2015年, 第27卷, 第6期　刊出日期：2015-11-15

  

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研究与进展
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  陆地棉花器官耐高温性的评价指标研究

  宋桂成, 王苗苗, 陈全战, 张培通, 唐灿明

  棉花学报. 2015, 27(6): 495-505. https://doi.org/10.11963/issn.1002-7807.201506001

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  陆地棉花器官发育与棉铃发育及产量形成有密切关系。高温对棉花柱头花粉原位萌发及雄蕊特征的不良效应研究相对较少，本试验以11个陆地棉品种(系)为材料，检测田间高温天气发生前、发生后的花粉萌发率、花药开裂率、花丝和柱头长度，以及模拟高温下花柱内花粉管数量和花药细胞学结构。结果表明：田间高温下，科1053、泗棉4号、湘杂棉3号父本等品种的花药开裂率和花粉萌发率显著高于其他品种，品种间花柱与雄蕊群长度比、花丝长度差异不显著。高温结束后，品种间各性状差异不显著。模拟高温下，科1053、泗棉4号、湘杂棉3号父本等品种的花柱内花粉管数量显著高于其他品种，花药内畸形花粉粒较少。高温模拟的结果与田间一致。花药开裂率和花粉萌发率可作为耐高温筛选的主要指标，而花柱长与雄蕊群长度之比、花丝长度可作为辅助指标。高温影响花药细胞发育、花药开裂和花粉活性。本研究为棉花耐高温品种选育提供了新的方法。
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  棉花无腺体近等基因系差异表达基因分析

  姜鹏飞, 陆才瑞, 邹长松, 程海亮, 杨文翠, 冯晓旭, 张友平, 王巧连, 宋国立

  棉花学报. 2015, 27(6): 506-514. https://doi.org/10.11963/issn.1002-7807.201506002

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  为了揭示棉花腺体发育的分子机制，本研究利用RNA-Seq对棉花无腺体性状近等基因系Z12/Z12YW的幼嫩叶片进行转录组测序，寻找差异表达基因。转录组测序结果表明，与有腺体棉Z12相比，无腺体棉Z12YW中共有306个基因表达发生变化，其中282个基因下调，24个基因上调。差异表达基因GO（Gene ontology）功能注释显示，细胞组分、胞外基质组分的功能变化以及细胞杀伤生物学过程在腺体形成过程中发挥重要作用；COG（Cluster of orthologous groups）功能和KEGG（Kyoto encyclopedia of genes and genomes）通路显著性富集发现，棉酚等萜烯物质的合成主要受甲羟戊酸途径上游基因的表达调控。此外，本研究共筛选到13个差异表达转录因子，可能在腺体发育和棉酚合成过程中发挥关键作用。
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  棉花bZIP转录因子基因GhbZIP15的克隆与表达分析

  李月, 许朋斐, 陈全家, 代培红, 刘超, 曲延英, 刘晓东

  棉花学报. 2015, 27(6): 515-523. https://doi.org/10.11963/issn.1002-7807.201506003

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  bZIP转录因子在植物抵御各种逆境胁迫中有重要作用。本研究依据生物信息学分析，采用RT-PCR（Reverse transcription polymerase chain reaction）方法从棉花中克隆了一个bZIP转录因子基因，命名为GhbZIP15（GenBank登录号为KP938299）。该基因cDNA全长1980 bp，其开放阅读框为966 bp，编码321个氨基酸的蛋白，预测分子量为37.1 kD，等电点为7.44。SMART蛋白结构预测发现，该蛋白含有bZIP家族典型的BRLZ碱性结构域和亮氨酸拉链，属于B-zip1家族。系统进化树分析表明GhbZIP15属于bZIP转录因子AREB亚家族，和拟南芥A亚家族的AtbZIP12，AtABF1和AtABF2亲缘关系最近。洋葱表皮细胞中瞬时表达分析表明，GhbZIP15主要定位于细胞核中。RT-PCR分析表明GhbZIP15对干旱、高盐、低温等处理都有一定程度的响应，推测该基因对棉花非生物胁迫的调控起重要作用。
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  棉花远缘杂交创制抗黄萎病新种质

  肖松华, 刘剑光, 赵君, 吴巧娟, 俞敬忠, 喻德跃

  棉花学报. 2015, 27(6): 524-533. https://doi.org/10.11963/issn.1002-7807.201506004

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  本研究通过陆地棉与异常棉、辣根棉、旱地棉、雷蒙德氏棉、黄褐棉等野生棉的远缘杂交和回交等，育成65份陆地棉背景的远缘种质系。农艺性状鉴定结果，这些种质系的株高平均值与陆地棉品种处于相同水平，单株果枝数、单株果节数、单株结铃数、铃重、衣分平均值均低于陆地棉品种，纤维长度、断裂比强度均高于陆地棉品种，马克隆值均低于陆地棉品种。落叶型黄萎病菌系V991人工病圃抗性鉴定结果，从65份陆地棉背景的远缘种质系中获得5份抗黄萎病的棉花新种质系，其中苏远040、苏远045、苏远061病情指数分别为8.33、4.35、7.79，高抗黄萎病；苏远030、苏远034病情指数分别为12.35、13.70，抗黄萎病。追踪陆地棉抗黄萎病新种质系的亲缘关系发现，苏远040和苏远045为陆地棉与雷蒙德氏棉杂交后代，苏远061为陆地棉与黄褐棉杂交后代，苏远030和苏远034为陆地棉与旱地棉杂交后代。这些优质、抗黄萎病新种质的育成，拓宽了陆地棉的遗传基础，为我国棉花抗病新品种选育提供种质材料。
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  基于数字图像的棉花长势空间变异分析

  杨北方, 韩迎春, 毛树春, 王国平, 范正义, 冯璐, 杜文丽, 李亚兵

  棉花学报. 2015, 27(6): 534-541. https://doi.org/10.11963/issn.1002-7807.201506005

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  为了尽快获取棉花长势信息，分析大田棉花长势空间变异特性，采用计算机数字图像处理技术，在常规光照条件下，利用网格取样方法，采集棉花冠层长势数字图像，提取图像色调值H，研究冠层图像H值的空间分布特点以及数字图像H值与相关农艺性状的关系。结果表明，棉花冠层数字图像H值的空间分布具有中度空间相关性，其变异半方差函数模型为球状模型；数字图像H值与LAI有较好的对数关系，决定系数R²= 0.8123；表明群体冠层数字图像H值是可以用来描述棉花田间长势信息的潜在可靠性指标。研究结果将为生产实践提供指导作用，为精准农业田间信息采集与快速检测提供理论依据。
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  棉田土壤酶活性对尿素用量的响应

  李鹏程, 董合林, 刘敬然, 刘爱忠, 孙淼, 李如义, 李亚兵, 张思平, 赵新华, 毛树春

  棉花学报. 2015, 27(6): 542-549. https://doi.org/10.11963/issn.1002-7807.201506006

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  研究棉田土壤脲酶活性对长期不同尿素（酰胺态氮）施用量（纯氮 0、90、180、270、360、450 kg·hm^－2）的响应，以及棉花收获期土壤脱氢酶及土壤蛋白酶活性对尿素施用量的响应。结果表明：土壤脲酶活性随尿素施用量增加而增加，0～20 cm、20～40 cm土层土壤脲酶活性较接近，40 cm以下土层脲酶活性随土层深度增加而降低；土壤脲酶活性与土壤全氮含量、土壤有机质、速效氮含量均呈显著正相关。大田土壤脱氢酶、蛋白酶活性随尿素施用量(纯氮 0～360 kg·hm^－2）增加而增加，施氮450 kg·hm^－2土壤脱氢酶、蛋白酶活性下降。棉田尿素纯氮用量270～360 kg·hm^－2时，土壤脲酶、脱氢酶和蛋白酶活性较高，生产中适当减少尿素用量对3种土壤酶活性无显著影响。
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  陆海渐渗系分离群体（F2）产量和纤维品质性状的QTL定位

  郭丽雪, 石玉真, 李俊文, 龚举武, 刘爱英, 商海红, 巩万奎, 陈婷婷, 葛群, 孙杰, 袁有禄

  棉花学报. 2015, 27(6): 550-560. https://doi.org/10.11963/issn.1002-7807.201506007

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  以优异的海岛棉染色体片段渐渗系MBI7455和MBI7358为亲本，构建F₂分离群体。利用SSR（Simple sequence repeat）标记对亲本的基因型及F₂群体产量和纤维品质的QTL(Quantitative trait locus)进行分析，结果表明母本MBI7455恢复到轮回亲本中棉所45背景的比例为96.70%，共渐渗12个海岛棉片段；父本MBI7358恢复到轮回亲本中棉所45背景的比例为95.60%，共渐渗16个海岛棉片段；F₂群体平均背景恢复率为96.44%，渐渗海岛棉片段平均值为13.42个，纯合片段平均值为3.90个。QTL定位分析，在F₂群体中共检测到26个QTL，其中与纤维品质相关的有19个，表型贡献率为2.52%～13.11%；与产量相关的有7个，表型贡献率为2.93%～11.40%。本研究利用染色体片段渐渗系定位与产量和纤维品质相关的QTL，为棉花分子标记辅助育种奠定了基础。
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  棉仁植酸含量的离子色谱测定方法研究

  陆智辉, 阎君, 辛文慧, 徐晓建, 祝水金, 陈进红

  棉花学报. 2015, 27(6): 561-569. https://doi.org/10.11963/issn.1002-7807.201506008

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  为准确测定棉仁植酸含量，本研究从提取工艺、色谱条件改进等方面入手，优化建立了棉仁植酸含量的快速提取及离子色谱测定方法：棉仁粉样品烘干后用乙醚脱脂，以10 mL 0.66 mol·L^－1的HCl提取，沸水浴1 h，4 ℃震荡12 h，离心分离，取上清液稀释并纯化后上样分析；采用DIONEX ICS-2000离子色谱仪、AG11-HC Guard (4 mm×50 mm)保护柱和AG11-HC Analytical (4 mm×250 mm)分离柱，在30.0 mmol·L^－1的KOH为淋洗液，流动相流速为1.0 mL·min^－1，采样时间为25 min，抑制电流为75 mA，柱温30 ℃，进样量20 μL的条件下进行检测。结果表明，棉仁植酸的回归曲线R²为0.999，在检测浓度内线性关系良好；各项指标相对标准偏差均在5%以内，平均回收率为98.64%～102.31%，检出限（样品中检出待测物的最小浓度）为0.059 μg·mL^－1，定量限（样品中待测物能被定量测定的最低量）为0.196 μg·mL^－1。
研究简报
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  棉花叶绿体基因组全序列微卫星分布规律研究

  蔡小彦, 刘方, 周忠丽, 王星星, 王春英, 王玉红, 王坤波

  棉花学报. 2015, 27(6): 570-575. https://doi.org/10.11963/issn.1002-7807.201506009

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  利用已公布的陆地棉（Gossypium hirsutum）叶绿体基因组全序列测序结果，应用生物信息学软件对其叶绿体微卫星的分布规律进行了全面分析。结果发现，陆地棉叶绿体基因组上共有72个微卫星，主要分布于大单拷贝区和小单拷贝区，且以单碱基微卫星为主，占总数的76.4%；二碱基微卫星占总数的20.8%；三碱基微卫星占总数的2.8%。在单碱基微卫星中，又以A/T重复为主，二者共占单碱基微卫星的92.7%。单碱基微卫星的重复次数以10～12次为主，二碱基微卫星的重复次数以5～6次为主。本研究结果为开发棉属植物叶绿体通用引物提供了理论依据。
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  莳萝子挥发油抗棉花黄萎病菌活性及其作用机理

  杨生强

  棉花学报. 2015, 27(6): 576-582. https://doi.org/10.11963/issn.1002-7807.201506010

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  研究莳萝子挥发油抗棉花黄萎病菌活性和作用机理，为开发植物源防治棉花黄萎病菌农药提供理论依据。采用微量稀释法测定莳萝子挥发油对棉花黄萎病菌的最低抑菌浓度(MIC)，用带毒平板法测定莳萝子挥发油对棉花黄萎病菌菌丝抑制作用。研究莳萝子挥发油对棉花黄萎病菌孢子萌发和生物量的影响。采用碘化吡啶染色法测定莳萝子挥发油对棉花黄萎病菌孢子细胞膜的损坏。结果表明，莳萝子挥发油对棉花黄萎病菌最低抑菌浓度（MIC）为0.625 μL·mL^－1，挥发油对棉花黄萎病菌生物量、孢子萌发和菌丝抑制作用呈浓度依赖关系。由碘化吡啶染色试验结果可知莳萝子挥发油能严重破坏棉花黄萎病菌孢子的细胞膜而达到抑菌作用。
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  除草剂草甘膦对棉田土壤盐化和碱化指标的影响

  姜伟丽, 马小艳, 任相亮, 彭军, 马亚杰, 马艳

  棉花学报. 2015, 27(6): 583-588. https://doi.org/10.11963/issn.1002-7807.201506011

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  为了明确草甘膦对棉田土壤盐碱化趋势的影响，于室内设计试验分别研究了草甘膦不同处理对河南安阳和安徽安庆两地棉田土壤盐化、碱化指标的影响。结果表明，两地土壤经草甘膦处理后，其电导率（EC）、总碱度（TAL）、钠碱化度（ESP）、钠吸附比（SAR）、pH表现出不同的变化，安庆地区土壤盐碱化指标上升趋势明显，在2.5～20 g·L^－1草甘膦处理后随着施药次数和施药剂量的增加而提高；安阳地区土壤的盐碱化指标受草甘膦影响较小，仅在连续4次施药后且在20 g·L^－1高浓度处理下，其EC、TAL和ESP表现出上升趋势。经草甘膦不同处理后，土壤pH虽有上升趋势但变化幅度较小。由此可见，多次使用草甘膦后，虽然两地土壤各项指标的变化都处于非盐化和非碱化范围内，但有上升为盐化和碱化的趋势。
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  水杨酸包衣剂包衣棉种对棉花幼苗抗寒性的影响

  李防洲, 辛慧慧, 周广威, 李哲, 侯振安, 冶军

  棉花学报. 2015, 27(6): 589-594. https://doi.org/10.11963/issn.1002-7807.201506012

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  通过室内砂培试验，研究了不同浓度水杨酸包衣剂包衣棉种对棉花幼苗抗寒性的影响，分析了棉花幼苗低温胁迫前后以及恢复常温叶片细胞膜透性、抗氧化物酶及渗透调节物质对水杨酸包衣剂包衣的生理响应。结果表明：1～10 mmol·L^－1的水杨酸包衣剂包衣处理，能有效减轻低温对棉花幼苗的伤害。棉花幼苗叶片的相对电导率(REC)和丙二醛(MDA)的积累量显著降低，超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)等抗氧化保护酶的活性显著增强，可溶性蛋白、可溶性糖、游离脯氨酸等渗透调节物质的含量显著提高。说明水杨酸包衣剂包衣处理能缓解低温胁迫对幼苗生长的抑制，提高棉花幼苗的抗寒性，并以5 mmol·L^－1的水杨酸包衣效果最好。
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  三种生物质炭对北疆棉田土壤氮素平衡及棉花产量的影响

  黄婷, 倪杰强, 许文霞, 翟勇, 冶军, 侯振安

  棉花学报. 2015, 27(6): 595-600. https://doi.org/10.11963/issn.1002-7807.201506013

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  通过棉花田间试验，研究不同类型生物质炭对土壤的氮素平衡以及棉花产量的影响。试验采用单因素设计，分别设对照（空白土壤）、棉花秸秆生物质炭、玉米穗轴生物质炭、鸡粪生物质炭4个处理，三种生物质炭的施用量均为4.5 t·hm^－2。结果表明，三种生物质炭处理的土壤氮素表观损失量显著降低，进而降低氮素盈余，棉花秸秆生物质炭处理效果最显著；各个处理植株氮素吸收量存在差异，表现为棉花秸秆生物质炭和鸡粪生物质炭大于玉米穗轴生物质炭。棉花产量受生物质炭类型影响显著，鸡粪生物质炭增产效果最好。
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  2015年第27卷《棉花学报》总目次

  本社

  棉花学报. 2015, 27(6): 601-604.

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  中国棉花杂志社关于谨防假冒网站的声明

  杂志社

  棉花学报. 2015, 27(6): 569-569.

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