2011年, 第23卷, 第3期　刊出日期：2011-05-15

  

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研究与进展
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  棉铃虫对甲氨基阿维菌素苯甲酸盐的抗性遗传力

  董利霞, 芮昌辉, 谭晓伟, 任 龙

  棉花学报. 2011, 23(3): 195-199. https://doi.org/10.11963/cs110301

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  为了评估棉铃虫对甲氨基阿维菌素苯甲酸盐的抗性风险，在室内进行了棉铃虫对该药剂的抗性选育和现实遗传力分析。连续用甲维盐对棉铃虫选育25代，与同源对照种群相比，获得抗性倍数为2.974倍的汰选种群。采用阈性状分析方法，获得棉铃虫对甲维盐的抗性现实遗传力 (h²)为0.05218。进一步预测其抗性发展速度，假设以90%致死率继代处理棉铃虫，其抗性达到5倍、10倍分别需要18.67代和26.71代。
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  棉花八氢番茄红素脱氢酶GhPDS1基因的克隆与表达谱分析

  徐大伟, 张雨良, 檀根甲

  棉花学报. 2011, 23(3): 200-204. https://doi.org/10.11963/cs110302

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  八氢番茄红素脱氢酶(PDS)在胡萝卜素生理代谢和病毒诱导外源基因沉默中起着非常重要的作用。本研究通过同源克隆方法，分析已报道植物八氢番茄红素脱氢酶氨基酸保守区，设计简并引物，扩增出编码棉花PDS基因cDNA中间片段。通过RACE技术成功地克隆了棉花PDS基因的全长cDNA，命名为GhPDS1(GenBank No. HQ441184)。利用半定量RT-PCR技术进行组织表达模式分析发现，该基因在花中表达量最高，其次为叶片。棉花PDS基因的成功克隆使得该基因可在病毒诱导的基因沉默研究中作为一个检测显示基因，它的沉默直接导致棉花叶片表现出斑驳、褪色等生物学特征，便于棉花中重要功能基因的深入研究。
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  海岛棉转录因子EREB5基因的克隆及特征研究

  刘 坤, 单国芳, 李付广, 刘传亮, 张朝军, 张雪妍, 武芝侠

  棉花学报. 2011, 23(3): 205-211. https://doi.org/10.11963/cs110303

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  近年来，ERF (Ethylene-responsive element binding factor) 家族转录因子已成为植物抗逆、抗病的分子机制和作物分子育种研究的热点。本研究以电子克隆、同源扩增和RACE（Rapid-amplification of cDNA ends）技术相结合的方法从海岛棉中分离出了一条新的ERF族转录因子基因，命名为EREB5。该基因包含一个573 bp长的开放阅读框，预期编码190 aa长的蛋白质分子。序列分析表明该蛋白除含有一个ERF保守域外，还含有一段核定位信号序列、一段富丝氨酸的激活域、多种磷酸化位点和一个土豆抑制子Ⅰ型家族基序等。构建系统发育树分析表明该因子属于ERF亚家族B3亚组。瞬时表达实验证明该因子定位于细胞核内，同时，凝胶阻滞实验结果说明EREB5蛋白和GCC盒具有较强的结合能力。再者，荧光定量PCR结果表明乙烯和黄萎病菌处理可以诱导该基因的表达。这些结果暗示EREB5蛋白很可能在黄萎病抗性机制中扮演者重要角色。
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  棉花一个新F-box基因的克隆与表达分析

  卫江辉, 范术丽, 宋美珍, 庞朝友, 喻树迅

  棉花学报. 2011, 23(3): 212-218. https://doi.org/10.11963/cs1104

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  以中棉所36均一化cDNA文库为基础，利用e-PCR和RT-PCR技术，从陆地棉中棉所36中克隆出来一个新的F-box基因，命名为GhFBO(GenBank：JF498592)。该基因的开放阅读框全长为1275个核苷酸，编码424个氨基酸，在N端含有一个F-box保守结构域，在C端含有两个TUBBY-like 保守结构域。进化分析发现，GhFBO蛋白与苹果的TLP2蛋白相似性最高。生物信息学分析表明：该蛋白分子量为47.6 kd，等电点为9.48；有信号肽序列，并且该蛋白可能位于细胞核与叶绿体中。QRT-PCR结果表明：该基因在根、茎、叶、花、纤维、胚珠、主茎生长点中均有表达，但是其在花和茎叶中优势表达,暗示其可能在植物花发育过程以及形态建成方面有重要作用。
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  转phyA基因棉花纯合株系筛选及其对土壤有机磷的利用能力

  黄 惠, 王省芬, 郭彩菊, 刘建凤, 王敬敬, 李志坤, 吴立强, 张桂寅, 马峙英

  棉花学报. 2011, 23(3): 219-223. https://doi.org/10.11963/cs110305

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  为了获得转植酸酶基因（phyA）棉花高代纯合株系并验证其利用土壤中有机态磷的能力，对实验室获得的转phyA基因T₄代材料进行了PCR筛选，在水培条件下研究了纯合株系植株根际分泌的植酸酶活性，并在田间进行了植株磷含量和棉花产量性状分析。结果表明，在PCR筛选的4个株系中，有2个株系为纯合株系，其后代均为PCR阳性植株。在以植酸盐为唯一磷源条件下，高表达phyA的转基因株系的植酸酶活性较野生型增加了1.5倍，不同生育时期转基因株系植株叶片磷含量中L6株系增加最多，苗期、现蕾期、花铃期和吐絮期分别增加了4.5%，5.95%，5.45%和8.73%。
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  转基因抗虫棉中cry1Aa基因表达盒的序列测定和检测

  孙 爻, 谢家建, 范荫荫, 李 蕊, 彭于发

  棉花学报. 2011, 23(3): 224-227. https://doi.org/10.11963/cs110306

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  从转基因抗虫棉南农6号F₁中克隆了一种新的Bt基因表达盒—cry1Aa基因表达盒，与已经测定的我国转基因棉花中的cry1Ac基因和cry1Ab/Ac基因的表达盒序列比较发现，它们在Bt基因与7S UTR的连接区域存在较大差异。根据这个差异区域的序列，设计特异性引物对cry1Aa-F/cry1Aa-R，建立了cry1Aa基因表达盒特异性检测方法。在18份来自江苏省的棉花材料中，有8份材料检测出含有cry1Aa基因表达框。建立的构建特异性检测方法为转基因棉花的Bt基因表达盒的鉴别和转基因谱系分析等提供了有效的技术手段。
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  百棉系列棉花自交系品种（系）SSR指纹图谱构建

  李成奇, 王晓芸, 张晓飞, 王清连

  棉花学报. 2011, 23(3): 228-234. https://doi.org/10.11963/cs110307

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  利用20对SSR核心引物构建了百棉系列棉花自交系品种（系）的DNA指纹图谱。20对引物分属棉花15条染色体，共检测到116个等位基因，平均5.8个；PIC值和MI值分别平均为0.718和4.384。引物组合NAU1028/NAU5104、NAU4903/NAU3110/NAU1043、NAU0905/NAU1255、NAU3839/NAU4024、NAU5104/NA U4024、NAU2121/NAU5104和NAU1043/NAU3254/NAU4024可分别将百棉1号、百棉2号、百棉13号、百棉5号、百棉011、百棉19号和百棉985与其他所有材料区分开。构建了百棉系列棉花自交系品种（系）的SSR数字指纹代码。对棉花指纹图谱构建的供试材料和核心引物进行了分析和讨论。
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  不同基因型陆地棉亲本及其杂交后代的耐盐性差异

  辛承松, 罗 振, 孔祥强, 王江伟

  棉花学报. 2011, 23(3): 235-240. https://doi.org/10.11963/cs1103017

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  以Bt抗虫棉选系抗96(父本)、普通陆地棉选系陆58(母本)及其杂交后代(F₁、F₂)为材料，利用不同盐分含量砂培和土培试验比较研究它们苗期的耐盐相对指标和某些耐盐理化指标变化。结果表明，随土壤盐浓度升高，棉花父、母本及其后代叶片内的K⁺含量均降低，而Na⁺含量均明显增加，K⁺/Na⁺显著变小，丙二醛、脯氨酸、可溶性糖和类胡萝卜素含量均不同程度增加，而净光合速率均降低。各品系的过氧化物酶活性均以0.23％NaCl处理较高，0.46％NaCl处理次之，对照最低。耐盐理化和综合指标皆以陆58最高、抗96最低、F₁和F₂介于其间。表明耐盐性以陆58最强、抗96最弱，F₁和F₂介于父母本之间，杂交后代的耐盐性受其亲本的限制。
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  不同寄主对棉大卷叶螟第4代种群增长的影响

  陆佩玲, 陈 建, 武二忠, 苏宏华, 杨益众

  棉花学报. 2011, 23(3): 241-246. https://doi.org/10.11963/cs110309

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  以转基因棉花品种国抗22、中抗310及其常规非转基因亲本泗棉3号、苏棉12为材料，以野生寄主苘麻为对照，以生命表形式研究这5种寄主对棉大卷叶螟种群增长的影响。结果表明：取食转基因棉花品种国抗22、中抗310叶片的棉大卷叶螟室内种群不能完成1个世代，在低龄幼虫时就全部死亡，自然种群趋势指数分别为0.08和0.01，远远小于1；取食野生寄主苘麻的幼虫发育最快，5个虫龄的累计存活率达到52.8%，均高于2个常规棉花品种泗棉3号（48.2%）和苏棉12（37.3%），同时雌成虫寿命和产卵持续期长，雌性比率超过50%，显示出较大的生殖潜能；泗棉3号和苏棉12上棉大卷叶螟的自然种群趋势指数分别是1.61和1.12，表明棉大卷叶螟种群在这2个品种棉田呈增长态势。研究表明，2个转基因棉花品种国抗22、中抗310的大面积推广不会加重棉大卷叶螟的危害，如果没有外来虫源的不断补充，转基因棉田的棉大卷叶螟种群数量将不可能大幅度增长。
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  水分胁迫对棉花不同部位主茎叶 ¹⁴C同化、分配的影响

  孙红春, 任新茂, 李存东, 刘连涛, 张永江

  棉花学报. 2011, 23(3): 247-252. https://doi.org/10.11963/cs110310

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  以新棉33B为试验材料，在防雨棚中设置严重干旱、中度干旱和正常供水3个处理（土壤水分分别为田间持水量的35%～45%、45%～65%、65%～85%），利用¹⁴CO₂同位素示踪技术研究了水分胁迫对棉花不同层次主茎叶光合同化物运转分配的影响。结果表明：干旱胁迫使叶片光合产物合成受阻，降低了叶片¹⁴C的同化量。并且随着干旱程度增强，源叶中光合产物输出率也相应提高。不同生育时期干旱胁迫对源叶光合产物的分配影响不同。严重干旱在蕾期促进光合产物分配到根部和主茎生长点，花铃期及吐絮期促进光合产物分配到邻近的棉铃；中度干旱在蕾期促进光合产物向根部和主茎生长点分配，而盛花期则促进光合产物向下部器官的分配，吐絮期大部分光合产物分配到了邻近棉铃。
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  控释氮肥对棉花植株N素吸收、土壤硝态氮累积及产量的影响

  胡 伟, 张 炎, 胡国智, 李青军, 汤明尧

  棉花学报. 2011, 23(3): 253-258. https://doi.org/10.11963/cs110311

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  通过2年田间定位试验研究了控释氮肥和普通氮肥不同用量对棉花植株N素吸收和土壤硝态氮累积及产量的影响。结果表明：2008年控释氮肥处理植株N素吸收量和吸收速率在苗期和蕾期小于普通氮肥，但花期以后超过后者，并维持较高水平，2009年的N素吸收量控释氮肥始终高于普通氮肥，同时，控释氮肥不同程度地提高了氮肥表观利用率；在施氮量小于180 kg·hm^-2条件下，苗期土壤硝态氮累积量（0～90 cm）较高，而在蕾期和铃期其硝态氮量相对降低，相同肥料品种处理的土壤硝态氮累积量与施氮量成正相关，控释氮肥养分释放相对稳定，并对下年度产生后续影响；同一肥料品种下，棉花皮棉产量随施氮量增加而增加，控释氮肥处理高于普通氮肥，且氮肥农学利用率明显提高，其中施N量126 kg·hm^-2的控释氮肥处理，可以达到或超过普通氮肥180 kg·hm^-2 N素处理的产量水平。
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  新陆早32号、33号的体细胞胚胎发生和植株再生比较研究

  刘 丽, 王 娟, 王旭文, 周小凤, 孔宪辉, 余 渝

  棉花学报. 2011, 23(3): 259-264. https://doi.org/10.11963/cs110312

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  以新疆主栽品种新陆早32号、33号和对照YZ₁为研究材料，通过不同浓度的激素组合成功诱导获得了体细胞胚，并进一步发育成苗。研究发现，所用的12种激素组合均能有效诱导愈伤组织。虽然IBA+KT组合有利于诱导YZ₁和新陆早33号的快速分化，但在增殖生长过程中体细胞胚容易褐化、死亡；在2,4-D + KT组合中，0.1 mg·L^-12,4-D + 0.1 mg·L^-1 KT诱导新陆早33号的分化速度较快；新陆早32号在高比例2,4-D/KT激素组合（0.1 mg·L^-1 2,4-D + 0.2 mg·L^-1 KT 和0.2 mg·L^-1 2,4-D + 0.5 mg·L^-1 KT）促进下分化较快；新陆早33号的分化速度和胚胎发生的速度快于新陆早32号。对照品种YZ1下胚轴在低浓度激素组合甚至不加激素的情况下都能快速分化，在高浓度KT下容易褐化、死亡。3个材料在8个月内都成功得到再生苗。
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  基于宽范围动态植被指数的棉花冠层覆盖度监测

  陈江鲁, 王克如, 李少昆, 肖春华, 陈 兵, 王方永, 金秀良, 吕银亮, 刁万英, 王 琼, 王 楷, 何晟国

  棉花学报. 2011, 23(3): 265-271. https://doi.org/10.11963/cs110313

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  旨在利用宽范围动态植被指数对棉花冠层覆盖度进行监测，解决传统的利用归一化差值植被指数对冠层覆盖度较高时监测不准确(饱和)的问题。采用高光谱仪获取棉花不同时期不同覆盖度的冠层光谱反射率，通过对构成归一化差值植被指数的近红外波段反射率引入系数α来提高修正后的植被指数随棉花覆盖度变化的动态范围。当利用权重系数0.1≤α≤0.2对近红外波段反射率调整之后，新形成的宽范围动态植被指数用于监测不同覆盖度棉花时未出现“饱和”现象。利用宽范围动态植被指数建立的棉花覆盖度监测模型的决定系数r2＞0.948，对棉花冠层覆盖度进行监测，可以解决传统的归一化差值植被指数对冠层覆盖度较高时监测不准确(饱和)的问题，提高了植被指数对棉花冠层覆盖度监测的精度。
专题与述评
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  棉花黄萎病菌致病的分子机理

  汪 敏, 焦 睿, 邢小萍, 房卫平, 李洪连

  棉花学报. 2011, 23(3): 272-278. https://doi.org/10.11963/cs110314

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  阐述了大丽轮枝菌（Verticillium dahliae Kleb）产生的细胞壁降解酶、蛋白酶和毒素在致病中的作用及微菌核形成机制，全面分析了基因组学途径、RNA干涉和农杆菌介导的转化等真菌功能基因组学技术在大丽轮枝菌致病分子机理研究上的进展。
研究简报
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  国家棉花区试新品种的SSR 指纹图谱分析

  孙　宁, 杨付新, 付小琼, 王秀玲, 刘逢举, 李亚丽, 汤磊鹏

  棉花学报. 2011, 23(3): 279-283. https://doi.org/10.11963/cs110315

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  以2009年度参加黄河流域国家棉花区试的57份参试品种为材料，运用筛选确定的22对多态性好、条带清晰的SSR引物对参试品种进行分子标记分析，共检测出145个等位位点，其中106个为多态性位点，平均每对引物4.8个，多态性比率平均达到72.7%，PIC平均值为0.661。利用106个多态性片段构建了这些品种的SSR指纹图谱。遗传聚类结果显示，在相似系数为0.98时，57个区试品种完全区分开；同一地区和同一单位育成的品种在不同程度上聚在一类，说明它们的遗传关系较近。
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  种植密度对棉花主要群体质量指标的影响

  王志才, 李存东, 张永江, 刘连涛, 孙红春

  棉花学报. 2011, 23(3): 284-288. https://doi.org/10.11963/cs110316

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  以转基因抗虫棉农大棉8号为试验材料，设置6个密度水平，研究密度对棉花群体干物质量、LAI、叶层配置及透光率、总铃数等主要群体质量指标的影响。结果表明，最终干物质量以8.7万株·hm^-2最大，达11735 kg·hm^-2；高密度群体最大LAI出现时间比低密度群体早13天左右，但群体透光率以低密度群体较高；结铃率随密度的增加而降低，以1.5万株·hm^-2最大，达43.5%；群体果节量和总铃数分别以10.5万株·hm^-2和6.9万株·hm^-2的群体最多，分别为323.05万个·hm-2和74.06万个·hm^-2；子棉产量以6.9万株·hm^-2最高，为3810.33 kg·hm^-2。只有各群体指标均相对较优才能构成高产群体。