棉花是我国重要的经济作物和纺织原料，在国民经济发展中具有不可替代的地位。新中国成立以来，棉花常规育种取得了一系列重大成就。随着测序技术、多组学研究以及基因编辑技术的发展，精准、高效的分子设计育种已成为棉花育种的发展方向。文章综述了棉花生产的发展现状，回顾了育种发展历程以及棉花分子设计育种在基因组学研究、纤维发育、抗病和重要性状分子模块挖掘方面取得的进展，并展望了未来分子设计育种的发展方向和路径。

棉花秸秆（棉秆）是棉花生产的副产物，是1种重要的可再生性生物质资源，其综合利用研究对于优化能源结构和实现“双碳”战略目标具有重要意义。由于结构上的差异，玉米、小麦、水稻等秸秆的成功利用方式难以在棉秆上直接重现，而传统的棉秆处理和应用方式会造成资源浪费和环境污染，因此加强棉秆的综合利用研究在提升农业废弃物利用率、改善能源结构、降低环境污染等方面具有重要作用。从提高棉秆综合利用效率的角度出发，介绍了棉秆在还田、饲料化、能源化、基料化、原料化等方面的利用模式，并对未来的发展方向进行了展望，为棉秆的多元化利用提供方法参考和研究思路。

棉花是重要的经济作物之一，在国民经济中占据重要地位。棉籽作为棉花生产中的重要产物，富含优质的蛋白质和油脂。充分挖掘利用棉籽中的蛋白和油分资源，能够在一定程度上缓解粮食安全问题。随着棉籽的综合利用价值不断被重视，有关棉籽营养品质遗传改良等的研究取得了长足的进步。本综述介绍了棉籽蛋白与油分含量鉴定的常用方法，概述了这些性状的遗传特性和影响因素；对棉籽蛋白、油分含量与纤维产量及品质性状之间的相关关系进行分析；收集整理已报道的335个油分含量数量性状位点（quantitative trait locus, QTL）和196个蛋白含量QTL构建了一致性物理图谱；对棉籽蛋白与油分相关合成途径和调控基因等方面的研究进展进行总结，并展望了棉籽营养品质生物育种未来的研究方向，旨在为棉籽营养品质的遗传改良提供参考。

【目的】明确棉蚜2个胰岛素受体基因的序列结构及其在3种有翅型棉蚜翅型分化与发育过程中的表达模式。【方法】基于棉蚜全基因组数据获取2个胰岛素受体基因（insulin receptor 1, AgInR1和insulin receptor 2, AgInR2）序列并进行氨基酸序列分析、系统发育分析，而后对InR1和InR2进行蛋白保守结构域分析以及基序分析。通过实时荧光定量聚合酶链式反应（quantitative real-time polymerase chain reaction, qRT-PCR）技术分析2种胰岛素受体基因在棉蚜孤雌无翅蚜以及3种有翅蚜不同发育时期的表达模式。【结果】理化性质分析结果显示AgInR1和AgInR2均为亲水性跨膜蛋白。系统发育分析结果显示17种昆虫的InR1聚为1簇，14种昆虫的InR2聚为1簇。半翅目蚜科的InR1、InR2分别以极高的自展值聚为一支，亲缘关系较近。保守结构域和基序分析表明棉蚜InR1和InR2保守结构排列较为相似，但相较于AgInR1，AgInR2缺少1个FN3结构域。qRT-PCR结果显示，AgInR1在孤雌有翅蚜、性母、雄蚜这3种有翅蚜的4龄、成虫期的表达量均显著高于同龄期的孤雌无翅蚜，而AgInR2在3种有翅蚜中的表达模式与AgInR1不同。【结论】AgInR1可能参与调控3种有翅蚜在4龄及成虫期的翅发育过程。AgInR2与AgInR1的表达模式不同，可能具有不同的生物学功能。该研究为进一步探究胰岛素信号通路在棉蚜翅型分化中的作用提供理论支持。

【目的】对棉花衣分和铃重进行全基因组关联分析，挖掘相关的候选基因，为通过分子标记辅助选择和分子设计育种提高棉花产量提供遗传基础。【方法】利用300份陆地棉种质资源重测序（10×）数据和3 055 642个高质量单核苷酸多态性（single nucleotide polymorphism, SNP）对2年5个环境及最佳线性无偏预测值（best linear unbiased predictive value, BLUP）的衣分和铃重进行了全基因组关联分析，检测相关的显著关联位点和候选基因。【结果】衣分和铃重在不同环境下存在较广泛的变异，衣分平均变异系数为9.40%，遗传力为92.81%；铃重平均变异系数为11.96%，遗传力为86.67%。不同环境间，群体的铃重呈极显著正相关关系，衣分也呈极显著正相关关系。群体结构分析、主成分分析和系统发育分析将300份陆地棉分为6个亚群，全基因组关联分析共检测到223个数量性状位点（quantitative trait locus, QTL）与衣分相关，89个QTL与铃重相关。对衣分中筛选到的3个稳定的QTL qLP_Gh5.18、qLP_Gh12.43和qLP_Gh17.2进一步分析，发现17个相关候选基因；对铃重中筛选到的2个稳定的QTL qBW_Gh7.5和qBW_Gh19.5进一步分析，发现8个相关候选基因。【结论】在300份陆地棉群体中鉴定到5个稳定的QTL与棉花衣分和铃重关联，挖掘到25个与衣分和铃重相关的候选基因。

棉花是世界上最重要的天然纤维作物，也是我国重要的经济作物和纺织工业原料。果枝夹角是构成棉花株型结构的重要性状之一，果枝夹角的变化直接或间接影响冠层结构、光能时空分布、成铃结构和机采性状。从栽培学和分子生物学的角度对棉花果枝夹角的研究现状进行评述，总结前人的研究成果，探讨棉花果枝夹角研究的趋势，以期为棉花株型育种改良提供参考，进而促进棉花育种工作。

【目的】筛选棉花苗期适宜的氮浓度并研究其对棉花幼苗生长、养分吸收及氮素利用效率的影响。【方法】以华棉3097为材料，设置6个氮浓度0、0.04、0.4、1、4、8 mmol·L^-1 Ca（NO₃）₂，分别记为N0、N0.04、N0.4、N1、N4、N8，在培养液中培养21 d。测定棉花幼苗根系和地上部形态、干物质质量和主要营养元素吸收量及其分配、光合能力、氮素吸收效率及利用效率等指标。【结果】随着氮浓度的增加，棉花幼苗根系及地上部的生长、干物质质量、营养元素累积量、光合能力等均呈先增加后降低的趋势，4 mmol·L^-1 Ca（NO₃）₂是棉花苗期最适宜的氮浓度，其生长最旺盛。棉花幼苗单株氮、磷、钾、钙的最大积累量分别为34.4 mg、6.3 mg、41.6 mg和16.5 mg，比例约为1∶0.2∶1.2∶0.5。氮素吸收效率和利用效率均与根冠比正相关，还与根干物质分配比例、根平均直径、根养分分配比例等变化规律一致，均随氮浓度的增加而降低。在0~4 mmol·L^-1 Ca（NO₃）₂范围内，植株氮钾钙含量、叶片干物质质量和地上部养分分配比例均随氮浓度的增加而提高。【结论】4 mmol·L^-1 Ca（NO₃）₂是棉花苗期最适宜的氮浓度，可显著促进棉花幼苗对氮、磷、钾、钙的吸收。1 mmol·L^-1 Ca（NO₃）₂能提高根系养分分配比例，促进根系伸长与增殖，提高氮素吸收及利用效率。

【目的】探究适于新疆生产建设兵团第七师“宽早优”植棉模式的最佳株距和种植密度，从而为当地建立高产高效的棉花栽培技术体系提供理论依据。【方法】2021―2022年开展田间试验，采用“宽早优”（76 cm等行距，地膜宽2.05 m）种植模式，1膜3行3带。采用裂区试验设计：主区为棉花品种（新陆早61号和K07-12），副区为株距处理（设置5.5 cm、7.5 cm、9.5 cm、11.5 cm、13.5 cm和15.5 cm共6个水平）。研究不同处理对棉花的生育期、农艺性状、叶绿素含量（soil and plant analyzer development, SPAD值）、干物质质量、冠层结构、产量以及纤维品质的影响。【结果】随着株距的增加，供试棉花品种的生育期缩短，单株果枝数、株高、茎粗整体呈增加趋势，第1果枝节位高度呈波动降低趋势。不同株距处理对SPAD值无显著影响。2022年盛花期、盛铃期和吐絮期，随着株距的增大，生殖器官干物质质量呈先升高后降低趋势，叶面积指数呈波动减小趋势，冠层开度呈波动增加趋势。2021年，同一棉花品种在不同株距下的衣分、籽棉产量和皮棉产量均无显著差异。2022年9.5 cm株距配置下，新陆早61号和K07-12的籽棉产量和皮棉产量较高，纤维品质也较好。新陆早61号的纤维品质更加稳定，不同株距处理间的纤维上半部平均长度、长度整齐度指数、马克隆值、断裂比强度和断裂伸长率差异均不显著。【结论】“宽早优”植棉模式下，株距为9.5 cm（理论种植密度为13.85万株·hm^-2）时，新陆早61号和K07-12可获得较理想的叶面积指数与干物质质量，籽棉产量和皮棉产量较高，也可保持较好的纤维品质。

【目的】利用无人机多光谱技术监测棉花冠层叶片的叶绿素含量。【方法】通过无人机获取新疆南疆地区棉花冠层的多光谱图像，选取7种植被指数，利用7种不同的反演方法估算棉花关键生育时期花铃期的叶绿素含量，包括基于线性回归（linear regression, LR）的一元线性回归、偏最小二乘回归（partial least squares regression, PLSR）、岭回归（ridge regression, RR）、最小绝对值收敛和选择算子（least absolute shrinkage and selection operator, LASSO）回归，以及支持向量回归（support vector regression, SVR）、K近邻回归（K nearest neighbors regression, KNNR）、随机森林回归（random forest regression, RFR）。【结果】与线性回归模型相比，RFR、SVR和KNNR算法提高了棉花冠层叶绿素含量估算模型精度，尤其是RFR算法，其模型验证集的决定系数为0.742，均方根误差为1.158 mg·L^-1，相对分析误差为1.969。【结论】利用RFR机器学习方法构建的基于无人机多光谱影像的棉花冠层叶片叶绿素含量估算模型可及时、准确地判断棉花的生长状况，为棉田精准管理提供技术支撑。

【目的】 研究棉花幼苗施用缩节胺（1,1-dimethyl piperidinium chloride, DPC）和一氧化氮供体硝普钠（sodium nitroprusside, SNP）后根际土壤酶活性及细菌群落的变化，探讨与棉花幼苗生长相关的根际生物学指标。 【方法】 采用陆地棉品系A201进行穴盘育苗试验。于棉花1叶1心期分别在叶片均匀涂抹50 mg·L^-1 DPC、500 μmol·L^-1 SNP，以涂抹去离子水为对照。于3叶1心期取根际土壤分析蔗糖酶、脲酶、过氧化氢酶、碱性磷酸酶活性，采用16S rRNA测序技术分析根际细菌多样性。【结果】 DPC和SNP处理显著促进棉花根系生长，显著提高茎粗和植株干物质质量。DPC处理显著提高土壤脲酶和蔗糖酶的活性，SNP处理显著提高土壤蔗糖酶活性但显著降低脲酶的活性，但是DPC和SNP处理均未显著影响过氧化氢酶和碱性磷酸酶活性。DPC处理显著提高髌骨菌门（Patescibacteria）的相对丰度和土壤细菌群落的辛普森多样性指数（Simpson's diversity index），显著降低了绿弯菌门（Chloroflexi）和酸杆菌门（Acidobacteria）的相对丰度以及土壤细菌群落的香农-维纳多样性指数（Shannon Wiener’s diversity index）。冗余分析显示，DPC处理组的酵母菌科（Saccharimonadaceae）、TM7a属细菌的相对丰度比SNP处理组和对照组高；SNP处理组的纤维弧菌属（Cellvibrionaceae）细菌相对丰度高于DPC处理组和对照组；DPC和SNP处理组的根瘤菌科（Rhizobiaceae）细菌的相对丰度高于对照组，硝化螺旋菌科（Nitrospiraceae）和硝化螺旋菌属（Nitrospira）细菌的相对丰度低于对照组。脲酶活性与酵母菌科、TM7a属细菌的相对丰度呈显著正相关关系。【结论】 DPC和SNP能够促进棉花幼苗根系及植株生长，并影响棉苗根际的土壤酶活性及细菌群落结构。

【目的】研究枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）NCD-2与化学杀菌剂复配对棉花黄萎病的防治效果，为防治棉花黄萎病提供理论依据。【方法】以棉花黄萎病致病菌大丽轮枝菌（Verticillium dahliae）强致病力菌株Vd080为研究对象，采用生长速率法测定戊唑醇、氟啶胺、咪鲜胺、代森锰锌和百菌清这5种杀菌剂的毒力；用对峙培养法测定NCD-2对Vd080的毒力；筛选出与NCD-2相容性好的杀菌剂，进一步采用Horsfall法确定菌药复配比例；在室内开展盆栽试验，评价不同复配处理对棉花黄萎病的防治效果（防效）。【结果】5种杀菌剂中咪鲜胺对Vd080的抑制效果最好，其有效中浓度为0.027 mg·L^-1，戊唑醇和氟啶胺的抑制效果次之。NCD-2对Vd080的有效抑制中浓度为2.56×10⁷ mL^-1（菌体浓度，后同）。0.4 mg·L^-1氟啶胺与2.56×10⁷ mL^-1 NCD-2的相容性最好，达到79.19%；2.0 mg·L^-1氟啶胺、0.02 mg·L^-1咪鲜胺次之，二者与2.56×10⁷ mL^-1 NCD-2的相容性分别为71.29%和63.20%。2.56×10⁷ mL^-1 NCD-2与0.4 mg·L^-1氟啶胺、2.0 mg·L^-1氟啶胺和0.02 mg·L^-1咪鲜胺分别按照体积比3∶7、9∶1和1∶1进行复配时，增效作用最强，对Vd080的抑菌效果最好。室内盆栽试验发现，2.56×10⁷ mL^-1枯草芽孢杆菌NCD-2与0.02 mg·L^-1咪鲜胺按体积比1∶1复配时，棉花黄萎病病情指数最低，防效最好（82.81%），具有很好的增效作用（增效系数为23.46）。【结论】2.56×10⁷ mL^-1枯草芽孢杆菌NCD-2与0.02 mg·L^-1咪鲜胺按体积比1∶1复配对棉花黄萎病有很好的防治效果，且具有明显的增效作用。

【目的】解析类钙调磷酸酶B亚基蛋白（calcium B-like protein, CBL）基因GhCBL3-A01在棉花抗黄萎病反应中的功能，为棉花抗病育种提供基因资源。【方法】从棉花基因组数据库获得 GhCBL3-A01基因的同源序列，进行生物信息学分析。采用实时荧光定量聚合酶链式反应（quantitative real-time polymerase chain reaction, qRT-PCR）检测大丽轮枝菌（Verticillium dahliae）、茉莉酸甲酯（methyl jasminate, MeJA）和H₂O₂处理的棉株中GhCBL3-A01基因的表达量变化。利用病毒诱导的基因沉默（virus-induced gene silencing, VIGS）技术研究GhCBL3-A01在棉花抗黄萎病中的功能。通过检测活性氧积累以及相关基因的表达量，初步分析GhCBL3-A01的作用机制。【结果】陆地棉中GhCBL3-A01及其3个同源蛋白均含有3个CBL家族典型的EF-hand结构域。大丽轮枝菌、MeJA和H₂O₂ 处理后，GhCBL3-A01的表达量显著升高。VIGS沉默GhCBL3-A01导致病株率和病情指数显著降低，茎秆维管束褐变程度减轻，有病菌繁殖的茎段数量明显减少，增强了棉株对黄萎病的抗性。GhCBL3-A01基因沉默棉株叶片中活性氧积累增多，防御相关基因PR1、NPR1、PR4和PDF1.2以及茉莉酸信号通路关键基因AOS1、OPR3、MYC2和LOX2的表达量增加。【结论】GhCBL3-A01通过调控防御相关基因、茉莉酸信号通路基因的表达和活性氧积累负调控棉花对黄萎病的抗性，是提高棉花黄萎病抗性的候选基因。

【目的】杀虫剂的交替施用是害虫抗药性治理的主要策略之一，筛选既能有效防治新疆棉蚜又能保护棉田优势天敌多异瓢虫的杀虫剂。【方法】以新烟碱类杀虫剂20%（有效成分质量分数，下同）啶虫脒可溶液剂为对照，评价了50 g·L^-1双丙环虫酯可分散液剂和3种复配制剂（60%氟啶·噻虫嗪水分散粒剂、35%氟啶·啶虫脒水分散粒剂、39%螺虫·噻嗪酮悬浮剂）对新疆棉蚜的毒力和对多异瓢虫的毒性及田间防治效果（防效）。【结果】室内毒力测定结果表明：50 g·L^-1双丙环虫酯对棉蚜的毒力最高（LC₅₀=11.66 mg·L^-1），大于对照杀虫剂20%啶虫脒（LC₅₀=46.48 mg·L^-1），而3种复配制剂对棉蚜的毒力（LC₅₀>70 mg·L^-1）均低于对照杀虫剂。50 g·L^-1双丙环虫酯和3种复配制剂对多异瓢虫的毒性均低于对照杀虫剂20%啶虫脒，其中50 g·L^-1双丙环虫酯、35%氟啶·啶虫脒和39%螺虫·噻嗪酮对棉蚜的毒力明显大于其对多异瓢虫的毒性，对棉蚜具有正向选择性，而20%啶虫脒和60%氟啶·噻虫嗪对棉蚜具有负向选择性。田间药效试验表明：50 g·L^-1双丙环虫酯和3种复配制剂对棉蚜的防效均高于对照杀虫剂20%啶虫脒，药后7 d防效表现为60%氟啶·噻虫嗪>50 g·L^-1双丙环虫酯>39%螺虫·噻嗪酮>35%氟啶·啶虫脒>20%啶虫脒，分别为93.41%、91.22%、89.43%、87.90%和79.72%。【结论】50 g·L^-1双丙环虫酯可分散液剂、35%氟啶·啶虫脒水分散粒剂和39%螺虫·噻嗪酮悬浮剂不仅对棉蚜的田间防效优于20%啶虫脒可溶液剂，而且对多异瓢虫安全性好，建议在新疆棉田交替轮换使用双丙环虫酯、氟啶·啶虫脒和螺虫·噻嗪酮等杀虫剂防治蚜虫。

【目的】研究推迟播期对棉花根系生长发育特征和产量的影响，为黄河流域棉区棉花适期播种提供依据。【方法】2022-2023年在河北农业大学威县试验站开展田间试验，设置常规播期（4月15日）和推迟播期（5月1日）2个处理，分析推迟播期对棉花品种冀农大23号的根系分布、根系生长速率、根冠比、干物质积累量和产量等的影响。【结果】与常规播期相比，推迟播期条件下，棉花根系长度和生物量的最大增长速率分别增加2.92~5.35 cm·d^-1和0.40~0.76 mg·d^-1；深层土壤中棉花根系占比提高，其中30~60 cm土层根系长度占比和根系生物量占比分别增加2.99~3.55百分点和3.94~4.42百分点；生育后期棉株地上部干物质积累量和根冠比无明显差异；根系载荷能力显著降低6.43%~17.69%；2022年籽棉产量无显著差异，2023年单位面积铃数和籽棉产量分别显著增加9.72%和7.66%。相关分析表明，0~60 cm土层根长密度、0~60 cm土层根系生物量密度、根系生物量最大增长速率和30~60 cm土层根系长度占比均与籽棉产量极显著正相关。【结论】黄河流域棉区推迟播期（5月1日）可通过提高棉花根系生长速率、深层土壤中根系长度和根系生物量的占比，增强根系吸收功能以保障地上部干物质的积累，促进棉花高产。

【目的】探究不同生长发育时期棉花叶片中类黄酮次生代谢物的动态变化过程。【方法】取陆地棉品种sGK156苗期、盛花期和吐絮期的叶片，利用超高效液相色谱-串联质谱对棉花叶片中的差异代谢物进行分析，并对类黄酮物质丰度进行检测。【结果】3个不同时期的棉花叶片差异化合物主要富集在黄酮和黄酮醇的生物合成代谢通路；苗期山柰酚-3-O-阿拉伯糖苷、柚皮素的含量显著高于盛花期和吐絮期，盛花期紫云英苷、银椴苷、槲皮素等16种类黄酮化合物的含量显著高于苗期和吐絮期，吐絮期表儿茶素、山柰酚-3-O-芸香糖苷、山柰酚-3-O-巢菜糖苷、原花青素B2、秦皮苷这5种化合物的含量显著高于苗期和盛花期。【结论】本研究分析类黄酮次生代谢物在棉花不同生长发育时期的动态变化过程，发现了在不同生长时期棉花叶片中优势表达的类黄酮代谢物，为进一步研究与利用棉花叶片中类黄酮代谢产物和选育优良棉花品种提供理论基础。

棉花具有明显的杂种优势，具体表现在产量、纤维品质、抗病虫等性状上。杂交种子生产是棉花杂种优势利用中非常重要的一环。近年来，由于人工杂交制种成本逐年提高，简化、高效、低成本的制种技术已经成为未来杂交棉发展的必然趋势。生产实践表明，利用细胞质雄性不育系不仅能简化制种方法还可以节约劳动力成本，目前已成为作物杂种优势利用领域的研究热点。然而，不育细胞质对棉花形态建成、花药发育、产量形成和纤维发育等均有一定影响，并且存在不利于棉花生长发育的负效应，从而限制了“三系”（不育系、保持系和恢复系）杂交棉的进一步推广利用。为此，综述了细胞质雄性不育对棉花主要性状的影响及其负效应产生的分子基础，并初步探讨了克服棉花不育细胞质负效应的潜在途径，以期为生产上选育和改良棉花细胞质雄性不育恢复系和强优势“三系”杂交种提供新思路。

【目的】高温热害是新疆棉花花铃期最主要的气象灾害，严重制约着棉花的安全生产。明确该地区高温热害的演变特征，为科学制定防灾减灾措施提供参考依据。【方法】基于新疆植棉区55个国家基本气象站1961―2022年日最高气温资料以及24个棉花气象观测站1991―2022年棉花开花期、吐絮期观测资料，结合棉花花铃期高温热害监测指标，利用气候倾向率、Mann-Kendall突变检验等分析方法，揭示新疆棉花花铃期不同等级高温热害的时间和空间变化规律。【结果】1961―2022年新疆植棉区花铃期日最高气温、极端高温（日最高气温≥38.0 ℃）和极端高温累计日数呈极显著上升趋势，气候倾向率分别为0.16 ℃·（10 a）^-1、0.07 ℃·（10 a）^-1和0.45 d·（10 a）^-1。新疆各植棉区棉花花铃期高温热害发生的频率和强度均呈增加趋势。1961―2022年东疆亚区96.0%以上的年份发生了不同等级的花铃期高温热害，南疆亚区花铃期轻度和中度热害发生频率分别为88.7%和51.6%，北疆亚区花铃期轻度热害发生频率为64.5%。【结论】新疆植棉区花铃期高温热害发生的频率和强度呈现出“东强西弱，南多北少”的区域性特征。新疆植棉区应注重耐高温棉花品种的选育与应用推广，合理调整棉花种植布局，加强气象灾害监测与预警工作，保障新疆棉花生产安全稳定发展。

【目的】明确施氮对棉花产量及其构成因子的影响，并为氮肥的精量施用及棉花高产提供理论借鉴。【方法】以新疆膜下滴灌棉田为研究对象，采用元分析（meta-analysis，meta分析）和通径分析,研究不同施氮量、施氮方案、气候条件等对棉花产量的综合效应及影响机制。【结果】与不施氮相比，施氮能显著提高棉花产量，增产效应为43.38%。施氮量为360~480 kg·hm^-2时，对棉花的增产效应最大；施氮量超过此范围，棉花产量不再显著增加，本研究推荐的经济施氮量为360~420 kg·hm^-2。基肥20%，追肥80%且按照6%、8%、22%、25%、12%、7%的比例随水滴施6次的施氮方案对棉花的增产效应最大。对于年蒸发量>2 000 mm、年降水量<60 mm、年日照时间<2 864 h、年有效积温>4 000 ℃、无霜期>200 d的地区，且土壤为砂质土、土壤初始有机碳含量<5.8 g·kg^-1、初始速效氮含量≤60 mg·kg^-1的棉田，施氮的增产效应最明显。通径分析结果表明，施氮通过提高土壤硝态氮含量，从而增加棉花叶面积指数，对棉花产量的提升贡献最显著。【结论】建议新疆植棉区施氮量为360~420 kg·hm^-2，采用上述优化方案合理施氮，可以实现膜下滴灌棉田的高产并降低环境风险。

【目的】分析中国棉花产业链韧性水平及影响因素，为棉花产业发展提供参考。【方法】基于韧性理论，从抵御能力、更新能力、恢复能力和政府力量4个维度构建棉花产业链韧性评价指标体系，采用基于熵权法-虚拟最优解逼近理想解排序法和灰色关联度的动态评价模型测度2007―2022年中国棉花产业链韧性水平。采用地理信息系统空间分析技术探讨中国棉花产业链韧性水平的空间演变特征。采用Tobit回归模型探究棉花产业链韧性的影响因素。【结果】2007―2022年中国棉花产业链韧性水平整体呈先升高后降低趋势；2007―2016年为平稳增长期；2017―2021年为加速提升期；2022年韧性水平有所降低，为挑战恢复期。2007―2022年，棉花产业链韧性高值区和较高值区增多，较低值区减少；新疆、甘肃、山东、湖北的棉花产业链韧性水平呈上升态势。对外开放水平和政府财政支持水平对棉花产业链韧性水平有显著正向影响；科技创新水平和交通基础设施水平对棉花产业链韧性有正向影响；棉花价格对棉花产业链韧性具有负向影响。【结论】中国棉花产业链韧性水平总体呈波动上升态势且空间格局变化较大。要继续实施棉花目标价格政策，加大科技创新力度，促进基础设施建设，以不断提升中国棉花产业链韧性。

【目的】克隆Gh_D11G050000基因，解析其在棉花黄萎病抗性反应中的功能和作用机制，为开展棉花抗病分子育种提供理论依据。【方法】利用生物信息学方法分析Gh_D11G050000基因的序列特征和系统进化关系。通过实时荧光定量聚合酶链式反应（quantitative real-time polymerase chain reaction, qRT-PCR）分析该基因的表达模式以及大丽轮枝菌（Verticillium dahliae）侵染后的表达量变化。利用病毒诱导的基因沉默（virus-induced gene silencing, VIGS）技术初步验证该基因的功能。通过转录组测序分析和相关基因的表达量测定初步解析其抗病机制。【结果】Gh_D11G050000与Gh_A11G049600和Gr_11G034620蛋白的亲缘关系最近。qRT-PCR分析发现，Gh_D11G050000在棉花根部的表达量最高；该基因的表达量在大丽轮枝菌侵染后显著增加。Gh_D11G050000沉默植株对大丽轮枝菌的抗性减弱，具体表现为茎秆维管束褐变加重，有病菌繁殖的茎段数量明显增加，病株率和病情指数显著升高。转录组及qRT-PCR分析表明，Gh_D11G050000沉默棉株中茉莉酸、乙烯信号通路和木质素合成途径中相关基因的转录水平降低。【结论】Gh_D11G050000通过影响木质素合成基因、茉莉酸和乙烯信号通路相关基因的表达正调控棉花对黄萎病的抗性。