2012年, 第24卷, 第4期 刊出日期:2012-07-15
  

  • 全选
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    研究与进展
  • 惠 颖, 王 晋, 孙 敬, 刘 康, 唐灿明
    棉花学报. 2012, 24(4): 285-292.
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    根据本实验室蛋白质组学研究鉴定的EST序列,克隆了一个可能在棉花纤维起始和伸长发育阶段起调控作用的棉花14-3-3蛋白质的全长cDNA,定名为Gh14-3-3L2。Gh14-3-3L2蛋白毒性大,难以通过酵母双杂交途径鉴定其互作蛋白质组。因此,本研究首先经原核表达并纯化出添加六联组氨酸标签的Gh14-3-3L2蛋白,以此蛋白质为诱饵,以开花前3 d至开花后6 d正常野生型、徐州142无纤维突变体和Li-1无长绒纤维突变体胚珠或纤维混合蛋白质为猎物样品,采用Pull-down技术分离、富集Gh14-3-3L2相互作用蛋白质,再经2-DE和MALDI-MS/MS串联质谱分析,鉴定了7个可能与Gh14-3-3L2相互作用的蛋白,其功能有作为分子伴侣、参与微囊的运输、代谢、信号转导等。为进一步解析Gh14-3-3L2的功能以及棉花纤维发育的分子调控网络奠定了基础。
  • 王新坤, 孙君灵, 潘兆娥, 张 超, 何守朴, 贾银华, 周忠丽, 唐灿明, 杜雄明
    棉花学报. 2012, 24(4): 293-302.
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    Ari1327是从美国引进的陆地棉种质Ari971经60Coγ射线照射后得到的一个新型矮化突变体。Ari1327在萌发期和子叶期就表现出矮化性状。在现蕾期,突变体的株高、节间数和节间平均长度均小于野生型,差异达到极显著水平,节间平均长度的缩短导致了突变体株高的降低。突变体主茎节间纵向细胞的长度要显著小于野生型,横向细胞的直径与野生型差异不显著,节间细胞伸长受抑制导致了突变体节间平均长度的缩短。突变体中IAA、GA3和ABA 含量高于野生型,外施GA3能使其株高恢复至野生型水平,外施BR和IAA不能使其株高恢复到正常水平,较低浓度的IAA对突变体的株高和节间长度就开始产生抑制作用。突变可能导致了IAA合成相关基因的过量表达,突变体内源IAA含量急剧升高而抑制了植株生长,使株高降低。
  • 代建龙, 董合忠, 段留生, 李振怀, 卢合全
    棉花学报. 2012, 24(4): 303-311.
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    以Bt棉品系K638为材料,在盆栽条件下研究了施氮肥对不同程度盐胁迫(土壤含盐量:0(CK)、0.15%(轻度胁迫)和0.3%(中度胁迫))下棉株生长、氮素吸收、Bt蛋白含量和Bt蛋白氮占全氮量比例的影响;同时,在水培条件下研究了不同形态氮素(硝态氮和铵态氮)对NaCl胁迫下Bt蛋白含量的效应。结果表明,氮肥与盐胁迫对棉叶Bt蛋白含量有显著的互作效应。非盐和低盐胁迫下,施氮肥促进了棉株生长(生物量分别提高了3.0和2.8倍)、Bt蛋白合成(分别提高41.0%和90.9%)和全N向Bt蛋白N的转化(分别提高9.3%和15.6%);中度盐胁迫下,施氮肥虽也促进了棉株生长(1.4倍),并提高了叶片全N含量(98.8%)和Bt蛋白含量(83.3%),但并未提高Bt蛋白N占全N量的比例。无论盐胁迫与否,施NO3--N处理的生物量和叶片全氮含量都显著高于施NH4+-N的处理,但由于盐胁迫下NO3--N降低了Bt蛋白N占全氮的比例(11.0%),叶片Bt蛋白含量则略低于NH4+-N处理。据此认为,盐胁迫下施氮肥通过促进棉株对N素的吸收积累并影响全氮转化为Bt蛋白的比例,进而影响Bt蛋白含量。
  • 卢合全, 李振怀, 董合忠, 李维江, 唐 薇, 张冬梅
    棉花学报. 2012, 24(4): 312-317.
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    适期播种是棉花丰产的重要措施,品种类型常影响播种期。为确定不同类型棉花品种的适宜播期,采用裂区设计,以品种类型(早发型鲁棉研21号和后发型鲁棉研28号)为主区,播种期(4月上旬早播、4月下旬中播和5月上旬晚播)为副区,于2009—2010年在山东临清研究了品种类型和播种期对棉花产量和产量构成的影响。两年的试验结果表明:品种和播期对棉花产量有显著的互作效应,而且主要是由于铃数和衣分的变化所致;早发型品种4月下旬播种产量最高,比4月中旬播种增产6.3%,5月上旬播种与4月中旬播种产量相当;后发型品种4月中旬播种产量最高,比4月下旬和5月上旬播种分别增产4.8%和12%。在鲁西北棉区地膜覆盖栽培条件下,早发型品种以4月下旬播种为宜,可以适当晚播,直到5月上旬;后发型品种应适当早播,以4月中旬为宜,晚播会显著减产。
  • 王占彪, 李存东, 刘永平, 刘连涛, 孙红春, 张永江, 李洪芹, 柴卫东
    棉花学报. 2012, 24(4): 318-324.
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    试验以棉花品种沧198为材料,以常规植棉为对照,在旱碱地条件下研究了微沟覆膜植棉(开15 cm深的浅沟,地膜覆盖,膜上打孔种植)对棉花根际土壤水分、电导率,对出苗、成苗、棉苗素质及某些生理特征的影响。结果表明,与常规植棉相比,微沟覆膜棉花苗期根际土壤含水量显著提高,土壤电导率显著降低;微沟覆膜的出苗率提高了12%,现蕾期棉株株高、茎粗、干物质质量分别提高了10.5%、6.9%、8.9%,主茎功能叶SOD、POD活性、脯氨酸含量分别降低了13.7%、18.0%、11.7%;微沟覆膜棉花的单铃重与产量分别提高了7.3%、8.1%;微沟覆膜通过集雨压盐,改善了棉花根际环境,增强了棉苗素质,从而提高产量。
  • 张海鹏, 周 琴, 周桃华
    棉花学报. 2012, 24(4): 325-330.
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    以棕色棉皖棉38号、绿色棉皖棉39号和白色棉皖棉25号为材料,研究了2个彩色棉品种主茎功能叶片主要生理特性的差异。结果表明,彩色棉主茎功能叶片的叶绿素、可溶性蛋白质及可溶性糖含量全生育期变化趋势与白色棉一致,均在盛花期达到极大值,但全生育期3个指标净值均低于白色棉,且在盛花期以后迅速降低;彩色棉品种超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性在整个生育期变化较为相似,SOD、POD活性在盛花期达到高峰后下降。与棕色棉相比,绿色棉的SOD、POD、CAT的活性除初花期较高外,其余3个时期均低于棕色棉;初花期棕色棉的MDA含量较高,吐絮期绿色棉较高。由此可知,绿色棉在受到逆境伤害的时候,功能叶片会提高保护酶的活性,降低逆境对棉株的损伤。吐絮期绿色棉保护酶活性下降较快,出现早衰现象。
  • 张 君, 危常州, 梁远航, 李美宁, 董 鹏
    棉花学报. 2012, 24(4): 331-335.
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    通过水培试验结合室内分析,研究陆地棉对叶面施硼的吸收和分配。结果表明:施硼显著提高植株体内的硼含量和硼吸收量;棉花各器官硼含量及硼吸收量顺序均为叶片>茎秆>根系;与根系营养吸硼处理相比,叶面施硼后棉花的根系含硼量显著降低,其中部分叶片施硼处理的棉花根系硼含量降低了41.9%,全株叶片施硼的根系硼含量降低11.2%;部分叶片施硼后棉花茎秆硼含量比根系营养吸硼处理降低了5.9%,叶片硼含量比根系营养吸硼处理增加149.1%,硼主要停留在施硼叶片中,被转移到不施硼叶片的硼含量只占5.2%,难以通过输导组织进入其他叶片;全株叶片施硼,进入茎秆的硼素比根系营养吸硼处理增加22.5%,但进入叶片的硼素较根系营养吸硼增加203.7%。
  • 黄春燕, 王登伟, 程 麒, 赵鹏举, 马勤建
    棉花学报. 2012, 24(4): 336-340.
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    通过光量子传感器,获取了2个棉花品种不同种植密度冠层6个关键生育时期的光合有效辐射(PAR),分析了吸收光合有效辐射(APAR)和光合有效辐射截获量(FAPAR)与棉花冠层生长特征的关系。结果表明;棉花开花期和花铃期,为APAR与FAPAR高值期,盛铃期和盛铃末期下降,吐絮期为低值期;利用多元统计分析技术,分别建立了棉花APAR、FAPAR与棉花冠层叶面积指数、覆盖度、地上鲜生物量和地上净初级生产力的相关关系模型。采用APAR与覆盖度,FAPAR与叶面积指数相关性最高的模型方程,分别估算棉花覆盖度和叶面积指数,实测值与估测值之间呈极显著的线性相关关系,估算精度分别为99.1%和99.5%。
  • 程 麒, 黄春燕, 王登伟, 肖莉娟
    棉花学报. 2012, 24(4): 341-347.
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    利用Fluke红外热像仪获取两个棉花品种4水平水分处理5个关键生育时期冠层的红外热图像;并在红外热图像测试的样本区内,分别测试棉花叶片净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)和叶面积指数(LAI)。应用图像处理技术,提取棉花冠层受光叶片温度,并将人工参考湿表面(WARS)的温度运用到Jones定义的作物水分胁迫指数CWSI的经验公式中,计算CWSI;分析棉花冠层CWSI和光合参数的生育期变化,表明棉花冠层CWSI升高,PnGs和LAI相应降低;不同水分处理条件下,生育期CWSI平均值分别与Pn、Gs和LAI平均值呈极显著的负相关关系(rCWSI-Pn=-0.9182**rCWSI-Gs=-0.8819**rCWSI-LAI=-0.8661**,n=16),CWSI与Pn、Gs和LAI可同步反映棉花冠层水分胁迫的状况。研究结果表明,先进的红外热图像技术,提供了一种获得作物冠层表面温度的高分辨率空间信息的手段,能够消除背景干扰因素的影响,更精确的计算棉花冠层CWSI,可快速、有效、准确地监测棉花冠层的水分状况。
  • 王国宁, 赵贵元, 岳晓伟, 李志坤, 张 艳, 张桂寅, 吴立强, 王省芬, 马峙英
    棉花学报. 2012, 24(4): 348-357.
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    从河北省17个主要植棉县采集棉花黄萎病株,分离获得52个黄萎病菌单孢菌系,对其培养特性、致病性和ISSR(Inter-simple sequence repeat)遗传分化进行了研究。菌系培养性状研究表明,在采集的52个菌系中,菌核型菌系最多,其次是菌丝型,最少的是中间型,3种类型菌系分别占总菌系的51.9%,38.5%和9.6%。利用7个抗、感不同的鉴别寄主在光、温、湿可控的生长室鉴定了病菌的致病性,供试菌系可分为致病力强、中、弱3种类型(Ⅰ型、Ⅱ型和Ⅲ型),分别占供试菌系的51.9%,21.2%和26.9%。在供试菌系中存在比落叶型菌系致病力还要强的非落叶型菌系。基于病情指数的聚类分析结果表明,河北省棉花黄萎病菌系存在明显致病力分化,但与地理来源无关。菌核型菌系和中间型菌系多表现为强致病力或中等致病力,而菌丝型菌系的致病力变化较大。在136个ISSR标记中,80个属于多态性标记,多态性位点百分率达58.8%。基于ISSR的聚类分析结果表明,河北省棉花黄萎病菌的遗传分化较小,并且遗传分化与地理来源相关。
  • 张冬冬, 李术娜, 郭晓军, 朱宝成
    棉花学报. 2012, 24(4): 358-362.
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    采用改良的琼脂平板扩散法,通过初筛和复筛,得到一株对棉花黄萎病病原菌大丽轮枝菌(Verticillium dahliae)具有较强的抑菌活性的拮抗细菌Z-5菌株。通过对该菌株的形态特征观察、生理生化鉴定和16S rDNA的序列分析,确定拮抗细菌Z-5菌株为Bacillus malacitensis。盆栽实验表明Z-5菌株对大丽轮枝菌的防治效果达到76.05%,对棉花黄萎病具有明显的防治作用。
  • 郑 倩, 李俊华, 危常州, 褚贵新
    棉花学报. 2012, 24(4): 363-369.
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    对来自新疆的5个抗黄萎病性不同的棉花品种根系分泌物进行收集分析,测定其对黄萎病菌生长的影响。结果表明:抗病品种的根系分泌物能抑制黄萎病菌生长,与对照相比,其处理菌落直径减少2%~40.00%;耐病品种根系分泌物前期促进菌丝生长,后期表现为抑制作用;感病品种根系分泌物能促进病菌生长。HPLC检测棉花根系分泌物的酚酸有没食子酸、绿原酸、香草酸和对-香豆酸,不同品种其含量有一定差异。在PDA培养基中加入外源酚酸测定其对黄萎病菌生长的影响,发现绿原酸和对-香豆酸在各浓度均抑制病菌生长;香草酸在低浓度(<400 mg·L-1)时前期促进,后期抑制,高浓度时始终抑制病菌生长;浓度小于800 mg·L-1时没食子酸对菌丝有明显促进作用。
  • 专题与述评
  • 周仲华, 王 峰, 陈金湘
    棉花学报. 2012, 24(4): 370-378.
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    花基因组计划正在实施,功能基因组学在棉花研究领域扮演着越来越重要的角色。近年来,国内外的研究者在棉花基因组学及蛋白质组学研究领域内取得了比较大的研究进展,本文从棉花遗传图谱、物理图谱的构建,棉花功能基因组、蛋白质组学技术、棉花蛋白质组学研究等方面入手,就棉花分子生物学研究近况进行概述。