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本期目录
2010年 第22卷 第1期 刊出日期:2010-01-15
  
    研究与进展
    不同凝固剂对陆地棉体细胞胚胎发生和植株再生的影响
    张 巧, 汪静儿, 林 君, 燕树峰, 吴大鹏, 秦 利, 陈进红, 洪彩霞, 祝水金
    棉花学报. 2010, 22(1):  3-9. 
    摘要 ( 1847 )   PDF (504KB) ( 481 )  
    参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
    以陆地棉种质系珂字312和陆地棉标准系TM-1为材料,结合优化的陆地棉体细胞培养体系,系统地研究了琼脂、Gelrite和Phytagel 3种培养基凝固剂对愈伤组织的诱导、胚性愈伤的增殖、体细胞胚状体的发生和植株再生的影响。结果表明,用Phytagel作为培养基的凝固剂,可显著改善陆地棉体细胞培养过程中的褐化问题,并具有提高胚性愈伤组织增殖速度、体细胞胚胎发生和植株再生频率等作用。Gelrite虽也能改善棉花体细胞培养中的褐化问题,但因水化现象严重而影响胚性愈伤组织增殖和体细胞胚状体发生,其效果不如Phytagel。因此,在陆地棉体细胞培养过程中的胚性愈伤组织诱导、体细胞胚状体发生和植株再生过程中,宜用Phytagel作为培养基的凝固剂,而无菌苗培养和愈伤组织诱导仍可以选用琼脂凝固剂。
    棉花GhCCR4基因的瞬时表达研究
    秦 超, 倪志勇, 闫洪颖, 吕 萌, 郝晓燕, 范 玲
    棉花学报. 2010, 22(1):  10-16. 
    摘要 ( 1872 )   PDF (1043KB) ( 523 )  
    参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
    利用棉纤维发育调控基因瞬时表达体系,分析目的基因在棉花纤维发育过程中可能存在的功能。实验构建了由CaMV35S启动子驱动的pGUS-CCR4融合瞬时表达载体,使用基因枪轰击法转化棉花胚珠,确定了转化0 DPA胚珠的最佳条件:轰击压力为1350 psi,轰击距离为9 cm,轰击次数为2次。GUS组织化学染色结果表明,GhCCR4基因在棉花纤维伸长期和次生壁增厚期持续表达。不同发育时期纤维长度测量结果发现,在8 DPA时转GhCCR4基因纤维长度和对照相比没有明显差别,但在27 DPA时纤维长度明显短于对照。纤维透射电镜切片观察发现,转GhCCR4基因的细胞次生壁与对照相比增厚达17 %。
    黄萎病菌诱导下陆地棉抗病品种SSH文库的EST分析
    张纯颖, 王省芬, 张桂寅, 吴立强, 迟吉娜, 李志坤, 马峙英
    棉花学报. 2010, 22(1):  17-22. 
    摘要 ( 1790 )   PDF (488KB) ( 474 )  
    参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
    对已构建的黄萎病菌诱导下陆地棉抗病品种冀棉20 SSH文库的800个阳性克隆进行了检测和筛选,将插入片段大于400 bp的克隆测序,获得非重复克隆的EST序列203条。通过同源比对和序列相似性分析,共有170条ESTs与已知基因同源。将获得的ESTs按比对推测的功能进行分类,主要包括代谢、防御、胁迫、信号转导、核糖体蛋白、细胞结构、细胞发育、能量、渗透调节以及蛋白质合成与分解等10类。功能未知的ESTs也占有不小比例,达16.26%。共发现66条与抗病相关的ESTs,约占全部ESTs的33%。这些与抗病相关的同源序列涉及到与防御、次生代谢、胁迫及信号转导有关的基因,表明当黄萎病菌侵染棉花后,植物体内发生了一系列的反应,抗黄萎病是一个多途径作用的复杂过程。
    棉花阿拉伯半乳糖蛋白基因的克隆、表达与染色体定位分析
    王 磊, 田亮亮, 朱一超, 蔡彩萍, 赵 亮, 张天真, 郭旺珍
    棉花学报. 2010, 22(1):  23-29. 
    摘要 ( 1748 )   PDF (1472KB) ( 468 )  
    参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
    陆地棉李氏超短纤维突变体(Li1li1)是显性单基因突变体,表现为茎秆、叶片卷曲,纤维短至6 mm,其隐性纯合体(li1li1)则表现为株型和纤维发育都正常。对开花后10 d的李氏纤维发育正常材料(li1li1)和超短纤维突变体(Li1li1)胚珠纤维混合体进行mRNA差异显示反转录PCR(DDRT-PCR)分析,获得1条在李氏纤维发育正常材料中上调表达的差异片段。进一步通过5'RACE技术获得全长为621 bp的cDNA,测序及DNA序列的生物信息学分析表明该cDNA片段与拟南芥编码阿拉伯半乳糖蛋白基因AGP14有52%相似性,故命名为GhAGP。表达特征分析表明,该基因在陆地棉根、茎、叶和纤维中组成性表达,在棉纤维中优势表达。基因组序列分析显示,该基因在二倍体棉种非洲棉和雷蒙德氏棉中各有1个拷贝,在四倍体棉种陆地棉TM-1和海岛棉海7124中分别存在2个拷贝,表明A、D亚组中各有1个拷贝。利用本实验室陆地棉遗传标准系TM-1和海岛棉海7124培育的含140个单株的BC1作图群体,将GhAGP基因的2个拷贝分别定位在四倍体棉花部分同源转化群染色体6和染色体25上。
    甜菜夜蛾雄蛾触角内2个细胞色素P450 cDNA 片段的克隆与组织表达分析
    邵刚锋, 董双林, 贺 鹏
    棉花学报. 2010, 22(1):  30-35. 
    摘要 ( 1217 )   PDF (1013KB) ( 559 )  
    参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
    采用反转录多聚酶链式反应(RT-PCR)技术,从甜菜夜蛾Spodoptera exigua (Hübner)雄蛾触角内扩增得到2个P450基因cDNA片段CYP4L15和CYP4L16。序列分析表明,两个片段均具有P450的保守区序列,并且与几种已知参与气味降解的P450具有较高的同源性。通过RT-PCR方法进行的组织表达谱分析表明,2个基因在雄蛾触角和足内高量表达,在头部和胸部低量表达;此外,CYP4L15在腹部还有少量表达。多组织分布特点暗示两个基因可能担负包括气味降解在内的多种功能。
    SNAC1基因作为筛选标记基因用于棉花的遗传转化
    李雪林, 刘冠泽, 聂以春, 郭小平, 张献龙
    棉花学报. 2010, 22(1):  36-41. 
    摘要 ( 1669 )   PDF (686KB) ( 506 )  
    参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
    SNAC1基因作为筛选标记基因,NaCl作为筛选剂,通过农杆菌介导法将SNAC1和GUS基因导入棉花细胞并得到胚性愈伤组织。经过PCR检测证实,外源基因已经整合到棉花基因组中,GUS染色证明GUS基因得到表达。研究了NaCl作为棉花转化细胞的筛选剂在农杆菌介导转化中的应用浓度及方法,即NaCl的筛选浓度在1.1%~1.5%(W/V)之间,在愈伤组织诱导初期适当低一点,随着愈伤组织的生长而加大筛选浓度。由于NaCl不利于胚的分化,经过2~3次继代筛选后要及时去除NaCl以促进胚的分化。
    天然棕色棉查尔酮合成酶基因(GhCHS1)的克隆和实时定量表达分析
    杨会娜, 田新惠, 李艳军, 李明月, 冯鸿杰, 孙 杰
    棉花学报. 2010, 22(1):  42-48. 
    摘要 ( 1179 )   PDF (1394KB) ( 533 )  
    参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
    根据植物查尔酮合成酶基因保守区序列设计引物,以发育18 d的天然棕色棉纤维为材料,用RT-PCR结合RACE技术分离得到了一个查尔酮合成酶基因的全长cDNA(GenBank登录号:EU921263),将该基因命名为GhCHS1。实时荧光定量PCR检测显示,GhCHS1基因在棕色棉纤维细胞中优先表达,且在棕色棉纤维中的表达量远高于其近等基因系白色棉,但是该基因在绿色棉中几乎检测不到。这些试验结果暗示,该基因可能在棕色棉纤维色素形成中发挥重要作用。
    磷肥种类和用量对土壤磷素有效性和棉花产量的影响
    陈波浪, 盛建东, 蒋平安, 刘永刚
    棉花学报. 2010, 22(1):  49-56. 
    摘要 ( 1577 )   PDF (536KB) ( 528 )  
    参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
    田间试验研究了两种磷肥不同用量对土壤磷素、棉花全生育期磷素的有效性以及棉花产量的影响。结果表明:增施磷肥能增加棉田土壤速效磷、全磷含量、磷素活化系数以及棉花产量,土壤速效磷和磷素活化系数平均比对照处理增加302%和180%。同时,也能增加棉花对磷素的吸收和干物质的积累。但过量施用磷肥并不能显著增加棉花产量、吸磷量和干物质积累量。棉花对磷素的吸收和干物质积累以施磷量150 kg·hm-2最优。两种磷肥比较显示,重过磷酸钙对棉田速效磷含量和磷素活化系数的贡献高于磷酸二铵,分别比磷酸二铵高244%和325%。
    棉花盲蝽象预报方法研究与应用
    吴 昊, 段沙丽, 张玲芳, 刘定忠, 鲁速明
    棉花学报. 2010, 22(1):  57-62. 
    摘要 ( 1545 )   PDF (621KB) ( 497 )  
    参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
    小波分析表明,近28年来鄱阳湖北部棉花盲蝽象发生等级存在着明显的5年与6~8年的振荡周期。其中,1990-1998年尺度为5年的主周期很明显,1990年以前尺度为7~8年的主周期较明显,1999-2008年显现明显的6~7年主周期。这也表明棉花盲蝽象的发生、消长存在着“年际生态后续效应”(即前、后年之间存在着一定的因果关系)。对比分析与相关分析表明:棉花盲蝽象的发生与冬季气候背景及中短期气象条件存在着显著的相关性。基于上述研究,通过逐步回归建立了棉花盲蝽象长期预报模式与中短期气象条件适宜度预报模式,并通过预报试验获得了在同一农业气候区推广应用的信度依据。
    膜下滴灌条件下根区水分对棉花根系生长及产量的调节
    罗宏海, 朱建军, 赵瑞海, 韩春丽, 张旺锋
    棉花学报. 2010, 22(1):  63-69. 
    摘要 ( 1705 )   PDF (603KB) ( 570 )  
    参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
    在新疆气候生态条件下,选用对土壤水分敏感性不同的棉花品种为试材,采用土柱栽培法,探讨膜下滴灌条件下根区水分对棉花根系生长与活性及产量的调节作用。结果表明:滴水前耕层土壤相对含水量在50%~ 55%、滴水后可保持在70%~75%的根区水分环境下,棉花根系的生长发育进程受到了一定程度的抑制,根系生物量降低,但提高了40~100 cm土层根系分布的比例和根系活力,降低了根冠比,提高了经济系数,最终产量增加。不同品种对滴水量的反应差异较大,新陆早8号在常规滴灌和充分滴灌量下,子棉产量高于新陆早6号;在限量滴灌量下则显著低于新陆早6号。因此,依据不同品种对水分反应的差异,在滴水周期为7~8 d、滴水定额为375~450 m3·hm-2的条件下,结合滴灌棉田土壤水分可控性强的特点,制定相应的灌溉制度,可实现膜下滴灌棉田节水高产高效。
    基于棉花冠层光谱的土壤氮素监测研究
    潘文超, 李少昆, 王克如, 肖 华, 陈 兵, 王方永, 苏 毅, 陈江鲁, 赖军臣, 黄芳德
    棉花学报. 2010, 22(1):  70-76. 
    摘要 ( 1643 )   PDF (547KB) ( 503 )  
    参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
    通过连续2年小区氮肥试验,在棉花不同生育期采集冠层高光谱数据并同步测定土壤氮含量,分析棉花冠层高光谱参数与土壤氮含量间的关系,建立基于植株冠层光谱的土壤氮含量估算模型。结果表明:土壤全氮含量随着施氮水平的增加而增加,且差异显著;基于棉花不同时期冠层光谱构建的14种光谱参量与土壤氮含量间的相关性有显著差异。其中,利用冠层光谱参数P_Area 1100、Depth 980、Area 672、PPR(550,540)建立的土壤氮含量监测模型分别在蕾期、花期、铃期、吐絮期4个关键生育期对土壤氮含量的预测均达到了较高的精度,能够很好地反映棉花土壤氮素营养状况。利用植株冠层光谱参数可以很好地监测土壤氮素营养,说明利用植株冠层光谱方法监测土壤氮含量是可行的。
    不同基因型棉花地上部干物质积累对氮素的响应
    刘绍东, 张思平, 张立祯
    棉花学报. 2010, 22(1):  77-82. 
    摘要 ( 1567 )   PDF (557KB) ( 536 )  
    参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
    选取有代表性的3个棉花品种(美国抗虫棉33B、常规棉中棉所12和抗虫杂交棉中棉所46),在大田试验条件下测定不同施氮处理下(0、90、180、270、360 kg·hm-2)的叶面积指数(LAI)、地上部干物质量和植株氮浓度的动态变化。运用指数线性生长模型对棉花地上部干物质积累过程进行模拟,并用幂函数模拟棉花氮稀释效应。结果表明:(1)棉花地上部干物质增长过程可以用指数线性模型模拟,模型参数能较好地反映基因型和氮肥处理对地上部干物质积累的影响。(2)棉花地上部氮浓度随干物质的增长而降低,模型能较好地反映不同基因型棉花氮素吸收能力的差异。(3)通过对棉花地上部干物质增长和氮稀释效应的模拟分析,认为田间最佳施氮水平为180 kg·hm-2,过量施氮对3个棉花品种的干物质积累和地上部植株氮素吸收增加无明显影响。
    海岛棉单株成铃性状的发育遗传研究
    郭伟锋, 曹新川, 胡守林, 梅拥军
    棉花学报. 2010, 22(1):  83-88. 
    摘要 ( 1573 )   PDF (304KB) ( 499 )  
    参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
    采用包括基因型与环境互作的加性-显性-母体遗传模型,分析了两年的海岛棉7个亲本及其21个F1组合不同发育期的单株成铃数资料。遗传方差分析表明,成铃前期遗传主效应与遗传×环境互作效应所占比例相当;成铃中期加性效应和显性效应的影响降低,显性×环境互作效应及母体×环境互作效应增加;成铃后期遗传×环境互作效应在8月2日上升至最大,之后逐渐下降但仍然起重要作用。控制单株成铃数的基因在成铃前期到7月17日表达比较活跃。同一遗传效应的非条件遗传相关多为显著的正值,而条件遗传相关则检测到显著负值与正值。两种分析方法的结合能充分阐明海岛棉成铃发育中的基因活动特点。结果表明:海岛棉单株成铃性状的发育遗传特点与陆地棉存在差异。
    基于环境互作的加性-显性-加加上位性模型的多环境指数选择
    张文英, 徐海明, 朱 军
    棉花学报. 2010, 22(1):  89-封三. 
    摘要 ( 1623 )   PDF (383KB) ( 527 )  
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    适应性和稳定性是优良品种所必须具备的基本条件。在多个环境下对多个性状进行选择一直是一个悬而未决的难题。基于加性-显性-加加互作以及它们和环境互作的遗传模型,本文提出了两类选择指数:普通选择指数和考虑基因型与环境互作的选择指数(环境互作选择指数)。其中普通选择指数可用于具有广泛适应性品种的选择,环境互作选择指数则可用于具有特定环境适应性的基因型的选择。对于自花授粉作物,本文提出了两类育种值,即普通育种值和基因型与环境互作育种值。其中,普通育种值包括上位性效应和加加上位性效应,基因型与环境互作育种值包括加性、加加上位性与环境的互作效应。应用混合线性模型估算选择指数构建中涉及的方差-协方差分量。以一组陆地棉双列杂交设计试验作为实例,演示了所提出的选择指数的构建过程。本文提出的指数选择方法可望为多环境下多个性状同步选择提供一条有效的途径。