2012年, 第24卷, 第1期　刊出日期：2012-01-15

  

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研究与进展
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  棉花叶柄分化率主基因+多基因混合遗传分析

  张朝军, 王 晔, 王玉芬, 李凤莲, 李付广

  棉花学报. 2012, 24(1): 3-9.

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  以2个叶柄分化率性状稳定的棉花材料W10、W12为亲本，构建了两个5个世代联合群体(P₁、P₂、F₁、F₂、F_2:3), 采用植物数量性状主基因+多基因混合遗传模型对这2个群体(W10×TM-1, W12×CCRI12)的叶柄组织培养分化率进行多世代联合分析。结果表明，棉花叶柄组织培养分化率在2个群体中均表现为遗传受2对加性、显性、上位性主基因+加性、显性多基因(E-1模型)控制。2对主基因的加性效应均为正值，均使分化率提高。2个F₂群体显示的主基因遗传率分别为83.22%和74.68%，多基因遗传率分别为10.47%和16.78%。
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  陆地棉机采性状对皮棉产量的遗传贡献分析

  努斯热提·吾斯曼, 喻树迅, 范术丽, 梅拥军, 原日红

  棉花学报. 2012, 24(1): 10-17.

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  采用加性-显性-加加上位性及其与环境互作的遗传模型（ADAA模型），对8个陆地棉亲本（其中有6个机采棉品种）及其F₁和F₂的28个组合5个机采性状和单株皮棉产量的新疆阿拉尔和石河子2试点资料，进行了贡献分析。结果表明，5个机采性状对皮棉产量表型值的贡献变化范围为－20%～－14%；在显性贡献中，第一果枝高度对皮棉产量的贡献率最大（CR_D=10%），其次是节间长度的贡献（CR_D=8%），而霜前花率对皮棉产量有较大的抑制作用（CR_D=－25%）;霜前花率对皮棉产量的加加上位贡献率最大（CR_AA=86%），其次是第一果枝节位（CR_AA=24%）。霜前花率在特殊的环境中对皮棉产量表现为很大的显性正向贡献（CR_DE=78%）和加加上位效应抑制作用。不同亲本5个机采性状对其皮棉产量的显性和加加上位效应贡献不同。5个机采性状对不同组合皮棉产量显性效应的贡献较小，霜前花率对皮棉产量的显性效应的贡献在2个地点的表现往往和单株皮棉产量在不同地点表现显性效应的性质（正或负）相一致，并且在5个机采性状中对皮棉产量的显性贡献是最大的。加加上位效应在皮棉产量的遗传中起着很重要的作用，而在8个亲本及其后代各组合的5个机采性状中，霜前花率可作为选择皮棉产量加加上位效应的主选性状。在不同的环境中，皮棉产量加加上位效应的主选机采性状随组合有所不同。
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  新疆北部地区转Bt基因棉外源杀虫蛋白表达时空动态研究

  王冬梅, 李海强, 丁瑞丰, 汪 飞, 李号宾, 徐 遥, 阿克旦·吾外士, 刘 建

  棉花学报. 2012, 24(1): 18-26.

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  为研究新疆北部地区转Bt基因棉外源杀虫蛋白时空表达规律，2009年和2010年以中棉所43、GK62、GK19和sGK321等4个转Bt基因抗虫棉为试验材料，利用ELISA技术对其不同器官的Bt杀虫蛋白进行测定。结果表明：年度间不同转基因抗虫棉品种Bt 杀虫蛋白时空变化趋势基本一致，只是2年的Bt杀虫蛋白表达量不同，有些品种年度间差异明显；Bt杀虫蛋白含量因棉花器官的不同和棉花生育期的变化差异较大。各品种中Bt杀虫蛋白含量随棉花生育期的推进呈逐渐下降的趋势，以子叶期的子叶中的含量最高，子叶期、3叶期和7叶期的顶叶中的Bt杀虫蛋白含量明显高于现蕾期、开花期、结铃期和吐絮期的顶叶、蕾、花瓣和幼铃；棉蕾在现蕾期的Bt杀虫蛋白含量高于开花期和结铃期；花瓣在开花期的Bt杀虫蛋白含量高于结铃期。在现蕾期，顶叶中的Bt杀虫蛋白高于棉蕾；在开花期，棉蕾中的Bt杀虫蛋白含量高于顶叶，后者又高于花瓣；在结铃期，嫩叶与棉蕾中的Bt杀虫蛋白含量高于花瓣与幼铃。研究结果说明转Bt基因棉花Bt杀虫蛋白的表达水平受棉花器官种类、棉花生育期、棉花品种和种植年份的影响。
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  棉花叶片双向电泳体系的研究

  韩吉春, 崔海峰, 时鹏涛, 祝水金, 叶子弘, 俞晓平

  棉花学报. 2012, 24(1): 27-34.

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  以棉花叶片为材料，比较分析了不同叶位棉花叶片总蛋白提取方法、线性固相pH梯度(Immobilized pH gradient,IPG)胶条pH值、上样量、水化上样缓冲液中还原剂和两性电解质等对电泳结果的影响。结果表明，三氯乙酸-丙酮沉淀法结合甲醇等有机溶剂洗涤纯化样品能获得纯度较高的棉花叶片蛋白样品。24 cm pH 5～8的线性IPG胶条，300 μg上样量，水化上样缓冲液中用还原剂TBP(三丁基膦)代替DTT(二硫苏糖醇)，两性电解质pH 3～10和pH 5～8按1∶1（V/V）的比例混合使用，并结合适宜的双向电泳参数，可获得背景清晰、重复性较好、蛋白点数目多且分辨率高的双向电泳图谱。从而建立了一套适合于棉花叶片蛋白组学分析的双向电泳技术体系。
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  种植密度对东北特早熟棉区棉花生物量和氮素累积的影响

  王子胜, 吴晓东, 郭文琦, 徐 敏, 那艳斌, 张 雷, 周治国

  棉花学报. 2012, 24(1): 35-43.

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  以辽棉19号（生育期125 d）和新棉33B（生育期135 d）2个生育期差异较大的品种为材料，于2007－2008年在东北特早熟棉区（辽宁辽阳，41°26' N，123°14' E）设置棉花种植密度试验（7.50万、9.75万、12.00 万株·hm^-2），研究不同棉花群体生物量与氮素动态累积特征的差异及其与产量品质形成的关系。结果表明，棉花群体生物量和氮素累积动态随生育进程的变化符合“S”型曲线，棉花群体生物量和氮素存在异速累积现象，氮素累积快速起始期及终止期均较生物量累积提前10 d左右。2品种均以9.75 万株·hm^-2密度下棉花生物量、氮素动态累积过程最为优化，皮棉产量最高，纤维品质最优；密度过高尽管群体生物量、氮素累积量较高，但经济产量下降。
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  缩节胺（DPC）对干旱区杂交棉冠层结构及群体光合生产的调节

  冯国艺, 姚炎帝, 杜明伟, 田景山, 罗宏海, 张亚黎, 张旺锋

  棉花学报. 2012, 24(1): 44-51.

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  在干旱气候生态条件下，设置常规化调和轻量化调2种方式，以常规棉品种为对照，研究了不同剂量缩节胺（DPC）对杂交棉品种冠层结构及群体光合生产的影响。结果表明，轻量化调下，杂交种标杂A₁和石杂2号棉株主茎第6及以上节间长度明显增加，叶面积指数增大且生育后期下降较缓，光截获量增加；植株叶倾角增大，叶片较直立，冠层开度较大，透光良好，群体光合速率峰值高且高值持续期较长，光合物质积累量明显增加，皮棉产量显著提高。常规棉花品种新陆早13号和新陆早36号第6及以上节间长度变化不大，叶面积指数峰值高但生育后期下降较快，生育后期漏光损失严重，群体光合速率下降，产量显著降低。因此，采用轻量化调，有助于杂交种形成高光效冠层结构，增强群体光合生产能力，发挥其生长优势，提高产量。
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  基于COSIM模型的棉花冷害预测研究

  王雪姣, 潘学标, 陈 超, 龙步菊

  棉花学报. 2012, 24(1): 52-61.

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  为了防御和减轻新疆地区棉花低温冷害，对冷害发生进行可行性预测，本文运用COSIM棉花模型逐年模拟石河子地区乌兰乌苏1961－2005年、喀什地区莎车1961－2009年的棉花生长状况，对模拟结果进行统计学分析。结果表明，棉花吐絮日期和7月1日、8月1日、9月1日等关键日期的生物量与冷害是否发生具有显著的相关关系；运用模型预测的准确率、漏报率、空报率对冷害预报因子进行优度评价，认为吐絮期日期、7月1日的发育期指数、8月1日的叶质量占总干物质质量比例和9月1日的生殖器官质量均可以作为冷害预报的要素指标，在新疆棉区应用取得较好的结果，其中用于南疆棉区的冷害预测结果符合度达到97%以上。这说明基于作物模型进行冷害预测是可行的。
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  棉花黄萎病菌T-DNA插入突变体库的构建及其表型分析

  贾培松, 丁丽丽, 周邦军, 郭惠珊, 高 峰

  棉花学报. 2012, 24(1): 62-70.

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  以棉花强致病力黄萎病菌株V592为材料，利用农杆菌介导的T-DNA插入技术构建了一个含15000个转化子的突变体库，对突变体的生物学特性、致病力及T-DNA插入拷贝数进行研究，结果显示：(1) 突变体的菌落形态分为菌核型、中间型、菌丝型和菌膜型，分别占92.12%，4.54%，3.19%和0.15%；（2）菌核型、中间型和菌丝型菌株，在菌落生长速度和孢子大小方面无明显差异；而在产孢量方面，菌核型普遍强于中间型和菌丝型；（3）致病性测定显示，菌核型的致病力普遍强于中间型和菌丝型；（4）Southern杂交显示，T-DNA单拷贝数插入的突变体比率约为70.99%，而菌核型的单插入率为80.00%，明显高于中间型(69.23%)和菌丝型(64.71%)。以上结果表明，农杆菌介导转化技术可用于棉花黄萎病菌突变体库的快速构建，突变体的菌落表型与其产孢能力、致病力及T-DNA插入拷贝数等之间存在一定的相关性。
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  棉花内生拮抗菌Paenibacillus xylanilyticus YUPP-1抗黄萎病研究

  周　燚, 杨廷宪, 王斌先, 孙正祥

  棉花学报. 2012, 24(1): 71-77.

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  在棉花现蕾期筛选到一个高抗黄萎病的内生菌菌株，根据16S rDNA序列同源性，将其命名为Paenibacillus xylanilyticus YUPP-1(解木聚糖类芽孢杆菌YUPP-1)。当把该菌标记后，每株棉花施用该菌株达到1×10⁶ cfu时，该菌能顺利定殖于棉花体内。室内盆栽抗病实验表明：当生防菌灌根处理的菌量为每株1×10⁶，1×10⁷，1×10⁸ cfu，其在结铃期的发病株率仅为8%，5%和2%，而此时对照的发病株率高达96%。2008－2009年的小区防治结果表明：当生防菌灌根处理的菌量为每株1×10⁸ cfu时，2008年处理区的棉花黄萎病发病株率和病指为14.8%和8.5，对照分别为53.3%和26.5，2009年处理区的棉花黄萎病发病株率和病指为9.4%和6.5，对照为37.8%和18.8。这些结果表明，解木聚糖类芽孢杆菌YUPP-1对防治棉花黄萎病具有巨大的应用潜力。
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  大丽轮枝菌菌体对链霉菌胞外蛋白酶活性及抑菌效果的影响

  薛 磊, 薛泉宏, 赵 娟, 申光辉, 唐 明, 卢建军

  棉花学报. 2012, 24(1): 78-84.

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  为研究拮抗链霉菌对棉花黄萎病原大丽轮枝菌（Verticillium dahliae Kleb.）的抑菌机理，以大丽轮枝菌菌体为唯一碳氮能源，采用液体培养法及生长速率法研究供试病原菌菌体对4株拮抗链霉菌胞外蛋白酶合成的诱导作用及抑菌活性物质产生的影响。结果表明：大丽轮枝菌菌体可以诱导供试链霉菌合成蛋白酶；诱导粗酶液对病原真菌菌丝有溶解作用；当菌体添加量为10 g·L^-1，28℃培养7 d时菌株Z13蛋白酶活性高达4.24 U；以大丽轮枝菌菌体为碳氮能源时供试链霉菌能产生活性较强的抑菌物质；当菌体添加量为20 g·L^-1，发酵液稀释5倍时菌株B49所产抑菌活性物质的最大抑菌率达95.7%。
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  转基因棉花不同生物量对土壤微生物群落结构的影响

  范巧兰, 陈 耕, 李永山, 张冬梅, 柴永峰, 李燕娥

  棉花学报. 2012, 24(1): 85-90.

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  用磷脂脂肪酸图谱分析方法评价了3个转基因棉花品种（晋棉26、晋棉44、中棉所41）和它们相应的近等位非转基因棉花品种（晋棉7、冀合492、中棉所23）不同生物量对土壤微生物群落结构的影响。每个品种生物量为0 g，2 g，4 g，6 g，8 g粉碎棉株与200 g土混匀，在28 ℃培养箱中培养45 d后进行分析。结果表明，随着棉花生物量的增加，土壤微生物总量显著增加，而且土壤微生物群落结构发生明显变化，细菌和放线菌所占比例明显减少，真菌比例显著增加。转基因棉花与非转基因棉花的差异因品种和还田量而表现不同。
研究简报
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  豫北露地直播棉田杂草的发生及其与棉花的竞争作用

  马小艳, 马 艳, 奚建平, 姜伟丽, 马亚杰, 李希风

  棉花学报. 2012, 24(1): 91-96.

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  为了明确棉田自然混生杂草对棉花的危害程度及其关键防除时期，通过田间杂草共生期试验，研究了豫北露地直播棉田杂草的发生及其与棉花的竞争临界期。结果表明，豫北地区露地直播棉田的优势杂草为牛筋草、马齿苋、藜和鳢肠，杂草出土高峰期集中在棉花苗期和花蕾期，且存在3个出土高峰，分别在5月中旬、6月上中旬和7月中下旬。当杂草与棉花竞争持续时间少于4周时，由于杂草与棉花植株均较小，且土壤中养分相对充足，因此杂草对棉花生长和产量的影响不大；当杂草与棉花竞争期达8周以上时，杂草对棉花的竞争作用明显增强，棉花的株数减少，茎秆变细，形成瘦高植株，且单株结铃数、铃重等产量指标明显降低。因此，豫北棉田自然混生杂草群落与棉花的竞争临界期为棉花出苗后4～8周，在此期间应采取相应措施，保证田间无草害。