2015年, 第27卷, 第5期 刊出日期:2015-09-15
  

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    研究与进展
  • 晋昕, 常璟, 司怀军, 张宁, 吴家和
    棉花学报. 2015, 27(5): 385-390. https://doi.org/10.11963/issn.1002-7807.201505001
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    本研究利用病毒诱导基因沉默技术对转Bt基因棉花选择标记基因nptⅡ进行沉默,分析标记基因转录后沉默的可行性。以烟草脆裂病毒载体为骨架构建nptⅡ RNAi载体,利用农杆菌浸染棉花子叶,获得nptⅡ干涉的转Bt基因棉花植株,然后涂抹卡那霉素进行检测。结果表明nptⅡ沉默植株叶片出现黄斑症状,RT-PCR和qRT-PCR检测表明叶片、根和茎中nptⅡ基因转录分别被抑制了99.25%、99.05%和98.65%,沉默后期的转录抑制也达到98%。本研究结果为解决已经在环境中释放转基因生物发生意外扩散和不可预料的生物安全事件提供了快速有效的应对方法和新思路。
  • 徐珍珍, 郭琪, 刘静, 徐鹏, 张香桂, 沈新莲
    棉花学报. 2015, 27(5): 391-400. https://doi.org/10.11963/issn.1002-7807.201505002
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    DnaJ蛋白是一类很大的蛋白家族,是近年来研究较多的与胁迫反应等相关的蛋白。本文利用生物信息学手段,系统研究了雷蒙德氏棉(Gossypium raimondii)DnaJ蛋白的数目、分类、染色体定位、亚细胞定位、进化以及在旱地棉(Gossypium aridum)和克劳茨基棉(G. klotzschianum)盐胁迫下的表达模式。结果显示:雷蒙德氏棉基因组有119个DnaJ蛋白,长度从73个氨基酸到2574个氨基酸不等;在13条染色体上不均匀分布,且具有不同的亚细胞定位;DnaJ结构域大致被分为9个小组,每个小组都有与拟南芥同源的基因;盐胁迫下,鉴定到旱地棉和克劳茨基棉共同差异表达的DnaJ基因3个,在旱地棉盐胁迫整个过程中差异表达的基因2个。雷蒙德氏棉DnaJ基因家族的鉴定和分析,将为进一步研究DnaJ基因家族的功能奠定一定的基础。
  • 耿计彪, 张民, 李成亮, 郑文魁, 田晓飞
    棉花学报. 2015, 27(5): 401-407. https://doi.org/10.11963/issn.1002-7807.201505003
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    通过盆栽试验,研究了硫加树脂包膜尿素(PSCU)和树脂包膜尿素(PCU)2种控释氮肥及普通尿素对棉花产量及土壤养分变化的影响。结果表明:控释氮肥一次基施较等氮量普通尿素一次基施子棉产量显著增加6.78%~28.91%,但与等氮量尿素基施40%加追施60%处理产量差异不显著。基施控释氮肥较尿素增加了棉花铃重,但对衣分和单株成铃数没有显著影响;且显著提高了盛花期和始絮期土壤中的硝态氮和铵态氮含量,同时也显著提高了初花期和盛花期土壤中的速效钾含量,但不同处理间有效磷含量差异不显著。因此,在盆栽条件下,控释氮肥一次基施既可满足棉花全生育期对氮素的需求,又在保障产量的前提下减少了追肥次数。
  • 陈静, 刘连涛, 王亚菲, 孙红春, 张永江, 李存东, 路战远
    棉花学报. 2015, 27(5): 408-416. https://doi.org/10.11963/issn.1002-7807.201505004
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    以鲁棉研28号为试验材料,不施氮肥为对照,在大田条件下研究低氮(120 kg·hm-2)、中氮(240 kg·hm-2)、高氮(480 kg·hm-2)处理对棉株上部果枝“铃 ̄叶系统”的形态和生理生化效应。结果表明:1)中氮和高氮显著增加棉花上部果枝的长度、叶面积,高氮显著降低上部果枝近远端直径比;2)与对照相比,中氮上部果枝铃对位叶的叶绿素含量、可溶性蛋白含量显著增加,上部果枝棉子的可溶性蛋白含量也显著提高;3)中氮棉花果枝内外围铃重最大,结铃后期显著大于对照。氮肥提高棉花上部果枝的纤维品质,以中氮内外围棉铃的纤维品质最优。表明施适量氮肥能增强棉花上部果枝的“源 ̄库”协调性。
  • 戎福喜, 汤丽魁, 唐媛媛, 李志博, 赵瑞海, 雷军, 魏亦农
    棉花学报. 2015, 27(5): 417-426. https://doi.org/10.11963/issn.1002-7807.201505005
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    以海陆渐渗系13-1×辽棉12组配的195个单株的F2群体为作图群体,利用SSR(Simple sequence repeat)标记和JoinMap3.0软件构建遗传连锁图谱,构建的遗传连锁图谱包含39个多态性标记、13个连锁群,该图谱总长1174.4 cM,覆盖棉花基因组的26.7%,利用IciMapping完备区间作图法对F2:3家系进行相关性状的QTL定位,共检测到30个叶绿素荧光参数、7个叶片干物质含量、6个叶面积指数、1个叶绿素含量的QTL位点,分布在8条染色体上,在同一染色体共标记区间内存在多个性状的QTL,部分位点加性遗传效应来自同一亲本,与干物质含量、最大光化学效应相关的QTL位点在3条染色体上不同标记区间内重复出现,与叶面积指数、最大光化学效应相关的QTL位点在4条染色体上不同标记区间内重复出现,表现出遗传上的一因多效或基因连锁效应,可用于高光效聚合育种。
  • 张合理, 罗宏海, 李璐, 张亚黎, 张旺锋
    棉花学报. 2015, 27(5): 427-434. https://doi.org/10.11963/issn.1002-7807.201505006
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    在新疆膜下滴灌大田条件下,选用新陆早43号和新陆早45号2个棉花品种,测定不同产量水平棉田棉株根系生物量及其空间分布、地上部生物量、根冠比等,分析滴灌棉花产量形成过程中根、冠生物量的累积特征。结果表明:与一般产量棉田及中低产棉田相比,高产棉田在整个生育期根系生物量较高、中下层根系分布比例较大,棉株总生物量、地上部生物量、棉铃生物量均较高,根冠比较低;产量构成因子表现为总铃数较多、铃重较高。高产棉花由于其生物量快速累积起始时间较早、累积速率快,进而棉株根系生物量、总生物量累积多。因此,根据参试棉花品种的生育特点,在适期早播促生育进程提前、前期营养器官稳健生长的前提下,采取水肥后移或适当推迟停水时间,可适度增加棉花中下层根系分布,降低根冠比,提高光合产物向棉铃的分配比例,增加铃重,进一步提高棉花产量。
  • 苏志峰, 杨文平, 杨珍平, 杜天庆, 郝教敏, 孙敏, 高志强
    棉花学报. 2015, 27(5): 435-444. https://doi.org/10.11963/issn.1002-7807.201505007
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    为探求生土地当年最佳施肥方式,快速提高棉花地上部生产力并改良根干物质质量垂直分布,试验连续2年以黄土母质生土为供试土壤,采用根管土柱法,研究不同肥料(N,P,NPK,有机肥,不施肥对照(CK))、不同施肥深度(0~20 cm,40~60 cm,80~100 cm土层)对棉花(Gossypium hirsutum)茎叶干物质质量、棉铃干物质质量及根干物质质量垂直分布的影响。结果表明,所有处理中,以有机肥深施40~60 cm处理的茎叶和棉铃的干物质质量最大,其次为NPK肥深施40~60 cm处理,二者差异显著(P<0.05);以含P肥深施40~60 cm处理的根干物质质量较大,且40 cm以下根层的分布比例较大;所有处理均以0~20 cm层的根分布比例最大,约占0~100 cm总根干物质质量的40%~80%。总的来看,当年生土地棉花冠 ̄根系统的最佳肥料运筹是有机肥深施40~60 cm。
  • 李书田, 邢素丽, 崔荣宗, 张炎
    棉花学报. 2015, 27(5): 445-453. https://doi.org/10.11963/issn.1002-7807.201505008
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    2012―2013年在山东平原县、河北威县、新疆昌吉市代表性棉田上采集土壤(0~20 cm)和棉花样品,分析北方棉区土壤钾素状况、供钾能力及其与棉花产量和纤维品质的关系。结果表明,平原、威县、昌吉棉田速效钾含量平均分别为217、128、232 mg·kg-1,供钾能力平均分别为128.2、105.1 、213.6 kg·hm-2,每生产100 kg皮棉棉花地上部分别吸收K 9.77、7.82、12.25 kg。不同棉区土壤速效钾含量与皮棉产量和地上部吸钾量相关性不同,在平原和昌吉,当土壤速效钾含量分别小于123 mg·kg-1 和220 mg· kg-1时,与皮棉产量和地上部吸钾量具有显著正相关。3个植棉区棉花的吸钾量与子棉产量、皮棉产量都呈显著的正相关。棉花地上部吸钾量、纤维吸钾量和纤维含钾量与纤维品质指标的相关性不同地点差异大。
  • 路艳艳, 张民, 田晓飞, 耿计彪, 李成亮, 马金昭, 杨杰
    棉花学报. 2015, 27(5): 454-462. https://doi.org/10.11963/issn.1002-7807.201505009
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    2013―2014年采用盆栽试验研究了不同种类及浓度的铜基营养保护剂对棉花生长、产量及防病效果等的影响。结果表明:4种铜基营养保护剂在喷施质量浓度为1 g·L-1和2 g·L-1时,与喷施清水相比,皮棉产量分别增加4.22%~13.38%和21.89%~38.36%;增加了棉株地上部干物质质量,最高达23.96%;降低了棉花病情指数26.75%~40.91%和22.78%~37.78%,但处理间差异不显著。因此,在棉花上喷施铜基营养保护剂既可促进棉花生长,增加棉花产量,又可提高棉花的防病效果。
  • 刘涛, 陶瑞, 李君, 褚贵新, 梁永超, 雷军
    棉花学报. 2015, 27(5): 463-468. https://doi.org/10.11963/issn.1002-7807.201505010
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    在田间滴灌条件下,采用单因素随机区组设计,设置CK (不施氮肥)、Urea (尿素) 和 Urea + Nitrapyrin (尿素+氯甲基吡啶) 3个处理,重复4次,分别于2012和2013年研究了尿素添加硝化抑制剂氯甲基吡啶(Nitrapyrin)对棉花生物量、氮素吸收及氮肥利用率的影响。2年试验结果表明,尿素添加氯甲基吡啶随水滴施能增加棉株的生物量、吸氮量及产量,使植株地上部分的生物量和吸氮量较单施尿素分别提高4.1%~5.1%、4.3%~4.4%,皮棉产量提高4.1%~4.4%;其中,茎、叶、蕾花铃的生物量较单施尿素分别增加2.7%~4.5%、14.9%~16.2%和2.5%~3.9%,吸氮量则分别提高0.4%~1.1%、12.2%~16.3%以及2.9%~3.4%;氯甲基吡啶的添加能提高棉田氮肥利用率11.5%~12.5%。研究结果可为应用硝化抑制剂氯甲基吡啶促进滴灌农田氮肥高效利用提供理论依据。
  • 专题与述评
  • 张景霞, 王芙蓉, 高阳, 张军
    棉花学报. 2015, 27(5): 469-473. https://doi.org/10.11963/issn.1002-7807.201505011
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    病毒诱导的基因沉默(Virus induced gene silencing,VIGS)是一种转录后基因沉默现象,是植物体内普遍存在的遗传免疫机制,现已被开发为快速、高效、高通量的反向遗传学技术,在植物基因功能研究中得到广泛应用。近年,利用VIGS技术进行棉花基因功能研究也取得了一定进展。本文对VIGS技术的发展、操作技术的优化进行了综述,尤其总结了VIGS技术在棉花抗病、品质改良、生长发育等基因鉴定和功能研究中的应用进展,并对其应用前景进行了展望。
  • 王新玲, 马小艳, 姜伟丽, 任相亮, 马亚杰, 马艳
    棉花学报. 2015, 27(5): 474-480. https://doi.org/10.11963/issn.1002-7807.201505012
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    概述了国内外杂草与棉花竞争作用的研究进展和现状,归纳总结了杂草种类、杂草密度及杂草与作物的不同共生期对棉花产量、生长发育、品质、农事操作等影响。但现有研究主要集中在棉花最终产量和最终生长指标的分析上,而对棉花生长发育动态影响,尤其是内在机制的研究还比较少。因此,进一步细化研究棉花生长发育动态的形态指标和生理生化指标及与环境之间的关系,才能全面分析杂草与棉花的竞争作用,探明棉花响应杂草竞争胁迫的内在机制。
  • 杨修一, 田晓飞, 张娟, 耿计彪, 张民, 李成亮
    棉花学报. 2015, 27(5): 481-488. https://doi.org/10.11963/issn.1002-7807.201505013
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    氮素是棉花生长发育所需的主要元素,而控释氮肥能够依据棉花对氮素的需求控制氮素释放,保证了棉花的高质稳产,提高了氮素利用效率,加快了棉花高产高效简化栽培技术的发展,也在一定程度上减轻了环境污染。本文综述了控释氮肥的概念和类型,以及施用控释氮肥对棉花产量、品质、生理特性和土壤氮素变化等影响的研究概况,并且提出控释氮肥在棉花上应用存在的问题和进一步的研究方向及展望。
  • 研究简报
  • 燕树锋, 刘海芳, 铁双贵, 祝水金
    棉花学报. 2015, 27(5): 489-493. https://doi.org/10.11963/issn.1002-7807.201505014
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    以G6-1至G6-19等19个转基因抗草甘膦除草剂棉花种质为材料,以其非转基因背景亲本中棉所49为对照,研究EPSPS外源基因导入对陆地棉农艺性状和纤维品质的影响,结果表明外源基因的导入对棉花纤维上半部平均长度、马克隆值、断裂伸长率和断裂比强度等品质性状有显著影响;对于棉花衣分和铃重等农艺性状亦有显著的影响,衣分变异范围为30.5 %~42.7 %,T1和T2相关性分析表明衣分的变异为可遗传性变异,铃重最高为6.5 g,最低为4.6 g,两者相差40 %。因此,转基因棉花育种研究不仅要注重目标性状的转育,还要注重非目标性状的筛选。
  • 本社
    棉花学报. 2015, 27(5): 494-494.
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