海岛棉品种抗黄萎病基因SSR标记的验证及克隆

以陆地棉与海岛棉杂交组合中棉所8号×Pima90-53 F2群体的100个单株和邯208×Pima90-53 F2的131个单株为材料,在条件可控的培养室鉴定抗病性,进行海岛棉黄萎病抗性基因连锁SSR标记(BNL3255-208)分析,进一步检验该标记的应用价值,并对该标记进行克隆、测序。结果表明,2个组合的F2群体中抗病、感病植株比例经x2c适合性测验均符合3∶1分离比例;中棉所8号×Pima90-53 F2的79个抗病单株中有70株检测出BNL3255-208标记,抗病单株中有该标记的百分率为88.6%,邯208×Pima90-53 F2的100个抗病单株中有85株检测出BNL3255-208标记,抗病单株中有该标记的百分率为85.0%。通过回收BNL3255-208片段,并进行克隆和测序,表明该标记是一条长211bp、含10次TG重复的片段,该标记为辅助选育抗病品种奠定了基础。     

棉花抗枯、黄萎病品种苗期耐低钾种质筛选研究

本研究采用蛭石栽培和营养液浇灌的方法,确立棉花品种苗期耐低钾筛选指标,利用这些指标,评价我国88个抗枯、黄萎病棉花品种资源苗期耐低钾能力,并筛选钾素利用率高的优异种质。结果表明,株高、地上部干物重、地下部干物重、总干物重、钾利用率、叶绿素含量在不同钾浓度处理和不同品种之间均存在显著差异,可以作为棉花苗期耐低钾能力的评价指标,而叶面积在不同品种和不同钾浓度处理之间不存在差异。利用筛选出的指标对88个品种进行耐低钾评价,结果供试品种主要被分为耐低钾基因型、耐低钾中间类型和非耐低钾基因型3类,分别包括21个、58个和6个品种。     

转Bt/CpTI基因棉花抗虫性鉴定与筛选

以国内育成和国外引进的52个转Bt/CpTI基因棉花品种(系)为材料,在河北农业大学棉花育种圃种植,采用室内生物鉴定方法,研究供试转基因棉花的棉铃虫抗性和甜菜夜蛾抗性,并进行抗虫性筛选.结果表明:国内育成的品种(系)在棉田二代棉铃虫危害期对棉铃虫的抗性不低于国外引进的品种(系);在三代棉铃虫危害期对棉铃虫的抗性,国内育成的品种(系)还略高于国外引进品种.新棉33B对甜菜夜蛾表现高抗,其他品种抗性一般.转Bt和CpTI的双价抗虫棉对甜菜夜蛾幼虫的抗性不高.根据供试品种(系)的抗虫性鉴定结果,筛选出SGK321等15个在二代、三代棉铃虫危害期对棉铃虫表现高抗的品种(系)和兼抗棉铃虫、甜菜夜蛾的新棉33B.     

我国棉花抗枯黄萎病品种纤维品质遗传改良评价

对我国108个抗枯、黄萎病骨干品种的纤维品质进行了分析,整体表现纤维较长,27mm以下的品种较少;比强度平均值较低,但也有少数高强力品种;马克隆值较大,纤维较粗.20世纪60-90年代抗病育种对纤维品质未明显改进,纤维长度、比强度、马克隆值平均值均无显著增长;但纤维长度类型更加丰富,纤维长度最大值有所增加,最高强力品种的比强度值逐渐提高,90年代品种中有较细纤维类型.从中筛选出纤维长度在33mm以上,比强度在33.2cN/tex以上,纤维整齐度在87.1%以上,马克隆值在3.8～4.3之间的品种各10个,筛选出纤维品质指标综合优良的品种9个.     

黄河、长江流域棉区棉花抗病品种的AFLP分析

选取黄河流域棉区的72个抗病品种和长江流域棉区的29个抗病品种,利用AFLP技术对其进行了遗传多样性分析。结果20对具有多态性的AFLP引物组合在黄河流域棉区的72个品种和长江流域棉区的29个品种上分别扩增出200条和127条多态性带,利用SPSS(11.0)软件计算得到品种之间的平均欧氏距离为4.356(黄河流域棉区)和4．391(长江流域棉区)。在阈值取15．2时,可以将黄河流域棉区的72个品种划分为4个类群(the Huanghe valley groups,abbreviate HVGs),即HVG1、HVG2、HVG3和HVG4,分别包括27、19、10和16个品种;长江流域棉区的29个品种被划分为4个类群(the Changjiang valley groups,CVGs),即CVG1、CVG2、CVG3和CVG4,分别包括14、4、5、和6个品种。通过比较两棉区品种成对欧式距离的最大值、最小值、平均值及成对欧氏距离的区间分布和累积百分率,表明来自黄河、长江流域两棉区的品种遗传多样性水平相近。     

陆地棉XTH基因家族全基因组鉴定及在纤维发育过程的表达分析

本研究从陆地棉TM-1基因组中鉴定出72个XTH家族基因,编码木葡聚糖内转糖苷酶/水解酶(XTH,xyloglucan endotransglycosylase/hydrolase),分别命名为Gh XTH01~Gh XTH72,分析了其基因结构、保守基序、系统进化、理化性质、亚细胞定位,并探究其在棉纤维发育不同时期的表达规律。结果表明,XTH家族基因分布在除At 07、Dt 07以外的24条棉花染色体上,根据系统发育树,将XTH家族基因分为3个亚组;XTH氨基酸序列有3个保守基序,保守性较强;多数XTH蛋白定位在细胞外。根据XTHs在纤维发育不同时期的表达量变化,将其分为4类。通过构建陆地棉与拟南芥XTH氨基酸序列进化树,推测Gh XTH15、Gh XTH28、Gh XTH36、Gh XTH49、Gh XTH59、Gh XTH62、Gh XTH63等基因在棉纤维发育过程中发挥重要作用。通过比较XTH家族基因在不同纤维品质陆地棉品种中的表达差异,推测在优质棉花品种中优势表达基因Gh XTH03、Gh XTH12、Gh XTH17、Gh XTH22、Gh XTH23、Gh XTH28、Gh XTH33、Gh XTH44、Gh XTH46、Gh XTH59等在纤维发育伸长过程中可能发挥着重要作用。上述结果为研究陆地棉XTH基因家族在棉纤维发育中的功能提供了参考依据。