转Bt 基因抗虫棉品种的推广利用与棉铃虫抗性的治理

我国现有３类转Ｂｔ基因抗虫棉种质材料：９４－２４，中心９４和Ｒ１９，它地棉铃虫初孵幼虫都表现出显著的抗虫性，用它们作亲本材料都已培育出转基因抗虫棉的品种或杂交种，这三类抗虫棉在不同生育期抗虫性表现程度不同，苗期（１０片主茎叶以下）吉处发孵死亡率一般达１００％，生育后期抗虫性则有所下降，Ｂｔ基因转发方棉花后能稳定遗传给后代，不同世代的抗虫性表现基本一致，通过室内汰选，烟芽夜蛾等害虫很容易对Ｂｔ杀虫     

染色体重排引起转基因双价抗虫棉变异

在我国自己培育的转Ｂｔ＋ＣｐＴＩ双价抗虫棉Ｔ４纯合后代中获得了一株畸形突变株，它的株型小，雌雄不育，减数分裂也不正常，细胞学研究表明抗虫突变株发生染色体变异导致形态变异，抗虫性分析和ＰＣＲ检测结果均揭示出，该突变的发生不影响希虫蛋白基因的正常表达，Ｓｏｕｔｈｅｒｎ分析结果进一步证明，该突变株可能发生了染色体缺失或外源基因插入位点转移，在纯合的转基因后代中，染色体结构再发生重排的现象还不多见。     

陆地棉显性无腺体品系与常规品种间杂种优势利用研究 Ⅲ.杂种优势及其与配合力的相关

以７个显性无腺体陆地棉品系和４个常规品种为材料,按ＮＣⅡ设计,对２８个组合的Ｆ１杂种优势及其与配合力的相关进行了分析。结果表明：杂种Ｆ１具有明显优势,２８个组合所研究的１５个性状全部具有中亲优势,６个性状具有高亲优势,４个性状具有竞争优势;杂种Ｆ１各性状的竞争优势分别与父本、母本一般配合力效应值,父母本一般配合力效应平均值和组合特殊配合力效应值均有不同程度的相关,而以父母本一般配合力效应平均值与竞争优势的相关最密切且稳定。     

海岛棉Gl2e显性无腺体基因的精细定位

Gl₂^e基因是控制棉花植株和种子无腺体的一个基因, 是低酚棉育种中一个重要的基因资源. 本研究利用陆地棉遗传标准系TM-1和海岛棉无腺体突变品系海1构建的1599个F₂单株, 对无腺体突变基因Gl₂^e进行了精细定位. 遗传研究进一步证明, 该基因是一不完全显性单基因. 结合本实验室的棉花海陆种间遗传连锁图谱, 利用SSR标记将Gl₂^e基因定位在CIR362和NAU2251b, NAU3860b, STV033之间, 遗传距离分别为9.27和0.96 cM.     

转蚕丝心蛋白基因改良了棉花纤维品质

利用农杆菌介导法将蚕丝心蛋白基因(fibroin)导入陆地棉品系WC, 共获得了9块愈伤组织系的30株再生植株. PCR检测、卡那霉素抗性筛选和GUS组织化学分析均为阳性的有17株. 经连续4代的卡那霉素抗性筛选和PCR检测, 在T₃代获得了6个转化事件的转基因纯系. Southern blot和Northern blot结果表明, fibroin已整合到6个纯合株系基因组, 且能稳定遗传和表达. 扫描电子显微镜和纤维品质检测结果显示, 所有转基因纯合株系棉纤维的转曲数和纤维伸长率比对照明显增加, 部分株系比强度提高, 说明蚕丝心蛋白基因在棉纤维中特异表达影响了棉纤维的结构和品质, 可以获得纤维品质改良的株系, 有望在生产上得到应用.     

海岛棉EST-SSRs分布特征及新标记的开发与利用

SSRs标记已成为目前应用最为广泛的一种分子标记. 相较之其他棉种, 海岛棉的ESTs及SSRs标记资源均相当匮乏. 本研究利用本实验室2个纤维cDNA文库随机测序获得的海岛棉ESTs序列, 进行海岛棉EST-SSRs分布特征分析及新SSRs标记开发与应用研究. 通过对9697条非冗余ESTs序列分析, 共发现SSRs位点638个, 分布于595条ESTs中, EST-SSRs序列的频率是6.13%, 平均相隔10.4 kb出现一个SSR. 在2~6 bp的重复基元中, 三核苷酸重复基元的SSRs出现频率最高(26.6%), 其次是六核苷酸重复(26.0%)和五核苷酸重复(25.9%). 在所有重复基元类型中所占比例最大的是(AAG)_n. 利用Primer3及virtual PCR程序开发SSRs引物, 并去除来源于海岛棉自身部分同源序列以及与CMD释放的不同棉种冗余SSRs引物后, 获得380对棉花新SSRs引物. 进一步对本实验室四倍体作图亲本陆地棉TM-1和海岛棉海7124进行多态性检测, 其多态率为25.8%. 利用BC1作图群体, 将来源于82对引物的95个多态位点定位在我室构建的海陆遗传图谱上, 其中42个定位在At亚组, 53个定位在Dt亚组. 研究结果为进一步饱和棉花遗传图谱以及开展基于图谱的比较基因组研究奠定了基础.     

我国现有的3类转Bt基因抗虫棉品系棉铃虫抗性的遗传分析

我国主有要３类转Ｂｔ基因抗虫棉，都已培育出品种或杂交种并在生产上推广利用。遗传分析表明，山西９４－２４、中心９４和Ｒ１９３类转Ｂｔ基因抗虫棉亲本品系对棉铃虫的抗性各由－对显性主基因控制，它们的抗虫基因非等位。山西９４－２４与Ｒ１９的Ｂｔ基因可能整合在陆地棉品种的同一梁色体上，表现为连锁遗传，山西９４－２４、中心９４、Ｒ１９３个抗虫棉品系间互交杂种抗虫性与亲本类似，表明抗虫基因在杂合状态下无共抑制现     

陆地棉遗传标准系TM-1背景的海岛棉染色体片段置换系的培育

染色体片段置换系(chromosome segment substitution lines, CSSL)基因组内只含有一个来自供体亲本的染色体片段, 而基因组的其余部分与轮回亲本相同, 并能把QTL拆分为单个的孟德尔因子, 因此CSSL是进行基因组分析, 特别是QTL分析的理想材料. 本研究以陆地棉遗传标准系TM-1为受体亲本, 海岛棉海7124为供体亲本在BC₅S₁代借助分子标记辅助选择(marker-assisted selection, MAS)培育了一套染色体片段置换系. 这套置换系由330个株系构成; 1~4个不同的株系携带相同的染色体片段, 置换片段的平均长度为10.9 cM, 总长度为5271.9 cM, 是棉花基因组总长度3514.6 cM的1.5倍. 每个株系内被替换的染色体片段长度不一, 最短为3.5 cM, 最长为23.2 cM. 由于还有些区段缺失供体亲本的染色体片段, 所以这个替换系群体没有完全覆盖棉花基因组.     

高产、雄性不育化制种的转Bt基因抗虫杂交棉“南农6号”的示范推广

“南农6号”是通过转基因技术、现代分子育种技术和常规育种相结合培育出的高产、转Bt基因抗虫棉杂交种,“两系”制种。2005年5月通过国家审定（国审棉2005016）。