果】以陆地棉cDNA为模板克隆得到GhWRN基因,生物信息学分析表明该基因编码产物含有1个保守的WRN-exo结构域,无内含子,不具有跨膜结构,为非分泌蛋白。qRT-PCR表明该基因在早熟棉花品种的二叶期开始上调表达,在植株各组织中均有表达,在雄蕊和苞片表达量较高;外源激素ABA、IAA处理后0.5 h该基因极显著上调表达。与野生型相比转基因拟南芥开花时间提前,莲座叶数量减少,qRT-PCR分析表明花发育相关关键基因AtSOC1、AtFTAtFUL上调表达。【结论】GhWRN基因与促进植物开花相关,为进一步探究棉花的开花机制提供新线索。

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7. 棉花种质资源收集鉴定与创新利用
杜雄明, 刘方, 王坤波, 贾银华, 周忠丽, 何守朴, 龚文芳, 潘兆娥, 王立如, 耿晓丽, 庞保印
棉花学报    2017, 29 (增刊): 51-61.   DOI: 10.11963/1002-7807.dxmdxm.20170825
摘要365)      PDF(pc) (925KB)(448)    收藏
十二五期间通过对我国西南地区、南海诸岛、及国外野生棉起源中心实地考察和广泛征集, 新收集国内外棉花种质资源1220份,其中陆地棉986份、海岛棉176份、亚洲棉58份,所收集种质均已入国家中期库保存。收集的棉花种质资源分别在河南安阳、海南三亚、新疆阿拉尔进行主要农艺经济性状鉴定和特性鉴定。通过SSR(Simple sequence repeat)分子标记、重测序等技术对收集到的种质进行了分子鉴定,筛选到大量与纤维品质、抗黄萎病、抗旱、抗草甘膦显著关联的基因。在收集保存的种质资源基础上,通过辐射诱变、远缘杂交、复合杂交创造出优质、高产、抗逆等优异种质资源。通过展示向全国科研院所及公司发放棉花种质19 191份次。
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8. 基因型和环境对陆地棉种子中7种矿物元素含量的影响
蔡芸菲, 余恩, 赵茹冰, 黄洁琼, 何秋伶, 陈进红, 祝水金
棉花学报    DOI: 10.11963/issn.1002-7807.201605005
9. 棉花对重金属胁迫的应答反应与抗性机理研究进展
梅磊, 李玲, Daud M K, 陈进红, 何秋伶, 祝水金
棉花学报    2018, 30 (1): 102-110.   DOI: 10.11963/1002-7807.mlzsj.20171107
摘要295)      PDF(pc) (907KB)(385)    收藏
棉花是对重金属以及其它类型非生物逆境耐性较强的作物。虽然重金属胁迫对棉花的生长发育造成不利影响,但因棉花自身具有较完整的应对重金属胁迫的适应保护机制、且棉花主产品非食用的特点,可作为重金属污染土壤的修复作物。本文结合本实验室的研究结果,就国内外对镉、铬、铅、砷和汞5种主要重金属污染物源对棉花生长发育的毒害机理以及棉花应对和适应机制的研究进展作了评述。
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10. 在不同棉区噻苯隆和乙烯利用量及配比对脱叶催熟效果影响
宋兴虎,徐东永,孙璐,赵文超,曹龙龙,张祥,唐纪元,韩焕勇,王洪这,陈洪章,王林,赵冰梅,杜明伟,田晓莉,李召虎
棉花学报    2020, 32 (3): 247-257.   DOI: 10.11963/1002-7807.sxhlzh.20200512
摘要513)   HTML2)    PDF(pc) (2470KB)(126)    收藏

【目的】棉花脱叶催熟是实现机械采收的前提。噻苯隆和乙烯利混用是我国目前主要的脱叶催熟方式。鉴于不同棉区的环境条件和种植模式差异较大,研究了不同棉区噻苯隆和乙烯利的适宜用量及配比。【方法】于2018年在黄河流域棉区的河北河间、河北邯郸、山东德州和山东无棣、长江流域棉区的江苏大丰、北疆棉区的石河子Ⅰ和Ⅱ、南疆棉区的轮台和沙雅共9个地点开展田间试验,设50%(质量分数,下同)噻苯隆可湿性粉剂和40%乙烯利水剂3个混用处理,每公顷用量分别为450 g+1 725 mL(T1)、600 g + 3 000 mL(T2)、600 g + 4 500 mL(T3),噻苯隆和乙烯利有效成分配比分别为1∶3、1∶4和1∶6,以喷施清水为对照。【结果】在江苏大丰,药后16 d各处理脱叶率与对照无显著差异。在其他8个试验点,大多数处理药后14 d的脱叶率显著高于对照,且自然脱叶率越低提高幅度越大;但噻苯隆和乙烯利不同用量及配比之间的脱叶率差异不一致,且大部分情况下差异不大。部分地点某些处理药后14~16 d的脱叶率可达到90%。不论药前吐絮率低或高,药剂处理14~16 d后,与清水对照相比吐絮率未表现出明显的增加;然而,药前吐絮率较低的试验点药后吐絮率增幅大,反之,吐絮率增幅小。噻苯隆和乙烯利混用对大部分试验点的产量和纤维品质无显著影响。【结论】药后14 d左右,噻苯隆和乙烯利混用的脱叶效果比较明显,不同剂量和配比之间无一致性和大的差异;催熟效果相对较差,对棉花产量和纤维品质影响不大。综合考虑脱叶催熟效果的稳定性和药剂成本,初步建议各棉区每公顷应用600 g的50%噻苯隆可湿性粉剂和3 000 mL的40%乙烯利水剂进行脱叶催熟。

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11. 陆地棉株型及生育期相关性状QTL定位
贾晓昀, 王士杰, 赵红霞, 朱继杰, 李妙, 王国印
棉花学报    2021, 33 (2): 124-133.   DOI: 10.11963/1002-7807.jxywgy.20210226
摘要123)   HTML1)    PDF(pc) (5450KB)(107)    收藏

【目的】 为了深入分析棉花株型及生育期相关性状的分子遗传机制,加速适机采棉花新品种分子标记辅助育种进程。【方法】 通过构建包含413个单株的F2群体,结合高密度SNP(Single nucleotide polymorphism,单核苷酸多态性)遗传图谱,开展株高(Plant height,PH)、第一果枝节位(Node of the first fruiting branch,NFFB)及其高度(Height of NFFB,HNFFB)、第四果枝第一果节长度(First node length of the forth fruiting branch,FNLFFB)、第七果枝第一果节长度(First node length of the seventh fruiting branch,FNLSFB)等5个株型性状和开花期(Flowering time,FT)、花铃期(Flowering to boll-opening period,FBP)、全生育期(Whole growth period,WGP)等3个生育期性状的QTL(Quantitative trait loci,数量性状位点)定位研究。【结果】 8个性状均呈现连续的双向超亲分布,性状之间存在广泛的正向相关性,PH与其他株型性状均为极显著正相关,NFFB与3个生育期相关性状均为显著或极显著正相关。共定位到36个加性QTL(Additive QTL,aQTL)位点,包括14个PH相关aQTL、6个NFFB相关aQTL、3个HNFFB相关aQTL、5个FNLFFB相关aQTL、3个FNLSFB相关aQTL、2个FT相关aQTL、2个FBP相关aQTL、1个WGP相关aQTL,单个aQTL贡献率为1.70%~10.38%。这些aQTL分布于20条染色体,每条染色体有1~4个aQTL。发现3个aQTL重叠区段,分别为A11染色体的qNFFB-A11-1qWGP-A11-1、D3染色体的qHNFFB-D3-1qPH-D3-1、D8染色体的qNFFB-D8-1qFNLSFB-D8-1。检测到263个上位性QTL(Epistatic QTL,eQTL),单个eQTL的贡献率为1.17%~6.19%;19个aQTL与21个eQTL位置重叠;At基因组分布有17个aQTL和202个eQTL,Dt基因组分布有19个aQTL和61个eQTL。【结论】 本研究为探索棉花株型的分子遗传机制奠定了研究基础,为机采棉分子标记辅助育种提供理论指导。

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12. 减氮配施生物刺激素对棉花产量及氮肥吸收利用的影响
王金刚, 姜艳, 田甜, 朱永琪, 杨振康, 周天航, 张文旭, 佟炫梦, 孙嘉祺, 王海江
棉花学报    2021, 33 (3): 209-223.   DOI: 10.11963/1002-7807.wjgwhj.20210331
摘要89)   HTML2)    PDF(pc) (2584KB)(53)    收藏

【目的】花生产中氮肥施用过量现象普遍存在。研究减氮配施不同生物刺激素黄腐酸(Fulvic acid,简称F)、壳聚糖(Chitosan,简称C)、海藻酸(Alginic acid,简称A)对棉花的生长发育及其氮素利用的影响,旨在为棉田氮素优化管理和减氮增效提供理论依据。【方法】设置棉花大田氮肥常规施用量(360 kg·hm-2,N1)、减量20%(288 kg·hm-2,N0.8)和减量40%(216 kg·hm-2,N0.6)叶面配施生物刺激素(不施刺激素0 g·kg-1,S0;黄腐酸0.12 g·kg-1,F;壳聚糖0.1 g·kg-1,C;海藻酸0.24 g·kg-1,A),分析棉花干物质积累量、叶绿素含量、可溶性蛋白含量、根系形态,收获期棉花产量、氮肥吸收总量及利用效率。【结果】适量减氮配施壳聚糖、黄腐酸和海藻酸均可促进棉花的生长,提高产量和收获期氮肥利用效率。其中,减氮40%配施壳聚糖(N0.6C)处理下棉花株高、干物质积累量、叶绿素含量、可溶性蛋白含量、产量及氮肥吸收总量均最高。初花期至盛铃期,减氮40%配施壳聚糖(N0.6C)处理的棉铃可溶性蛋白含量较N0.6S0提高41.39%,铃数、铃重和单株籽棉产量分别为7.85、6.79 g和46.47 g,较N0.6S0显著提高19.33%、25.60%和58.87%;减氮40%配施壳聚糖(N0.6C)处理在棉花收获期氮肥吸收总量最大,为10.28 g,较N0.6S0显著提高193.71%,氮肥偏生产力、氮肥农学效率、氮肥表观利用率分别较N0.6S0提高38.76%、116.45%、88.60%。减氮20%配施黄腐酸(N0.8F)对根系形态改善幅度最大,其处理的棉株根表面积、根长度、根体积、平均直径、根尖数、分支数分别为263.91 cm2、183.58 mm、0.21 mm3、0.39 cm、4 073和4 842,分别较N0.8S0提高了63.56%、28.96%、305.74%、103.22%、100.16%、105.69%。减氮20%配施海藻酸(N0.8A)较 N0.8S0显著增加棉花铃重和铃数,提高籽棉产量和氮肥利用效率。【结论】适量减氮配施壳聚糖、黄腐酸和海藻酸促进棉花株高、叶绿素含量,协调各营养器官干物质量和可溶性蛋白向铃转运,促进成熟期氮肥积累,增加铃重和铃数,提高产量和氮肥利用效率。

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13. 花铃期土壤干旱对棉花叶片抗氧化及光合作用的影响
邵德意, 罗海华, 陈功, 刘云涛, 高欣, 汤飞宇
棉花学报    2018, 30 (2): 155-163.   DOI: 10.11963/1002-7807.sdytfy.20180228
摘要242)      PDF(pc) (2054KB)(214)    收藏
【目的】探讨棉铃对位果枝叶介导不同的生化调节物质(抗氧化保护酶、渗透调节物质等)及光合作用参数对花铃期土壤干旱的响应方式。【方法】以陆地棉品系A001和A705为供试材料,采用盆栽法,于2016年种植在温室大棚内。在不同土壤含水量处理(正常灌溉、干旱)下,研究棉铃发育期间对位果枝叶抗氧化酶(过氧化物酶,peroxidase,POD)、渗透调节物质(脯氨酸)、膜脂过氧化产物(丙二醛,malondialdehyde,MDA)、可溶性蛋白及主茎叶光合参数(净光合速率,net photosynthetic rate,Pn;蒸腾速率,transpiration rate,E;气孔导度,stomatal conductance,Gs)的动态变化及基因型差异。【结果】土壤干旱导致A001棉铃对位果枝叶可溶性蛋白含量下降、POD酶活力和MDA含量上升,但对A705的影响在不同铃龄不一致且差异不显著,对脯氨酸的影响因不同基因型和不同铃龄而异。土壤干旱显著降低了A001和A705主茎叶的Pn、E和Gs。【结论】POD、可溶性蛋白和MDA参与了A001和A705棉铃对位果枝叶对土壤干旱胁迫的响应。研究结果可为棉花抗(耐)旱品种选育提供参考。
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14. 长江流域麦(油)后直播棉增效缩节胺化学封顶技术研究
于可可, 杜明伟, 张祥, 朱烨倩, 李水清, 陈舫, 羿国香, 李亚兵, 田晓莉, 李召虎
棉花学报    2021, 33 (1): 86-94.   DOI: 10.11963/1002-7807.ykklzh.20201229
摘要108)   HTML2)    PDF(pc) (1268KB)(75)    收藏

【目的】 明确长江流域麦(油)后直播棉应用增效缩节胺(25% DPC水剂,简称 DPC+)进行化学封顶的可行性。【方法】 于2015-2017年在江苏大丰、安徽宿松和湖北武汉开展田间试验,采用随机区组设计,以人工打顶为对照,研究化学封顶时期(人工打顶同期、人工打顶后5 d)和封顶剂DPC+剂量(750,1 125,1 500 mL·hm-2)对麦(油)后直播棉农艺性状及经济性状的影响。【结果】 与人工打顶相比,DPC+化学封顶处理的株高和果枝数增加(最多分别增加21.6 cm和4.8个),中部和上部果枝(尤其是上部果枝)缩短,除个别点次外果节数不受影响。在不同环境条件下,化学封顶处理的产量多与人工打顶相当,低剂量DPC+处理的产量在降水量大的年份有一定程度下降,化学封顶时期对产量影响较小。【结论】 应用DPC+对长江流域麦(油)后直播棉进行化学封顶有较好的可行性,未来需进一步优化技术参数、建立稳发稳长的配套栽培技术体系。

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15. 抗草甘膦基因aroA转化陆地棉胚性愈伤组织的研究
章郑专, 汤磊鹏, 王钰, 何军光, 蔡文珑, 戎均康, 李飞飞
棉花学报    2014, 26 (3): 237-243.  
摘要418)      PDF(pc) (923KB)(501)    收藏
为了建立以草甘膦为选择标记的农杆菌介导的棉花胚性愈伤组织转化体系,本研究将草甘膦抗性基因(aroA)转化陆地棉WC和YZ-1的胚性愈伤组织,分别以5 mg·L-1和10 mg·L-1的草甘膦浓度作为选择压,经过2~3轮筛选,获得了抗性胚性愈伤组织,诱导出胚状体并发育成苗。对T0再生植株进行PCR及草甘膦抗性检测,以WC和YZ-1为受体的转抗草甘膦基因(aroA)分别获得了33株和10株阳性植株,转化效率分别为82.5%和62.5%。该体系为棉花遗传转化提供了实验方法,获得的抗草甘膦棉花为棉花育种提供种质资源;同时抗除草剂基因还可以作为筛选标记与其它基因串联在一起转化棉花,进行基因功能验证。
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16. 我国棉花脱叶催熟技术研究进展
周婷婷,肖庆刚,杜睿,韩小强,张国强,王国宾
棉花学报    2020, 32 (2): 170-184.   DOI: 10.11963/1002-7807.ztthxq.20200303
摘要300)   HTML1)    PDF(pc) (8019KB)(311)    收藏

化学脱叶催熟技术是棉花机械收获的重要前提,是机采棉综合农艺配套技术的关键环节。合理施用脱叶催熟剂能够提高机采棉的脱叶吐絮质量,降低籽棉的含杂率,对解决新疆棉花品质问题具有重要意义。然而,当前棉花脱叶催熟剂存在有效成分单一、剂型同质化严重、喷施装备及喷施技术落后,造成籽棉含杂率高,严重影响棉花品质。本文评述了机采棉脱叶催熟剂及其施用的研究现状,总结提出了棉花脱叶催熟剂存在的问题及解决途径,对今后棉花脱叶催熟剂减施增效的前景和研究方向做了展望。

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17. 棉花UGPase基因鉴定与生物信息学分析
张岚,程琦,梁士辰,邓雨潇,潘玉欣
棉花学报    2021, 33 (4): 337-346.   DOI: 10.11963/cs20200065
摘要31)   HTML23)    PDF(pc) (4487KB)(20)    收藏

【目的】 尿苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶(Uridine diphosphate glucose pyrophosphorylase,UGPase)是糖合成代谢途径中的一种重要限速酶,在植物纤维细胞发育中起重要作用,但是关于棉花中UGPase基因的生物信息学研究却很少。本研究采用生物信息学手段鉴定和分析棉花UGPase基因家族特性,为其相关研究提供重要线索。【方法】 以陆地棉、海岛棉、亚洲棉和雷蒙德氏棉4种棉花为主要研究对象,结合藻类、水稻、葡萄、可可、榴莲等19种植物的UGPase基因进行系统进化分析和陆地棉UGPase基因的表达特性分析。【结果】 系统发育分析显示UGPase基因被分为UGPase-A和UGPase-B两大类。保守基序及适应性进化分析显示,UGPase-B类基因在进化中十分保守,UGPase-A类基因在进化中与UGPase-B类基因存在较大差异。棉花、葡萄、可可、榴莲UGPase基因同源性分析显示,棉花中大多数UGPase基因来源于异源四倍体棉花形成之前的基因组加倍事件。UGPase-A类在棉纤维发育起始和伸长期表达量较高,UGPase-B类在营养器官中表达量较高。【结论】 本研究明确了UGPase两类基因的结构、功能与进化,为后续研究奠定基础。

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18. 棉花重组自交系铃重性状的QTL定位
曲朝阳, 贾晓昀, 马启峰, 王寒涛, 魏恒玲, 范术丽
棉花学报    2019, 31 (1): 12-22.   DOI: 10.11963/1002-7807.qzyfsl.20190115
摘要357)   HTML1)    PDF(pc) (2836KB)(211)    收藏

【目的】铃重是构成棉花产量的基本因子之一。本研究旨在定位铃重QTL(Quantitative trait loci),为分析铃重遗传组成提供参考。【方法】以中棉所36和海陆渐渗系G2005组配的137个RILs(Recombinant inbred lines)家系为作图群体,利用RAD-seq(Restriction-site associated DNA sequencing)技术及SSR(Simple sequence repeat)标记,构建遗传连锁图谱,并对5个环境下的铃重进行QTL分析。【结果】构建了包含26个连锁群、6 434个标记、总长为 4 071.98 cM、标记间平均距离为0.63 cM的遗传图谱。采用WinQTLCart 2.5软件的复合区间作图法进行QTL定位,共得到32个铃重QTL,分布于15条染色体,单个位点解释的表型变异率为4.46%~15.84%;qBW-A4-1、qBW-A4-2、qBW-A5-2、qBW-D9-1和qBW-D9-2能够在2个环境中检测到,解释5.07%~15.84%的表型变异率。【结论】本研究定位的主效QTL可用于分析铃重遗传机理。

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19. 有机肥替代对棉花养分积累、产量及土壤肥力的影响
汪苏洁, 贵会平, 董强, 张恒恒, 王香茹, 牛静, 张西岭, 宋美珍
棉花学报    2021, 33 (1): 54-65.   DOI: 10.11963/1002-7807.wsjsmz.20201104
摘要124)   HTML1)    PDF(pc) (1280KB)(86)    收藏

【目的】 研究不同有机肥替代率对黄河流域棉株生物量、养分积累、产量、氮磷比及土壤肥力的影响,试图探索出有机肥替代化肥的适宜替代率,为有机肥、无机肥在黄河流域棉田合理施用提供参考依据。【方法】 试验始于2016年,在中国农业科学院棉花研究所试验基地设置6个施肥处理:T1:不施肥,T2:100%化肥,T3:20%有机肥+80%化肥,T4:40%有机肥+60%化肥,T5:50%有机肥+50%化肥,T6:100%有机肥。经3年施肥后,2018年进行田间取样,分析不同施肥处理对棉花生物量、养分积累、产量、氮磷比及土壤肥力的影响。【结果】 (1)有机肥替代50%化肥处理提高棉株生物量、养分积累和籽棉产量。(2)与单施化肥处理相比,施用有机肥处理土壤有机质、全氮、速效磷、碱解氮含量均有增高趋势,全部施有机肥显著增加土壤速效磷含量。(3)棉株全氮、全磷积累量与棉株生物量呈极显著正相关,棉株根、茎氮磷比与籽棉产量呈极显著负相关。【结论】 有机肥替代部分化肥能减少化肥用量,连续应用有机肥替代部分化肥具有增加土壤肥力的趋势;有机肥替代50%化肥处理能增加棉花生物量、养分积累量,提高籽棉产量,替代效果最好。

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20. 基于无人机数码图像的机采棉脱叶率监测模型构建
马怡茹,吕新,祁亚琴,张泽,易翔,陈翔宇,鄢天荥,侯彤瑜
棉花学报    2021, 33 (4): 347-359.   DOI: 10.11963/cs20210003
摘要27)   HTML3)    PDF(pc) (4294KB)(19)    收藏

【目的】 脱叶率是评价机采棉脱叶催熟效果的重要依据。以无人机RGB图像为基础数据源,通过从RGB图像中提取14种可见光植被指数,建立快速、准确监测棉花脱叶率的模型,为机采棉适时采收提供理论和技术支持。【方法】 设置不同棉花品种,通过采集不同脱叶剂浓度及喷施时间处理下的棉花脱叶率数据,并利用无人机采集冠层RGB图像,提取可见光植被指数,分析其与棉花脱叶率的相关关系,进而采用一元线性回归(Simple linear regression,SLR)、多元线性回归(Multivariate linear regression,MLR)和偏最小二乘法回归(Partial least square regression,PLSR)构建棉花脱叶率监测模型,并进行模型评价。【结果】 不同处理下的棉花脱叶率有明显差异,脱叶率与不同可见光植被指数存在较好相关性,其中三角形绿度值(Triangular greenness index,TGI)与棉花脱叶率的相关性最高(r=0.81)。建模结果表明,SLR模型中,以TGI指数建模效果最好(决定系数0.66,均方根误差10.44%,相对均方根误差12.87%);MLR模型中,以过蓝指数(Excess blue index,ExB)、绿叶指数(Green leaf index,GLI)、TGI和过绿指数(Excess green index,ExG)4个植被指数组合建立的模型效果最好,其决定系数为0.70,均方根误差为10.26%,相对均方根误差为12.65%。PLSR模型中,以ExB、GLI、TGI、ExG、综合植被指数2和综合植被指数1建立的模型精度更高,其决定系数为0.70,均方根误差为10.02%,相对均方根误差为12.22%。外部验证表明,各模型实测值与预测值间有较好的拟合关系。【结论】 以MLR和PLSR方法建立的模型精度较高,拟合程度较好。从计算量及模型复杂程度角度考虑,通过MLR方法以ExB、GLI、TGI、ExG建立的棉花脱叶率监测模型,能够更好地监测棉花脱叶率。

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