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陆地棉不同纤维发育突变体及其SSR指纹分析

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中国农业科学 2005年第10期38卷 2139-2146页

作者：王素会杜雄明中国农业科学院棉花研究所/农业部棉花遗传改良重点开放实验室中国农业科学院棉花研究所/农业部棉花遗传改良重点开放实验室安阳455004

本研究对3组不同纤维发育突变体的近等基因系,利用SSR分子标记技术,进行了多态性分析及遗传相似性和聚类分析。3组近等基因系分别是:(1)陆地棉遗传标准系TM-1、无绒有絮突变体光子Nn、光子nn、H-154(n2)和毛子NN2-2;(2)无绒无絮突变体徐... 详细信息

本研究对3组不同纤维发育突变体的近等基因系,利用SSR分子标记技术,进行了多态性分析及遗传相似性和聚类分析。3组近等基因系分别是:(1)陆地棉遗传标准系TM-1、无绒有絮突变体光子Nn、光子nn、H-154(n2)和毛子NN2-2;(2)无绒无絮突变体徐州142无絮和徐州142;(3)无绒无絮突变体新乡小吉无絮可能是中棉所12或豫棉4号的突变体。本文SSR分子标记和形态学鉴定表明新乡小吉无絮可能来源于豫棉4号,并从分子标记的角度表明了XZ142w突变体与野生型相比较,具有较多基因突变和遗传差异。研究还表明多态性SSR引物能将相似表现型的突变体聚在一起,这说明种质的表型变异度与SSR聚类分析结果间有很好的吻合度,因而,SSR标记技术是分析种质间遗传差异和遗传多样性的有效方法。

关键词：光子棉 SSR标记指纹图谱聚类分析

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留营养枝棉花根系生长发育与分布规律的研究

棉花学报 1998年第6期10卷 322-328页

作者：张立桢李亚兵王桂平朱巧玲中国农业科学院棉花研究所农业部棉花遗传改良重点开放实验室

棉花根系建成是棉花高产、优质、高效的前提。本文针对留营养枝和整枝棉花在不同的种植方式、不同密度条件下进行了根系生长发育和分布规律研究，结果表明，（１）留营养枝棉花根系生长发育早，一般比整枝棉花早１０～３０ｄ达到根系生... 详细信息

棉花根系建成是棉花高产、优质、高效的前提。本文针对留营养枝和整枝棉花在不同的种植方式、不同密度条件下进行了根系生长发育和分布规律研究，结果表明，（１）留营养枝棉花根系生长发育早，一般比整枝棉花早１０～３０ｄ达到根系生长高峰期；（２）留营养枝棉花根系生长量大，峰值高，比整枝棉花最大根长密度高１．８～３．４ｍｍ·ｃｍ－２，即高１４．４％～１６．６％；（３）留营养枝棉花根系的生长速率大于整枝棉，一熟条件下可为整枝棉的３．２倍，达到０．９９ｍｍ·ｃｍ－２·ｄ－１；（４）留营养枝棉根系中后期易早衰。本文还研究讨论了留营养枝与整枝棉花根系在土壤中的分布规律。并针对留营养枝棉花根系的生长发育和分布特点，提出留营养枝棉花高产栽培中应注意早施肥、早浇水，而且肥、水量要比常规管理大，中后期应注重及时追施花铃肥和根外补肥，防止棉花早衰。这项研究对于制定棉花简化栽培规范化技术有一定的理论指导意义。

关键词：棉花营养枝根系生长发育分布

中国棉花主栽品种DNA指纹图谱构建及SSR标记遗传多样性分析

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中国农业科学 2011年第1期44卷 20-27页

作者：匡猛杨伟华许红霞王延琴周大云冯新爱中国农业科学院棉花研究所/农业部棉花遗传改良重点开放实验室

【目的】采用SSR标记构建2008年中国3大棉区8个棉花主产省份32份棉花主栽品种的DNA指纹图谱并进行遗传多样性分析。【方法】从214对候选引物中筛选出36对多态性高、稳定性好且在染色体上分布均匀的引物作为核心引物,构建棉花主栽品种DN... 详细信息

【目的】采用SSR标记构建2008年中国3大棉区8个棉花主产省份32份棉花主栽品种的DNA指纹图谱并进行遗传多样性分析。【方法】从214对候选引物中筛选出36对多态性高、稳定性好且在染色体上分布均匀的引物作为核心引物,构建棉花主栽品种DNA指纹图谱。【结果】36对SSR引物在32份材料中共扩增出142种多态性基因型,每对引物的基因型从2—11种不等,平均每对引物扩增出3.94种基因型。9对引物在10个品种上具有特征带型。最少采用5对引物进行组合鉴定即可将32个棉花品种完全区分开。NTSYS-pc V 2.10软件分析表明,长江流域棉区品种间遗传差异最大,新疆棉区次之,黄河流域棉区最小。常规品种的遗传基础窄于杂交陆地棉。【结论】核心引物组合法相比特征谱带法更适用于构建中国棉花主栽品种DNA指纹图谱,品种间的亲缘关系与地理来源有一定的相关性。

关键词：棉花主栽品种 SSR DNA指纹图谱遗传多样性

棉花胚珠蛋白三氯乙酸丙酮法与酚抽提法的比较分析

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农业生物技术学报 2009年第2期17卷 317-322页

作者：赖童飞董薇贾银华杜雄明中国农业科学院棉花研究所农业部棉花遗传改良重点开放实验室

以亚洲棉(Gossypium arboreum)DPL971及DPL972初生壁合成期的胚珠为材料,通过蛋白质产率、纯度测定以及凝胶电泳图谱对三氯乙酸丙酮沉淀法和酚抽提法进行了比较分析,结果表明:1.两种方法均能获得大量的可溶性蛋白,但是酚抽提法获得的蛋... 详细信息

以亚洲棉(Gossypium arboreum)DPL971及DPL972初生壁合成期的胚珠为材料,通过蛋白质产率、纯度测定以及凝胶电泳图谱对三氯乙酸丙酮沉淀法和酚抽提法进行了比较分析,结果表明:1.两种方法均能获得大量的可溶性蛋白,但是酚抽提法获得的蛋白产率高、质量好、种类多;2.两种方法提取的蛋白种类有所不同,但酚抽提法在酸性区域以及对高分子量和低分子量蛋白的提取有更好的表现;3.酚抽提法可以更加有效地清除干扰物质,获得高质量的凝胶图谱,适合棉胚珠组织蛋白的提取。实验为棉纤维发育期蛋白质组学的研究提供了参考,同时对包含多种干扰物质的其它非模式植物蛋白提取也具有一定的借鉴意义。

关键词：三氯乙酸酚蛋白质电泳

cDNA芯片筛选亚洲棉短绒分化发育相关基因

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中国农业科学 2010年第2期43卷 430-437页

作者：赵国红王晟贾银华孙君灵王杰杜雄明中国农业科学院棉花研究所/农业部棉花遗传改良重点开放实验室

【目的】筛选亚洲棉短绒分化发育相关基因。【方法】利用cDNA芯片技术在棉纤维发育前期开花前3天(-3DPA)、开花当天(0DPA)、开花后3天(+3DPA)、5天(+5DPA)、7天(+7DPA)筛选野生型DPL971与其短绒突变体DPL972的差异基因。通过与模式植物... 详细信息

【目的】筛选亚洲棉短绒分化发育相关基因。【方法】利用cDNA芯片技术在棉纤维发育前期开花前3天(-3DPA)、开花当天(0DPA)、开花后3天(+3DPA)、5天(+5DPA)、7天(+7DPA)筛选野生型DPL971与其短绒突变体DPL972的差异基因。通过与模式植物拟南芥数据库相结合,找到与棉纤维起始发育相关基因,并通过RT-PCR和Real-TimePCR(QRT-PCR)验证部分侯选基因。【结果】筛选出与亚洲棉纤维起始分化发育相关基因8个,其中相对应的与拟南芥同源性较高的蛋白有7个,分别为KAK(DR461366)、MYB5(ES812048)、TTG1(ES811600)、MYB23(DR453866)、CSLD3(DR459646)、RHD2(DR461821)和ZWI(ES791383),这些基因在拟南芥的表皮毛起始发育过程中都起着重要的作用。RT-PCR和QRT-PCR结果表明MYB23、MYB5、TTG1、CSLD3、RHD2这5个基因在短绒突变体DPL972与其野生型DPL971的+3DPA胚珠中表达差异都有差异。【结论】上述结果表明这5个基因可能与短绒分化发育相关,第1个基因可能抑制短绒分化和发育,后4个则促进短绒分化和发育。

关键词：亚洲棉 cDNA芯片棉纤维光籽

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分裂交配对棉花育种群体的改良效应研究

棉花学报 1998年第6期10卷 292-298页

作者：鲁黄均中国农业科学院棉花研究所农业部棉花遗传改良重点开放实验室

从陆地棉育种材料中选择４个组合进行分裂交配。每个组合分别按开花早晚、纤维强度和纤维长度３个指标选择极端类型并杂交，经２轮分裂交配后每个组合产生７个群体。１９９５年对２８个群体进行随机区组比较试验。结果表明，４个组合的... 详细信息

从陆地棉育种材料中选择４个组合进行分裂交配。每个组合分别按开花早晚、纤维强度和纤维长度３个指标选择极端类型并杂交，经２轮分裂交配后每个组合产生７个群体。１９９５年对２８个群体进行随机区组比较试验。结果表明，４个组合的平均小区皮棉产量没有显著差异，而不同组合的纤维品质显著不同。１轮长×短、２轮长×短和２轮强×弱的交配方式产量明显高于基础群体和１轮早×晚群体。不同交配方式纤维品质不存在显著差异。分裂交配导致群体内植株若干性状变异程度增加，但降低另一些性状的变异。分裂交配对性状间相关系数变化的影响同样因组合和群体而异。４个基础群体均表现正相关的性状有单株皮棉与麦克隆值、整齐度与纤维长度、整齐度与麦克隆值及纤维强度与麦克隆值；均表现负相关的性状是纤维长度与整齐度。这些相关性不易通过分裂交配改变。

关键词：陆地棉育种分裂交配育种群体改良效应

基于地统计学的棉花冠层光合有效辐射空间分布特征

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农业工程学报 2012年第22期28卷 200-206页

作者：李亚兵毛树春冯璐韩迎春王国平范正义孙恩虹中国农业科学院棉花研究所棉花生物学国家重点实验室/农业部棉花遗传改良中心安阳455000

为了量化作物群体质量,和准确科学计算光合有效辐射(photosynthetical active radiation,PAR)空间分布,该文利用空间统计学理论和方法,以不同棉花群体为研究对象,研究了不同群体PAR的空间分布特征。结果表明:在棉花生长初期,PAR空间变... 详细信息

为了量化作物群体质量,和准确科学计算光合有效辐射(photosynthetical active radiation,PAR)空间分布,该文利用空间统计学理论和方法,以不同棉花群体为研究对象,研究了不同群体PAR的空间分布特征。结果表明:在棉花生长初期,PAR空间变化具有中度空间相关性,中后期,群体PAR空间变化具有高度空间相关性;在棉花生长初期,透光率呈深"V"字形,向两侧边逐渐减小,到了棉花生长中后期封行后,中上部呈浅"V"形,中下部基本呈线性递减;6个棉花群体生育期平均透射光率呈现二次方程曲线变化趋势,从整个生育期PAR截获率看,PAR截获率随密度增加,群体棉花生物量逐渐增加,但增速减小,而经济学产量到69000万株/hm2时开始下降。该文为标准化生产管理提供依据。

关键词：棉花辐射空间异质性测定空间分布透光率

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棉花体细胞胚胎发生的研究进展

植物学通报 2008年第4期25卷 469-475页

作者：武秀明刘传亮张朝军李付广中国农业科学院棉花研究所农业部棉花遗传改良重点开放实验室安阳455004

经过30多年的发展,已经在多个不同的棉花品种中获得了体细胞胚,并再生成苗。但由于体细胞胚胎发生往往受多种因素影响,如何从愈伤组织高效率地转化为胚性愈伤组织依然是限制棉花组织培养与遗传转化的关键问题之一。本文概述了棉花体细... 详细信息

经过30多年的发展,已经在多个不同的棉花品种中获得了体细胞胚,并再生成苗。但由于体细胞胚胎发生往往受多种因素影响,如何从愈伤组织高效率地转化为胚性愈伤组织依然是限制棉花组织培养与遗传转化的关键问题之一。本文概述了棉花体细胞胚胎发生的研究进展,分别从棉花体细胞胚胎发生的起源、影响棉花体细胞胚胎发生的内外因素以及寻找棉花体细胞胚胎发生特异表达基因等几方面进行综述,并对研究中存在的问题进行了讨论。

关键词：棉花影响因素体细胞胚胎发生组织培养

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陆地棉遗传标准系TM-1的特性及其耐冷性

中国农业科学 2022年第8期55卷 1503-1517页

作者：王俊娟陆许可王延琴王帅阴祖军付小琼王德龙陈修贵郭丽雪陈超赵兰杰韩迎春孙亮庆韩明格张悦新范亚朋叶武威中国农业科学院棉花研究所/棉花生物学国家重点实验室/农业农村部棉花遗传改良重点开放实验室

【目的】通过系统调查TM-1农艺性状及纤维品质，研究芽期和苗期的耐冷性，以及对其在低温胁迫条件下的耐冷相关基因进行实时荧光定量分析，深入挖掘其耐冷机理，为该种质利用提供理论依据。【方法】在田间，以中棉所35为对照，以人工调... 详细信息

【目的】通过系统调查TM-1农艺性状及纤维品质，研究芽期和苗期的耐冷性，以及对其在低温胁迫条件下的耐冷相关基因进行实时荧光定量分析，深入挖掘其耐冷机理，为该种质利用提供理论依据。【方法】在田间，以中棉所35为对照，以人工调查方式对TM-1进行表型鉴定，依据国际校准棉花标准（HVICC）测定纤维品质，同时采用卡那霉素筛选和分子鉴定进行Bt检测。以抗冷品种豫2067和冷敏感品种衡棉3号为对照，对TM-1芽期和子叶期进行耐冷性鉴定，4℃低温处理，然后正常条件下恢复生长7 d，调查芽期相对子叶平展率及子叶期植株受胁迫后的冷害级别，计算冷害指数和耐冷指数；使用便携式叶绿素仪进行叶片活体测定，以SPAD值代表相对叶绿素含量；在三叶期进行4℃低温处理24 h，利用实时荧光定量方法进行耐冷相关基因在叶片中的表达测定。【结果】表型鉴定结果显示，TM-1叶片较大，颜色深绿，生育期较长，约135 d，霜前籽棉产量为2 791.50 kg·hm-2，株高94.60 cm，霜前籽棉产量、株高、单株果枝数和单株结铃数均高于中棉所35，其他农艺性状与中棉所35接近，纤维品质中等水平。卡那霉素和试纸检测结果表明TM-1与中棉所35均不含Bt。芽期耐冷性鉴定结果表明，与对照处理相比，TM-1叶片的相对叶绿素含量极显著下降，株高极显著降低，低温胁迫极显著抑制了棉花下胚轴的伸长，并且抑制了叶片叶绿素的合成；低温处理后，TM-1的主根受到了伤害，恢复生长后侧根却比较发达，侧根生长优于对照。TM-1芽期耐冷级别达到高抗冷。苗期抗冷性鉴定结果表明，与对照相比，TM-1的相对叶绿素含量显著下降，株高极显著降低。TM-1子叶期耐冷指数为85.32%，显著高于抗冷材料豫2067，耐冷级别达到抗冷。TM-1三叶期受低温胁迫24 h后，在叶片中，有9个耐冷相关基因上调表达，上调表达倍数显著或极显著高于衡棉3号；其中，脱水素基因在叶片中上调表达，表达倍数与其在豫2067叶片中的表达倍数相近，是衡棉3号叶片中表达倍数的4.69倍，LEA3在TM-1叶片中的上调表达倍数显著高于豫2067和衡棉3号。总之，TM-1属于中晚熟品系，纤维品质中等，不含Bt；芽期和子叶期均比较抗冷，属于比较抗冷的类型；与耐冷相关的基因在TM-1的叶片中受低温诱导表达，拥有特别的表达模式。【结论】TM-1具有稳定的农艺性状，纤维品质达中等水平，不含Bt，可用作转外源基因的良好受体；因为其良好的耐冷特性，TM-1可以作为棉花耐冷性育种改良的重要亲本来源和基因克隆的基因源。

关键词：棉花低温胁迫 TM-1 耐冷性