2013年, 第25卷, 第6期　刊出日期：2013-11-15

  

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研究与进展
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  陆地棉吐絮铃数及吐絮率的QTL定位

  李俊文, 贾　菲, 孙福鼎, 刘爱英, 石玉真, 龚举武, 商海红, 王 涛, 巩万奎, 贾新合, 张建宏, 袁有禄, 华金平

  棉花学报. 2013, 25(6): 471-477. https://doi.org/10.11963/cs130601

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  采用复合区间作图法，对陆地棉sGK9708 ×0-153组合的重组近交系(RI)及永久F₂群体在曲周（2009年）、安阳（2009，2010年）3个环境条件下的吐絮铃数和吐絮率进行QTL检测，共获得18个QTLs。其中，7个与吐絮铃数相关，加性效应在－0.46～0.33之间，可解释的表型变异为5.86%～11.28%；11个与吐絮铃率相关，加性效应在－3.64%～3.20%之间，可解释的表型变异4.68%～9.84%。这些QTLs主要分布在25号（吐絮铃数/吐絮率：3个/6个，下同）、16号（2个/2个）、18号（1个/2个）染色体和LG49（1个/1个）上。这18个QTLs中，qPOB-16-2在RI群体中的3个环境下被稳定检测到，qCOB-16-1、qPOB-25-3和qPOB-25-4在RI中的两个环境下被稳定检测到。这些QTLs可以应用于吐絮铃数和吐絮率的分子标记辅助选择。
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  哈克尼西棉细胞质雄性不育系和保持系花发育不同时期miR156及靶基因TBCC的研究

  裴文锋, 吴建勇, 邢朝柱, 郭立平, 戚廷香, 王海林

  棉花学报. 2013, 25(6): 478-485. https://doi.org/10.11963/cs130602

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  本研究以棉花细胞质雄性不育系和保持系不同发育时期的花蕾为材料分析miR156和预测的靶基因TBCC（Tublin binding cofactor C）在花蕾中的表达水平及相互关系，并从棉花中克隆TBCC，探讨TBCC在棉花花粉发育过程中的作用。结果表明，不育系和保持系花蕾中miR156表达量随花药发育进程而显著增加，TBCC的表达量在两材料花药发育不同阶段均存在显著差异，其中在保持系中随着花药发育逐渐降低，而在不育系中该基因的表达水平一直维持在较低水平，推测不育性状可能与TBCC的表达有关。克隆得到TBCC基因的cDNA全长序列，命名为GhTBCC（基因登录号KC488331）。其CDS长度为1713 bp，编码570个氨基酸，分子量为62.79 kD，含有保守的TBCC和CARP结构域。GhTBCC与杨树、蓖麻、拟南芥的氨基酸序列相似性分别为81%、80%、77%。
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  棉花陆海染色体片段代换系群体纤维产量与品质表现的评价

  马留军, 石玉真, 兰孟焦, 杨泽茂, 张金凤, 张保才, 李俊文, 王 涛, 龚举武, 刘爱英, 商海红, 巩万奎, 袁有禄

  棉花学报. 2013, 25(6): 486-495. https://doi.org/10.11963/cs130603

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  通过对陆海BC₄F₃、BC₄F_3:4及BC₄F_3:5（安阳，库尔勒）的 3个世代材料纤维产量与品质表型数据的分析结果显示：各群体性状平均表现均与对照中棉所45相近，纤维上半部平均长度和断裂比强度超轮回亲本比例均高于78.00%，铃重、衣分的超轮回亲本比例在22.59%～53.61%之间；相关分析表明4个群体间主要产量性状和纤维品质性状呈极显著正相关。结果表明通过高代回交并自交得到的染色体片段代换系材料遗传背景大部分已得到恢复并且存在丰富的遗传变异，含有大量产量性状较好、纤维品质优异的代换系。本研究为棉花数量性状遗传、基因聚合、基因功能分析等研究储备了大量的基础材料，也为棉花育种提供了优异亲本材料。
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  利用海岛棉染色体片段置换系改良新陆早45号纤维品质性状的研究

  马 麒, 宿俊吉, 陈 红, 邓福军

  棉花学报. 2013, 25(6): 496-502. https://doi.org/10.11963/cs130604

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  海岛棉染色体片段置换系是改良陆地棉纤维品质性状的重要种质资源之一。本研究以TM-1背景的海岛棉染色体片段置换系CSSL-122与新疆陆地棉品种新陆早45号及其杂交、回交BC₂F₁群体的120个单株为实验材料，利用被定位在海岛棉染色体上与纤维长度、强度性状紧密连锁的19对SSR标记，在亲本间进行多态性检测，采用多态性标记对BC₂F₁群体中的单株进行海岛棉染色体片段的跟踪和鉴定；同时结合纤维品质性状指标的检测结果，对含有海岛棉染色体片段的阳性植株与无海岛棉染色体片段的非阳性植株进行纤维品质指标的比较分析。结果表明：2对与长度性状连锁的SSR标记NAU2987和BNL3145在双亲间多态性明显，能准确地鉴定BC₂F₁群体中的阳性植株；与非阳性植株相比，阳性植株的纤维长度、强度均有极显著地提高（P < 0.01）；在改良过程中，阳性植株的纤维长度和强度的提高呈极显著的相关性，说明纤维长度和强度性状可以同步提高。该研究结论可为利用海岛棉染色体片段置换系改良陆地棉纤维性状提供理论依据和参考信息。
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  棉花纤维品质性状QTL的元分析

  杨鑫雷, 周晓栋, 王省芬, 李志坤, 张 艳, 刘恒蔚, 吴立强, 张桂寅, 马峙英

  棉花学报. 2013, 25(6): 503-509. https://doi.org/10.11963/cs130605

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  通过整合本试验室由陆地棉中棉所8号和海岛棉Pima90-53组配的BC₁和BC₁F₂两个群体的92个纤维品质性状相关的QTLs，构建了1张包含BC₁和BC₁F₂群体63个纤维品质相关性状QTL的整合图谱。整合图谱包含599个标记位点，覆盖全基因组3571.9 cM，标记间平均距离为5.96 cM，包含26条染色体。采用元分析Bio-Mercator 2.1软件的Meta-analysis 功能，在12条染色体上共获得15个与纤维品质性状相关的一致性QTLs，其中染色体9、16和24上呈现QTL成簇聚集现象。染色体9上整合来源于2个群体的5个QTLs，获得1个Meta-QTL9-1，所解释的表型变异为17.16%；染色体16上整合来源于两个群体的10个QTLs，获得1个Meta-QTL16-1，所解释的表型变异为12.28%；染色体24上整合来源于2个群体的9个QTLs，获得3个Meta-QTL，分别解释的表型变异为16.12%、16.69%和18.27%；其他染色体均整合来源于2个QTLs，分别获得1个Meta-QTL。研究结果表明，这些一致性QTL在很大程度上可以推动QTL精细定位和分子标记辅助选择在育种实践中的应用。
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  棉花黄萎病拮抗细菌Z-5菌株的定殖能力检测

  张冬冬, 刘 涛, 高同国, 姜军坡, 雷白时, 王世英, 朱宝成

  棉花学报. 2013, 25(6): 510-516. https://doi.org/10.11963/cs130606

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  拮抗微生物能否在植株根围成功定殖是植物病害生物防治的第一步。以棉田土壤中分离的对棉花黄萎病有较高生物防治效果的芽孢杆菌Z-5菌株为材料，采用抗利福平和抗病原真菌法标记Z-5菌株，筛选出在300 μg·mL^-1利福平的NA培养基上稳定生长，对棉花黄萎病病原真菌有拮抗作用、菌落形态和菌体形态均未改变的Z-5突变体菌株。利用标记的Z-5菌株对棉花种子进行浸种、拌种和浇土处理，在含有利福平的平板上通过稀释涂布法定期检测棉花植株根际土壤、根、茎、叶中Z-5菌株的数量。结果表明，浇土组棉花根际土壤拮抗细菌Z-5平均数量为49.72×10⁴ cfu·g^-1，浸种组为0.49×10⁴ cfu·g^-1，拌种组为2.07×10⁴ cfu·g^-1。浇土组根内Z-5平均数量为4.93×10⁴ cfu·g^-1，浸种组为4.12×10⁴ cfu·g^-1，拌种组为3.29×10⁴ cfu·g^-1。浇土组茎内Z-5平均数量为1.32×10⁴ cfu·g^-1，浸种组为0.17×10⁴ cfu·g^-1，拌种组为0.74×10⁴ cfu·g^-1。浇土组叶片Z-5平均数量为0.27×10⁴ cfu·g^-1，浸种组为0.17×10⁴ cfu·g^-1，拌种组为0.22×10⁴ cfu·g^-1。表明Z-5菌株能够在棉花根际土壤及植株体内有效定殖；采用浇土法处理棉花种子，Z-5菌株在棉花植株体内及根际土壤定殖效果最好，优于浸种法和拌种法。
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  HA-GGE双标图在长江流域棉花品种区域试验中的应用

  许乃银, 金石桥, 张国伟, 李 健

  棉花学报. 2013, 25(6): 517-524. https://doi.org/10.11963/cs130607

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  本研究采用HA-GGE双标图对2012年长江流域国家棉花品种区域试验品种丰产性与稳定性、品种适宜种植区域划分、试点的代表性和鉴别力以及理想品种与环境筛选等进行全面评价，以展示HA-GGE双标图在棉花区域试验中的应用效果。结果表明：（1）皮棉产量的基因型、环境、基因型与环境互作效应均达极显著水平（P < 0.01），其中环境主效占处理变异平方和的78.7%，而基因型主效占8.7%，基因型与环境互作效应占12.6%。（2）借助双标图的“理想品种”和“理想试点”功能图筛选出最理想的品种中CJ408（G2）和南农12号（G9），筛选出最理想的试点为慈溪和江陵。（3）用“适宜品种与环境组合”功能图为各品种划分了适宜的种植区域。（4）用“试点间关系”功能图将试点划分为4类，其中位于四川盆地的射洪和成都试点聚为1类，位于长江流域棉区北缘的河南南阳单独聚为1类，说明试点聚类与地理环境密切相关。
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  增强UV-B辐射对棉花幼苗氮代谢生理特性的影响

  王 燕, 李茂营, 张明才, 谭伟明, 段留生

  棉花学报. 2013, 25(6): 525-532. https://doi.org/10.11963/cs130608

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  在室内水培条件下，人工模拟紫外辐射（Ultraviolet-B），研究UV-B辐射对两个转Bt基因抗虫棉材料29317系和29312系幼苗物质积累和氮代谢生理特性的影响。实验设置3个处理，UV-B辐射剂量分别是0 kJ·m^-2·d^-1、2.7 kJ·m^-2·d^-1、5.4 kJ·m^-2·d^-1。结果表明，增强UV-B辐射可以降低棉花幼苗地上部生物量的积累而对地下部没有显著影响；低强度的UV-B辐射（2.7 kJ·m^-2·d^-1）对全氮的含量没有影响，而高强度的UV-B辐射（5.4 kJ·m^-2·d^-1）可以显著降低全氮的含量；UV-B辐射可以增加棉花幼苗叶片中硝酸还原酶(NR)、谷氨酰胺合成酶(GS)、蛋白酶、肽酶的活性，提高可溶性蛋白和游离氨基酸的含量。UV-B辐射提高棉花幼苗叶片中蛋白质的合成和降解速度，使氮代谢加强。棉花幼苗通过加速氮循环途径来适应UV-B辐射，降低伤害程度。
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  冀鲁豫Bt棉田主要非靶标害虫种群动态监测

  吕丽敏, 张 帅, 雒珺瑜, 王春义, 吴冬梅, 李春花, 崔金杰

  棉花学报. 2013, 25(6): 533-540. https://doi.org/10.11963/cs130609

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  2011―2012年，在棉花的苗期、蕾期和花铃期，对冀鲁豫三省18个监测点Bt棉田烟粉虱、棉蚜、棉蓟马、棉盲蝽、棉叶螨的发生为害情况进行了系统调查。2年监测结果按照非靶标害虫的最高发生株率排序为：烟粉虱（99.17%）>棉蚜（98.33%）>棉蓟马(74.58%)>棉盲蝽(43.10%)>棉叶螨(20.95%)。其中烟粉虱最高发生株率出现在山东和河南监测棉田的花铃期，棉蚜最高发生株率出现在河北监测点棉田的蕾期，棉盲蝽和棉叶螨最高发生株率出现在河北监测点棉田的花铃期；棉蓟马的为害高峰是在山东监测点棉田的蕾期。表明Bt棉田非靶标害虫的发生为害在棉花的不同发育时期明显不同，并呈现出明显的区域特征。
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  不同温度影响下绿盲蝽丝氨酸蛋白酶基因AlSP 3的表达谱分析

  盛 洋, 孙 洋, 柏立新, 肖留斌, 谭永安

  棉花学报. 2013, 25(6): 541-548. https://doi.org/10.11963/cs130610

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  利用荧光定量PCR技术，系统分析了不同温度处理下绿盲蝽成、若虫丝氨酸蛋白酶基因AlSP 3的表达谱。结果表明：在24 ℃下，若虫各虫龄AlSP 3表达量差异未达到显著水平(P > 0.05)，而雌虫交配前期与雄虫交配后期的AlSP 3表达量分别达1龄若虫对照的19.71倍与7.16倍，显著高于其他时期。但在21～30 ℃内，4～5龄若虫AlSP 3的表达量随温度升高而上升，2～5龄若虫在30 ℃时AlSP 3的表达量均达最高；不同温度处理下，刚羽化、交配前的雌、雄成虫的AlSP 3的表达量较24 ℃对照均显著升高(P < 0.01)；而交配后的雌、雄成虫的表达量却是18 ℃下显著高于其他温度处理。此外，极端温度4 ℃与40 ℃诱导后，雌、雄成虫AlSP 3的表达量均显著高于24 ℃。绿盲蝽AlSP 3的表达谱综合分析表明，外在环境温度与绿盲蝽虫龄与性别因素均可显著影响绿盲蝽AlSP 3的表达量(P < 0.01)，并存在一定的互作效应。由此可见，AlSP 3对于绿盲蝽雌成虫早期获取寄主营养具有重要作用，并且温度是影响AlSP 3表达的一个很重要的因素。
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  一个棉花果糖-1,6-二磷酸酶基因的克隆与表达特征

  徐文亭, 王 诚, 徐晓洋, 蔡彩平, 郭旺珍

  棉花学报. 2013, 25(6): 549-556. https://doi.org/10.11963/cs130611

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  棉纤维的正常发育需要大量的蔗糖供应。果糖-1,6-二磷酸酶（FBP）是植物蔗糖合成途径中的关键酶，研究FBP将有助于揭示复杂的棉纤维发育分子机理，为纤维品质改良提供优异的基因资源。本研究以一个在陆地棉im纤维不成熟突变体和遗传标准系TM-1纤维发育中显著差异表达的EST序列(GenBank No. ES795598)为探针，通过电子克隆方法，结合cDNA及基因组全长基因PCR扩增、测序验证，获得一个棉花细胞质果糖-1,6-二磷酸酶GhFBP 基因（GenBank No. KF305323）。该基因ORF全长1026 bp，编码341个氨基酸，含有12个外显子，11个内含子。GhFBP在二倍体棉种中含1个拷贝，在四倍体棉种中含2个拷贝，A、D两个亚组中各一个。利用SNP标记将GhFBP在异源四倍体中的一个拷贝定位于D2（Chr.14）染色体上。Q-PCR分析表明，该基因在纤维组织中优势表达，在其他组织中表达较低。GhFBP在开花后19 d的纤维组织中表达水平迅速增高。在次生壁发育早期的19、22 DPA纤维组织中，该基因在TM-1中的转录本显著高于im纤维不成熟突变体材料，推测GhFBP对纤维次生壁发育早期的纤维品质形成有重要作用。
专题与述评
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  棉花次生代谢物质及其抗虫活性研究进展

  王 琦, 董合忠

  棉花学报. 2013, 25(6): 557-563. https://doi.org/10.11963/cs130612

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  棉花可以通过乙酰—丙二酸途径、乙酰—甲羟戊酸途径和莽草酸途径合成一系列具有抗虫活性的次生物质，从而对害虫有不同程度的抗性。本文评述了棉花次生代谢物质的种类、抗虫活性、合成途径和影响因素，提出了充分利用次生代谢物质防御棉花害虫侵害的策略。
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  2013年第25卷《棉花学报》总目次

  本社

  棉花学报. 2013, 25(6): 564-封三. https://doi.org/10.11963/cs130613

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