2008年, 第20卷, 第1期　刊出日期：2008-01-15

  

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研究与进展
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  黄萎病菌诱导下陆地棉抗病品种SSH文库的构建

  王省芬, 田海燕, 马峙英, 张桂寅, 玄兆伶, 王文生, 孙艳香

  棉花学报. 2008, 20(1): 3-8.

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  采用抑制差减杂交技术，构建了陆地棉抗病品种冀棉20经黄萎病菌诱导8 h、12 h、24 h、48 h后的混合SSH文库，文库共包含800个阳性克隆。对质粒的酶切和巢式PCR结果表明，插入片段大小平均为400 bp。随机挑选20个阳性克隆进行测序，利用BLASTn和BLASTx进行序列相似性分析，发现20条EST都可以找到功能已知的同源序列，其中在BLASTn比较结果中，功能已知的有12条，占全部EST的60%；BLASTx的比较结果中有14条功能已知，占全部EST的70%。这些同源序列涉及到10种与抗病防御相关的基因，包括丝氨酸/苏氨酸激酶、谷胱甘肽-S-转移酶、乙醇脱氢酶、细胞色素P450、ACC氧化酶等。将这些序列与GenBank dbEST库进行比对，发现75%的EST都可以找到同源性较高的序列，它们都来自于植物在生物与非生物胁迫条件下特异表达的cDNA文库，这些胁迫包括病原菌诱导、低温处理、紫外线照射、热激处理、盐处理、氧胁迫、水杨酸诱导等。
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  多位点整合的转基因棉花后代分子鉴定

  马小波, 王芙蓉, 张传云, 刘国栋, 高俊平, 张 军

  棉花学报. 2008, 20(1): 9-13.

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  GFP47是一个利用双元载体pPZP111构建的绿色荧光蛋白基因的简单质粒载体pPZP-GFP经农杆菌介导转化陆地棉(Gossypium hirsutum L.)获得的T₀株系，PCR和Southern杂交分析证实其不仅整合了多个拷贝的正常的T-DNA，而且有紧邻T-DNA左边界的载体骨架序列的整合。对来源于GFP47的33个T₁个体的PCR分析表明，T₁后代中可以分离只有正常T-DNA整合的个体。对T₁群体中不同基因型个体的Southern杂交分析结果显示，该多拷贝整合的T₀转化体至少在棉花基因组中有四个插入位点，不同的Southern带型暗示不同插入位点的T-DNA结构和排布有很大的不同。至少有一个位点整合了只包括目的基因和选择标记基因在内的正常T-DNA结构。
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  不同生态棉区棉纤维晶区取向参数的变化及与纤维比强度的关系

  赵瑞海, 勾 玲, 韩春丽, 张旺锋, 雷 军, 边栋材

  棉花学报. 2008, 20(1): 14-18.

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  采用不同生态棉区选育的棉花品种，在新疆库尔勒、石河子和河北南宫市3地进行“异地分期种植比较”，研究了棉纤维的晶区取向参数的变化及其与纤维比强度的关系，结果表明：随纬度升高，由中熟棉区向北疆早熟棉区推移过程中，晶区取向参数升高，纤维比强度降低。随播期的推迟，相同果枝部位棉铃开花期随之推迟，晶区取向参数随之逐渐变大（宽化），纤维比强度降低。新疆品种到内地种植后，晶区取向参数略有升高，纤维比强度降低；内地品种到新疆种植后，晶区取向参数略有升高，其纤维比强度降低，但新疆与河北产棉区间纤维比强度的差异不大。在本研究条件下，比强度与晶区取向参数均达到显著负相关，纤维晶区取向参数的优化（变小）有利于纤维比强度的提高，纤维晶区取向参数的变化是不同生态棉区纤维比强度改变的原因之一。
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  陆地棉抗黄萎病性状的遗传及分子标记研究

  葛海燕, 汪业春, 郭旺珍, 张天真

  棉花学报. 2008, 20(1): 19-22.

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  以陆地棉抗黄萎病品系常96和感病品种军棉1号为研究材料，构建了一个含有138个F₂单株的作图群体。利用强致病力菌株VD8对P₁、P₂、F₁、F_2：3群体进行营养钵接种，估算各世代的相对病指。应用主基因多基因混合遗传模型分析得出该组合的最适遗传模型为C-0模型，即加性-显性-上位性多基因模型。对1998对SSR引物和230对SRAP引物进行筛选，获得148个SSR和6个SRAP多态性标记位点，进一步利用MAPMAKER作图软件，构建了一张含122个标记位点的陆陆杂种遗传连锁图。利用复合区间作图法在第9染色体NAU462-JESPR114区间内，检测到1个抗黄萎病QTL，可解释的表型变异为13.8%。
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  耕作方式对棉花不同部位果枝叶衰老生理特性的影响

  韩秋成, 张月辰, 李存东, 孙红春, 刘连涛

  棉花学报. 2008, 20(1): 20-33.

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  以转Bt基因抗虫棉33B、杂交抗虫棉农大棉6号为材料，以翻耕、旋耕、免耕三种不同耕作方式为处理，对棉株不同部位果枝叶的生理特性进行了研究。结果表明：翻耕、旋耕、免耕处理不同部位果枝叶的叶绿素、蛋白质含量依次降低，MDA含量依次升高，并且这一规律在两品种上的表现一致。表明翻耕利于延缓果枝叶衰老，免耕果枝叶衰老现象最重，旋耕居中。农大棉6号中后期叶绿素和蛋白质的含量高于33B，MDA含量低于33B，说明农大棉6号抗早衰能力强于33B。
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  模拟酸雨对不同颜色棉花种子萌发与幼苗生理特性影响的研究

  邱新棉, 张仁忠

  棉花学报. 2008, 20(1): 23-28.

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  以5个不同颜色棉花品种为材料，通过不同pH值的模拟酸雨处理棉花种子，分别测定了发芽势、发芽率及POD活性、SOD活性和可溶性糖含量的变化。结果表明,不同的pH值模拟酸雨对5个品种的发芽势、发芽率均有一定的影响，发芽势均高于各自的对照，发芽率均低于对照，且随着模拟酸雨酸性的增强而降低。POD和SOD活性的变化也有一定的规律，pH值从高到低，POD活性呈现先降后升的趋势；SOD活性变化呈现先升后降的趋势，表明模拟酸雨对棉花幼苗的细胞发生了实质损伤，其酶活性不可逆下降。5个品种幼苗也受一定的模拟酸雨胁迫，叶片中可溶性糖含量有所增加，表明其对模拟酸雨胁迫的抵抗能力。结果显示酸雨对不同颜色棉花种子萌发与幼苗生理特性能造成一定的影响和危害。
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  基于HSV彩色模型的自然场景下棉花图像分割策略研究

  韦皆顶, 费树岷, 汪木兰, 袁建宁

  棉花学报. 2008, 20(1): 34-38.

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  棉花成熟度和空间位置的识别是采棉机器人研究的关键技术，解决此问题必须对棉花图像进行分割。选取HSV模型中与亮度无关的S通道作为棉花图像的特征，排除了图像明暗变化对分割效果的影响。文中分两种情况对图像信息未缺失的棉花提出了成熟度判别的策略：正面时利用成熟棉花棉瓣的分散性和单朵棉花面积较大等特征进行判别；侧面时通过成熟棉花棉瓣相对棉荚面积比较大的特征进行识别。根据提取分割后棉花图像的几何信息，可确定棉花的重心位置。试验结果表明：该算法能很好地将成熟棉花从背景中分离出来，并较好地保存了棉花的轮廓信息。
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  调亏灌溉对棉花生长发育及其产量和品质的影响

  孟兆江, 卞新民, 刘安能, 庞鸿宾, 王和洲

  棉花学报. 2008, 20(1): 39-44.

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  在移动式防雨棚下，采用子母盆栽土培法，以美棉99B为试验材料进行调亏灌溉（Regulated Deficit Irrigation, 缩写RDI）试验研究，旨在了解RDI对作物不同生育阶段生长发育特性、经济产量（Y）和水分利用效率（WUE）以及经济产品品质的影响，寻求适宜的调亏生育阶段（时期）和调节亏水度，为建立棉花RDI指标与模式提供理论依据。试验采用二因素（水分调亏阶段和调节亏水度）随机区组设计。结果表明，适时适度的水分调亏具有根系下扎的诱导效应，抑制植株营养体冗余生长，促进生殖生长，有利于光合产物向子棉运转与分配，提高经济产量；能够改善部分品质指标。棉花RDI的适宜指标是：苗期轻、中度调亏，0~40 cm土层湿度控制下限为田间持水量的60%FC(Field capacity)或50%FC；蕾期轻度调亏，0~40 cm土层湿度控制下限为60%FC；花铃期不宜调亏，应保证充足供水，0~40 cm土层湿度应不低于75%FC；吐絮期可中度调亏，0~40 cm土层湿度可控制在50%~55% FC。
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  主要栽培措施对高品质棉科棉3号纤维品质的影响

  张培通, 徐立华, 杨长琴, 杨德银

  棉花学报. 2008, 20(1): 45-50.

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  于20052006年研究了密度、施肥和化控等措施对高品质棉科棉3号纤维品质的效应，发现烂铃和不同时期成铃的纤维品质存在较大差异，栽培措施影响烂铃率和棉花结铃分布，从而影响纤维品质。高N和不化控处理，伏前桃和伏桃烂铃率提高5～10倍，增加施N量和减少化控是导致烂铃率高的主要原因。后期植株全N含量与烂铃率呈极显著正相关，控制后期各器官N代谢有利于降低烂铃率。随施N量增加，后期结铃分布逐步提高；增加密度（尤其是高密度）导致伏桃比例降低，而伏前桃和晚秋桃比例增加；化控量增加前中期铃分布比例提高，中后期铃比例降低。从降低烂铃率和提高优质铃比例两方面综合分析，应保持适宜的密度和施N总量，N肥前期适当增加，中期稳定，后期减少；化控用量总量略增，运筹上做到“花前减，花期稳，封顶增”。
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  棉花枯萎病的光谱识别

  田会东, 谢宝瑜, 赵永超, 耿修瑞, 简桂良, 于 凯

  棉花学报. 2008, 20(1): 51-55.

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  采用“积分球—光谱仪”联用技术测量了健康棉叶和感染了枯萎病的棉叶的光谱反射率，发现健康棉叶与感病棉叶在光谱曲线上有很高的可区分性。用健康棉叶的波谱带作为分类器分别对“健康—发病期”和“健康—潜病期”两组棉叶的波谱集合进行分类，总体分类精度分别为100%和92%。将测得的光谱数据转化为Landsat TM卫星多光谱数据，同样用健康棉叶的光谱带对以上两组波谱集进行分类，总体分类精度分别为96%和92%。试验结果为遥感技术在监测棉花枯萎病上的应用提供了理论支持。
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  陆海种间杂交纤维品质性状的遗传及其F₁群体优势分析

  石玉真, 刘爱英, 李俊文, 王淑芳, 袁有禄

  棉花学报. 2008, 20(1): 56-61.

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  以4个陆地棉品种（系）和3个海岛棉品种为亲本配制不完全双列杂交组合12个，采用包括基因型×环境互作的加性-显性（AD）遗传模型，通过对亲本和F₁的2年随机区组试验数据分析，结果为：纤维整齐度受环境的影响较大，纤维长度、强度、麦克隆值及伸长率受环境的影响较小，纤维品质性状的遗传主要受遗传因素控制；所有的性状都存在显著或极显著的显性效应；麦克隆值只受显性效应控制，其它4个性状还存在极显著的加性效应；强度以加性效应为主，长度、整齐度和伸长率的显性效应值分别大于相应的加性效应值；所有性状的加性效应和显性效应与环境之间的互作效应都很小。长度、强度、麦克隆值和伸长率的广义遗传率都非常高，整齐度的广义遗传率较小。这些结果表明，除纤维强度外陆海杂种纤维品质性状的遗传中显性遗传效应明显，与陆陆杂种及海海杂种以加性遗传效应为主的结果不同。长度、强度、整齐度和伸长率具有明显的正向群体平均优势；麦克隆值有显著的负向群体平均优势和群体超亲优势。通过陆海杂交利用海岛棉的优质纤维性状时，强度宜早代选择，而其它性状的选择不宜太早。
专题与述评
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  棉花纤维发育的分子机理及品质改良研究进展

  上官小霞, 王凌健, 李燕娥, 梁运生

  棉花学报. 2008, 20(1): 62-69.

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  棉花纤维细胞的分化与发育是一个复杂有序的过程，在不同的发育时期均有大量的基因表达，参与纤维细胞发育的调控。转录因子和植物激素在棉纤维细胞分化起始过程中起重要的作用。纤维细胞壁结构、细胞骨架和糖类、脂类代谢相关的基因以及激素信号分子与纤维细胞的伸长密切相关。棉纤维次生壁合成时期主要是纤维素的合成及沉积过程，蔗糖合成酶和纤维素合成酶等基因在这一时期起关键的调节作用。在棉纤维发育分子生物学研究的基础上，利用基因工程改良棉花纤维品质也取得了一些研究进展。
研究简报
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  利用陆地棉置换系进行海岛棉主要性状基因的染色体定位

  栾明宝, 郭香墨, 张永山, 姚金波, 刘海菊, 褚 丽

  棉花学报. 2008, 20(1): 70-72.

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  利用海岛棉染色体置换陆地棉一对染色体或染色体臂的置换系,进行主要农艺性状、抗黄萎病性和纤维品质基因染色体定位。结果表明，海岛棉1号染色体可以增加株高；16、17、18、4号染色体携带降低铃数基因；22Lo、22Sh、16、11Sh、26Lo号染色体可以提高衣分；大部分染色体降低铃重。16、26Lo染色体可以增强抗黄萎病性。对纤维品质性状分析表明，14Sh、26Lo号染色体可以提高纤维长度；14Sh、15Sh号染色体可以提高强度；4号染色体可以降低麦克隆值；22Sh、16、22Lo、11Sh号染色体可以提高伸长率。推测这些染色体上可能具有对应性状的基因。
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  丸粒化处理对棉花种子萌发期抗寒性与生理特性的影响

  刘明分, 王丽英, 张彦才, 李 熹, 翟彩霞, 李巧云, 陈丽莉

  棉花学报. 2008, 20(1): 73-75.

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  采用室内培养方法，研究了丸粒化处理对不同品种棉花种子萌发期抗寒性及生理特性的影响。结果表明：⑴胚根鲜重及简化活力指数提高；⑵胚根中可溶性蛋白质含量、可溶性糖含量明显增加；⑶胚根中丙二醛含量、相对电导率显著降低。试验结果表明，与包衣处理对比，棉花种子丸粒化处理能明显加速种子内的营养物质转化，促进幼苗生长，增强抗寒性。
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  裸苗移栽棉花根系形态特征的初步观察

  毛树春, 李鹏程, 韩迎春, 王国平, 李亚兵, 王香河

  棉花学报. 2008, 20(1): 76-78.

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  对收获期裸苗移栽、营养钵育苗移栽和直播棉花的成熟棉株根系形态特征进行了剖面观察，发现裸苗移栽棉株的侧根向四周呈伞面放射状生长，可见粗而健壮的优势侧根6~8条·株^-1；营养钵移栽棉株的侧根多向一侧呈鸡爪状极性伸展，可见优势侧根1~2条或2~3条；直播棉花为典型的直根系。经测定，裸苗移栽棉花一级侧根条数44条·株^-1，分别比营养钵移栽和直播棉的多15.8%和37.5%；根直径0.31 cm，分别比营养钵移栽和直播棉的粗20.5%和88%；根干重31.9 g·株^-1，分别比营养钵移栽和直播棉的重22.2%和75.3%。
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  棉不同种植年限土壤中Bt基因及其蛋白的残留测定

  沈 平, 张永军, 陈 洋, 吴孔明, 彭于发, 郭予元

  棉花学报. 2008, 20(1): 79-封三.

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  从16个多年种植Bt棉花的田块抽取土壤样本。采用PCR和ELISA方法测定了土壤试样中Bt基因序列片段和杀虫蛋白的残留和累积效应。结果表明，以土壤总DNA为模板不能扩增出棉花内标准基因和cry1A基因预期大小片段。连续种植Bt 棉花可以在土壤中低剂量残留Bt杀虫蛋白，但不会导致Bt毒蛋白在土壤中累积。