2011年, 第23卷, 第4期　刊出日期：2011-07-15

  

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研究与进展
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  国内外陆地棉品种资源的亲缘关系和遗传多态性研究

  吴大鹏, 房嫌嫌, 崔闰根, 陈进红, 祝水金

  棉花学报. 2011, 23(4): 291-299.

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  应用SSR分子标记对国内外74份棉花种质资源的遗传多样性进行分析，从2278条SSR引物中筛选出82条引物，这82条引物共扩增出个435条带，其中多态性带313个，多态率达83.70%，平均每条引物扩增出3.81个条带。UPGMA聚类分析结果表明，74份材料的相似性系数(GS)变化范围在0.371～0.958。其中国内品种遗传相似系数变化范围在0.684～0.916，平均遗传相似系数大小顺序为：长江流域棉区品种>特早熟棉区品种>短季棉品种>黄河流域棉区品种>新疆品种。国外品种遗传相似系数变化范围为0.661～0.958，平均遗传相似系数大小顺序为：乌兹别克斯坦品种>法国品种>墨西哥和前苏联品种>美国和巴基斯坦品种>乌干达品种>印度品种>澳大利亚品种。聚类图0.760阈值处可以把国内外品种聚为两类，26个国内品种和1个国外品种被聚为国内品种类，包括3个亚类。绝大多数国外品种为一类，包括4个亚类。本研究结果表明，SSR具有丰富遗传多样性和稳定性，是一种较好的遗传分子标记，适宜于棉花品种遗传多样性分析。
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  陆地棉花药蛋白质组分析中双向电泳技术体系的建立与优化

  任 燕, 章晓波, 吴穗洁, 唐灿明

  棉花学报. 2011, 23(4): 300-305.

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  建立了适用于陆地棉花药蛋白质组研究的双向电泳技术。以陆地棉花药为材料，采用液氮研磨的方法破碎组织，然后用三氯乙酸（TCA）/丙酮沉淀法和苯酚抽提结合甲醇/醋酸铵沉淀法提取蛋白质。采取载体两性电解质pH梯度等电聚焦/SDS-PAGE和固相pH梯度等电聚焦/SDS-PAGE双向凝胶电泳，对陆地棉花药总蛋白质进行了分离。通过对样品制备方法、等电聚焦方法、样品上样量等关键技术进行比较和优化，发现苯酚抽提结合甲醇/醋酸铵沉淀的方法较适合陆地棉花药蛋白质的提取，采用载体两性电解质pH梯度聚焦方法较pH梯度等电聚焦方法的效果好，用硝酸银染色时，上样量为500 μg，得到的电泳图谱分辨率高、重复性好。
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  利用SSCP技术分析棉花纤维差异表达的基因

  谢晓兵， 于霁雯， 吴 嫚， 翟红红， 范术丽， 宋美珍， 庞朝友， 李兴丽， 张金发， 喻树迅

  棉花学报. 2011, 23(4): 306-310.

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  单链构象多态性(Single strand conformation polymorphism,SSCP)技术是一种简便、灵敏的多态性检测方法,可以检测出在非变性聚丙烯酰胺凝胶电泳中因构象差异而导致的单链DNA片段迁移率的不同。本研究根据棉花基因芯片筛选的纤维发育中差异表达基因设计了162对引物，利用SSCP技术在4个陆地棉品种、4个海岛棉品种中进行多态性检测。结果表明，在162对引物中，146对引物经PCR扩增后在1.5%的琼脂糖凝胶电泳中检测出现清晰、明亮的带。经过SSCP分析，54对引物在陆地棉之间产生多态性，共出现116个多态性位点；45 对引物在海岛棉之间产生多态性，共出现111个多态性位点；79对引物在陆地棉和海岛棉之间产生多态性，共出现260个多态性位点；36对引物在陆地棉之间、海岛棉之间同时出现多态性。进一步聚类分析后表明，海岛棉和陆地棉分别聚在了一起。
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  农杆菌子房注射法对棉花的活体转化

  彭珍子, 赵 燕, 曾 潜, 黄丽华, 陈浩东, 李育强, 张学文

  棉花学报. 2011, 23(4): 311-316.

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  采用根癌农杆菌直接注射子房，对8个棉花栽培品种进行活体方式的遗传转化。为了确立注射细菌的适宜时期，先采用含考马斯亮蓝染料的菌液对授粉前3 d（-3 DPA，days post-anthesis）至授粉后2 d（2 DPA）的棉花子房进行注射，观察到细菌（染料）可以在-2 DPA至授粉后24 h之间进入子房。为了避免注射对花柱的损伤并影响授粉，选取授粉后24 h已完成受精的子房，利用微量注射器经花柱将10 μL约含1000 个细菌细胞的农杆菌菌液注入子房。对8个棉花品种转化结果表明，该方法可以有效转化棉花。种子成熟后田间播种，经卡那霉素抗性筛选及PCR(Polymerase chain reaction)分子检测，转基因效率平均为2.78%，转化效率与受体的基因型无明显的相关性，相对组织培养的农杆菌转化法和DNA子房注射法有一定的优势。
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  新疆海岛棉品种的亲缘关系和利用潜力研究

  鲁乃增, 梅拥军, 刘艳萍

  棉花学报. 2011, 23(4): 317-322.

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  以MINQUE(1) 统计方法,利用P=μ+G+ε模型对23个已定名的新疆海岛棉品种的产量及品质等性状的2年资料进行了遗传及聚类分析；采用加性-显性遗传模型对6个定名品种间的30个F₁品质性状进行了方差分析。结果表明，23个品种的纤维长度、比强度、整齐度、反射率、黄度及单株皮棉产量、铃数、衣分存在极显著的基因型差异；比新海16号定名晚的品种在品质性状上多具有显著的正向基因型效应，新海3号、12号和新海28号在产量性状具有显著的正向基因型效应。在马氏距离1.99处，1号为一类，6号、8号、10号为一类，16号和24号为一类；在5.98处，新海26号为一类，其它品种为一类。在9.36处所有品种聚为一类。海岛棉定名品种间基因型值差异不显著的杂种后代在某些性状上可能仍具有显著的改良潜力。
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  棕色棉与白色棉杂交F₁代吐絮期光合特性的杂种优势研究

  姜 磊, 王旺华, 李廷春, 蔡永萍, 林 毅, 樊洪泓, 高俊山, 姜家生

  棉花学报. 2011, 23(4): 323-328.

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  选择4个棕色棉品种（系）与5个白色棉品种进行不完全双列杂交，得正反交组合各20个，测定了吐絮期正反交组合的净光合速率、胞间CO₂浓度、叶绿素含量，叶绿素a/b、PSII的最大光化学效率，分析杂交F₁代光合参数的杂种优势表现与正反交之间的差异。结果表明：吐絮期杂种F₁各项光合参数没有明显的正向中亲优势、正向超亲优势。正反交组合之间，除胞间CO₂浓度存在显著差异外，其它光合参数差异不显著，胞间CO₂浓度受到细胞质效应影响。正交组合F1叶绿素含量与胞间CO₂浓度存在显著正相关，反交组合F₁净光合速率与胞间CO₂浓度存在极显著正相关。
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  化学打顶对南疆棉花农艺和经济性状的影响

  赵 强, 周春江, 张巨松, 李松林, 恽友兰, 田晓莉

  棉花学报. 2011, 23(4): 329-333.

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  以陆地棉品种中棉所49号为材料，于2008－2010年在新疆阿克苏市开展了化学打顶和人工打顶的田间对比试验，研究了2种打顶方式下棉花农艺性状、冠层特征、棉铃空间分布、产量性状及纤维品质的异同点。结果表明，化学打顶后棉株高于人工打顶，但株宽、果枝长及叶枝长显著低于人工打顶，因而株型更紧凑、见絮期冠层透光性好。化学打顶棉花上部果枝结铃数和内围铃数略高于人工打顶，铃重与人工打顶的相当，衣分略有降低，子棉和皮棉产量与人工打顶相当且有增产潜力，对综合纤维品质无显著影响。
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  缩节胺（DPC）对不同密度下棉花冠层结构特征与产量性状的影响

  罗宏海, 赵瑞海, 韩春丽, 张旺锋

  棉花学报. 2011, 23(4): 334-340.

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  在新疆气候生态条件下，设置适量化调和超量化调方式，每个化调下设3个种植密度，研究了化学调节剂（DPC）对不同密度棉花冠层结构及产量的影响。结果表明：随密度增加，两种化调量下均表现叶面积指数（LAI）增大、叶倾角（MFA）变大，株型变紧凑；但密度过大，群体散射辐射透过系数（TR）小，造成生育后期群体光合速率（CAP）较快下降。相同密度下增加化调量，盛铃后期的LAI、MFA和CAP显著降低，TR保持较高水平；群体干物质积累量少，但分配到生殖器官的比例上升。盛铃后至吐絮期的LAI、MFA和CAP与总铃数、皮棉产量均呈显著正相关，开花至吐絮期的TR与群体干物质累积量呈显著负相关。因此，生产上要实现棉花高产及超高产，应促使生育前期叶片面积稳定上升，保持盛铃后期叶片较高的面积、倾角和光合功能。
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  不同增温处理对基质育苗移栽棉缓苗期部分生理生化指标的影响

  刘 芳, 毛树春, 韩迎春, 李亚兵, 范正义, 王国平, 朱巧玲, 冯 璐, 董春旺

  棉花学报. 2011, 23(4): 341-346.

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  试验以露地移栽为对照，研究了地膜覆盖和地膜覆盖加拱棚2种增温处理对基质育苗移栽棉花缓苗期的影响，结果表明，在缓苗期内，不同的增温处理对叶绿素影响不大，丙二醛MDA和脯氨酸含量均随生育进程呈现先增加后下降趋于稳定的趋势，覆膜和覆膜加拱棚较露地移栽含量低，温度高有利于缓解棉苗的受胁迫程度； 3种不同处理条件下，超氧化物歧化酶SOD和过氧化物酶POD两种酶活性呈现先增加后下降趋于稳定在一个水平，POD对环境胁迫的反应较大；缓苗期各处理间棉苗素质没有差异，缓苗期后，覆膜加拱棚单株鲜重及叶面积均高于其它处理。说明较高温度有利于缩短移栽棉的缓苗期，促进棉苗早发。
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  新疆膜下滴灌棉田土壤水分与灌溉预报模型研究

  崔 静, 马富裕, 郑 重, 刘 浩, 王海江

  棉花学报. 2011, 23(4): 347-352.

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  本研究收集大量气象数据结合大田试验构建了土壤水分和灌溉预报模型，并对模型进行了检验。两个模型的检验结果均达到显著水平，其中，土壤水分模型检验结果为：RE=4.63%，RMSE=0.0113，r²=0.945，LA= 0.997。灌溉预报模型检验结果为：RE=5.17%，RMSE=0.0123，LA=0.988。结果表明：所构建的模型其模拟值与观测值之间均具有较好的一致性，模型具有较好的预测性和准确性。
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  南疆棉区杂交棉高产栽培优化配方施肥技术研究

  郑德明, 姜益娟, 王红叶, 赵继友, 李春诚

  棉花学报. 2011, 23(4): 353-358.

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  采用“3414”不完全设计方法，研究了南疆杂交棉高产栽培水平下氮磷钾肥料的优化配比效果。结果表明：氮磷钾肥料的主效应对杂交棉皮棉产量的影响顺序为钾肥＞磷肥＞氮肥；氮磷钾肥料两因素间的交互作用，对杂交棉皮棉产量影响的大小顺序是N×K＞P×K＞N×P；根据氮磷钾肥料组合寻优结果和杂交棉高产棉田的实践，在南疆种植杂交棉要获得2836～3050 kg·hm^-2的皮棉产量，需施纯N 262.3～748.5 kg·hm^-2，P2O5 14.1～277.0 kg·hm^-2，K2O 43.6～199.8 kg·hm^-2；最佳经济施肥量分别为：纯N 433.9 kg·hm^-2，P₂O₅ 116.5 kg·hm^-2，K₂O 103.0 kg·hm^-2，N∶P₂O₅∶K₂O=1∶0.27∶0.24。
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  南疆沙壤土地面灌溉高产棉田施肥灌水数学模型研究

  王 斌, 马兴旺, 杨 涛, 牛新湘, 刘 骅, 许咏梅

  棉花学报. 2011, 23(4): 359-363.

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  在南疆沙壤土棉田，设置了3个处理因子（施氮、施磷和灌水），每个因子依施用量设4个水平，开展了水肥耦合效应对棉花产量影响的田间试验研究。试验结果表明，棉花产量对氮肥、磷肥、水的依赖程度顺序是：氮肥＞磷肥＞水，并建立了地面灌溉条件下高产棉田水肥施用的多元回归数学施肥模型：y=-677.8075+0.5889 xN + 11.1649 xP +1.0266 xW -0.0098 x²N -0.0421 x²P -0.0001 x²W +0.0130 x²NP +0.0012   x²NW -0.0002 x²PW (r=0.9825^*)，方差分析达到显著水平（P=0.0138<P0.05）。经过回归曲面分析，当纯氮量、纯磷量和灌水量分别为545.50 kg·hm^-2，199.72 kg·hm^-2，6429.37 m³·hm^-2，能够获得最佳皮棉产量3897.88 kg·hm^-2。
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  抗虫棉外源Cry1A融合杀虫蛋白在土壤中的降解动态

  雒珺瑜, 崔金杰, 张 帅, 赵 清

  棉花学报. 2011, 23(4): 364-368.

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  以转Bt基因棉GK12和转Bt+CpTI基因棉中棉所41为试验材料，以其亲本材料（泗棉3号、中棉所23）为对照，采用ELISA测定方法，研究了抗虫棉外源Bt杀虫蛋白在土壤中的降解动态。结果表明：在土壤掩埋条件下，转Bt 基因棉和转双价基因棉叶片中Bt杀虫蛋白的降解动态基本一致，降解周期达6个月；叶片掩埋后1～3个月，杀虫蛋白降解最迅速，4～6个月降解缓慢，第7个月已检测不到。不同生育期两者根系中Bt杀虫蛋白含量变化趋势基本一致，5月最高，6－9月迅速下降，10月至次年3月逐渐下降，至次年4月已检测不到。土壤中Bt杀虫蛋白的降解动态基本一致，两类抗虫棉播种前土壤中均检测不到Bt杀虫蛋白，苗期开始Bt杀虫蛋白的含量逐渐增加，至花期均达到最高峰，铃期以后逐渐下降。棉花收获后6个月内，两类抗虫棉田土壤中Bt杀虫蛋白含量迅速降低，到次年4月已检测不到。
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  我国棉花黄萎病菌基于SSR的遗传多样性分析

  尹志新, 朱荷琴, 李志芳, 冯自力

  棉花学报. 2011, 23(4): 369-378.

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  为了对棉花黄萎病菌群体的遗传多样性进行研究，以棉花黄萎病菌基因组DNA为模板，用双因素和单因素水平优化的方法对SSR反应体系的重要参数进行摸索和优化，建立了最适反应体系。从300对引物中筛选出13对多态性较高的引物，并对来自我国12个省96个县（市）的170个棉花黄萎病菌株进行SSR分析。SSR图谱的聚类分析结果将供试菌株划分为2个群体：群体Ⅰ有26个菌株，其中18个为新疆菌株，占69.23%；群体Ⅱ有144个菌株，其中138个为内地菌株，占95.83%。新疆菌株与其它省份的菌株存在明显差异，SSR指纹图谱与菌株地理来源存在显著的相关性，而与菌株致病力强弱没有表现出相关性，但弱致病力菌株可能更容易发生遗传变异。
专题与述评
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  农杆菌介导陆地棉转化和再生体系 的研究进展

  解晓红, 张换样, 李 静, 焦改丽, 吴慎杰

  棉花学报. 2011, 23(4): 379-384.

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  陆地棉通过体细胞胚胎发生的农杆菌介导转化体系的主要瓶颈在于：基因型限制、转化周期长、胚胎发生率低、易出现畸形胚等问题。针对这些问题，研究者对传统转化体系的各个环节进行了优化，并在拓展受体基因型、筛选高频再生品（种）系或株系、选择不同的组织或器官做受体和建立新的不依赖于组织培养和基因型限制的农杆菌转化体系等方面进行了探索和研究。