2009年, 第21卷, 第5期 刊出日期:2009-09-15
  

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    研究与进展
  • 叶武威, 赵云雷, 王俊娟, 樊保香
    棉花学报. 2009, 21(5): 339-345.
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    采用抑制消减(SSH)杂交技术构建了陆地棉耐盐品种中棉所35在盐(0.4%NaCl)胁迫后1 d、3 d、5 d和7 d的混合SSH文库。文库质量检测表明,差减杂交效率较高,质量较好。随机挑选200个阳性克隆进行测序,获得160余条高质量的表达序列标签(EST)。对序列进行BLAST比对及功能注释,其中有62条unigene 未获得同源性匹配, 42条与未知功能的序列同源性较高;其余56条功能已知的unigene中,与抗逆直接相关的基因有14个,占8.8%,参与新陈代谢及信号转导的基因有11条和10条, 分别占6.9%和6.3%,参与转录调控的基因8条,占5.0%。最后,对这些基因在盐胁迫中的作用进行了注释与讨论。
  • 张冬冬, 王世英, 郭晓军, 姜军坡, 刘慧娟, 朱宝成
    棉花学报. 2009, 21(5): 346-350.
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    将棉花黄萎病抗菌肽A2的N端15个氨基酸序列在NCBI进行同源序列比较,根据同源蛋白的DNA序列设计引物,以解淀粉芽孢杆菌(Bacillus amyloliquefaciens)RS-25菌株基因组为模板,应用PCR扩增出一条约300 bp的DNA片段。序列分析表明,DNA片段长354 bp,编码117个氨基酸,将该基因命名为25a2。构建表达载体pET-28a-25a2,转化大肠杆菌(Eschrichia coli)BL21,37℃培养,应用终浓度为1 mmol·L-1的IPTG诱导,表达产物经SDSPAGE分析,得到分子量约15 kDa表达蛋白条带,与理论蛋白分子量相符。
  • 王德龙, 于霁雯, 喻树迅, 翟红红, 范术丽, 宋美珍, 张金发
    棉花学报. 2009, 21(5): 351-355.
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    提取海岛棉7124开花后25~35 d胚的总RNA,利用SMART技术,经21轮LD-PCR扩增获得全长双链cDNA,经SfiⅠ酶切、层析柱分离后,收集500 bp以上的片段与pDNR-Lib载体连接并转化到感受态DH10B细胞,构建了棉花种子全长cDNA文库。所构建的原始文库库容为5×106,文库滴度为1.5×108 cfu·mL-1。在文库中随机挑取180个克隆进行PCR检测,结果显示,文库中插入片段长度为0.5~2.5 kb,将挑取的180个单克隆进行EST测序,无空载序列,说明文库重组率为100%;序列分析结果表明,其中与油脂形成相关的EST有13条。以上数据说明构建的文库质量较高,为进一步从文库中分离棉花脂肪酸代谢关键基因,提高棉花含油量奠定了基础。
  • 李 莲, 石玉真, 李俊文, 唐淑荣, 刘爱英, 于霁雯, 褚 平, 袁有禄
    棉花学报. 2009, 21(5): 356-360.
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    利用陆地棉34B与海岛棉Giza70杂交所得的稳定的高代回交自交系BC2F4:6 、BC2F4:7家系,开展了三个环境下纤维细度等品质性状的相关分析。结果表明:1)纺纱均匀指数与长度、整齐度、比强度呈极显著正相关,与伸长率呈极显著负相关。纤维长度和比强度间均存在极显著的正相关,与伸长率呈极显著负相关。2) HVI 900测定的麦克隆值与比强度和纺纱均匀指数呈极显著负相关;成熟度比率与麦克隆值呈显著或极显著正相关,与线密度呈极显著负相关,与其它性状间的相关性三个环境下都不一致;线密度与纺纱均匀指数呈极显著正相关,与长度、比强度均达到极显著或显著负相关,与整齐度不相关,与伸长率为负相关。相对而言,线密度与各性状的相关性要比HVI 900测定的麦克隆值和成熟度比率稳定,受环境影响小,有必要进一步加强对线密度的选择及深入研究。
  • 汤飞宇, 程 锦 , 黄文新 , 莫旺成, 肖文俊
    棉花学报. 2009, 21(5): 361-365.
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    研究了20个高品质陆地棉品系12个数量性状的遗传变异、广义遗传力、遗传相关及产量的选择指数。结果表明,单株产量和株铃数具有较大的遗传变异,纤维品质性状的遗传变异较小,说明继续改良高品质系的产量性状潜力较大。纤维品质性状的广义遗传力介于79.07%~89.47%之间,产量及产量组分性状中以衣分和铃重最高,广义遗传力分别为89.1%和81.85%,单株皮棉重最低,为55.05%。单株皮棉重与株铃数、株铃数与果枝数成极显著遗传正相关。利用与单株皮棉重遗传相关较强的多个性状构建的选择指数,比单纯选择单株皮棉重的效果好,其中以单株皮棉重、株铃数、果枝数和果节数结合选择的效果最佳。
  • 朱荷琴, 冯自力, 刘雪英
    棉花学报. 2009, 21(5): 366-370.
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    2006-2007年,采用4个转CpTI基因棉花材料及其受体,于棉花不同生育期取根际土壤,研究了转CpTI基因对棉花根际细菌、放线菌及真菌数量的影响。结果表明:转CpTI基因及其受体材料根际土壤中细菌、放线菌和真菌的数量均随着棉花的生长发育变化,细菌在棉花的花铃期达到高峰,放线菌和真菌在蕾期至花铃期达到高峰,之后随着棉花的衰老均减少。转CpTI基因对棉花根际土壤中细菌、放线菌和真菌的数量有显著影响,细菌和放线菌的数量均比对应受体材料显著增加,而真菌的数量显著减少;从棉花的不同生育时期看,细菌的数量在苗期和花铃期显著高于受体材料,放线菌在不同时期均显著高于受体材料,尤以苗期和花铃期更明显,而真菌的数量在吐絮期显著低于受体材料。
  • 罗宏海, 李俊华, 张宏芝, 何在菊, 勾 玲, 张旺锋
    棉花学报. 2009, 21(5): 371-377.
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    以不同基因型棉花品种(常规棉新陆早13号、杂交棉标杂A1)为材料,在皮棉产量2500 kg以上的膜下滴灌高产条件下,于花铃期分别进行剪叶、疏蕾处理,研究了源库关系改变对叶片光合速率、14C同化物运转分配及产量的影响。结果表明,去1/4叶后,新陆早13号剩余叶片光合速率(Pn)显著增加,14C同化物输出率及在棉铃中的分配率提高,产量和纤维品质与对照(CK)无明显差异;疏1/4蕾铃后,标杂A1叶片Pn和棉株光合物质累积未受到影响,但加速了同化物向棉铃的运转速率,增强了棉铃对茎叶和根系中同化物的再调运能力,产量高于CK。因此,依据不同品种对源库关系改变的响应,通过协调关键栽培技术调控源库关系,进而调节光合产物运转及分配的方向和速率,对实现新疆棉花超高产、稳产具有重要意义。
  • 祁 通, 侯振安, 冶 军, 阮明艳, 吕 新, 郝志永, 时利尚
    棉花学报. 2009, 21(5): 378-382.
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    在滴灌条件下进行了不同氮肥用量和滴灌施肥频率对杂交棉氮素吸收和产量影响的大田试验研究,试验中设置3个施氮(N)(270、360和450 kg·hm-2)水平和2种滴灌施肥频率(5和10 d)。研究结果表明,不同氮肥用量和施肥频率显著影响杂交棉的干物质重、氮素积累量和子棉产量。在中氮(360 kg·hm-2)和低氮(270 kg·hm-2)水平下,增加滴灌施肥频率可显著促进杂交棉生长,增加干物质和氮素积累量;但是氮肥用量较大(450 kg·hm-2)时,滴灌施肥频率对棉花的生长影响不大。因此,在杂交棉的水肥关键时期,适当地提高滴灌施肥频率可以提高棉花产量。
  • 马丽颖, 崔金杰, 陈海燕
    棉花学报. 2009, 21(5): 383-387.
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    在温室试验条件下,研究了种植转Bt基因棉、转Bt+CpTI基因棉在不同生育期对根际土壤脲酶、多酚氧化酶、蛋白酶和磷酸酶活性的影响。结果表明:从苗期到花铃期,土壤脲酶、多酚氧化酶、酸性磷酸酶和碱性磷酸酶活性表现为先升后降,而蛋白酶和中性磷酸酶活性则表现为先降后升;同一品种在相邻两个生育期土壤脲酶、蛋白酶、酸性磷酸酶和中性磷酸酶活性的差异达极显著水平(P<0.01)。与亲本常规棉相比,种植转基因棉降低了土壤脲酶活性和土壤酸性磷酸酶活性,对土壤脲酶活性转Bt基因棉和转Bt+CpTI基因棉降幅分别为23.06%和45.36%;对土壤酸性磷酸酶活性转Bt基因棉和转Bt+CpTI基因棉降幅分别为10.89%和34.91%;转Bt+CpTI基因棉sGK321的种植对土壤酶活性的影响较大:对脲酶、蛋白酶、酸性磷酸酶和中性磷酸酶活性的影响差异均达到了极显著水平(P<0.01)。
  • 赵鹏举, 王登伟, 黄春燕, 马勤建
    棉花学报. 2009, 21(5): 388-393.
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    通过非成像高光谱仪和光量子传感器,获取了棉花2品种4水平种植密度冠层关键生育时期的反射光谱数据和光合有效辐射值;利用光谱多元统计分析技术与微分处理,分析表明,反射光谱813 nm(ρ813)和758 nm(ρ758)处分别是光合有效辐射截获量(FPAR)和叶面积指数(LAI)的敏感波段。用反射率ρ813ρ758分别与FPAR和LAI建立的线性相关模型方程估测FPAR和LAI,经检验,它们的实测值与估测值之间均呈极显著的线性相关(rFPAR=0.7199**,rLAI=0.6430**,α=1%,n=70),模型方程的估算精度分别达96.5%、81.7%;而一阶微分光谱数据与FPAR在350 ~2500 nm波段范围相关不显著,与LAI的最大相关发生在734 nm波段处。基于一阶微分光谱ρ′734与棉花冠层LAI线性相关的模型方程,估测LAI,实测值与估测值之间呈极显著的线性相关(rLAI=0.6947**,α=1%,n=70),估算精度为82.4%,与反射光谱758 nm估测LAI的精度接近。结果表明,棉花冠层光谱数据可以对光合有效辐射截获量FPAR和LAI进行实时、无损、动态、定量的估算。
  • 王 为
    棉花学报. 2009, 21(5): 394-398.
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    用海岛棉3-79的6号染色体渐渗系(简称IL6)和背景亲本TM-1构建了F2、F2:3群体,在2年的田间重复实验中调查了18个重要农艺性状,作遗传评价。并获得F2群体的分子数据,进行QTL定位和单标记分析。结果表明:亲本IL6中的渐渗片段,组成有3-79的6号染色体,3-79的非6号染色体和大部分的TM-1片段。IL6的产量、品质性状都优于受体亲本TM-1,遗传分析也发现产量、品质性状增效基因位点来自IL6,说明所渗入片段起着关键作用。亲本农艺性状表现和遗传分析结果表明,IL6渗入片段含有总铃数、单株铃数、衣分、果枝数、比强度、麦克隆值等性状的主基因。而QTL定位和单标记分析结果显示,IL6渗入片段含有单株铃数、衣分、果枝数、株高、子指、整齐度等性状的QTLs。
  • 吴大鹏, 房卫平, 季道藩, 祝水金
    棉花学报. 2009, 21(5): 399-404.
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    以2个海岛棉品种和5个陆地棉品种为材料与中棉所12进行正反交,配制14个杂交组合的F1和F2 。采用纸钵育苗,撕底伤根接种方法对14个组合的F1和F2群体进行黄萎病抗性鉴定。结果表明,以中棉所12作父本与海岛棉抗黄萎病品种或陆地棉抗黄萎病品种进行杂交,F2抗(耐)病株与感病株的分离符合3:1的分离规律,说明海岛棉的抗黄萎病性对于中棉所12的耐黄萎病性为显性,中棉所12的耐黄萎病性对于陆地棉的感黄萎病性为显性,控制黄萎病抗性的基因为一个显性主基因。然而,以中棉所12为母本与海岛棉品种、抗病陆地棉品种和感病陆地棉品种进行杂交,F2群体中90%以上的个体为抗病类型,说明中棉所12的细胞质中存在着抗黄萎病的遗传成分,具有细胞质母体遗传的特点,在棉花抗黄萎病育种中具有重要的利用价值。
  • 周大云, 杨伟华, 许红霞, 王延琴, 冯新爱, 匡 猛, 侯爱玲
    棉花学报. 2009, 21(5): 405-409.
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    对常温、0℃和18℃ 3种温度条件下密闭贮藏期间及4年后棉花毛子和包衣子的发芽率、发芽势、新鲜不发芽种子的百分率等进行了分析比较。结果表明,4年的贮藏期间,温度单因素对包衣子的发芽率和发芽势及毛子的发芽率变化影响不显著,对毛子的发芽势的变化影响显著,对二者的休眠率变化影响极显著;温度和年限交互作用对毛子和包衣子发芽率和休眠影响显著,温度显著影响了棉种4年内发芽率和发芽势增长和休眠解除的时间,低温显著减缓棉种休眠的解除,延缓了劣变的发生;4年后,常温下毛子和包衣子已经劣变;18℃冻藏则使棉种最大程度地保持了休眠的状态;0℃种质库贮藏毛子和包衣子各指标均优于另外两种条件。
  • 张小全, 王学德, 蒋培东, 朱 伟
    棉花学报. 2009, 21(5): 410-414.
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    以海岛棉和陆地棉不育系及其恢复系为杂交亲本,配制了10个海岛棉与陆地棉种间三交种(简称海陆三交种)和4个单交种。经两年田间试验表明,海陆三交种相对于海海单交种产量极显著提高,与海陆单交种无显著差异,但比陆陆单交种显著减产;纤维品质接近于海陆单交种,显著高于陆陆单交种;制种产量虽然不及陆陆单交种,但比海海单交种显著增产。选育海陆三交种应注重选择早熟的海岛棉不育系,高衣分的陆地棉临时保持系,大铃的陆地棉恢复系,且叶型和株型相对一致的亲本配制组合。
  • 唐文武, 黄英金, 吴秀兰, 肖文俊
    棉花学报. 2009, 21(5): 415-419.
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    利用10个优异纤维品质陆地棉品种和6个转Bt基因抗虫棉品种配组的10×6 NCII交配设计,对其产量、品质及抗虫性的配合力及遗传效应进行了分析。结果表明:Bt基因能在F1得到显性遗传。以A8的产量性状一般配合力最高,A4的纤维品质性状一般配合力最高;A7×B5、A6×B1等组合的各性状特殊配合力较好;亲本的一般配合力与组合间特殊配合力不存在显著相关性。遗传效应分析表明,基因加性效应对铃重、衣分、2.5%跨长、比强度、伸长率等性状起主导作用;双亲的互作效应对F1产量性状起重要作用;2.5%跨长、铃重、比强度的狭义遗传力较高,产量性状的狭义遗传力最低。
  • 苗培明, 范 玲, 师维军, 乌买尔江, 徐利民, 马 君
    棉花学报. 2009, 21(5): 420-426.
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    应用TRAP分子标记方法对65份棉花种质资源进行遗传多样性分析。从100对引物中筛选出10对引物,用TRAP-PCR的方法共扩增出252条带,其中210条为多态带,比率为83.33%。利用NTSYSpc 2.1遗传学统计分析软件中的UPMGA法对所获得的数据进行聚类分析,建立了65 份棉花种质资源的亲缘关系树状图。当遗传相似性系数(GS)为 0.84时,65份种质资源可以分为6大类群。所获得的聚类结果与种质资源的地域来源和形态特征有一定的相关性。说明TRAP型的分子标记方法在棉花种质资源鉴定、分类等方面的研究上具有良好的应用前景。
  • 研究简报
  • 罗新宁, 陈 冰, 张巨松, 蒋平安, 娄善伟, 彭小峰, 何嘉林
    棉花学报. 2009, 21(5): 427-430.
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    在盆栽和大田氮肥试验的基础上,研究棉花氮素和叶绿素含量(SPAD值)随叶位的空间分布特征,并对不同叶位叶片的含氮率、SPAD值之间及其与总叶片含氮率和植株含氮率之间的相关性进行了分析。结果表明棉花不同叶位叶片含氮率、叶绿素含量、SPAD值均存在差异,增加施氮量能提高叶片含氮率、叶绿素含量和SPAD值,同时减小叶位间的差异;SPAD值对氮素的敏感性为倒4叶最高,倒2叶最低,而倒1、倒3叶的敏感性排序因品种不同而不同;蕾期、初花期和盛花期均以倒4叶与总叶片及植株含氮率相关系数最高;且适宜氮素水平下,初花期倒4叶SPAD值的变异系数最小。以某一特定叶片的SPAD值或以叶色差的大小来诊断棉花氮素营养状况时,倒4叶是较为理想的指示叶。
  • 柳维扬, 郑德明, 姜益娟, 范业宽
    棉花学报. 2009, 21(5): 431-封三.
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    依系统研究法研究高中低三种产量水平杂交棉生长和氮磷钾吸收。结果表明,高产棉的株高与中低产棉差别不大,但主茎增长比中低产棉提前结束,高产棉总铃数明显高于中低产棉,特别在铃位空间分布上更合理;高产棉花的氮磷钾吸收可用Logistic曲线方程表达,拟合良好,快增期、持续时间与中低产棉相比有明显差异,高产棉吸收的N、P2O5、K2O总量为515.3、126.4和591.9 kg·hm-2,大于中低产棉吸收总量;高产棉较中低产棉生长协调性更好,吸收养分总量多。说明南疆棉区在目前生产条件下,应用合理的管理技术措施,能够更有效协调棉花生长和养分分配,实现棉花大面积高产。