2008年, 第20卷, 第4期 刊出日期:2008-07-15
  

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    研究与进展
  • 林忠旭, 王锦峰, 张献龙
    棉花学报. 2008, 20(4): 243-248.
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    用EST-SSR和gSSR分析了瑟伯氏棉和异常棉的8个导入系。结果表明,SSR的扩增带可以分为两大类:第一大类是导入系和受体晋棉6号之间没有差异;第二大类是导入系和受体晋棉6号之间存在差异。第一大类可分为5个小亚类;第二大类中,对于ESTSSR来说,可分为4个小亚类:一是在晋棉6号中出现的条带在部分导入系中消失;二是条带大小与晋棉6号相比有变化;三是部分导入系中出现了瑟伯氏棉和异常棉的条带,但与晋棉6号相同的条带消失了;四是部分导入系中出现了供体和受体都没有的特异条带,而在另一些导入系中条带大小发生变化。对于gSSR来说,第二大类中又多了两个小亚类:即部分导入系中除了供体和晋棉6号都没有的条带;或供体和晋棉6号的条带同时出现在导入系中。这些供体和受体异常条带的增加和消失可能是SSR区域和SSR侧翼序列变化的结果。与gSSR相比,EST-SSR在导入系和晋棉6号之间的变化更大,这可能是导致导入系比晋棉6号纤维品质更优的原因。
  • 杨亦桦, 陈 松, 吴益东
    棉花学报. 2008, 20(4): 249-255.
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    用辛硫磷/氟氯氰菊酯(25:1, 有效成分)混剂对棉铃虫田间种群(HN)进行33代筛选获得抗性品系(HN-R)。筛选获得的HNR抗性品系对辛硫磷和氟氯氰菊酯的抗性分别达17.4倍和144.7倍。HN-R品系对两种拟除虫菊酯产生了高水平交互抗性(对氯氰菊酯和氰戊菊酯分别为86.2和23.4倍),对久效磷产生了中等水平交互抗性(5.2倍),对甲基对硫磷(1.6倍)、丙溴磷(1.8倍)和灭多威(2.4倍)产生了低水平交互抗性。酯酶抑制剂DEF能有效抑制HN-R品系对辛硫磷的抗性(增效比为15.3倍),而多功能氧化酶抑制剂PBO则对辛硫磷没有任何增效作用;PBO则使HN-R品系对3种拟除虫菊酯的抗性显著降低(对氟氯氰菊酯、溴氰菊酯和氰戊菊酯的增效比分别为21.9、19.1和21.4倍)。DEF和PBO都能使HN-R对久效磷的抗性下降一半(增效比分别为2.2和2.5倍)。HN-R抗性品系多功能氧化酶活性(以pNA为底物)和酯酶活性(以a-NA为底物)分别为HN品系的6.5倍和1.6倍。因此,在HN-R抗性品系中至少存在2种代谢抗性机理,即增强的酯酶解毒代谢(对辛硫磷、久效磷)和多功能氧化酶介导的氧化解毒代谢(对3种拟除虫菊酯、久效磷)。本研究表明,在田间使用有机磷/拟除虫菊酯混剂可能同时选择出多种代谢抗性机理,从而导致广谱的交互抗性。
  • 沈新莲, 朱 静, 张香桂, 张保龙, 曹志斌, 杨郁文, 徐 鹏, 徐英俊, 倪万潮
    棉花学报. 2008, 20(4): 256-263.
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    棉花远缘种质是改良栽培种的丰富资源,野生种遗传变异的有效利用依赖于鉴定并渐渗理想的野生种DNA进入栽培种的能力。为了检测二倍体野生种克劳茨基棉染色质在陆地棉中的渐渗情况,构建了一个来自于(陆地棉×克劳茨基棉)×陆地棉的BC1 F2群体,并用320个覆盖棉花基因组的SSR标记来监测外源种质的转入;只有38个标记在BC1F2群体中显示了分离,这些标记分布于14条染色体,组成了18个渐渗片段;通过比较发表的棉花遗传图谱,这18条渐渗片段的总长为595 cM;同时两个形态性状(黄色花瓣和开放花蕾)被定位于13号染色体。通过分子和形态鉴定,结果证实克劳茨基棉染色质已被渐渗进陆地棉遗传背景中。利用这种特异的标记将会促进理想的外源基因转入栽培棉。
  • 王坤波, 宋国立, 王春英, 刘三宏, 刘 方, 李懋学, 黎绍惠, 张香娣, 王玉红
    棉花学报. 2008, 20(4): 264-273.
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    草棉基于荧光原位杂交(FISH)的核型公式为2n = 2x = 26 = 16m + 10sm (6 sat),短臂和长臂的相对长度分别为1.43~4.14和3.34~5.18,染色体长度比(最长与最短染色体的比值)是1.63。染色体组有6个随体,都定位在最后3条染色体的短臂上,其中位于第12和第13号染色体的随体在DAPI和罗丹明镜像中明显可见,但位于第11号染色体的随体在DAPI镜像中观察不到。检测到6个(3对)NOR信号,与随体同位,1对位于染色体端粒,2对紧接着丝粒。雷蒙德氏棉基因组DNA(gDNA)作探针时,在体细胞染色体上检测到GISH-NOR,其数量、位置和大小与45S探针的NOR相同,说明FISH核型比以前常规核型(非FISH核型)更精确。结合本试验室其它FISH资料,推断A基因组棉种在作为供体形成异源四倍体棉种以来,一些串连重复序列如rDNA可能发生了很大变化,包括扩增、易位或缺失等。对于D基因组特有的GISH-NOR的一个可能解释,就是D基因组棉种的rDNA拷贝数远远多于A基因组棉种。NOR或者GISH-NOR位点等方面的进一步研究,有助于探讨rDNA基因进化和功能,并作为一种标记应用于棉属构建染色体序号定位的物理图谱。
  • 王海海, 吴慎杰, 李飞飞, 陈天子, 蒋彦婕, 琚 铭, 赵 君, 吕艳辉, 张天真, 郭旺珍
    棉花学报. 2008, 20(4): 274-280.
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    用带PBI121质粒的农杆菌LBA4404菌株转化泗棉3号胚性愈伤组织,获得的再生植株进一步对gusnptⅡ基因进行PCR跟踪检测,共得到97株阳性转基因植株。GUS组织化学检测发现,97株转基因幼苗中有10株GUS检测阴性,嫁接后,只成活一株。利用来源于同一愈伤系的GUS检测阳性植株作为对照,对这一GUS检测阴性的植株进行gus基因沉默机理研究。Southern分析表明,该GUS检测阴性植株与GUS检测阳性植株有相同拷贝数。GUS组织化学检测和RT-PCR分析显示,gus基因在GUS检测阴性植株中没有表达,而nptⅡ基因在这两株转基因棉花中都表达。用限制性内切酶-PCR法分析35S启动子区甲基化发现:GUS检测阴性植株35S启动子区TATA box的HapII/MspI酶切位点发生甲基化,而GUS检测阳性植株该位点没有甲基化。以上研究表明,这株gus沉默的转基因棉花可能是由于其35S启动子区甲基化引起的。
  • 刘 康, 高起飞, 万振昆, 毛婵娟, 张天真
    棉花学报. 2008, 20(4): 281-288.
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    以陆地棉TM-1开花后6 d的胚珠为对照,比较开花后6、10、14、18、22 d纤维的蛋白质组双向电泳图谱,从中选取了编号为37的差异表达的蛋白质点。胶内胰蛋白酶酶切的多肽,用AB 4700 蛋白质组学分析仪进行MALDI-TOF/TOF分析,获得了该点内蛋白质的高品质肽质量指纹图谱(PMF),从中挑出质量为1517.9的肽离子进行串联质谱分析,获得碰撞后断裂片段离子的串联质谱(FFP)。将获得的PMF分别用MASCOT、ProFound、Aldente和MS-Fit等常用软件对NCBInr和UniProt数据库中的绿色植物蛋白质数据库进行搜索,并用MASCOT搜索本地棉属EST数据库。将获得的FFP用MASCOT软件的离子搜索模式和序列查询模式搜索数据库结合手工质谱解析推断序列,最后确认该蛋白质是羟甲基转移酶。本文着重讨论了蛋白质组学研究中质谱分析和生物信息学软件的应用,评价常用蛋白质组学PMF检索工具及其检索结果。
  • 邵艳华, 李俊文, 唐淑荣, 刘爱英, 石玉真, 褚 平, 桑文东, 孟俊婷, 袁有禄
    棉花学报. 2008, 20(4): 289-294.
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    利用主基因与多基因混合遗传模型的P1、P2、F1、F2四世代联合分析方法,研究了棉花纤维细度相关性状的遗传,进一步明确了主基因存在的普遍性。同时,对麦克隆值密切相关的纤维线密度及成熟度比率进行了F2、F2:3家系的主基因多基因单世代分析,初步判定线密度也存在一对主基因。性状间的遗传相关分析表明,麦克隆值及成熟度比率与整齐度分别呈极显著正相关和不相关,该两个性状与其它性状的相关性两个世代表现不一致;线密度与整齐度呈正相关,与伸长率呈极显著负相关,与长度、强度及衣分不相关。线密度与各性状的相关性要比麦克隆值和成熟度比率稳定,受环境影响小,有必要加强线密度的选择及深入研究。
  • 张培通, 徐立华, 杨长琴, 杨德银
    棉花学报. 2008, 20(4): 295-299.
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    研究了N素积累对高品质棉(科棉3号)干物质积累及分配、产量和纤维品质的效应,结果表明,提高盛铃期蕾铃干物重是高产的关键,盛蕾至盛花期营养器官和盛花至盛铃期各器官N素积累与盛铃期棉花蕾铃干物重呈显著正相关。伏桃产量随盛花期棉花各器官N素积累增加而显著提高,伏桃产量和早秋桃产量分别随盛铃期叶片和茎枝N素积累增加而提高,伏桃、早秋桃和晚秋桃产量随盛铃期蕾铃N素积累增加而提高。施N量对棉花纤维品质的影响主要是影响烂铃率和纤维N代谢。综合来看,施N量过高,主要是导致烂铃率大幅度提高,对纤维长度、强度和麦克隆值等影响都大,而在适宜施N量以内,施N量增加,棉纤维强度和麦克隆值表现为降低的趋势,而对棉纤维长度影响不大。
  • 蔡红涛, 汤一卒, 刁品春, 荣 利
    棉花学报. 2008, 20(4): 300-305.
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    通过花铃期不同持续时间土壤干旱处理,研究干旱胁迫对棉花产量形成的影响。表明持续干旱对子棉产量影响以单株成铃数>成铃率>单铃重。短期干旱胁迫W1处理增加成铃数显示子棉增产,同步抑制下部内围铃棉纤维和棉子的物质积累量,解除胁迫后形成盛花结铃阶段产量潜载优势,极显著提高下、中部外围和上部内围铃子棉产量,实现增产;花后持续20 d以上干旱胁迫效应会延续至花后50 d,整体降低各部位棉铃的积累物质供应量,产量器官虽具干物质积累相对优势,但子棉产量潜载势降低,单株成铃数、单铃重趋降显示子棉减产;干旱胁迫对子棉产量的调控显示区位效应,降产效应随干旱延长显示由下而上、由内而外区位拓展态势,解除胁迫可获得一定产量补偿。
  • 李章成, 周清波, 江道辉, 吕 新, 林海荣, 李茂松
    棉花学报. 2008, 20(4): 306-311.
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    通过盆栽、霜箱模拟冻害,结果表明:冻害棉苗叶绿素含量、光合、蒸腾速率显著低于对照组。叶绿素含量与高光谱特征相关分析表明对照组高相关波段集中在红、近红外波段,而冻害组集中在蓝、绿、红波段。根据相关系数及高光谱反射率、一阶导数、倒数后对数三类特征值差异显著性分析,反射率、一阶微分不易选取冻害胁迫诊断波段,利用反射率倒数后对数,B696、B720、B768、B845可作为诊断波段。由诊断波段的反射率值计算的植被指数与叶绿素含量相关性要比单一波段更高,由倒数对数和一阶微分值计算的植被指数与叶绿素含量相关性反而低于单一波段。利用诊断波段的倒数后对数光谱特征值用于反演苗期冻害叶片叶绿素含量。
  • 研究简报
  • 杨 峰, 王永慧, 杨朝华, 张 祥, 张 丽, 陈德华
    棉花学报. 2008, 20(4): 312-314.
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    研究了钾营养对高品质棉杂交种科棉3号和常规种科棉4号不同部位纤维成熟度的影响。结果表明,施钾肥并通过合理的运筹能有效地促进高品质棉株中、上部纤维成熟度提高、特别是棉株上部纤维成熟度的提高,从而使得棉株上部与中部纤维成熟度的差距缩小,有利于提高整株纤维成熟度。本试验条件下,氯化钾施用量在225 kg·hm-2时,最有利于纤维成熟度的增长,高品质棉杂交种科棉3号钾肥运筹以基肥和花铃肥的比例为5:5,常规种科棉4号基肥和花铃肥的比例为7[JX-*5]:[JX*5]3时更有利于提高棉株中、上部的纤维成熟度,而且上部与中部的成熟度差异最小。
  • 范万发, 贺昌太, 左田夫
    棉花学报. 2008, 20(4): 315-317.
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    以成功培育出胞质雄性不育恢复系所积累的资料为依据,提出了以与胞质雄性不育系具相同遗传背景的可育种质为原始材料,利用遗传过滤技术培育胞质雄性不育恢复系的选育方法。论述了遗传过滤技术及其应用原则,可作为棉花杂种优势利用研究中胞质雄性不育恢复系培育的参考。
  • 刘 娟, 邬云海, 刘玉栋, 刘怀华, 沈法富
    棉花学报. 2008, 20(4): 318-320.
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    以陆地棉早熟品种中棉所58和中熟品种邯郸109为材料,研究子叶衰老过程中氮素的再利用率(NRE)及氮代谢相关指标的变化。结果表明:子叶衰老过程中,单位面积总N含量(NPA)逐渐降低,中棉所58 NRE为69.26%,邯郸109为54.45%;叶绿素、可溶性蛋白质含量和硝酸还原酶(NR)活性先上升后降低,NR最先降低,中棉所58和邯郸109分别在9 d、14 d开始下降;中棉所58各指标比邯郸109早下降4~8 d。谷氨酸脱氢酶(GDH)活性先下降后上升,表明GDH可能是氮素再利用的关键酶。