棉纤维超微结构的研究

应用X射线衍射技术研究了棉纤维的超微结构,其结果是：棉纤维细胞壁微晶区沿纤维轴方向的长度为12．7nm,垂直于纤维轴方向的宽度为6．6nm;沿纤维轴方向的畸变为0．69％,垂直于纤维轴方向的畸变为3．28％。棉纤维在生长过程中其细胞次生壁S2层的平均微原纤螺旋角随花生长天数的增加逐渐减小;纤维素微晶粒间的取向度逐渐增加;花后5－14天结晶度缓慢增加;14－17天陡然增加,17天后极缓慢地趋向稳定值。微原纤螺旋角随果枝位变化自下而上略有增加,随果节位变化由里向外略有增加;微晶取向度随果枝位变化自下而上略有减小,随果节位变化由里向外略有减小。研究表明：棉纤维的宏观品质性状和微观取向参数存在着显著的相关性或呈强相关,并建立了它们间的相关式。棉纤维的品质性状差异主要由取向参数的差异决定。     

低温对棉纤维比强度形成的生理机制影响

通过设置播期试验使棉纤维加厚发育过程(铃龄25~50 d)处于不同的温度条件下,研究低温对棉花纤维比强度形成的内在生理机制影响,为采取调控措施解决目前棉花(Gossypium)生产中存在的晚熟劣质问题提供理论依据。两年试验结果表明:棉纤维加厚发育期24.0 ℃左右的日均温是高强纤维形成的最佳温度,其内在生理机制表现为棉纤维蔗糖合成酶活性最高,β_1,3_葡聚糖酶活性最低,纤维素的累积量和累积速率均明显高于其它低温条件,纤维超分子结构取向参数角较小,处于优化状态,最终表现为纤维比强度亦最大;低于21.0 ℃时即对棉纤维加厚发育相关酶活性产生明显影响,纤维比强度降低。当温度降到15.0 ℃左右时,棉纤维蔗糖合成酶活性显著降低,而β-1,3_葡聚糖酶活性显著升高,同时纤维素累积量和累积速率均显著降低,纤维超分子结构取向参数角明显宽化,棉纤维不能正常发育,不利于高强纤维的形成(铃重仅为3.22 g,纤维比强度仅为15.73 cN·tex^-1)。     

宿生陆地棉经济性状的研究

在引进抗虫陆地棉品种的基础上,对5个品种二年生及其一年生栽培的主要经济性状进行了比较研究。结果显示,二年生棉平均皮棉产量1510.56kg·hm-2,比其一年生棉平均增产14.57%;二年生棉的棉纤维品质性状与其一年生棉的基本一致,部分性状优于其一年生棉。在供试品种中,中928 F1和湘杂棉3号的二年生棉皮棉产量分别为1845.42kg·hm-2,1689.63kg·hm-2,棉纤维品质优良,产量构成因素匹配好,可在冬季无霜或轻霜地区进行二年生栽培并应用于生产。     

粳稻穗角与谷粒性状的相关性及谷粒性状遗传分析

粳稻穗角小的品种产量高而品质差。谷粒性状与产量和品质都有关联。为培育产量与品质相协调的品种提供相关遗传信息, 测定了粳稻直立穗品种丙8979和弯曲穗品种C堡及其重组自交系349个株系的穗角和7个谷粒性状, 分析了穗角与谷粒性状之间的相关性, 并运用主基因+多基因混合遗传模型, 对7个谷粒性状进行了遗传分析。结果表明, 穗角与粒厚、长厚比和宽厚比均无显著相关, 而与千粒重、粒长、粒宽和长宽比均呈极显著正相关。7个谷粒性状均受2对主基因+多基因控制, 2对主基因的作用方式因性状而异。千粒重、粒长、长厚比和宽厚比4个性状以主基因遗传为主; 粒宽、粒厚和长宽比3个性状以多基因遗传为主。     

粳稻穗角与谷粒性状的相关性及谷粒性状遗传分析

粳稻穗角小的品种产量高而品质差。谷粒性状与产量和品质都有关联。为培育产量与品质相协调的品种提供相关遗传信息,测定了粳稻直立穗品种丙8979和弯曲穗品种C堡及其重组自交系349个株系的穗角和7个谷粒性状,分析了穗角与谷粒性状之间的相关性,并运用主基因+多基因混合遗传模型,对7个谷粒性状进行了遗传分析。结果表明,穗角与粒厚、长厚比和宽厚比均无显著相关,而与千粒重、粒长、粒宽和长宽比均呈极显著正相关。7个谷粒性状均受2对主基因+多基因控制,2对主基因的作用方式因性状而异。千粒重、粒长、长厚比和宽厚比4个性状以主基因遗传为主;粒宽、粒厚和长宽比3个性状以多基因遗传为主。     

棉纤维分化起始的分子生物学研究进展

棉纤维的分化起始是棉纤维形态建成的初始阶段,对棉纤维的产量和质量有重要影响。本文对棉纤维细胞起始分化的时空顺序、影响因素以及近年来棉纤维分化起始在分子水平上的研究进展进行了综述,以阐明细胞分化的内在机理,为通过遗传工程途径人为控制棉纤维生长发育、选育优良农艺性状的新种质提供依据。     

134份国外陆地棉种质主要农艺性状与纤维品质性状的遗传多样性分析

为拓宽本地棉花种质基因库,筛选适于作杂交亲本的种质资源,以134份国外棉花种质为试验材料,研究了其主要品质与农艺性状的变异情况、遗传多样性指数、品质性状间的相关性,并以主要农艺与品质性状为指标,对134份种质进行了聚类分析和主成分分析。结果表明,纤维品质性状中整齐度指数的遗传多样性指数(5.16)最高,马克隆值的变异系数(11.96%)最大,农艺性状中霜前衣分的遗传多样性指数(5.42)最高,不孕籽率的变异系数(49.18%)最大,参试种质的遗传多样性丰富;整齐度指数与上半部平均长度、断裂比强度均呈极显著正相关,断裂比强度与上半部平均长度间也呈极显著正相关;10个农艺性状和5个品质性状的主成分分析结果表明,前6个主成分的累计贡献率达75.277%;Ward法聚类将134份参试种质按品质性状分为5类,其中第Ⅱ类群的35份种质棉纤维品质性状表现最好,按农艺性状分为3类,其中第Ⅰ类群的58份种质产量最高。通过综合35份纤维品质优异的种质与58份农艺性状优异的种质筛选出美1870、美1884、FM1830等14份品质与产量俱佳的优异种质。     

低温条件下外源物质对棉株不同部位果枝棉铃纤维比强度的影响

在棉纤维加厚发育期20.0℃的日均温条件下,对棉花6~9果枝(中部果枝)和11~14果枝(上部果枝)1、2果节棉铃及其对位果枝叶分别于花后15 d和30 d,外施C/N比恒定的3种外源物质:(1)6%蔗糖和0.6%谷氨酰胺混合溶液(C+N),(2)6%蔗糖、0.6%谷氨酰胺和2μg.g-16-BA混合溶液(C+N+BA),(3)2μg.g-16-BA溶液(BA),研究低温条件下外源物质对棉株不同部位果枝棉铃纤维比强度的影响。结果表明:花后15 d外施C+N+BA可提高棉花上部果枝铃铃重和衣分,花后15 d3、0 d外施C+N+BA均可提高棉花中部果枝铃铃重和衣分。花后15 d3、0 d外施BA均有利于棉花上部果枝铃衣分的提高。花后15 d、30 d外施C+N、C+N+BA、BA均导致棉花上部果枝铃棉纤维的螺旋角和取向分布角变大,纤维比强度降低,但可优化中部果枝铃棉纤维的螺旋角和取向分布角,提高纤维比强度,且以BA处理效果最佳。     

水稻品种种性研究 V。水稻优质品种主要性状的遗传参数与选择的关系

为改善人民生活和适应国际市场的需要， 稻米品质改良已引起重视。为了了解华南地区 现有水稻优质品种主要性状的遗传趋势，本试 验于1982-1983年以35和41个水稻优质品 种研究12个性状的一些遗传参数，以期为品质 育种在选择上提供参考。     

我国北方冬小麦主要推广品种品质性状研究

在河北保定生态条件下,研究了京、冀,鲁,豫等北方小麦主产省份近年来育成的15个小麦推广品种的16种品质性状和产量表现。结果表明;这些品种可分为2大类,第1类为优质型品种,加工品质表现较好,其中豫麦34表现既优质又高产,中优9507具有突出的优良品质特性;第2类品种为高产型品种,产量高但品质性状较差,不同性状具有各自的遗传变异特点,仍需要通过各种途径扩大和丰富我国小麦育种材料品质和产量性状的变异性,沉降值作为重要品质性状,遗传力较高,与大多数面粉,面团品质参数显著相关,在育种早代选择中应予重视,基于所有品种的相关分析得出产量与沉降值,粉质仪测定参数存在负相关,但以10个优质品种为材料的分析结果表明,产量与品质性状以及品质必状间的不利相关被打破,使对生产有利的性状得到了协调与结合改良。     

In vitro induction of mutation in cotton (<Emphasis Type="Italic">Gossypium hirsutum</Emphasis> L.) and isolation of mutants with improved yield and fiber characters

This paper describes a protocol to develop cotton mutant lines with improved yield and fiber characters. Immature ovules [(15-day post-anthesis ovules (dap)] were irradiated with 10–50 Gy gamma rays and treated with 1–5 mM EMS and SA to investigate the stimulatory effects of mutagenic treatments. During the subsequent field trials, the mutant lines showed significant variations from control lines. Lower dose/concentration of mutagenic treatments effectively stimulate the agronomical characters like early flowering, plant height, number of bolls, yield of seed cotton, ginning percent, seed index, harvest index and fiber characters while exposure at higher dose/concentration results in lowering the value of the parameters. Consequently, we use this approach to induce genetic variability for obtaining novel mutant cotton cultivars. Among the 19 different mutant lines isolated from the study, M7 showed higher morphological variations in terms of yield characters such as plant height, number of bolls, yield of seed cotton, ginning percent and fiber characters. Significant increase in cellulose content was also noted in mutant lines, whereas moderate increase was observed in total fiber units of the mutant lines. The selected cotton mutant lines for cultivars were investigated systematically; these lines significantly increased the potential for agronomical enhancement of cotton yield.     

103份亚洲棉表型多样性分析

对103份分别来源于印度、越南、贵州、广西和云南等不同地域的亚洲棉进行了表型遗传多样性分析。结果发现亚洲棉在质量性状和数量性状上均存在不同程度的遗传多样性;质量性状遗传多样性指数在主茎、叶、花、铃等不同部位表现不同;21个质量性状的多样性指数为0.04~1.01,平均0.57,3个数量性状的多样性指数为1.65~1.96,平均1.82,表明数量性状的遗传多样性大于质量性状。研究发现不同地域的亚洲棉遗传多样性不同,并将这103份亚洲棉聚类到8个组群。     

棉纤维发育过程中细胞壁超微结构变化的研究

应用X射线衍射法研究了棉纤维发育过程中细胞壁超微结构变化的动态规律.其结果是:次生壁S_2层的平均微纤丝螺旋角随花后生长天数的增加而逐渐变小:纤维素微晶粒间的取向度逐渐变大;花后5—14天内,结晶度缓慢增加,14—17天内陡然增加,17天后缓慢趋向最大值.     

棉花数量性状基因定位研究进展

棉花的许多重要性状,包括产量、纤维品质、株型、抗病抗逆性、生理生化等都是数量性状,受遗传和环境因子的共同作用。近年来,随着分子生物学技术的进步,棉花基因组研究得到迅速发展,为棉花数量性状基因（quantitative trait locus,QTL）定位奠定了坚实的基础。概述了近十几年来棉花QTL定位研究及分子标记辅助选择的进展,结合研究实践指出了棉花QTL定位及标记辅助选择存在的问题,并对其发展方向做出了初步探讨。     

棉纤维发育及其相关基因表达调控研究进展

棉纤维的强度和长度是评价棉花品质优劣的重要标准。棉纤维发育是一个高度程序化的调控过程。在纤维发育的各个时期, 均有大量基因参与纤维细胞发育的调控。本文介绍棉纤维细胞发育各个时期的形态结构和生理生化特征以及一些纤维特异性基因表达调控等方面的研究概况和最新进展, 以期能够在细胞和分子水平上了解棉纤维发育的基本生物学过程及其调控机制。     

棉纤维发育及其相关基因表达调控研究进展

棉纤维的强度和长度是评价棉花品质优劣的重要标准。棉纤维发育是一个高度程序化的调控过程。在纤维发育的各个时期,均有大量基因参与纤维细胞发育的调控。本文介绍棉纤维细胞发育各个时期的形态结构和生理生化特征以及一些纤维特异性基因表达调控等方面的研究概况和最新进展,以期能够在细胞和分子水平上了解棉纤维发育的基本生物学过程及其调控机制。     

不同抗虫遗传背景对棉花经济性状的影响

为培育高产、优质、抗病虫的棉花新品种,本实验以一组转基因抗虫棉为材料,对不同类型抗虫棉的经济性状,农艺性状,早熟性,抗红铃虫和抗黄萎病进行了研究。结果表明,转(Bt CpTI)基因抗虫杂交棉新组合667表现为高产,纤维品质优良,高抗红铃虫、耐黄萎病,综合性状好。在参试材料中,双价抗虫棉优于单价(Bt)抗虫棉;杂交抗虫棉优于常规抗虫棉。利用外源抗虫基因转导的棉花新材料为杂交亲本,可以培育出丰产优质的高抗虫的棉花新品种。     

陆地棉优质纤维渐渗系中外源遗传组分的鉴定与分析

鲁原343是一个渐渗了海岛棉优质纤维基因的陆地棉种质,对其渐渗的优质纤维片段进行鉴定,对利用优质纤维渐渗系改良陆地棉品种的纤维品质具有重要意义。本研究以综合性状优良的转基因抗虫棉鲁棉研22号与鲁原343杂交构建作图群体,利用317对SSR引物对鲁原343和鲁棉研22号进行多态性分析,有24对引物表现多态。利用这些引物进一步和TM-1、优质纤维渐渗片段的供体Ash imoun i作比较,初步鉴定出10个SSR位点与海岛棉渐渗有关。利用这些标记分析(鲁棉研22×鲁原343)F2群体的标记基因型和纤维品质性状的关系,6个标记与纤维品质显著相关,涉及到4条染色体。其中与伸长率相关的标记BNL2986(R2=5.87%)和与长度、细度相关的标记NAU751(R2=6.62%,6.01%)同位于16号染色体的连锁群LG1上,标记间距离为17.7 cM;与纤维成熟度相关的标记BNL3590(R2=8.62%)和与成熟度、伸长率相关的标记BNL3971(R2=15.0%,9.79%)位于2号染色体的连锁群LG3上,标记间距离为4.5 cM;与纤维强度相关的标记BNL3279(R2=8.12%)和与细度相关的标记BNL827(R2=13.94%)分别位于LGD02和25号染色体上。     

Phosphorescence quenching as an approach for estimating localization of triplet label in cotton fibers

The method based on the qualitative investigation of chromophore fluorescence (phosphorescence) quenching for instance, by stable nitroxide radical was first used to measure the depth of immersion of triplet label in cotton fiber as a molecular object. The concept of dynamic quenching of fluorescence in solutions and the empirical dependence of the parameters of static quenching between centers with fixed distances were used. The erythrosine triplet labels were incorporated in cotton fibers with subsequent measurement of the efficiency of label phosphorescence quenching and determination of temperature dependence of phosphorescence duration. Using above mentioned approach it became possible for the first time to estimate the depth of immersion of chromophore fragment of the labels (7.4-7.8 A) and study their molecular dynamics in the millisecond range of correlation times. Subtle differences in microstructure and molecular dynamics of the investigated samples were revealed. The proposed approach can be used for investigation of widespread biological and nonbiological objects.