植物激素对促进棉花种间杂种胚胎发育的效果

本文报道了陆地棉和中棉间正、反交时,喷施植物激素(GA_3、NAA)后,对杂种胚胎发育的影响。观察发现:1.外源激素对棉花授粉受精速度的影响不显著。2.陆地棉×中棉时,外源激素显著提高了有胚胚珠百分率。胚体大小也显著增加。3.中棉×陆地棉时,外源激素能明显地促进胚的分化,使一部分杂种胚的分化接近正常状态。4.喷施外源激素是克服种间杂交不亲和性的有效途径。这是由于外源激素促进了胚乳发育的缘故。     

陆地棉与斯特提棉的种间杂种及其色素腺体性状的遗传研究

用陆地棉（G．hirsutumL,AD染色体组;2n＝52）的不同色素腺体基因型与澳洲野生二倍体斯特提棉（G．sturtianumWillis;C染色体组,2n＝26）进行种间杂交,得到4个带不同色素腺体基因的（陆地棉×斯特提棉）F1种间杂种。种间杂种植株总体性状介于两个棉种之间,全株光滑无毛,表皮上有一层较薄的蜡质层,花大,深红色。不同色素腺体基因对种间杂种种子和F1植株色素腺体性状有较大的影响,其中gl2gl2gl3gl3和Gl2Gl2gl3gl3与斯特提棉杂交产生的种间杂种具有种子无色素腺体而植株有色素腺体的特性,只是用gl2gl2gl3gl3配制的种间杂种F1植株的色素腺体较一般有色素腺体陆地棉显著稀少。用gl2gl2Gl3Gl3和Gl2Gl2Gl3Gl3配制的种间杂种种子和F1植株均有色素腺体。研究结果初步表明,控制斯特提棉的子叶色素腺体延缓形成性状的基因对陆地棉无色素腺体基因（gl2gl2gl3gl3）和有色素腺体基因之一（Gl2Gl2）为显性上位,对陆地棉另一有色素腺体基因（Gl3Gl3）为隐性上位。     

棉属栽培种与野生种杂交的不亲和性

本文研究了棉属栽培种与野生种杂交的不亲和性,试验材料涉及5个染色体组,包括2个栽培种(陆地棉和中棉)和5个野生种(戴维逊氏棉、瑟伯氏棉、三裂棉、阿拉伯棉和比克氏棉)。以陆地棉作母本,异己花粉管在花柱中生长缓慢,有花粉管胚珠低于10%,陆地棉×戴维逊氏棉杂种胚在子叶期坏死。以中棉作母本,不亲和性主要表现在受精后的胚胎发育过程中。     

异源多倍体杂种棉的研究

异源多倍体化是植物进化的重要因素之一.棉属植物有四个栽培种,即草棉(Gossypium. herbaceum)2n=2x=20、亚洲棉(G.arboreum)2n=2x=26、陆地棉(G.hirsutum)2n=4x=52、海岛棉(G.barbadense)2n=4x=52.其中四倍体栽培种是由两个二倍体棉种通过种间杂交、自然加倍而来的.四倍体栽培种在生长势、抗逆性以及农艺性状等方面均比二倍体栽培种优越.但是,随着倍性的增加,这种优越性具有一定的限度.因此,研究棉属植物最适染色体倍性,在棉花遗传理论研究与育种实践中,均具有重要意义.     

棉属二倍体野生棉与四倍体栽培棉种间杂交的胚珠培养

用棉属二倍体野生种与四倍体栽培种陆地棉杂交及四倍体栽培种海岛棉、陆地棉与二倍体栽培种亚洲棉杂交,以陆地棉自交作对照。将杂交和自交授粉后2天(部分材料为1天)的胚珠在液体培养基上进行飘浮静置暗培养。培养50—70天,7个杂交组合及2个自交品种的胚珠均获得一定频率的胚(包括成熟和不成熟胚)及成熟胚萌发的苗。其中陆地棉与澳洲野生棉、阿拉伯棉、亚洲棉、海岛棉与亚洲棉等4个杂交组合已得到杂种一代植珠。试验结果表明,同一组合的胚珠,在不同的培养基上获得胚的频率和胚萌发率有明显差异;不同组合的胚珠,在同一培养基上培养的结果也不一致。陆地棉X亚洲棉、海岛棉×亚洲棉两个组合授粉后1天的胚珠培养也获得一定频率的胚发育。     

三种野生和四个栽培棉种的核型研究

作者对棉属 D 组的瑟伯氏棉(Gossypium thurberi)、戴维逊氏棉(C.davidsonii)、雷蒙德氏棉(G.raimondii)、A 组的草棉(G.herbaceum)、中棉(G.arboreum)、AD 组的陆地棉(G.htrsutum)和海岛棉(C.barbadense)等7个种的核型进行了研究。各个种的核型可简式为:瑟伯氏棉2n=2x=26=24m 2Sm(2SAT);戴维逊氏棉20=2x=26=20m 6Sm(4SAT);雷蒙德氏棉2n=2x=26=20m 6Sm(2SAT);草棉2n=2x=26=18m 4Sm 4St(4SAT);中棉2n=2x=26=18m 6Sm(2SAT) 2St(2SAT);陆地棉2n=4x=52=32m 18Sm(4SAT) 2St(2SAT);海岛棉20=4x=52=38m 12Sm(2SAT) 2St(2SAT)。此外,作者对四倍体种的 A 组和 D 组的供体问题进行了讨论。     

棉花种间杂交技术创新及育种程序的建立

创立的棉属种间杂交新方案对克服杂交不孕及F1不育性取得重大进展;获得了栽培种间(4n与2n)70个组合及陆地棉与14个野生棉种间大批量的高代种质资源,并已育成8个新品种,4个来自陆地棉×中棉,另外4个来自陆地棉与4种野生棉的杂种,为我国首次育成,其中石远321(冀棉24)为近年来国家区试中增产幅度最大的新品种,3年累计推广933.3×10³ hm².建成了有效的种间杂交育种体系.     

田间条件下海岛棉和陆地棉花铃期叶片光保护的机制

研究海岛棉(Gossypium barbadense)和陆地棉(G. hirsutum)两个棉花栽培种的光合作用特性, 探讨两个栽培种光合机构的光抑制以及防御保护机制, 以期为新疆棉花高光效品种选育和高产高效栽培实践提供理论基础。在新疆生态气候条件下, 系统测定了海岛棉和陆地棉的叶片运动、叶片接受光量子通量密度(PFD)、叶片温度、叶绿素荧光参数、气体交换参数和光呼吸速率的日变化。研究结果表明: 陆地棉叶片的“横向日性”较强而海岛棉较弱, 导致海岛棉叶片接受PFD较低, 但其叶片温度较高。海岛棉叶片的光合速率和气孔导度均显著低于陆地棉。在8:00-10:00 (北京时间, 下同)海岛棉叶片的光呼吸速率略低于陆地棉, 其余时间段海岛棉和陆地棉叶片的光呼吸速率相似。不同栽培种间, 叶片的最大光化学效率和实际光化学效率的日变化均无明显差异。除14:00-16:00以外, 海岛棉叶片的表观电子传递速率和光化学猝灭系数均显著低于陆地棉。8:00以后, 海岛棉叶片的非光化学猝灭显著高于陆地棉。因此, 在新疆生态气候条件下, 海岛棉和陆地棉叶片“横向日性”运动能力和气孔导度的差异导致叶片所处的光温环境不同, 同时造成海岛棉叶片的碳同化能力较低。为阻止光合电子传递链的过度还原, 减轻光合机构的光抑制, 陆地棉叶片主要通过光合机构的电子流途径耗散激发能, 而海岛棉叶片通过热耗散途径和相对较高的光呼吸能力来耗散激发能。     

陆地棉与拟似棉异源六倍体的合成与性状鉴定

远缘杂交及多倍化是棉花种质创新的重要途径,通过陆地棉与野生拟似棉远缘杂交并加倍获得可育的杂种后代,为利用拟似棉中的优良基因拓宽陆地棉的遗传多样性提供理论依据和新材料。本研究以陆地棉为母本、拟似棉为父本杂交合成F1并采用秋水仙素进行染色体加倍,获得异源六倍体植株,对其进行形态学（叶片表型）、细胞学（气孔密度、气孔长度、保卫细胞对中叶绿体数、花粉粒直径）、生理生化指标（SOD、POD、CAT、可溶性蛋白及叶绿素荧光参数指标）鉴定。通过流式细胞鉴定筛选出了3株六倍体植株。六倍体与三倍体及亲本性状统计结果显示,六倍体叶形指数与陆地棉无显著差异,说明六倍体叶形整体偏向陆地棉,而三倍体远缘杂种更多偏向父本拟似棉,六倍体叶面积及气孔长度增大、保卫细胞中叶绿体数显著增多;六倍体花的表型性状介于双亲之间,花粉粒直径大于三倍体呈极显著差异,六倍体正常花粉粒比为73.25%,三倍体正常花粉粒比为51.13%,说明六倍体育性在恢复;六倍体叶片中SOD、POD、CAT及可溶性蛋白含量显著大于其他世代;六倍体较其他世代最大荧光产量Fm差异显著,初始荧光Fo、叶片可变荧光Fv、原初光能转化效率（Fv/Fm）、PS ...     

基于SSR标记的陆地棉早熟相关种质遗传多样性分析

丰富的遗传变异对于提高作物的环境适应性和遗传改良进度至关重要。为了解我国早熟陆地棉种质资源遗传多样性,本研究利用136对SSR引物对186份陆地棉材料(96份早熟陆地棉材料和90份中、晚熟陆地棉材料)进行了遗传多样性分析,共检测到等位基因变异355个,平均2.61个。在早熟棉材料中,有134对多态性SSR引物扩增出341个条带,平均2.54个;中、晚熟材料中有133对多态性SSR引物,扩增出345个条带,平均2.59个。早熟棉材料的位点多态性信息含量(PIC)、有效等位基因数(Ne)、基因型多样性(H')分别为0.684、3.994和1.361;中、晚熟棉材料的PIC、Ne、H'分别为0.668、3.852和1.343。早熟棉材料和中、晚熟棉材料的Jaccard相似性系数分别在0.349~0.935和0.270~0.907之间,平均为0.635、0.666。遗传相似性系数总体平均值接近,但早熟棉变化范围较中、晚熟棉小。用类平均法(UPGMA)进行聚类可将186份材料分成2个类群。总体上来看,供试材料遗传相似性系数较高,说明我国陆地棉早熟相关种质遗传基础狭窄。本研究结果为早熟棉育种亲本选配,早熟棉种质创新提供依据。     

棉花感染枯萎病后过氧化物酶同工酶的变化

利用聚丙烯酰胺凝胶电泳研究了棉花不同品种接种枯萎菌(Fusarium oxysporum f.sp.vasinfectum)后过氧化物酶同工酶的变化。接种后,感病品种(4个)比抗病品种(8个)的过氧化物酶同工酶的活性强,酶带数增多1—2条。这种变化与植株外部表现的症状相一致,即病情越重,酶带数越多。因此,感病植株的同工酶变化可以看作植株内部的“生化症状”。海岛棉、陆地棉和中棉之间,过氧化物酶同工酶存在着明显的差异。高度感染枯萎病的海岛棉同工酶最多(8条),其次为陆地棉的感病品种(7条),再次为陆地棉的抗病品种(6条),不感染枯萎病的中棉同工酶最少(4条)。由于抗病品种与感病品种过氧化物酶对枯萎菌侵染所作出的反应不同,因此,可以利用接种后感病品种比抗病品种产生新的酶带较多的特点,作为筛选棉花抗枯萎病品种的一种技术。     

关于木棉与攀枝花

锦葵科(Malvaceae)棉属(Gossypium)的栽培棉种,大都是一年生品种,但在气候温暖的地带如我国的云南、西康、广西、广东、福建和台湾等地有多年生棉品种的栽培,在这种气候条件下,一年生棉亦能经冬不死,成为多年生状态。多年生棉,不论是海岛棉(G.barba-dense L.)、中国棉(G.arboreum L.)或陆地棉(G.hir-sutum L.),习惯上都称做木棉。后两种在南方虽可变为多年生,但不重要,所以木棉一般指多年生海岛棉而言。此外,我国南部如云南、广西、广东和贵州等地有     

棉花胚珠中的miRNA调控

棉花是世界上最重要的经济作物之一,棉花胚珠表皮细胞特化形成的超长表皮毛即为棉纤维[1,2].棉纤维是人类用以遮身蔽体、御寒保暖的衣物之源.棉花属于锦葵科棉属,共有4个栽培种,即陆地棉(Gossy-pium hisutum)、海岛棉(Gossypium barbadence)、亚洲棉(Gossypium arboreuw...     

陆地棉和海岛棉染色体组型比较

棉花染色体组型的研究,已有人做过工作,如Eduards曾研究了草棉(Gossypium nerbaceum var.africanum)2n=26和两种澳大利亚野生棉(G.bickii;G.sturticanum)2n=26染色体组型;陈瑞阳、聂汝芝、李懋学等人均在这方面做了工作。我们也对陆地棉(G.hirsutum)和海岛棉(G.barbadense)进行了核型分析,结果如下:     

胚乳发育对棉花种间杂种形成的关键作用

本试验检查了陆地棉和中棉正反交情况下胚乳发育的状况,并论证了胚乳发育的好坏对杂种胚的成长起着关键作用。试验表明对杂交铃外施植物激素,能在很大程度上促进胚乳的发育,而胚乳的良好发育又促进了胚的分化和成长。因此,认为从调节杂交铃的内源激素的代谢着手,能够成为克服种间杂交不亲和性的突破口。     

海岛棉与陆地棉叶绿素含量变化的差异研究

以5份陆地棉和4份海岛棉为材料,研究了整个发育进程中陆地棉和海岛棉叶绿素的变化规律之间的差异,结果显示：陆地棉与海岛棉的叶绿素a、叶绿素b和叶绿素a＋b各有不同动态变化规律,其叶绿素a/b在整个发育进程中的变化也有差异。海岛棉与陆地棉的叶绿素a变化趋势有较大差别,陆地棉的叶绿素a含量在6月18日（苗期）最高,峰值出现在8月6日,海岛棉峰值、最大值均在7月4日（现蕾期）;叶绿素b含量表现为陆地棉、海岛棉峰值均在8月6日（花铃期）,但海岛棉平均值高于陆地棉;陆地棉的叶绿素a＋b和叶绿素a曲线相似,海岛棉的叶绿素a＋b和叶绿素b曲线相似;陆地棉叶绿素a/b值表现苗期最大,然后迅速下降,海岛棉a/b值表现普遍低于陆地棉,其变化趋势为前期在7月4日出现峰值,然后下降再升高。实验说明陆地棉和海岛棉叶绿素的合成机制、调控机理可能不同。     

棉属八个种（种系）的细胞质对陆地棉花器性状的影响

以具有草棉、亚洲棉、异常棉、长普棉、哈克尼西棉、海岛棉、陆地棉野生种系莲蓬棉、墨西哥野生棉 细胞质的中棉所7号（陆地棉）同核系为材料，研究了异源细胞质对陆地棉花器性状的影响。结果表明， 除哈克尼西棉饱质系为雄性不育、不形成正常花粉外，其余各系育性正常。在单花花药数上，哈克尼西 棉胞质系比陆地棉胞质系（106枚）增加约20枚， 异常棉和亚洲拓胞质系则分别减少到68枚和75枚， 其余各系均在106枚左右。在花蕾形态性状上，哈克尼西棉胞质系较陆地棉胞质系瘦小，亚洲棉和异常 棉胞质系则较之尖削、瘦长。各可育胞质系与陆地棉胞质系在花粉粒形态、大小上差异不大。     

转基因棉花的Bt基因流

通过两年实验检测转基因陆地棉品种间和海岛棉与陆地棉种间的Bt基因流.将转基因陆地棉国抗12号种植在12m×12m的样方内,周围分别种植非转基因陆地棉品种中棉所12号和海岛棉品种新海13号,在离转基因棉花不同距离选取样点,采集非转基因棉花种子,利用标记选择基因、Dot朎LISA和PCR扩增检测Bt基因流.结果表明在0～6m内陆地棉品种间显示较高频率的基因流,随着距离的增加Bt基因流降低,最大可达36m;提高样方内转基因棉花纯度,仅增加0～3m内基因流,对较远距离基因流无影响.海陆种间Bt基因流在0～6m内比陆地棉品种间低,但Bt基因流随距离增加下降幅度小,最远达72m.因此,在小规模转基因棉花环境释放实验,可选用同种不同品种棉花作为缓冲隔离带,并讨论了棉花转基因逃离至我国棉属种类的可能性.     

棉花组织培养名录

棉花(Gossypium)组织培养工作起步较晚。1971年Beasley首次从陆地棉(Gossypium hirsutum)胚珠的珠孔端诱导出愈伤组织,1983年Davidonis获得第一株体细胞再生植株。近年来,棉花组织培养发展迅速,现已基本建立和完善了棉花组织、单细胞和原生质体三个培养系统;幼胚培养种间杂种以及遗传转化培养系统;幼胚     

棉属种间杂交胚珠的离体培养

棉属(Gossypium)的种间杂交是育种的重要手段之一。通过种间杂交,可将棉属中某些种,尤其是野生种和半野生种的优良特性引入生产上栽培的种,从而创造人们所需要的品质好、抗逆性强的新类型或新品型。这是长期以来育种工作者的愿望。同时,棉属的种间杂交对创造雄性不育系,探索棉属的分类与进化以及对于遗传育种理论的研究都有重要意义。然而,棉属的种间杂交也和其它一些植物一样存在着杂交亲本的不亲和性和杂种后代的不育性。根据胚胎学