2009年, 第21卷, 第2期　刊出日期：2009-03-15

  

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研究与进展
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  新型陆地棉细胞质雄性不育系花器形态学和细胞学观察

  童旭宏, 秦 利, 孔广超, 祝水金

  棉花学报. 2009, 21(2): 83-88.

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  采用石蜡切片法，对一种来源于陆地棉的新型细胞质雄性不育材料的3份转育材料（G22A，H109A和1793A）的花药发育过程进行了花器形态及细胞学观察。花器形态和细胞学观察结果表明，G22A，H109A和1793A三个不育系均花瓣小，花丝短，柱头明显外露，败育彻底，无花粉。败育时期主要发生在造孢细胞增殖时期至小孢子母细胞减数分裂前，表明这3份不育材料不育性状不受细胞核基因的影响。对不育材料与其保持系细胞学观察发现，不育材料与正常花药发育细胞学形态上主要差别是绒毡层发育。不育系绒毡层的着色不明显，大小与中层细胞相似且在整个花药发育过程中不降解，而保持系绒毡层的着色深，在小孢子发育过程中逐渐降解。因此，根据细胞学研究结果可以说明花药中绒毡层发育异常是该来源于陆地棉的新型细胞质雄性不育材料败育的细胞学基础。
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  来源于耐旱荒漠植物蛋白CkND对棉花黄萎病的抑制作用及其抗旱性研究

  李付广, 侯玉霞, 方 鑫, 龚玉梅, 张雪妍

  棉花学报. 2009, 21(2): 89-93.

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  利用蛋白组学策略分离了荒漠植物-牛心朴子（Cynanchum komarovii）抗病、抗旱功能相关蛋白CkND。以棉花黄萎病菌为供试菌株，研究了蛋白CkND对棉花黄萎病的抑制作用。结果表明：蛋白CkND对棉花黄萎病菌菌丝生长及孢子萌发具有较好的抑制作用。离体试验中，100 mg·L^-1的蛋白CkND对棉花黄萎病菌菌丝生长抑制效果在24 h、48 h、72 h分别为79.53%、83.01%、87.50％，35 mg·L^-1的蛋白CkND对孢子萌发抑制率为100%；活体试验中，蛋白CkND对棉花黄萎病具有显著的防治效果。另外，本研究将CkND基因构建到pCAMBIA1304表达载体CaMV35S启动子下游，将pCAMBIA1304-CkND通过农杆菌介导转化法转入野生型拟南芥植株中。将33个株系的转pCAMBIA1304 -CkND的 T₂代拟南芥和21株转pCAMBIA1304的T₂代拟南芥，同时进行抗旱性试验。结果显示，转pCAMBIA1304 的T₂代拟南芥14个株系枯死，而转pCAMBIA1304-CkND的 T₂代拟南芥有24个株系的转基因植株存活，且叶片保持绿色，植株生长良好，根系、须根发达，须根数目明显增多。转pCAMBIA1304-CkND拟南芥株高增加了30%，显著提高了植物抗旱性。
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  响应面优化棉子饼粕中棉酚的提取条件

  吴媛瑾, 王承明, 吴谋成

  棉花学报. 2009, 21(2): 94-99.

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  采用响应曲面法的Box-Behnken模式，以盐酸和80%乙醇混合溶液作为提取液浸提棉子饼粕中棉酚工艺条件进行了研究，并建立提取棉酚的二次多项数学模型，探讨了主要因素的影响效应及其交互作用。采用响应曲面法优化得出的最佳工艺条件为：浸提温度60℃，提取液用量为26 mL·g^-1，盐酸浓度为1 mol·L^-1，浸提时间为3.6 h，提取次数1次时，提取量为8.80 mg·g^-1。
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  温光气象因子影响棉铃产量和纤维品质性状的相关效应研究

  万 燕, 冯艳波, 丁时永, 姜常生, 荣 利, 陈 旭, 汤一卒

  棉花学报. 2009, 21(2): 100-106.

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  通过播期设置营造着果点棉铃差异性或相近性温光条件下完成棉铃发育过程，研究温度及光照两个气象因子对棉铃产量及纤维品质性状的影响。结果表明，不同温光条件各着果点棉铃的产量与品质性状差异达到极显著和显著水平，变异单铃纤维重>单铃子棉重>单铃生物量>衣分，比强度>伸长率>麦克隆值>纤维长度>整齐度；各着果点上不同开花期单铃纤维重极显著差异趋势一致，其它性状差异趋势不尽一致。依据温光气象因子与产量和品质性状的正相关，建立逐步回归分析动态模型分析铃期更具重要的影响因子，相对单铃总生物量6.0～7.0 g和单铃子棉重4.8～5.4 g的≥15℃有效积温范围为408.90～764.77℃和471.12～729.74℃，相对单铃纤维重1.8～2.3 g、麦克隆值3.5～4.9、纤维长度27～31 mm的平均日最低温度范围为15.46～26.33℃、13.1～23.6℃、15.9～26.6℃，相对纤维比强度值24.0～26.0 cN·tex^-1的日均温为21.2～23.7℃，相对衣分40%～42%的有效太阳辐射总量范围为871.45～899.57 MJ·m^-2 。据此可分别推理出江淮生态棉区目标性状棉铃的临界开花日。
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  新疆高品质陆地棉纤维品质性状遗传分析研究

  艾先涛, 李雪源, 王俊铎, 吐尔逊江, 莫 明, 孙国清, 沙 红

  棉花学报. 2009, 21(2): 107-114.

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  以9-1696×CCRI 35配置单交组合及其衍生世代,利用该组合的P₁、P₂、F₁、F₂、B₁和B₂ 6世代群体的纤维品质性状，采用世代平均值法、主-多基因混合遗传模型分离分析法对该组合纤维长度、整齐度、比强度和伸长率4个纤维品质性状做遗传分析。结果表明：（1）4个纤维品质性状均以加性遗传为主，同时检测出显著的上位性效应。经模型适合性检验，纤维长度和伸长率两个纤维品质性状符合加性－显性－上位性遗传模型。比强度和整齐度性状符合加性－上位性遗传模型。（2）比强度和伸长率符合两对加性－显性－上位性主基因＋多基因混合遗传模型，其主基因遗传率分别为：比强度（47.80%）、伸长率（20.07%）。纤维长度和整齐度遗传受主基因和多基因共同控制。
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  氮素水平对棉铃干物质积累分配和纤维品质性状的影响

  马溶慧, 许乃银, 张传喜, 李文峰, 冯 营, 王友华, 周治国, 孟亚利*

  棉花学报. 2009, 21(2): 115-120.

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  在南京(长江流域下游棉区)和徐州(黄河流域黄淮棉区)设置氮素水平(零氮：N 0 kg·hm^-2，适氮：N 240 kg·hm^-2，高氮：N 480 kg·hm^-2)试验，研究了氮素对棉铃(伏桃、秋桃)干物质积累分配和纤维品质性状的影响。结果表明：棉铃各组成部分的干物质积累以纤维受氮素的影响最大，其次为棉子、铃壳。棉子与纤维间存在同步异速生长关系，这种关系可用模型y=a+bx表示(x、y分别代表棉子、纤维干重的自然对数，a为截距，b为线性回归系数)。零氮、高氮处理均降低了伏桃的b值，相应的纤维比强度亦显著降低；秋桃的b值在适氮与高氮处理间差异较小，但显著高于零氮处理，纤维长度、比强度及整齐度对氮素水平的响应亦呈现出相同趋势。综合分析认为，棉子、纤维异速生长方程的线性回归系数b越大越有利于高品质棉的形成。
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  棕色、绿色和白色棉品系光合特性的比较

  华水金, 袁淑娜, 赵向前, 张小全, 刘英新, 文国吉, 张海平, 王学德

  棉花学报. 2009, 21(2): 121-126.

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  比较了白色棉、棕色棉和绿色棉3个品系苗期、蕾期、初花期、盛花期、花后期和吐絮期6个时期植株叶片叶绿素a和b的含量、叶绿体希尔反应活力、Ca²⁺ -APTase、Mg²⁺ -ATPase活性和净光合速率等光合指标及产量性状的差异。结果表明：白色棉子棉产量显著高于棕色棉，绿色棉最低。3个材料的光合指标在植株盛花期差异最大，说明盛花期是影响棉花光合代谢的重要时期。与白色棉相比，棕色棉植株叶片的叶绿素含量低、叶绿体希尔反应活力弱、ATPase活性弱，导致其净光合速率低，营养物质供应不足，是造成其产量低的生理原因之一。就绿色棉而言，叶片具有较高的叶绿素含量，其ATPase活性与白色棉相当；在盛花期，植株的净光合速率超过了白色棉，但仍未能获得高产，表明了影响绿色棉品系产量是由多方面因素造成的。
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  南疆干旱区连作棉田土壤养分及生物活性的初步研究

  范君华, 龚明福, 刘 明, 张利莉

  棉花学报. 2009, 21(2): 127-132.

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  对南疆不同连作年限棉田的土壤养分、土壤酶活性、土壤微生物数量进行研究。结果表明：（1）连作后土壤总盐、K^＋、Na^＋、速效钾迅速减少，有机质、全氮、速效氮、速效磷、有效锰与之相反,有效铁、有效铜、有效锌变化不规律;（2）连作后土壤脲酶、碱性磷酸酶、转化酶活性逐年增大，过氧化氢酶逐年减小；（3）连作土壤中细菌数量占绝对优势，放线菌、真菌的数量较少。细菌、放线菌、真菌、固氮菌数量先增后降，无机磷细菌0~20年逐年增大，20年以后逐渐减小；解钾细菌呈线性上升趋势；（4）土壤转化酶、脲酶、碱性磷酸酶活性可以作为评价土壤肥力的指标。通径分析表明，有机质、速效钾是土壤微生物及土壤酶活性的主要影响因素。
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  棉花RGAP、DGAP和DDRT标记的定位研究

  杨 昶, 高玉龙, 胡重怡, 周兆华, 郭旺珍, 张天真

  棉花学报. 2009, 21(2): 133-137.

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  根据本实验室已克隆的RGAs和DGAs，设计48条RGAs和4条DGAs特异引物，以“海7124×TM-1”组合的BC₁群体为材料把5个RGAP和2个DGAP标记定位到棉花的染色体上；以一个高抗黄萎病陆地棉品系5026为材料，在接种黄萎病菌后不同时期提取根部RNA，用mRNA差异显示（DDRT-PCR）技术，获得164个差异片段，根据这些片段设计34对DDRT引物。用已构建好的“海7124×军棉1号”组合的F₂群体，将3个RGAP和5个DDRT定位到了相应的染色体上。用Joinmap3.0软件把两张连锁图谱整合为一张图谱，并将这些标记与抗黄萎病QTLs进行连锁分析。
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  滴灌条件下不同盐水平对棉花根系分布的影响

  龚 江, 鲍建喜, 吕 宁, 侯振安

  棉花学报. 2009, 21(2): 138-143.

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  通过盆栽试验研究膜下滴灌土壤盐分分布对棉花根系生长的影响。结果表明：受滴灌水分运移的影响，在0～30 cm土层形成脱盐区，土壤盐分明显下降，养分含量也很低，30 cm以下是积盐区。土壤盐分对棉花根系分布影响显著，0.32 dS·m^-1、1.12 dS·m^-1和1.90 dS·m^-1处理总根长分别为26.35 m、49.54 m和34.40 m，但在土层表现不同。在0～30 cm脱盐区内，1.12 dS·m^-1和1.90 dS·m^-1处理的根长密度明显高于0.32 dS·m^-1处理，而在40～50 cm却低于0.32 dS·m^-1处理。研究认为，在盐胁迫条件下，棉花根系分布进行适应性变化，产生补偿效应，通过显著的增加脱盐区（0～30 cm土层）根系数量，来获得更多的水分、养分保证棉花生长的需要。
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  四倍体栽培棉与二倍体野生棉杂种PMC-FISH研究

  凌 键, 邹美娟, 宋国立, 王春英, 彭仁海, 刘 方, 黎绍惠, 张香娣, 王玉红, 王坤波

  棉花学报. 2009, 21(2): 144-152.

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  首次将PMC-FISH（花粉母细胞荧光原位杂交）技术应用于四倍体栽培棉与二倍体野生棉杂交所形成的三倍体杂种棉F₁中，成功的鉴定了目标染色体中的单价体、双价体、多价体，还发现在非目标染色体上有星状和片段状的杂交信号。在以A组棉基因组DNA作为探针的PMC-FISH中，分别对三倍体杂种棉F₁及其母本四倍体栽培棉的减数分裂中期I的染色体构型进行了鉴定。结果显示，四个三倍体杂种棉F₁的减数分裂时期染色体的构型分别是：陆地棉(AD)₁×雷蒙德氏棉（D₅）为1IIIaad + 1IIaa + 4IIad + 7IIdd + 5Ⅰa + 7Ⅰd；海岛棉(AD)₂×旱地棉（D₄）为1Ⅴaaaad +1IIIadd + 2IIad + 8IIdd + 6Ⅰa + 5Ⅰd；陆地棉(AD)₁×澳洲棉（C₃）为2IIIadd (adc or acc) + 1IIaa + 9Ⅰa + 4IIcc (dc or dd) + 14Ⅰd (c)；陆地棉(AD)₁×南岱华棉（C_1-n）为：1IIaa + 1IIad (ac)+ 10Ⅰa + 6IIcc (dc or dd) + 13Ⅰd (c)。然而，两个四倍体棉染色体的构型都是13IIaa + 13IIdd。上述结果还显示， AD×D的两个杂种组合中，二价体多，单价体少，AD×C的两个杂种组合中，二价体少，单价体多；并且AD×D型杂种中A亚组染色体单体的数目比其在AD×C型杂种中的更少。这说明，与C染色体组相比较，D染色体组与四倍体棉种的亲缘关系更近。同时，我们的结果也证明PMC-FISH技术在分析三倍体杂种棉F1的亲缘关系中起着不可取代的作用。
研究简报
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  转基因棉子油的快速PCR检测研究

  袁建琴, 唐中伟, 许冬梅, 刘建东, 高斌战

  棉花学报. 2009, 21(2): 153-155.

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  以棉子油为原料，探索出了一种快速、简便的转基因棉子油的PCR检测方法。该方法能从15 mL棉子油中提取0.4 μg高纯度DNA，用于PCR检测。针对18S rDNA、CaMV35S、NOS、NPTⅡ和Cry1A（c）等基因进行了棉子油中内外源基因PCR检测，分别扩增出不同的目的片段。本研究为油脂类产品的外源基因检测提供了可行方法。
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  一株大丽轮枝菌拮抗细菌7-47菌株的分离与鉴定

  李 佳, 李术娜, 郭晓军, 朱 莹, 朱宝成

  棉花学报. 2009, 21(2): 156-158.

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  从全国各地棉田采集土样，筛选对棉花黄萎病致病菌大丽轮枝菌（Verticillium dahliae Kleb.）具有拮抗作用的芽孢杆菌菌株。通过初筛得到具有拮抗作用的菌株68株，复筛选出1株拮抗活性较高的菌株7-47，并通过生理生化试验，形态特征的观察及16S rDNA的序列分析对其进行了鉴定，认为菌株7-47属于漠海威芽孢杆菌（Bacillus mojavensis）。
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  抗虫基因导入对棉花形态、产量性状及生理特性的影响

  易永华, 邢宏宜, 赵俊兴

  棉花学报. 2009, 21(2): 159-封三.

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  从棉花形态性状、产量性状和生理特性三个方面较系统地研究了抗虫基因导入对棉花生长发育的影响。结果表明，转基因抗虫棉的单株结铃数、成铃率高于其受体品种；单株果枝数、单株果节数、铃重、衣分低于受体品种。还在棉花不同发育时期对其生理、生化特性进行了测定。 结果表明，在7月8日以前，转基因抗虫棉的光合强度和叶绿素含量低于其受体品种，从7月8日以后，转基因抗虫棉的光合强度和叶绿素含量高于其受体品种。研究还表明，转基因抗虫棉抗环境胁迫能力差，容易早衰。全生育期内，转基因抗虫棉MDA 含量均高于其相应的受体品种，SOD、POD 和CAT酶活性均比其受体品种低。