摘要：随着全球水资源短缺、土壤盐渍化、频繁的极端天气等威胁,以及粮棉争地矛盾的日益突出,对棉花耐逆能力的要求越来越高。本文综述了非生物逆境胁迫条件下棉花的抗逆性反应,棉花抗逆种质资源发掘、利用和分子育种研究进展,并提出棉花抗逆育种研究中存在的问题及未来棉花抗逆育种研究发展方向。

摘要：Sub18是以陆地棉遗传标准系TM-1为背景,含海岛棉3-79第18染色体的置换系材料。本研究以TM-1为受体亲本,置换系Sub18为供体亲本,借助分子标记辅助选择技术培育了一套以TM-1为背景,含海岛棉3-79第18染色体不同长度片段的置换系。这套置换系由45个株系构成,共78个置换片段。其中27个株系导入单片段,占总株系的60%;9个株系导入2个片段,占20%;9个株系导入3个及以上片段,占20%。导入片段总长度为467.6cM,约为该染色体遗传长度的4倍,每个株系内被替换的染色体片段长度不完全相同,平均遗传长度为5.99cM,最短的为0.9cM,最长的20.35cM。其中13个株系表现开放花蕾性状,涉及的最短导入片段长5.05cM。对TM-1、Sub18以及培育的45个导入系进行农艺性状调查和QTL联合定位分析,鉴定出纤维强度(qFS-C18-1)、整齐度(qFU-C18-1)、马克隆值(qFMi-C18-1)、成熟度(qFMa-C18-1)、皮棉重(qLW-C18-1)、籽指(qSI-C18-1)和衣分(qLP-C18-1)7个加性QTL和5个上位性效应QTL。研究结果为进一步精细定位目标QTL、克隆QTL以及重要性状分子设计育种奠定了基础。

摘要：以染色体片段导入系IL-15-5和IL-15-5-1构建的F2和F2:3分离群体,利用SSR标记对数量性状衣分和籽指QTL进行了定位。应用复合区间作图法分析两个组合的774个F2单株和F2:3家系衣分和籽指,检测到2个衣分的QTL,1个籽指的QTL。衣分QTLqLP-15-1在两世代中都被检测到,位于相同的分子标记置信区间JESPR152～NAU3040,置信的遗传距离分别为5.40cM和3.20cM;qLP-15-2只在F2:3中被检测到,位于分子标记NAU5302～NAU2901之间,置信的遗传距离为0.08cM。籽指QTLqSI-15-1在F2和F2:3中都被检测到,分别位于分子标记NAU2814～NAU3040和JESPR152～NAU3040,置信的遗传距离分别为6.70cM和5.70cM。利用染色体片段导入系能准确地定位产量组分的QTL,为棉花产量的分子设计育种奠定基础。

摘要：组蛋白是植物基因组的重要组成部分。根据Genebank中登录的Histone3基因的全长cD NA序列,设计PCR引物,进行了异源四倍体栽培陆地棉、海岛棉及其二倍体祖先种非洲棉和雷蒙德氏棉中Histone3基因片段序列分析。不同物种中获得的基因片段分别由2个内含子、部分外显子区和3'端非翻译区组成。共存在77个单核苷酸多态性位点,其中外显子区9个,内含子Ⅰ区22个,内含子Ⅱ区21个,3'端非翻译区25个。外显子的SNP变化不影响Histone3基因的转录和翻译。分子聚类结果表明,不同物种A、D基因组的序列定向进化同源性明显,其中AvsD序列相似性为91.6%,AvsATB序列相似性为95.8%,AvsATH序列相似性为95.2%,DvsDTB序列相似性为98.5%,DvsDTH序列相似性为98.0%。A、D染色体组基因序列部分同源性分析表明,陆地棉中ATHvsDTH序列相似性为91.0%,海岛棉中ATBvsDTB序列相似性为92.5%。聚类结果再现了A、D基因组多倍体化后其基因序列与二倍体祖先种平行演化的特点以及A、D染色体组间进化速率在四倍体棉种中与二倍体祖先种中表现的一致性。本文也讨论了基因序列在不同物种中的相似性比较不仅是研究进化的有效方法,也可用于发现基因在不同物种中SNP序列及应用前景。

摘要：根据本实验室已克隆的RGAs和DGAs,设计48条RGAs和4条DGAs特异引物,以"海7124×TM-1"组合的BC1群体为材料把5个RGAP和2个DGAP标记定位到棉花的染色体上;以一个高抗黄萎病陆地棉品系5026为材料,在接种黄萎病菌后不同时期提取根部RNA,用mRNA差异显示(DDRT-PCR)技术,获得164个差异片段,根据这些片段设计34对DDRT引物。用已构建好的"海7124×军棉1号"组合的F2群体,将3个RGAP和5个DDRT定位到了相应的染色体上。用Joinmap3.0软件把两张连锁图谱整合为一张图谱,并将这些标记与抗黄萎病QTLs进行连锁分析。

摘要：为加速分子标记在芝麻研究中的应用,利用网上现有的芝麻EST(expressed sequencetags)数据信息,开展了芝麻EST-SSR功能性标记的开发和利用研究。在所有的3328条芝麻EST序列中共确认得到1785条非冗余EST序列。其中,在含有微卫星重复的148条序列中共检测有155个EST-SSR。非冗余EST序列总长为774.27kb,平均每4.99kb含有一个EST-SSR。EST-SSR的分布频率和特征分析表明,以AG/TC为重复基元(motif)的SSR出现最多,占总SSR的37.42%。利用这些序列,设计开发了50对EST-SSR引物,并分别选用36个芝麻、2个棉花、2个大豆和2个油葵进行多态性和通用性研究。其中44对引物在供试芝麻材料中扩增出条带,共产生108个位点,平均每对引物产生2.45个位点,多态信息含量(polymorphism information content,PIC)平均值为0.390。根据遗传相似性系数进行聚类,有26个芝麻材料聚类在两个大的亚类(III和IV)中,聚类结果表明芝麻的基因型与地理来源之间没有必然的联系。此外,分别有2对、3对和4对引物可以在棉花、大豆和油葵中进行通用性扩增。本研究证实这种全新开发的芝麻EST-SSR标记在芝麻遗传多样性分析、遗传图谱构建以及比较基因组等研究方面有广阔的利用前景。

摘要：中棉所28和湘杂棉2号分别是以中棉所12×4133和中棉所12×8891配制而成的两个陆地棉强优势杂交种。以其F2为作图群体,筛选6000多对SSR引物,利用两群体间27个共有多态位点,通过JoinMap3.0软件整合了一张包含245个多态位点、全长1847.81cM的遗传图谱。利用WinQTLCart2.5复合区间作图法分别对两群体8个产量相关性状在F2和F2:3中进行QTL定位,在中棉所28群体多环境平均值的联合分析中检测到16个QTL,三环境分离分析中检测到43个QTL;在湘杂棉2号群体分别检测到20个和66个QTL。在A3、D8、D9等染色体上有QTL成簇分布现象,同时在两个群体中发现一些不受环境影响且稳定遗传的QTL。对考察的8个性状在两个群体中发现12对共有QTL,控制果枝数、衣分和籽指的QTL增效基因位点均来源于共同亲本中棉所12。综合分析推测中棉所12的育种价值主要是通过提高后代的结铃性来实现的。研究结果为棉花产量性状的分子设计育种提供了有用的信息。

摘要：以棉花纤维发育相关基因GhSUS1为目标基因,从EcoTILLING技术中常用的关键酶CELⅠ的提取、活性检测、目标基因引物设计及酶切等方面入手,开展了棉花EcoTILLING技术体系的创建研究。结果表明:所提取的CELⅠ活性高,稳定性好。在42℃、酶切体系为8μL PCR扩增产物中加入2μL粗酶液,与缓冲液等量混合,酶切45 min,能有效地对单核苷酸多态性(single nucleotide polymorphism,SNP)所在的异源双链错配位点进行酶切。对棉花GhSUS1基因设计A和D染色体亚组特异性引物进行等位基因的多态性分析,结果表明:EcoTILLING结果与测序结果一致,说明建立的基于PAGE的Eco-TILLING技术体系稳定可靠,可用于棉花复等位基因发掘研究。