杂交棉中棉所63的遗传及生理生化特性研究

摘要

本研究利用包括杂交棉中棉所63父母本在内的9个陆地棉品种（系）亲本，根据NCⅡ遗传交配设计，配置了16个F1及其16个F2，通过四不同试验点种植，采用加性-显性-加×加上位性及与环境互作的遗传模型（ADAA模型）、SAS和EXCEL软件分析的方法，对9个亲本及其32个杂交后代的11个农艺性状和5项纤维品质指标进行分析，并重点分析了中棉所63杂种优势形成的遗传机理。此外，通过测定中棉所63及其亲本在苗期、盛蕾期、盛花期和结铃盛期功能叶的叶绿素、MDA、CAT、SOD、PRO、可溶性糖和可溶性蛋白含量以及IAA、CTK、GA、ETH和ABA浓度，进而探讨中棉所63杂种优势形成的生理生化基础。取得主要结果如下:
　　陆地棉的重要农艺和纤维品质性状的遗传主要由遗传主效应(G)及其与环境互作效应(GE)的控制。农艺性状中，生育期、花铃期、株高、果枝数、子指和衣分主要受显性与环境互作效应(DE)的控制，衣分同时受加性(A)和显性效应(D)控制，可通过选育纯系品种或者利用杂种优势进行改良，铃重和皮棉产量受显性效应(D)和显性与环境互作效应(DE)的控制。纤维品质指标中，纤维上半部平均长度、整齐度、伸长率以及断裂比强度主要受显性与环境互作效应(DE)的控制。
　　皮棉产量与株高、果枝数、铃数、铃重、衣分、子指、子棉产量和马克隆值之间检测到显著或极显著的表型和遗传正向相关系数，遗传相关分量以加性相关和显性相关与环境互作相关为主，皮棉产量与铃重和衣分的rD和rDE为64.52％、34.20％、87.00％和61.10％，纤维上半部平均长度与断裂比强度的rD和rDE为82.20％和65.70％，可以实现同步改良。
　　F1和F2群体的子棉产量、皮棉产量表现出杂种优势，而且存在群体中亲优势和群体超亲优势。杂交组合中P5×P7皮棉产量超亲优势大于5％的世代数为5.519，P3×P8和P5×P9皮棉产量超亲优势大于5％的世代数大于4，P2×P7和P4×P6皮棉产量超亲优势大于5％的世代数大于3，这些组合皮棉产量的杂种优势可利用到F3～F5代。
　　中棉所63的亲本为P3(9053)和P8（sGK9078选系），其中亲本P3能显著增加后代的衣分、衣指、纤维长度、比强度，显著降低马克隆值，亲本P8能显著缩短后代的花铃期和降低马克隆值、显著增加后代的子棉产量、纤维长度、比强度。中棉所63不仅在皮棉产量方面表现出显著优势，而且在纤维比强度方面有显著的正向显性效应。
　　中棉所63在盛花期叶绿素含量较高，能合成较多的光合产物，整个生育时期具有较高的抗性和较强的源生产能力，脂膜过氧化程度低，光合能力强，光合产物积累较多，产量相对较高，可能为其杂种优势形成的生理生化基础。

目录

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摘要

英文缩略表

第一章 引言

1．1 棉花杂种优势利用现状

1．1．1 国外利用现状

1．1．2 国内利用现状

1．2 棉花杂种优势利用的途径

1．2．1 人工去雄

1．2．2 化学杀雄

1．2．3 利用指示性状

1．2．4 利用雄性不育系

1．3 杂种优势机理研究

1．3．1 杂种优势的数量遗传学研究

1．3．2 杂种优势的基因差异表达分析

1．3．3 杂种优势的表观遗传调控分析

1．3．4 杂种优势的蛋白质组学分析

1．4 棉花的杂种优势机理研究

1．4．1 棉花的杂种优势机理的数量遗传学研究

1．4．2 棉花的杂种优势机理的生理生化研究

1．5 研究目的与意义

第二章 中棉所63的遗传特性研究

2．1 材料与方法

2．1．1 试验材料

2．1．2 试验设计

2．1．3 田间调查性状

2．1．4 统计方法

2．2 结果与分析

2．2．1 重要农艺与纤维品质性状的平均表现

2．2．2 重要农艺与纤维品质性状的方差分量组成及遗传率分析

2．2．3 亲本及杂交组合的主要遗传效应及与环境的互作效应分析

2．2．4 性状间相关分析

2．2．5 杂种优势分析

2．3 讨论

第三章 中棉所63的生理生化分析

3．1 材料与方法

3．1．1 试验材料

3．1．2 测定指标和方法

3．2 结果与分析

3．2．1 中棉所63及其亲本产量比较

3．2．2 中棉所63及其亲本叶绿素含量比较

3．2．3 中棉所63及其亲本酶活性比较

3．2．4 中棉所63及其亲本激素比较

3．3 讨论

第四章 全文结论

参考文献

致谢

作者简历