2015年, 第27卷, 第2期　刊出日期：2015-03-15

  

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研究与进展
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  棉花种子发育过程中脂肪及脂肪酸积累模式研究

  马建江, 吴嫚, 裴文锋, 李兴丽, 黄双领, 张金发, 于霁雯, 喻树迅

  棉花学报. 2015, 27(2): 95-103. https://doi.org/10.11963/issn.1002-7807.201502001

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  通过对徐州142及其无绒无絮突变体不同发育时期棉子脂肪和脂肪酸组成含量的测定，分析棉子发育过程中脂肪及脂肪酸组成的积累模式。发现2个材料的棉子从开花后20 d到成熟这一阶段脂肪积累呈上升趋势，其中成熟种子含油量达到最高，且无绒无絮突变体材料各时期棉子脂肪含量都高于野生型。2个材料棉子发育过程中先后有8种脂肪酸成分出现，其中成熟棉子中油酸（C18:1）与亚油酸（C18:2）含量占脂肪酸总含量的72%左右，是棉子脂肪酸的重要组分。对棉子发育过程中各脂肪酸组成含量做相关分析发现徐州142中C18:1与C18:2呈一定正相关但不显著，而突变体材料中则呈极显著正相关。棉花的溶血磷脂酸酰基转移酶基因（GhLPAAT1和GhLPAAT2）在不同发育时期棉子中的表达水平与棉子脂肪积累趋势基本一致，推测其参与了棉子脂肪的积累。
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  半野生棉棉仁含油量与SSR标记的关联分析

  李晓娜, 蔡小彦, Kiflom Weldu Okubazghi, 王星星, 王春英, 刘方, 周忠丽, 李诚, 王玉红, 祝水金, 彭仁海, 王坤波

  棉花学报. 2015, 27(2): 104-110. https://doi.org/10.11963/issn.1002-7807.201502002

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  为探究半野生棉群体材料的遗传变异和群体结构，挖掘与含油量相关的标记位点，利用215对SSR引物，对89份半野生棉自然群体进行遗传多样性、群体结构和亲缘关系分析，并进行棉仁含油量性状与标记的关联分析。结果表明，位点多态信息含量（PIC）为0.0222～0.7390，平均为0.3452；基因型多样性（H′）介于0.0616～1.4412，平均为0.5614。群体结构分析将89份材料分为2个亚群，群体结构简单，遗传变异比较丰富，可以用于半野生棉目标性状的关联分析。应用关联分析，在3个年份环境下重复检测出12个与棉仁含油量显著相关的位点（P＜0.05），这12个位点可能与含油量性状存在稳定的关联，可为棉仁含油量性状的分子标记辅助选择提供依据，为开展半野生棉其它性状的关联分析提供参考。阔叶棉141平均棉仁含油量为41.90%，为高油份含量品种的遗传改良提供理想材料。
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  棉花GhSKIP35基因的克隆与表达分析

  刘凯, 张华崇, 齐放军, 张文蔚, 简桂良

  棉花学报. 2015, 27(2): 111-117. https://doi.org/10.11963/issn.1002-7807.201502003

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  以中植棉KV1 SSH文库为基础，从陆地棉中植棉KV1中克隆出来泛素途径SKIP35基因，命名为GhSKIP35。该基因的开放阅读框全长为1863个核苷酸，编码620个氨基酸，含有1个ANK保守结构域。进化分析表明，GhSKIP35蛋白与甜橙(Citrus sinensis)的SKIP35蛋白相似性最高。qRT-PCR分析显示：在接种大丽轮枝菌V991菌系后初期GhSKIP35基因表达量激增，12 h便可达到顶峰，24～48 h逐渐下降，推测它在陆地棉抗黄萎病早期防卫反应中起重要作用。利用VIGS(Virus induced gene silencing)技术，在中植棉KV1中成功地沉默GhSKIP35基因；对沉默棉株接种大丽轮枝菌V991鉴定显示，其病情指数为50.75，而野生型的中植棉KV1和转化空载体棉株的病情指数分别为9.38和11.54。GhSKIP35基因沉默后，中植棉KV1对黄萎病的抗性丧失，表明GhSKIP35基因在陆地棉抗黄萎病的过程中起重要作用。
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  陆地棉耐盐性状与SSR分子标记的关联分析

  邵冰欣, 王红梅, 赵云雷, 陈伟, 郭志军, 龚海燕, 桑晓慧, 叶武威, 王俊娟

  棉花学报. 2015, 27(2): 118-125. https://doi.org/10.11963/issn.1002-7807.201502004

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  本研究以134份陆地棉栽培种为试验材料，测定其在0.3%盐浓度（质量分数）下的出苗率，并使用74对SSR引物对这些材料进行基因组变异扫描。利用Structure2.3.4软件分析该自然群体的遗传结构，在此基础上采用Tassel2.1软件对耐盐性状与SSR分子标记进行关联分析，寻找与棉花耐盐性状相关的分子标记。研究结果表明：（1）134份陆地棉栽培种的出苗率呈极显著差异，并筛选出27个盐敏感材料和10个耐盐材料。（2）74个SSR分子标记共检测出148个多态性位点，涉及246个等位变异，变异范围为2～7，平均每个标记3.32个；基因多样性指数变异范围为0.0295～0.4959，平均值为0.2897；SSR分子标记多态性信息含量（PIC）变幅为0.0290～0.3729，平均值为0.2381。（3）通过群体结构分析，将该自然群体划分2个亚群体，分别包含89份和45份材料。（4）关联分析共发现8个与棉花耐盐性状相关的SSR分子标记位点，表型变异解释率变幅为2.91%～7.82%，平均值为4.32%。此研究结果可以为棉花耐盐性状分子标记辅助选择育种提供参考。
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  持续高温干旱年份陆地棉农艺和产量性状的遗传效应分析

  裴小雨, 周晓箭, 马雄风, 田桂平, 王海风, 孟清芹, 张文生, 周克海, 刘艳改, 杨代刚

  棉花学报. 2015, 27(2): 126-134. https://doi.org/10.11963/issn.1002-7807.201502005

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  本文采用NCⅡ交配设计方法，以9个陆地棉品种（系）配置16个杂交组合，利用加性—显性与环境互作的遗传模型（ADE模型），分析亲本和 F₁在2013年持续高温干旱条件下望江、九江2个环境下的农艺和产量性状，估算了各项遗传方差分量，分析了性状间各项遗传效应的相关性和各性状的杂种优势。结果表明，农艺和产量性状易受环境条件影响，子棉产量、皮棉产量、单株铃数和铃重的遗传主要受显性效应控制，衣分同时受加性和显性效应控制，子指主要受加性效应控制。遗传相关分析表明，子棉产量和皮棉产量与铃重和衣分呈显性正相关；铃重与衣分呈显性正相关，衣分与子指的加性和显性均为负相关。杂种优势分析表明，中棉所63的铃重、衣分、子指、子棉产量和皮棉产量的群体平均优势达极显著水平，其皮棉产量的杂种优势可以利用至F₃。
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  覆盖措施对咸水结冰灌溉后土壤水盐动态和棉花生产的影响

  封晓辉, 张秀梅, 郭凯, 谢志霞, 刘小京

  棉花学报. 2015, 27(2): 135-142. https://doi.org/10.11963/issn.1002-7807.201502006

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  对咸水结冰灌溉融冰后不同防止返盐措施处理的土壤水盐动态以及棉花的出苗、生长特征和产量进行了研究。结果表明，不同的覆盖措施对抑制土壤表层水分蒸发的效果有显著差异，3月和4月份表层土壤含水量影响5月份的含盐量，而5月份表层土壤的含盐量直接决定棉花出苗率。地膜覆盖和保留前茬旧膜的处理保墒抑盐效果最好，棉花出苗率和产量也最高；秸秆覆盖也有一定的抑盐效果；而翻耕和中耕对土壤保墒抑盐的作用较差；液态膜处理的抑盐效果最差，棉花的出苗率和产量最低。可见保留前茬旧膜是简便有效的保墒抑盐途径。
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  转基因(Bn-csRRM2)高产棉花对土壤速效养分和酶活性的影响

  赵云丽, 赵建宁, 李刚, 修伟明, 曹璇, 王慧, 马艳, 多立安, 杨殿林

  棉花学报. 2015, 27(2): 143-148. https://doi.org/10.11963/issn.1002-7807.201502007

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  在田间试验条件下，以转基因(Bn-csRRM2)高产棉及其亲本常规棉中棉所12为研究对象，比较分析2种棉花在不同生育期（苗期、蕾期、花铃期和吐絮期）对土壤速效养分和酶活性的影响。结果表明，随生育期推进，转基因高产棉土壤铵态氮和硝态氮含量变化趋势与常规棉一致，土壤速效磷含量变化趋势与常规棉不同。转基因高产棉土壤速效磷含量在蕾期、花铃期和吐絮期与常规棉无显著差异；铵态氮含量在苗期、蕾期和花铃期与常规棉无显著差异；硝态氮含量在吐絮期显著高于常规棉，其余3个时期显著低于常规棉。随生育期推进，转基因高产棉土壤脲酶和过氧化氢酶活性变化趋势与常规棉一致，碱性磷酸酶活性变化趋势与常规棉略有不同。转基因高产棉土壤脲酶活性在苗期、蕾期和吐絮期显著高于常规棉，在花铃期无显著差异；过氧化氢酶活性在苗期和吐絮期与常规棉无显著差异；碱性磷酸酶活性只在吐絮期与常规棉无显著差异。表明，土壤养分和酶活性受转基因高产棉的影响较小，其变化主要受到生育期的影响。
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  亚致死浓度甲维盐胁迫对甜菜夜蛾幼虫解毒酶系活力及其相关基因表达量的影响

  戴瀚洋, 孙洋, 柏立新, 赵静, 肖留斌, 谭永安

  棉花学报. 2015, 27(2): 149-158. https://doi.org/10.11963/issn.1002-7807.201502008

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  为明晰几种重要解毒酶在甜菜夜蛾针对甲维盐抗性形成过程中的可能作用，本文研究分析了甲维盐处理后甜菜夜蛾幼虫体内主要解毒酶活力及其对应基因表达量的变化趋势。结果表明，在甲维盐(剂量为：LC₅、LC₂₀、LC₅₀) 胁迫72 h后，甜菜夜蛾体内多功能氧化酶（MFO）比活力及SeCYP450表达量均较对照极显著上升(P＜0.01)，且二者均随着处理浓度的增大而先上升后下降。同时，谷胱甘肽 S￣转移酶（GST）的比活力也呈现出相同的变化趋势。而SeGSTs与SeGSTs1在胁迫后的表达趋势与GST比活力的并不一致，SeGSTs表达量随着处理浓度的上升而极显著升高(P＜0.01)，而SeGSTs1则随着处理浓度的上升而下降。在3个亚致死浓度甲维盐处理下，酯酶（EST）比活力均被显著抑制(P＜0.05)，同样的趋势也反映在SeCarE表达量的显著变化上(P＜0.05)。此外，MFO、EST的比活力变化趋势与其对应基因SeCYP450、SeCarE表达谱之间存在极显著相关性(P＜0.01)；而GST活力只与SeGSTs表达量具有极显著相关性(P＜0.01)，与SeGSTs1表达量之间则不存在显著相关性。因此，MFO、GST及其相关基因SeCYP450、SeGSTs、SeGSTs1有可能参与到甜菜夜蛾对甲维盐抗药性的演化过程中。
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  黄萎病菌侵染对感病棉花品种叶片蛋白质组的影响

  沈凡瑞, 张文蔚, 张华崇, 刘凯, 简桂良

  棉花学报. 2015, 27(2): 159-165. https://doi.org/10.11963/issn.1002-7807.201502009

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  为进一步探索黄萎病菌与棉花的相互作用，以感黄萎病棉花品种冀棉11为实验材料，在接种大丽轮枝菌V991 3 d后提取叶片蛋白，运用双向电泳和质谱分析技术研究黄萎病菌侵染后叶片蛋白质组学的变化。分析发现，与对照相比差异表达量在2倍以上的蛋白点有22个，其中上调表达的蛋白点10个，下调表达的蛋白点12个。质谱鉴定发现，上调表达的蛋白包括ATP合成酶β亚基，RuBisCO活化酶1，RuBisCO活化酶α2以及果糖-1，6-二磷酸醛缩酶，下调表达的蛋白包括质体叶绿素AB结合蛋白，核酮糖二磷酸羧化酶大链以及核酮糖二磷酸羧化酶小链。分别对下调表达的蛋白rubisco小亚基基因（RBCS）和叶绿素AB结合蛋白基因（cab）、上调表达的蛋白RuBisCO活化酶1基因（RCA1）进行荧光定量PCR，发现接种黄萎病菌后3个基因在mRNA水平与蛋白水平上的变化是一致的。通过分析推测，黄萎病菌通过与参与光合能量代谢的蛋白相互作用，破坏植物的光合作用，近而引起棉花叶片的萎蔫与凋零。
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  棉花根部拮抗枯萎病菌或黄萎病菌的可培养内生细菌多样性分析

  林玲, 王明江, 周益军

  棉花学报. 2015, 27(2): 166-175. https://doi.org/10.11963/issn.1002-7807.201502010

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  为解析棉花内生细菌的种群结构，更好地开发利用生防内生细菌，以棉花枯萎病菌、黄萎病菌为指示病原真菌，对常抗棉和泗棉3号根部分离获得的内生细菌进行拮抗活性筛选，获得87株至少对其中1个指示病原真菌具有拮抗作用的内生细菌。ARDRA分析(Amplified ribosomal DNA restriction analysis)和16S rDNA序列测定表明棉花根部可培养内生拮抗细菌可分为13个ARDRA类群，分属于芽孢杆菌属（Bacillus)、短芽孢杆菌属（Brevibacillus)、伯克霍尔德氏菌属（Burkholderia)、农杆菌属（Agrobacterium)、中华根瘤菌属（Sinorhizobium)、不动杆菌属（Acinetobacter)和假单孢菌属（Pseudomonas)7个属。其中常抗棉根部内生拮抗细菌分属于芽孢杆菌属、短芽孢杆菌属、伯克霍尔德氏菌属和农杆菌属，而泗棉3号根部内生拮抗细菌则分属于芽孢杆菌属、伯克霍尔德氏菌属、中华根瘤菌属、不动杆菌属和假单孢菌属，二者的优势种群都是芽孢杆菌属细菌。BOX-PCR分析显示这些内生拮抗细菌具有丰富的遗传多样性。通过测定这些内生拮抗细菌对棉花黄萎病菌和棉花枯萎病菌的拮抗力大小，以及是否具有产纤维素酶、几丁质酶、蛋白酶和嗜铁素的活性，表明这些内生拮抗细菌具有不同的生防作用机制。
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  棉花S-腺苷蛋氨酸脱羧酶基因（GhSAMDC2/3/4）的克隆及其诱导表达分析

  王凡龙, 朱华国, 程文翰, 刘永昌, 成新琪, 孙杰

  棉花学报. 2015, 27(2): 176-183. https://doi.org/10.11963/issn.1002-7807.201502011

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  利用电子克隆结合RT-PCR技术克隆获得陆地棉（Gossypium hirsutum L.）S￣腺苷蛋氨酸脱羧酶（S-adenosylmethionine decarboxylase, SAMDC）基因家族3个基因，分别命名为GhSAMDC2、GhSAMDC3和GhSAMDC4。序列分析显示，该基因cDNA包含的upstream ORF(uORF)和 main ORF(mORF)为植物SAMDC基因特征ORF，其中mORF长度分别为1068 bp、1110 bp和1032 bp，分别编码355、369和343个氨基酸。聚类分析表明，GhSAMDC2/3蛋白与可可树（Theobroma cacao）SAMDC聚为一类，且GhSAMDC2与GhSAMDC3蛋白亲缘关系最近；GhSAMDC4与拟南芥AtSAMDC4聚为一类。实时荧光定量PCR分析表明，GhSAMDC2在茎中表达相对较高，随着纤维发育其表达量不断增加，在纤维发育后期其表达量达到最高；GhSAMDC2/3/4在不同的胁迫条件下表现出不同的表达模式，GhSAMDC2受低温和干旱胁迫诱导最强烈，GhSAMDC3响应盐胁迫显著，GhSAMDC4受ABA诱导强烈。上述结果为进一步研究棉花SAMDC基因功能奠定了一定基础。
研究简报
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  样品制备对转基因抗虫棉外源Bt蛋白定量检测的影响

  常丽娟, 刘文娟, 张富丽, 王东, 尹全, 雷绍荣, 郭灵安, 宋君

  棉花学报. 2015, 27(2): 184-188. https://doi.org/10.11963/issn.1002-7807.201502012

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  采用ELISA（Enzyme-linked immunosorbent assay）方法，以转Bt基因抗虫棉品种中棉所45（ZGK 9822）和鄂抗虫棉1号（GK 19）为研究材料，对叶片的不同组织、同一样品不同的冻存时间和同一样品不同研磨程度的Bt蛋白进行定量检测。结果表明：叶片不同组织Bt蛋白表达量差异较小，叶脉Bt蛋白表达量略高于叶肉和叶柄的Bt蛋白表达量；转基因抗虫棉单位鲜物质质量Bt蛋白含量和单位可溶性总蛋白Bt蛋白含量随着冻存时间的延长而降低，鄂抗虫棉1号单位鲜物质质量Bt蛋白含量冻存90 d样品与冻存30 d、60 d样品差异显著，单位可溶性总蛋白Bt蛋白含量无显著差异；不同研磨程度对转基因抗虫棉单位鲜物质质量Bt蛋白含量和单位可溶性总蛋白Bt蛋白含量都存在影响，其中差异最大的为鄂抗虫棉1号，200目试样比50目试样单位鲜物质质量Bt蛋白含量上升了56%，单位可溶性总蛋白Bt蛋白含量上升了38%。
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  中国棉花杂志社正式启用DOI编码的公告

  本社

  棉花学报. 2015, 27(2): 117-117.

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  中国棉花杂志社正式启用DOI编码的公告 　　为了在互联网环境下有效保护知识产权、便利作者查询，中国棉花杂志社已与中国科学技术信息研究所签署了《中文DOI ^®出版机构会员服务协议》。《棉花学报》自2015年第2期起，《中国棉花》自2015年第3期起，对出版的每一篇论文标注DOI（Digital object unique identifier，数字对象唯一标识符）。由中国科学技术信息研究所为本社两刊出版的论文提供DOI的注册、解析及链接服务。                                                                   中国棉花杂志社                                                                      2015年3月15日