棉花后代群体筛选方式分析
棉花常规育种和分子育种的比较及展望
棉花常规育种和分子育种的比较及展望摘要:本文主要介绍了新疆棉花的基本情况,并对新疆棉花在常规育种及分子育种方面进行了比较,并展望了其以后的发展。
关键词:棉花常规育种分子育种棉花是一个重要的经济作物与战略资源,棉花产业在国民经济中占有重要地位。
棉花育种的成果,对于棉花的增产和产业的兴旺都有至关重要的科技贡献份额。
遗传变异度的开拓和对多育种目标性状的和谐组合,是衡量育种方法科学性的客观尺度。
近半个世纪,国内外不少学者探索产生这种难度的遗传障碍和改进育种方法的途径。
从1983年美国科学家获得第一株转基因作物到现在,短短的20多年里,转基因作物迅猛发展。
迄今为止,已有大量的转基因作物从实验室走进了大田,而转基因棉花则是至今转基因作物中商业化运作最为成功的作物之一。
新疆是全国最大的商品棉生产基地,目前总产量已占到全国的4O ,植棉面积、皮棉单产及总产、调出量连续16年位居全国首位。
据统计,新疆植棉产值占种植业总产值的65~70;农民纯收入中35 来自棉花。
因而新疆棉花在满足企业对国内原棉的需求、增加棉农收入、稳定经济等方面均发挥着重大作用。
新疆棉花产业优势主要表现为自然条件优越。
日照时间长、光强度大、热量丰富、空气干燥,为棉花生长创造了优越的条件。
同时也存在诸多不利因素:1)棉田多年连作,造成枯(黄)萎病愈发严重,蚜虫、红蜘蛛危害加剧,棉铃虫不定期暴发,病虫害造成棉花减产15 ~20 ;2)水资源短缺,干旱区缺水影响棉花的正常生长发育;3)恶劣气候过程影响较大,棉花生育期内南疆干热风、倒春寒,北疆冰冻雨雪天气发生较频繁,气候因素造成棉花减产10 ~2O 。
上述不利因素最终造成新疆棉花产量徘徊,抗枯(黄)萎病性、抗虫性、抗逆性(干旱、盐碱、寒害等)形势更加严峻。
对此,常规育种技术遇到了瓶颈,难以取得重大突破。
是通过转基因技术实现的。
转基因植物技术及其产品是当今世界农业生物技术研究与产业化开发的重点和热点,是我国农业科技革命的核心内容之一。
高产早熟多抗棉花新品种选育与应用
高产早熟多抗棉花新品种选育与应用一、引言随着人口的增长和经济的发展，棉花作为重要的纺织原料，对于国民经济和农民收入都具有重要意义。
高产早熟多抗棉花新品种的选育与应用，能够提高棉花的产量和质量，缩短生长期，增加抗病虫害的能力，对于我国棉花产业的发展具有重要意义。
本文将从选育过程、应用价值和前景等方面深入探讨该任务主题。
二、选育过程1. 初步筛选初步筛选是选育高产早熟多抗棉花新品种的第一步，目的是从大量的杂交种子中选出表现优良的个体。
在初步筛选过程中，可以采用一些指标进行评估，如花期、籽粒产量、纤维质量等。
2. 试种观察在初步筛选出优良个体后，需要进行试种观察。
通过对不同环境条件下的试种观察，可以评估新品种的适应性、抗病虫害能力等。
观察的指标包括植株高度、分枝情况、果形、纤维长度、耐寒性等。
3. 品种选优根据试种观察结果，对表现良好的个体进行再次筛选和优化。
可以通过遗传学分析和分子标记技术等手段，对优良的基因进行筛选和定位，以进一步优化新品种的遗传背景。
4. 大面积试种优选出的品种需要进行大面积试种，以评估其在实际生产条件下的表现。
通过对不同地区、不同种植方式的试种观察，可以进一步验证新品种的性状稳定性和适应性。
5. 品种推广在经过大面积试种后，对表现优异的品种进行推广。
通过制定合理的种植技术指导，向广大农民推广新品种的种植方法和管理技术，促进新品种的广泛应用。
三、应用价值1. 提高棉花产量高产早熟多抗棉花新品种的选育与应用，能够提高棉花的产量。
新品种具有早熟性，能够缩短生长周期，增加种植密度，提高单位面积的产量。
2. 提高棉花质量新品种在纤维质量方面也有所提升。
纤维长度、强度、成熟度等性状能够得到改良，提高纺织品的质量，增加经济效益。
3. 增强抗病虫害能力新品种在抗病虫害方面具有较强的抗性。
通过筛选和遗传改良，新品种对于一些常见的棉花病虫害具有一定的抗性，减少了防治成本，提高稳产能力。
4. 适应不同生态区域高产早熟多抗棉花新品种的应用范围广泛。
棉花优异纤维渐渗系后代群体纤维品质及相关性状的分析
１ 材 料 与方 法
１ １ 供试材料 ．
高、 高抗 黄萎 病 ， 但其 纤 维 品质 一 般 。总 体 上来
看 ， 两个亲 本 的互补 性很 强 。 这
表１
亲本 鲁棉研 ２ ２号
鲁原 ３ ３由山东省农业科 学 院原子能农 业应 ４
用 研究所提供 ， 山东棉 花研 究 中 心种质 资源课 题 组 保存 ； 转基 因抗 虫棉鲁 棉研 ２ ２号为 山东棉 花研 究 中心选育 的品种 。
（ 山东棉花研究中心 ， 山东 济南 ２０ ０ ） ５ １０
摘 要： 选择（ 鲁原 ３ ３ ４ ｘ鲁棉研 ２ ） 的 １７个材料 ， ２Ｆ ７ 单株种植 ， 对其考种 和纤维 品质进行 了分析 。结
果 表明， 纤维长度 、 子指和衣分 的遗传力比较强 ， 人为选择效果 比较 明显 ； 纤维 比强度和麦克隆值 的人为选择
３ １～３ ｌｌ 间 内， 占总 群 体 的 ８ ． ９ ， １ ４ ｎｌ 区 Ｉ 约 ０ ７ ％ ３
花期按 行分别采 收 ， 充分 晾晒后 ， 进行 产量 、 重 、 铃 子指 、 分等项 目的考 种 ， 行 随机取 棉 样 ３ ， 衣 每 ０ｇ
在 Ｈ Ｉ０ ０上测定全 指标 的纤维 品质 。 Ｖ９ ０
父本 配制杂交组 合 ， 过连 续几 代 的选择 于 ２０ 经 ０６
年选 择种植 了 １７个 后 代群 体 ， ７ 该试 验 设在 山东 棉 花研究 中心 临清 试 验站 ， 这 １７个试 验 材 料 将 ７ 各种 １ ， 行 行长 １ 株距 ３ ｍ， ０ｍ， ３ｅ 每行 ３ Ｏ株 。收
间为 中心 的非 对 称 正 态分 布 。其 中主 要 分 布 在
目前我 国 自育棉 花品种 的产 量水平 已基本接 近或超过 国外 品种 ， 其纤 维 品质 与 国外 品种相 但 比还有一定 差距 。 随着纺 织 技术 的不断 革新 ， 现 代 纺织工业对 棉花纤维 品质性状 尤其是纤 维强力 和细度 的要求 越来 越 高 ， 因此 改 良棉 花纤 维 品质 已经成为 当前 我国棉 花育 种 的重 要 目标 。本文通
我国棉花种质资源的研究现状及发展对策
我国棉花种质资源的研究现状及发展对策
我国棉花种质资源的研究现状及发展对策
随着全球棉花市场的不断扩大和竞争的加剧，我国棉花产业在保证供应稳定的同时，也面临着提高品质和增加生产效益的挑战。
而棉花种质资源的研究与发展是实现这一目标的关键。
本文将探讨我国棉花种质资源的研究现状，并提出相应的发展对策。
首先，我国拥有丰富的棉花种质资源，包括传统种质资源和野生种质资源。
但是，现有的研究主要集中在少数优势种质上，对于大部分种质资源的利用尚不充分。
因此，应该加强对野生种质资源的收集和保护，并进行系统性的评价和筛选工作，以发掘更多优质的遗传资源。
其次，我国的棉花种质资源研究仍然相对滞后，特别是在种质资源的遗传多样性和遗传改良方面。
因此，应该加强对种质资源的遗传分析和评价，深入研究其遗传特性，以指导育种工作。
同时，还应该加强遗传改良技术的研发，包括基因编辑和分子标记辅助育种等，以提高棉花的质量和产量。
此外，我国的棉花种质资源研究与国际接轨的程度还有待提高。
在全球化背景下，加强国际合作和交流，借鉴其他国家的先进技术和经验，有助于推动我国棉花种质资源的研究和创新发展。
综上所述，我国棉花种质资源的研究现状尚有待改善。
为了提高棉花的品质和产量，应该加强对种质资源的收集、评价和筛选工作，深入研究其遗传特性，并借鉴国际先进技术和经验。
只有这样，才能推动我国棉花产业的持续发展。
棉花杂种优势利用
1棉花杂种优势的表现棉花杂种优势表现是多方面的，通常主要表现在生殖生长、营养生长和抗逆性等方面，而不同的组合受其选配的亲本影响，杂交种优势表现方式也不尽相同。
1.1生殖生长优势棉花生殖生长优势通常用产量优势和品质优势加以体现。
多年研究结果表明，杂交种产量优势非常明显，绝大多数组合具有正向超亲优势，产量优势主要得益于铃数和铃重的增加，品质优势受杂交亲本影响较大，多数杂交组合品质介于两亲之间，略高于中亲值。
棉花杂种优势利用是提高棉花产量的重要途径之一。
1.2营养生长优势棉花杂交种常呈现显著的营养生长优势，表现为叶大、苗壮、株高和根系发达。
多数研究表明，棉花杂交种的营养生长优势要强于生殖生长优势，种间杂种营养生长优势更为突出。
1.3抗逆性优势抗逆性强是杂交棉具有广泛适应性的主要原因，通常表现为耐高温、耐湿、耐旱、耐瘠，耐病、虫等。
杂交棉抗逆性增强主要是通过健壮的植株、发达的根系对逆境具有较强忍耐性以及抗性亲本遗传等因素所导致。
抗虫性是近年杂交棉选育中一个重要目标，目前抗虫亲本均为转基因抗虫棉，其遗传受一对显性基因控制，亲本之一为抗虫棉，杂交种一代也具有抗虫性，表现抗虫优势，近年国内外在棉花转基因技术及其应用上已经取得重大进展，培育转基因抗虫棉杂交种成为杂交棉育种的重要方向。
2棉花杂种优势的利用途径2.1人工去雄授粉人工去雄授粉制种法是目前世界上最常用的杂交棉种子生产方法。
这一方法，最大优点就是杂交一代不存在育性恢复问题，父母本选配范围广，中选强优势组合的机率高，组合筛选周期短，而且它不仅可以利用杂种一代，还可以利用杂种二代。
其缺点是杂交种子生产完全依靠人工操作，工作强度大，种子生产成本高，一代种子不能满足杂交棉产业化发展，二代种遗传纯度下降，优势远不如一代，经济效益不高。
棉花开花时间长，不能像玉米杂交种制种一样进行机械化操作，在劳动力成本高的地区如美国，就不适用。
印度和我国目前大规模种植的杂交种都是人工去雄授粉法生产的。
棉花SSR标记种质资源纯度鉴定及遗传多样性分析
棉花SSR标记种质资源纯度鉴定及遗传多样性分析石建斌;周红;王宁;许庆华;乔文青;严根土【摘要】采用前期筛选出的26对SSR核心引物,对收集保存的58份棉花种质资源进行纯度检测和遗传多样性分析.结果显示,供试材料的纯度概率介于20％-90％,分子标记检测结果与田间表型相吻合,说明SSR纯度检测的准确度较高,可以作为进行快速检测棉花种质资源纯度的方法.共扩增出85种多态性基因型,每个标记检测到的基因型数在2-5,平均为3.27个,引物多态性信息量(PIC)介于0.073 7-0.928 1,平均为0.363 9.并利用NTsys-pc 2.10软件进行聚类分析,结果表明,58份种质资源的遗传相似系数(GS)变化范围为0.305 1-0.898 3,变幅为0.593 2,在GS=0.63水平上,将供试材料分为5大类,且这些资源材料的DNA聚类与其地理生态来源无关,而与材料的亲缘关系相关性较高,其聚类结果能更真实地反映种质资源间的遗传差异.【期刊名称】《生物技术通报》【年(卷),期】2018(034)007【总页数】9页(P138-146)【关键词】棉花;种质资源;纯度鉴定;遗传多样性;聚类分析【作者】石建斌;周红;王宁;许庆华;乔文青;严根土【作者单位】中国农业科学院棉花研究所棉花生物学国家重点实验室,安阳455000;中国农业科学院棉花研究所棉花生物学国家重点实验室,安阳455000;中国农业科学院棉花研究所棉花生物学国家重点实验室,安阳455000;中国农业科学院棉花研究所棉花生物学国家重点实验室,安阳455000;中国农业科学院棉花研究所棉花生物学国家重点实验室,安阳455000;中国农业科学院棉花研究所棉花生物学国家重点实验室,安阳455000【正文语种】中文棉花作为我国重要的经济作物，在推动国民经济的发展与人民生活水平的提高方面起着重要作用。
随着棉花产业的持续发展，新品种审定速度快、数量多，而骨干亲本数量有限且反复利用导致棉花品种的遗传差异越来越小。
农业科学中的农作物遗传育种方法
农业科学中的农作物遗传育种方法农作物是农业生产的基础，提高农作物的产量和品质一直是农业科学研究的重点。
其中，农作物的遗传育种方法起着至关重要的作用。
本文将介绍几种常见的农作物遗传育种方法。
一、自交系育种法自交系育种法是通过自交或近交的方式，培育纯系（纯合子）群体，然后从中进行优选和提纯。
该方法主要应用于自交自交的物种，如小麦、水稻和玉米等。
自交系育种法的优点是易于实施和操作，但同时也存在一定的劣势，如育种时间长，选择进展较慢，造成基因资源的固定和亲缘关系的紧密。
二、杂交育种法杂交育种法是通过将两个或多个亲本经过杂交，产生的后代拥有杂合优势的特性。
该方法被广泛应用于农作物的改良中，例如玉米、甘薯和番茄等。
杂交育种法的优点是通过杂合优势的作用，可以快速提高产量和抗性，但同时也存在一些问题，如亲本杂交的选择和配对需要谨慎，而且后代的稳定性和杂种返性需要长时间的观察和验证。
三、突变育种法突变育种法是通过人为或自然引起的突变，选育具有优良性状的突变株系。
该方法常用于多年生作物的改良，如品种改良的玫瑰和水果树。
突变育种法的优点是能快速产生有特异性状的变异个体，但过程相对不可控，需要大量的观察和筛选，以确保突变个体的稳定和纯度。
四、细胞和分子育种法细胞和分子育种法是运用细胞学和分子生物学的技术手段，通过细胞、组织或分子水平的研究和操作来改良农作物。
这些技术包括植物组织培养、基因工程和基因编辑等。
细胞和分子育种法的优点是具有高效、快速和精准的特点，可以直接改变作物的遗传背景，但同时也存在一些伦理和环境问题，需要谨慎操作和监管。
五、群体遗传改良法群体遗传改良法是通过对农作物种群的选择、配对和交配等操作，来改良种群的性状和遗传组成。
该方法常用于长期培育和改良的物种，如棉花和果树等。
群体遗传改良法的优点是能充分利用种群内个体间的遗传变异和亲缘关系，但同时也需要长周期的观察和选择，以确保改良效果的稳定性和可持续性。
总结：农业科学中的农作物遗传育种方法多种多样，每种方法都有其适用的物种、特点和局限性。
棉花科研育种实验报告
一、实验目的本实验旨在通过对棉花品种的遗传特性进行分析，筛选出具有优良性状的棉花品种，为我国棉花育种提供理论依据和实践参考。
二、实验材料与方法1. 实验材料实验所用棉花品种为我国棉花研究所提供的多个棉花品种，包括陆地棉、海岛棉、长绒棉等。
2. 实验方法（1）田间试验① 设置试验田：将试验田划分为多个小区，每个小区种植不同品种的棉花。
② 观察记录：对试验田内棉花的生长发育、产量、品质等性状进行观察和记录。
③ 数据分析：对试验数据进行统计分析，比较不同品种的棉花性状差异。
（2）分子标记辅助选择① 基因组DNA提取：采用CTAB法提取棉花基因组DNA。
② 建立分子标记：选取与棉花产量、纤维品质等性状相关的基因，进行分子标记设计。
③ 分子标记分析：对提取的DNA进行PCR扩增，检测分子标记基因的表达情况。
（3）基因编辑技术① 目标基因筛选：根据棉花育种需求，筛选具有优良性状的目标基因。
② 基因编辑：采用CRISPR/Cas9技术对目标基因进行编辑。
③ 编辑效果验证：对编辑后的基因进行测序分析，验证基因编辑效果。
三、实验结果与分析1. 田间试验结果通过对试验田内棉花的生长发育、产量、品质等性状的观察和记录，发现以下品种具有优良性状：（1）陆地棉品种：品种A，产量较高，纤维品质较好。
（2）海岛棉品种：品种B，产量较高，纤维品质较好。
（3）长绒棉品种：品种C，产量较高，纤维品质较好。
2. 分子标记辅助选择结果通过对分子标记基因的表达情况进行检测，发现以下基因与棉花产量、纤维品质等性状相关：（1）基因X：与棉花产量正相关。
（2）基因Y：与棉花纤维品质正相关。
3. 基因编辑结果通过对编辑后的基因进行测序分析，发现以下基因编辑效果显著：（1）基因Z：编辑后的基因表达量提高，有利于提高棉花产量。
（2）基因W：编辑后的基因表达量提高，有利于提高棉花纤维品质。
四、结论与讨论1. 结论本实验通过对棉花品种的遗传特性进行分析，筛选出具有优良性状的棉花品种，为我国棉花育种提供了理论依据和实践参考。
棉花核不育系8个杂交组合F1代比较试验
个 铃进 行室 内考种 ，并 取皮棉样 品送 检 。于 １ ０月底 前 按小 区分 ３次 收花 计 产 ，并 进行 统计 分析 。
２ 结果 与分 析
２ 。 １ 农艺 性状
由表 １ 可 以看 出 ，各组合 生育期 在 １ ２ ４～１ ２ ７天 ，均 表现 为 中熟类 型 ；株 高 在 ９ ９—１ ０ ８ ｃ ｍ，较 高 大 ；果 枝
数均在 １ ５层左 右 ；结铃数 以 Ｐ ７的 ３ ４ ． ８ 个， 株为最 多 ，以 Ｐ ３的 ２ ５ ． ５个， 株 为 最少 ；单 铃 重 以 Ｐ １的 ６ ． ３ ２ ｇ为 最
重 ，以 Ｐ ３的 ５ ． ３ ３ ｇ为最轻 ；衣分 在 ４ ０ ％ 一４ ２ ％ ，差距 不 明显 。
表 １ 各 组 合农 艺 性 状 表
裹２
各 组 合 籽 棉 及 皮 棉 产 量 比较 表
２ ． ２ 产 量
实 收籽 棉产量 比对照增 产 的有 ５个 组合 ，比对 照减 产 的有 ２个 组 合 ，其 中 Ｐ １增 产 幅度 最高 ，为 １ ０ ． ０ ９ ％， Ｉ ｙ ７ 增 产 幅度 为 ８ ． ３ ９ ％。实 收皮棉 产量 比对 照增产 的有 ６个组 合 ，以 Ｐ ７增 产最 高 ，为 １ ０ ． ２ １ ％ （ 见表 ２ ） 。
Ｄ Ｏ Ｉ ：１ ０ ． ３ ９ ６ ９ ／ ｊ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． ２ ０ ９ ５ —３ １ ４ ３ ． ２ ０ １ ３ ． ０ ５ ． ０ ０ ４
０ 引 言
近 年来 ，中 国杂交 棉 产业 化应用 广 泛 ，利用 棉 花杂 种 优势 是 提 高棉 花 产量 、品质 和 抗 逆性 的有 效途 径… 。
棉花育种学
杂交方式：单交、复交、回交、杂种品系间互交 各自优缺点和应用 杂种后代处理：系谱法、混合种植法
★系谱法
杂种一代以选留组合为主，并去除假杂种。自杂种第一次分离世代(单交二 代，复交一代)开始选株，分别种成株行，以后各世代都先选优良株行，在 优良株行中选择单株，直到株行不再分离、整齐一致时，选优良株行进行 产量比较试验。 F2代选择遗传率高的性状比较可靠，宜从早选择；F2代选择遗传率 低的性状，则并不十分可靠，到后期世代选择较宜。 缺点： ◆连续单株选择，过分强调系统的一致性，也不利于有利基因的累积。 改进（1949年，Harland提出的混合一系谱法－单株选择和混合选 择同时并进 ） ◆系谱法育成的品种，追本溯源由一个单株出发，其遗传基础比较狭窄， 适应性也比较差。 孙济中(1996)认为混合系谱法系按同标准选择若干株系混合，系间 基本上相似，但仍存在一定差异，株系间有一定互补性，可以提高 品种对环境的适应性。 如果育种目标是改进质量性状，或遗传率较高的数量性状，系谱法在早代进行 选择可起到定向作用。
首先必须注意引种地区间气候条件的相似性。 首先必须注意引种地区间气候条件的相似性。 美国植棉带与我国长江、黄河流域棉区的自然条件比较近似，一般引种比较容易 成功； 原产美国密西西比州的岱字棉、斯字棉、德字棉等，引入我国长江、黄河流域棉 区种植； 原产美国北部棉区北卡罗莱纳州的金字棉，引入我国东北特早熟棉区种植，都获 得较好结果。 其次，引种必须注意品种生育类型在不同棉区的适应性。 其次，引种必须注意品种生育类型在不同棉区的适应性。 如斯字棉4号、斯字棉2B、岱字棉15等品种，属中熟、中铃类型，植株较松散，铃 中等大，结铃性和纤维品质等性状较好，适应性广，适合于我国长江、黄河流域的 自然和生产条件。 而早熟紧凑型为布蓝柯3363、邓恩119等，以及晚熟大铃型如珂字棉4104、爱字棉 SJ—1、佩马斯特11lA，在我国棉区条件下增产潜力不大，一般不宜栽培。
大规模转基因彩色棉花后代筛选方法研究
基Hale Waihona Puke ， ｊ 通过 外 源 目的基 因 表达 ， 进 行 生 物 测定 而
的筛 选方 法 各 不 相 同 ， 过程 复杂 ， 选 缓 慢 。特别 筛 是近 年 ， 随着 大 规模 转 基 因研究 的相 继 开展 ， 传统 的筛 选方法 已无 法 满 足 大 规模 转 基 因后 代 的高效
筛选 ， 尤其 是 在 转 基 因杂 交 育 种 中 ， 需要 在 开 花 前
酸 转移 酶基 因 ） 该 基 因是 目前 基 因 工程 中被 广 泛 ， 使 用 的选 择 标 记 ， 对 植 物 细 胞 表 现 毒 性 的机 理 它 是： 卡那 霉素 干扰 了细胞 叶绿 体及 线 粒体 的蛋 白质 合 成 ， 终 导致 植 物 细胞 死 亡 ， 最 而转 基 因植 株 抑 制
后 代群 体 的筛 选显 得尤 为重要 。
本 试验结 合 我 国棉 花 转 基 因育 种 中 的两 个 主 流方 法＿ ］ 以花粉 管 导人 ｌ 外 源 基 因 自交 系 Ｔ 一 ４ ， ６ Ｔ３转基 因杂 交育 种 Ｆ 种子 为材 料 ， 、 探讨 田间 卡那 霉 素筛选 与 Ｐ Ｒ 分子 鉴定 相 结 合 ， 对 大规 模 转 Ｃ 应
１ ２方 法 ．
１ ２ ２卡那 霉 素 抗 性 植 襟筛 选 。 在 卡 那 霉 素 浓度 ．． 梯 度 试验 的基 础上 ， 对转 基 因供 试材 料进 行 卡 那霉
素筛 选 ， 筛 选后 的 阳性 植 株做 标 记 ， 对 以备 Ｐ Ｒ分 Ｃ
子检 测 。
１ ２ １卡那 霉 素浓 度梯度 试验 。 设 置卡 那霉 素 ３ ０ ．． ．
那霉 素棉 叶涂抹 ， ３ 在 ～５ｄ内 ， 片仍 未 变 化 。该 叶
棉花育种
棉花育种棉花属于锦葵科棉属，是常异花授粉植物。
棉花是唯一由种子生产纤维的农作物，也是其最基本最突出最重要的特性。
根据Fryxell 的最新分类，棉属Gossyp ium共分4 个亚属、8 个组、9 个亚组、50 个种，分别原产于非洲、中美洲、南美洲、亚洲、澳洲、加拉帕哥斯群岛(位于厄瓜多尔西部)和夏威夷群岛。
棉属中有4 个栽培种，2 个四倍体种陆地棉G.hirsu tum L.和海岛棉G. barbad ense L. ，2 个二倍体种草棉G. herbaceum L.和亚洲棉G. arboreum L.。
陆地棉和海岛棉分别提供了90% 和5% 的世界棉花产量。
棉花是我国重要的农产品和纺织原料，是关系国计民生的重要物资，在国民经济发展中占有十分重要的地位。
提高棉花皮棉产量、改良棉花纤维品质以及提高棉花的抗病、抗虫性是当前我国棉花育种的重要目标。
所以棉花育种就成为焦点，现国内外棉花育种包括：1、常规育种(品种间杂交系谱选择法是国内外广泛采用的一种主要育种方法)2、改良回交法（在棉花远缘杂交和受主效基因控制性状的转育中, 回交育种得到了广泛应用）3、随机互交法（理论研究指出, 在自花授粉作物中采用多个亲本进行一至几轮随机互交可望打破边锁区段, 增加基因重组的机会）4、轮回选择法（轮回选择法是一种群体改良方法）5、改良互交法（改良互交法可以说是在随机互交法和轮回选择法基础上的发展, 它综合了两者的优点。
）6、选择指数法（在棉花中, 构成丰产、优质品种的因素多, 且关系错综复杂, 进行单项选择难于对多个性状的作用作出客观准确的评价。
而选择指数则可协调有关性状与产量的关系, 通过综合选择提高选择效率, 涉及产量和品质的选择指数更易使两者达到理想平衡。
）7、分裂选择法（为克服性状间不良的连锁效应, 施, 一和仆浏提出在育种上应用分裂交配和选择）8、单倍体育种（在棉花中产生单倍体的途径有双胚、人工诱发的孤雌生殖和半配生殖等途径）9、生物技术10、诱变育种11、杂种优势利用自人类基因组计划完成，随着基因组学的不断发展，在育种方面也有了很大的发展。
棉花田间调查记载项目及取样方法(培训)
棉花田间调查记载项目及取样方法作为农业技术人员田间调查是日常工作内容之一，同时又是一项基础工作。
在这里同大家一起回顾一下各种田间调查记载项目、取样方法和标准调查表的填写。
一、选点选取有代表性的两个重复各小区边行、中间行各20株（不包括两端植株）作为取样行，生育时期、整齐度与生长势按小区调查，其他性状调查在取样行中调查。
试验小区：每小区取有代表性的1行为取样行（一般为中间行），在取样行内固定20株，作为各个项目调查的对象，共取两个重复。
二、生育期记载项目（一）生育时期记载各小区出苗期、开花期、吐絮期(各期达到50%的日期)和生育期(从出苗期到吐絮期的天数)，取两次重复平均值。
播种期：实际播种的日期（以“月/日”表示，下同）。
出苗期：幼苗子叶平展达50%的日期。
现蕾期：50%棉株花蕾的三角苞长达3毫米左右的日期，以月/日表示。
盛蕾期棉株第四果枝第一果枝现蕾的日期，以月/日表示。
开花期全田有50%的第一果枝第一蕾开花的日期，以月/日表示。
盛花期棉珠第四果枝第一蕾开花的日期，以月/日表示。
盛铃期棉珠第四果枝第一果节结铃的日期，以月/日表示。
吐絮期全田有50%的棉花第一枝第一铃缝线开裂各室露白的日期，以月/日表示。
生育期:从出苗期至吐絮期的天数。
整齐度与生长势：整齐度与生长势的优劣以1(好)、2(较好)、3(一般)、4(较差)、5(差)表示。
（二）整齐度与生长势苗期、花期、吐絮期目测各小区植株形态的一致性和植株发育的旺盛程度。
整齐度与生长势的优劣均用1(好)、2(较好)、3(一般)、4(较差)、5(差)表示，取两次重复平均值。
苗期整齐度：苗期目测小区内幼苗形态的一致性。
苗期生长势：苗期目测小区内幼苗发育的旺盛程度。
花期整齐度：开花期目测小区内植株形态的一致性。
花期生长势：开花期目测小区内植株发育的旺盛程度。
絮期整齐度：吐絮期目测小区植株形态的一致性。
絮期生长势：吐絮期目测小区植株生长的旺盛程度。
（三）农艺性状第一果枝节位在棉花现蕾后调查；株高、单株果枝数、单株结铃数。
我国棉花株型性状遗传育种研究进展
我国棉花株型性状遗传育种研究进展1. 引言1.1 研究背景棉花作为我国重要的经济作物之一，对我国农业经济具有重要意义。
而棉花的株型性状是影响棉花产量和品质的重要因素之一，因此对棉花株型性状进行遗传育种研究具有重要的理论和实际意义。
随着现代生物技术和遗传学研究的进步，人们对棉花株型性状的遗传规律和遗传育种方法有了更深入的认识，为提高棉花产量和品质提供了有效的途径。
对我国棉花株型性状遗传育种的研究也日益受到重视。
通过对棉花株型性状的遗传规律和遗传育种方法的深入研究，可以为棉花育种工作提供科学的理论支持和技术指导，加快株型性状改良的进程，提高棉花的耐逆性、抗病虫性等性状，为我国棉花产业的持续发展提供强有力的支持。
【字数：204】1.2 研究意义棉花是我国重要的经济作物之一，株型性状是影响棉花产量和质量的重要因素之一。
研究棉花株型性状的遗传规律和育种方法具有重要的理论和实践意义。
深入了解棉花株型性状的遗传规律可以为育种工作提供科学依据。
通过对株型性状的遗传规律进行研究，可以更好地选择亲本材料，设计育种方案，提高育种效率和育成新品种的成功率。
株型性状的遗传改良可以有效提高棉花的产量和品质。
通过遗传育种的方法，可以选育出株型较优的新品种，提高棉花的适应性、抗逆性和抗病虫害能力，从而增加棉花的产量和优质棉花的比例。
研究棉花株型性状的遗传育种在提高棉花产量、优化品质、增加农民收入，以及推动我国棉花产业的可持续发展方面具有重要的意义。
希望通过本研究的开展，能够为我国棉花产业的发展提供科学支撑和技术保障。
2. 正文2.1 遗传育种的基本原理遗传育种的基本原理是利用遗传学原理和育种学方法，通过选择和组配遗传资源，实现目标性状的改良和遗传稳定的目的。
遗传育种的基本原理主要包括以下几个方面：1. 遗传变异：遗传变异是遗传育种的基础，通过自然变异或人工诱导变异，获得具有不同遗传特征的个体，为育种材料的选择和利用提供了基础。
棉花CML基因家族成员鉴定与功能分析
44-2 gene and to
verify its function. [Result] 154, 74 and 78 CML proteins were obtained from
L.,
Ulbrich and
L., respectively. Evolutionary tree and conservative motif analysis showed that GhCML proteins were divided into
收稿日期院2019-03-14 第 一 作 者 简 介 院 杨 秀 渊1991― 冤袁 女 袁 硕 士研究 生袁yangxiu0117@曰 许艳 超 渊1991― 冤袁 男袁 硕士 研究 生袁 xuyanchao2016@曰＃ 同等贡献遥 * 通信作者院周忠丽袁zhonglizhou@曰刘方袁liufcri@ 基金项目院国家重点研发计划渊2016YFD0100203袁2017YFD0101601冤
eight subgroups, all containing conserved EF-hand domain. Under salt stress, 107
geneed
with different expression patterns in leaves and roots. Promoter analysis showed that there were many different stress response
stress response mechanism. Genome-wide analysis of
gene family provides a basis for further study of the role of
陆地棉半野生种系的遗传多样性和亲缘关系分析
１ 材 料 和 方 法
１１ 供 试 材 料 ．
ｓ ｔ ．ａｅ ， ｕｕ Ｌ ｒｃ ｓ 以下 简称 半 野 生 棉 ） 有优 质 、 ｅ ｒ 具 多 抗 等优 良的特 性 Ｌ 其染 色 体 数 目（ｎ ４ ＝ ２ 与 ５ Ｊ ， ２＝ ｘ ５ ）
ｔ ｔｔ ｎ ｔｃ ｄｉ ｅ ｓ ｔ ｍ ｏ ｇ ａ ｉ Ｇａ ａ ｅ ｉ ｕｃ ｇｈ ｒ ｔ ｎ ｔ ｔ ｅ ａ ｅ ．Ｇｅ ｅ ａ ｌ ｈｅ ｇｅ ｅ ｉ ｉ ｅ ｓ ｔ ａｍ ｏ ｇ ｔ ｅ ｈａ ｈｅ ｇｅ ｅ ｉ ｖ ｒ ｉ ａ ｙ ｎ Ｍ ｒｅ— ｌ ｎｔ ｓ ｍ ｈ ｈｉ ｅ ｈａ ｈｅ ｏ ｈ ｒ ｒ ｃ ｓ ｎ ｒ ｌｙ，ｔ ｎ ｔｃ ｄ ｖ ｒ ｉ ｙ ｎ ｈ
Ｕｓ ｎ ｉ ｇ ＳＳＲ ａｒ ｅｒ Ｍ ｋ ｓ
Ｆ ＮＧ Ｘ ａ —ｉ ， Ａ ｉｎｘａ ｗｕ ａｐ ｎ ， ＨＥ Ｊ —ｏ ｇ Ｚ Ｕ ｈ ｉｉ ｎ Ｄ —ｅ ｇ Ｃ Ｎ ｎｈ ｎ ， Ｈ Ｓ ｕ－ｎ ｉ ｊ
（ ｏ ｅｅｏ Ａ ｎ ｕｔｒ ｄ ｉｔ ｈ ｏｏｙ Ｚ ｅａｇＵ ｉｅｓｙ Ｈａｇｈ ｕ １ ０ ９ Ｃ ｉａ Ｃ ｌｇ ｆ ｇ ｃ ｌ ｅ ｎ Ｂ ｏｅ ｎ ｌｇ ， ｈｊ ｎ ｎｖｒ ｔ， ｎ ｚ ｏ ０ ２ ， ｈｎ ） ｌ ｕ ａ ｃ ｉ ｉ ３
为 重 要 【。 ３ Ｊ
并 已成 功 地 在 小 麦 啊 水 稻 ［］大麦 ” 玉 米 ［、 、 ８、 － ９ 、 埘
棉 属 野生 种含 有丰 富 的优 良性 状基 因 ， 棉 是 花育 种 的宝 贵种 质 资源 库【 ４ ＿ 。将野 生 棉种 的优 良 种 质基 因渗入 并转 移 给栽 培 品种 ， 培育具 有 特 是
棉花杂种优势利用
1棉花杂种优势的表现棉花杂种优势利用是提高棉花产量的重要途径之一近年国内外在棉花转基因技术及其应用上已经取得重大进展，培育转基因抗虫棉杂交种成为杂交棉育种的重要方向2棉花杂种优势的利用途径2.1人工去雄授粉人工去雄授粉制种法是目前世界上最常用的杂交棉种子生产方法。
这一方法，最大优点就是杂交一代不存在育性恢复问题，父母本选配范围广，中选强优势组合的机率高，组合筛选周期短，其缺点是杂交种子生产完全依靠人工操作，工作强度大，种子生产成本高，一代种子不能满足杂交棉产业化发展。
棉花开花时间长，不能像玉米杂交种制种一样进行机械化操作，在劳动力成本高的地区如美国，就不适用。
印度和我国目前大规模种植的杂交种都是人工去雄授粉法生产的。
在制种技术上，我国先后提出了不去雄提前授粉套管隔离法、不去雄开花前强制授粉法、雌雄蕊麦杆隔离吸管授粉杂交法、“双套”制种法、剥花去雄互盖授粉法和工具去雄法等提高效率的方法。
但是由于杂种的纯度难于控制等问题，还有待于深入的研究。
目前，我国杂交棉的种植面积为全国棉田面积的20％左右，长江流域棉区达到了80％。
在当前和今后一段时间，培育高产、抗(耐)病虫、优质杂交种是棉花育种主要目标。
2.2化学杀雄化学杀雄是指选用某种化学药剂，在作物生长发育的一定时期喷洒于母本上，直接杀死或抑制雄性器官，造成雄蕊生理不育而不损伤子房和柱头。
棉花上曾试用过2，3-二氯异丁酸钠(又称FW-450)、2，2-二氯丙酸钠(又称茅草枯)、顺丁烯二酸联氨(又称MH或青鲜素)、三氯乙酸等杀雄配子药剂，但由于这些化学药剂杀雄不够稳定，用药量难于掌握，都有药害作用。
理想的化学杀雄技术可替代人工去雄技术，减少人工投入，降低制种成本。
但目前的棉花生产实践表明，该项技术的应用也具有一定的局限性。
棉花自身特性的限制，主要表现在花铃期长、生长繁茂，花朵分散，不利施药；化学杀雄剂对棉花的生长发育也有药害作用，且效果受环境和气候条件的影响较大。
植物杂交后代的群体遗传演化研究
植物杂交后代的群体遗传演化研究植物杂交后代是植物生物多样性中的一个重要组成部分，是由两种或多种不同亲本基因组的融合而产生的后代。
相比于同熟植物的自交后代，杂交后代在形态、生长、繁殖等方面具有很高的变异性，但同时也面临着种间杂交的遗传割裂和不同基因组间的不良互作影响问题。
因此，植物杂交后代的群体遗传演化研究对于理解生物多样性形成、种群演化和自然选择机制等具有重要的理论意义和应用价值。
一、植物杂交后代的形态变异和生态适应植物杂交后代常常呈现出高度的形态和生物学变异性，这是由亲本基因组间的随机搭配和融合而产生的新的组合。
例如，在一些环境条件较为恶劣的生态环境中，杂交后代能够表现出较高的生态适应性和适应能力，如耐寒、耐旱、耐盐等。
同时，植物杂交后代还可以表现出异种间的优势表型、增强了光合作用和叶面积，提高了植物的生长和养分利用效率等生物学特性。
这些特性对于植物的适应和生存具有重要意义。
二、植物杂交后代的基因组互作与遗传割裂植物杂交后代的形态特征和性状展现是由亲本基因组间的随机组合而产生的。
在杂交后代基因组互作和表达方面，新的基因组组合导致了不同基因的表达失调、割裂或逆转，从而导致某些特征的表现受到抑制或不利影响。
例如，在异速杂交后代基因组中，不同的亲本基因组可以表现出不同的表达活性和交互效应，从而导致不同表型和生活史策略的表现。
三、植物杂交后代的群体遗传结构和多样性维护植物杂交后代的群体结构和多样性与遗传演化密切相关。
由于种间杂交后代的多态性和遗传割裂现象，杂交后代面临着遗传多样性下降、基因流难以维持的困境。
然而在实际生态系统中，植物杂交后代仍然可以在不同的空间和生态环境中存在和繁殖，这一点在一定程度上说明了杂交后代具有一定的生态适应性和遗传多样性保护能力。
四、植物杂交后代的生物多样性保护和利用植物杂交后代是植物生物多样性研究中重要的研究对象和利用资源。
研究植物杂交后代的生态适应性、遗传演化和群体遗传结构，不仅可以增进人们对生物多样性形成和维护的认识，同时也可以提高植物杂交后代在生态系统保护、生态修复和农业生产等方面的应用率和价值。
棉花优异品质及抗性基因挖掘与分子育种
棉花优异品质及抗性基因挖掘与分子育种商海红;袁有禄;于霁雯;石玉真;巩万奎;李俊文;吴曼;葛群;龚举武;范森淼【摘要】棉花品质、产量、抗性等均是多基因控制的数量性状,其表现型受基因型和环境的共同影响,且纤维品质和产量性状之间存在较大的负相关,采用常规育种手段实现棉花纤维品质与产量的同步改良具难度很大,针对棉花品质、产量、抗性等性状形成的遗传基础这一关键科学问题,棉花品种分子设计研究团队以陆陆种内分离群体、陆海种间分离群体等材料,交叉利用分子数量遗传学、功能基因组学和分子育种学等研究手段,在陆地棉优质品质及抗性基因挖掘、海岛棉优质品质及抗性基因挖掘以及分子标记辅助方法开发及棉花新品种培育等方面取得了一系列研究成果.为棉花品质、产量、抗性性状形成的同步改良奠定了重要基础.%The fiber quality,yield and resistance of cotton were all the quantitative traits which were controlled by multi-genes and affected by the genotype and environment.As the fiber quality traits and yield traits showed negative correlation,improving the fiber quality and yield of cotton is difficult synchronously.Aiming at the key scientific problem that the hereditary basis of fiber quality,yield and resistance,the team of molecular design of cotton varieties used the population which were constructed by two Gossypium hirsutum of intraspecific and population constructed by one G.hirsutum and one G.barbadense of interspecific,combined the subject of molecular quantitative genetics,functional genomics and molecular breeding the genes related to high fiber quality and resistance inG.hirsutum,and G.barbadense were discovered,the method of molecular mark assisted breeding was developed and the new cotton varieties werecultivated.These results could provide new data and materials to solve the problem of the large scientific problem that the hereditary basis of fiber quality,yield and resistance.【期刊名称】《棉花学报》【年(卷),期】2017(029)0z1【总页数】10页(P62-71)【关键词】棉花;纤维品质;抗性基因;种子品质;分子育种【作者】商海红;袁有禄;于霁雯;石玉真;巩万奎;李俊文;吴曼;葛群;龚举武;范森淼【作者单位】棉花生物学国家重点实验室/中国农业科学院棉花研究所,河南安阳455000;棉花生物学国家重点实验室/中国农业科学院棉花研究所,河南安阳455000;棉花生物学国家重点实验室/中国农业科学院棉花研究所,河南安阳455000;棉花生物学国家重点实验室/中国农业科学院棉花研究所,河南安阳455000;棉花生物学国家重点实验室/中国农业科学院棉花研究所,河南安阳455000;棉花生物学国家重点实验室/中国农业科学院棉花研究所,河南安阳455000;棉花生物学国家重点实验室/中国农业科学院棉花研究所,河南安阳455000;棉花生物学国家重点实验室/中国农业科学院棉花研究所,河南安阳455000;棉花生物学国家重点实验室/中国农业科学院棉花研究所,河南安阳455000;棉花生物学国家重点实验室/中国农业科学院棉花研究所,河南安阳455000【正文语种】中文【中图分类】S562.03棉花品质、产量、抗性等性状均是由多基因控制的数量性状，其表现型受基因型和环境的共同影响，且纤维品质和产量性状之间存在较大的负相关，采用常规育种手段实现棉花纤维品质与产量的同步改良难度很大。
棉花育种方法
棉花杂种优势模式
• 长江流域棉区主栽品种与黄河流域棉区主 栽品种互配，容易筛选出高优势杂交种。
棉花转基因育种
Average cotton yields and adoption rates of biotechnology in the United States
Purcell JP, et al, 2010. DOI 10.1007/978-3-642-04796-1_5
方法: • 将双亲分片稀植，培育壮苗，调节花期，使开花成铃期控制在7 月中旬至8月下旬的45～50天时间里（集中成铃） • 3～7pm选母本植株上花冠长约3cm、变白变软、露出苞叶顶部的 花蕾去雄（徒手去雄） • 6am前对判断不准或漏去的花蕾进行补去雄，7am前后收集花粉 • 8～11am用收集的花粉进行人工授粉（小瓶授粉），授粉要均匀、 充足，尽量避免漏授粉，防止雨水。 • （全株制种）制种前后要注意去掉不必要的果枝和花蕾、棉铃。
对照（湘棉10号）
多抗1号
（抗虫+抗除草剂+抗枯萎病）
Characteristics of the commercial varieties of Bt Cotton
Deguine JP, et al. 2008. DOI 10.1007/978-90-481-2666-8_27
Potential genes conferring pest resistance in cotton.
农杆菌 转化棉 花程序
Cultivation approvals for cotton biotech products
Purcell JP, et al, 2010. DOI 10.1007/978-3-642-04796-1_5
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棉花后代群体筛选方式分析
转基因植株的筛选鉴定是植物转基因研究的重要环节。
目前，转基因
棉花筛选鉴定的常用方法为卡那霉素筛选法和ＰＣＲ分子检测法［１
－２］。
针对不同试验目的，这两种方法相关报道的文献较多，但都
有较强的针对性，在实际转基因棉花育种过程中，这两种方法的应用
均存在弊端。
卡那霉素筛选法不能反映目的基因的表达效果，其筛选
结果缺乏可靠性。
ＰＣＲ分子检测法对试验室要求严格，检测费用昂贵，检测周期长。
此外，转基因克隆研究的发展迅速，不断出现新的
抗虫基因、抗旱基因、抗病基因［３］，通过外源目的基因表达，而
进行生物测定的筛选方法各不相同，过程复杂，筛选缓慢。
特别是近年，随着大规模转基因研究的相继开展，传统的筛选方法已无法满足
大规模转基因后代的高效筛选，尤其是在转基因杂交育种中，需要在
开花前得到准确筛选结果，以便育种操作，传统的筛选方法在效率上
尚略显不足。
因此，探索一种快速，准确、较为系统的筛选方法，进
行大规模转基因棉花后代群体的筛选显得尤为重要。
本试验结合我国
棉花转基因育种中的两个主流方法［４－５］，以花粉管导入［６］
外源基因自交系Ｔ１－Ｔ３、转基因杂交育种Ｆ１种子为材料，探讨
田间卡那霉素筛选与ＰＣＲ分子鉴定相结合，应对大规模转基因棉花
后代筛选的可靠性和实用性，为转基因棉花后代的筛选鉴定提供参考。
１材料与方法
１．１材料供试品种为绿色棉陇绿棉３号、白色棉陇棉２号、棕色棉
ＢＣ０５，均由甘肃省农科院作物所棉花研究室选育、提供，具有纤
维品质优良、产量稳定等突出性状［７－８］。
转基因鉴定的供试材
料为：①通过花粉管通道法对陇绿棉３号、ＢＣ０５导入抗虫基因Ｇ
ＮＡ、抗旱基因ＧｈＡＢＦ２的Ｔ１－Ｔ３；②ＷＢＫ０９、２００
９０７１３－１９７９分别与陇绿棉３号、ＢＣ０５、陇棉２号杂交
Ｆ１（ＧＮＡ、ＧｈＡＢＦ２的基因质粒、引物序列由中国农科院生
物技术研究所提供；ＷＢＫ０９含Ｂｔ抗虫基因，材料和引物序列均
由中国农科院生物技术研究所提供；２００９０７１３－１９７９含
ＢＡＤＨ抗旱基因，材料和引物序列由新疆农业大学农学院提供），
花粉管导入Ｔ１－Ｔ３材料为海南、敦煌两地繁育所得，ＷＢＫ０９、２００９０７１３－１９７９与供试品种杂交Ｆ１由海南育种所得。
ＧＮＡ、ＧｈＡＢＦ２的基因质粒与ＷＢＫ０９、２００９０７１３
－１９７９均携带ＮＰＴⅡ标记基因（新霉素磷酸转移酶基因），该
基因是目前基因工程中被广泛使用的选择标记，它对植物细胞表现毒
性的机理是：卡那霉素干扰了细胞叶绿体及线粒体的蛋白质合成，最
终导致植物细胞死亡，而转基因植株抑制了这个过程［９－１０］。
供试材料种植于甘肃省敦煌市肃州镇隔离试验区。
分子鉴定地点为甘
肃省农科院生物技术研究所基因工程研究室。
１．２方法
１．２．１卡那霉素浓度梯度试验。
设置卡那霉素３．０ｇＬ－１、５．０ｇＬ－１、７．０ｇＬ－１三个处理浓度，在棉花现蕾期，对
供试品种顶端倒数第２片真叶用毛笔涂抹药液，各处理５０株，以Ｗ
ＢＫ０９做对照（经过ＰＣＲ分子检测，携带ＮＰＴⅡ标记基因），３～５ｄ观察统计结果。
１．２．２卡那霉素抗性植株筛选。
在卡那霉素浓度梯度试验的基础上，对转基因供试材料进行卡那霉素筛选，对筛选后的阳性植株做标记，以备ＰＣＲ分子检测。
１．２．３ＰＣＲ分子检测。
剪取阳性植株顶端较嫩叶片，采用改良
的ＣＴＡＢ大量提取法［１１］提取纯化基因组ＤＮＡ，针对阳性植
株所含不同基因，利用设计好的引物（表１）进行ＰＣＲ检测。
ＰＣ
Ｒ体系所用药剂为Ｆｅｒｍｅｎｔａｓ公司生产，采用引物由Ｉｎｖ
ｉｔｒｏｇｅｎ公司合成，统计检测结果。
２结果与分析
２．１不同品种敏感性及卡那霉素筛选条件的确定根据田间观察结果，对棉叶与卡那霉素处理反应的表现分为三个等级，Ⅰ级：涂抹叶片正常；Ⅱ级：涂抹叶片有轻微变黄；Ⅲ级：涂抹叶片具有黄色斑点（图
１），为了得到可靠的卡那霉素筛选结果，消除棉花叶片自身对卡那
霉素具有抗性的试验影响，以Ⅲ级处理结果作为卡那霉素筛选标准。
在该筛选标准下，对试验结果进行统计，结果表明：三种浓度的卡那
霉素棉叶涂抹，３～５ｄ内，均使陇棉２号、陇绿棉３号、ＢＣ０５
的棉叶百分之百转变为具有黄色斑点的叶片；对照ＷＢＫ０９经过浓
度为７．０ｇＬ－１卡那霉素棉叶涂抹，在３～５ｄ内，叶片仍未变化。
该结果表明，３．０～７．０ｇＬ－１卡那霉素叶片涂抹，可以
明显区分转基因与非转基因植株。
此外，参试品种在５．０ｇＬ－１
卡那霉素叶片涂抹处理下，百分之百转变为具有黄色斑点叶片，陇棉
２号需要３ｄ，ＢＣ０５需要４ｄ，而陇绿棉３号需要５ｄ；因此，
可以认为，陇棉２号棉叶对卡那霉素最为敏感，ＢＣ０５次之，陇绿
棉３号棉叶与卡那霉素反应最为迟缓。
在保证准确性的前提下，为了
快速得到筛选结果，可以确定陇棉２号的最佳筛选条件为５．０ｇＬ
－１卡那霉素叶片涂抹，０～３ｄ观察期；ＢＣ０５的最佳筛选条件
为５．０ｇＬ－１卡那霉素叶片涂抹，０～４ｄ观察期；陇绿棉３号
的最佳筛选条件为３．０ｇＬ－１卡那霉素叶片涂抹，０～５ｄ观察
期（见表２）。
２．２卡那霉素筛选结果分析在确定卡那霉素筛选最佳条件后，以各
品种最佳筛选条件对相关转基因后代进行田间筛选操作，０～５ｄ内，共计筛选出８２０份叶片未变色的植株，其中，陇棉２号１８１株，
陇绿棉３号３２４株，ＢＣ０５３１５株。
陇棉２号、陇绿棉３号、
ＢＣ０５在筛选过程中得到稳定筛选结果的时间分别为第３ｄ，第４ｄ，第５ｄ（表３），该结果表明，针对不同品种确定的最佳筛选条
件具有一定的可靠性。
由于操作简单，本次试验仅用５ｄ完成２１１
１２份转基因棉花后代材料的田间筛选，因此，可以认为，田间卡那
霉素筛选可以快速、准确地筛选出具有卡那霉素抗性的转基因植株。
２．３ＰＣＲ分子检测结果分析对８２０份阳性植株，进一步进行Ｐ
ＣＲ分子检测，得到具备ＮＰＴⅡ标记基因的材料８０６份，携带目
的基因的材料有１６１份，其中转基因杂交育种Ｆ１中，有１５８份
含有目的基因；通过花粉管导入基因的Ｔ１－Ｔ３材料中，虽然有２
６９份材料验证出ＮＰＴⅡ标记基因，但只有３份材料具备目的基因（表４，图２）；经过多次重复，结果一致。
该结果表明：卡那霉素
阳性植株筛选的准确率为９８．３％，卡那霉素筛选携带目的基因的
转基因植株准确率为２０％；处于连锁状态的标记基因与目的基因，
在转基因育种过程中没有完全转化或遗传。
３结论与讨论
本试验通过对陇棉２号、陇绿棉３号、ＢＣ０５非转基因植株进行卡
那霉素敏感试验，以确定田间卡那霉素筛选的最佳条件，在此试验基
础上，对其相关转基因后代进行田间卡那霉素初筛，对筛选后的材料
进行分子鉴定。
试验结果表明，在实际转基因棉花育种中，应对大规
模转基因棉花后代筛选鉴定，卡那霉素叶片涂抹与目的基因ＰＣＲ检
测相结合，具有简单、快速、准确的特点，是一种高效的筛选方法，
具备一定的实用性。
在卡那霉素浓度梯度试验中，不同品种的棉叶对
卡那霉素的敏感性不同，与白色棉陇棉２号相比，绿色棉陇绿棉３号，棕色棉ＢＣ０５的叶片小，蜡质层较厚，该生理性状影响叶片与卡那
霉素反应。
王彦霞、燕丽萍、李举等［１２－１４］在卡那霉素筛选
研究中，使用的卡那霉素筛选浓度也各不相同。
因此，不同品种在不
同地区做转基因材料田间筛选，要得到准确的筛选结果，必须进行前
期梯度试验。
在ＰＣＲ分子检测试验中，标记基因鉴定结果与目的基
因鉴定结果相差甚远，这种情况在通过花粉管导入后代的材料中尤其
明显，祝建波［１５］在研究过程中也发现类似情况，并推测原因是：在转基因过程中，标记基因与目的基因在核酸酶的影响下，形成不完
整片段。
由于这种原因一般只导致出现个别异常，在本次试验中，试
验群体庞大，不会造成差异如此悬殊的标记基因与目的基因鉴定结果，所以，在本次试验的基础上，推测原因为：处于连锁状态的标记基因
和目的基因在转基因过程中存在分离情况。
该推测需要进一步试验研
究进行论证，但试验结果可以明确，卡那霉素筛选准确率低，目的基
因ＰＣＲ鉴定才是准确的筛选方法。
在大规模转基因棉花育种中，快速、准确的筛选尤为重要。
尤其在转基因杂交育种过程中，需要在开
花前得到准确的筛选结果，以便进行亲本选配及杂交组合的田间操作，
此时，如果对转基因育种Ｔ０进行卡那霉素快速筛选，缩小范围后，再进行准确的分子鉴定跟踪，可以大规模减少后代群体，提高筛选效率，尽早筛选得到含有目的基因的转基因材料，加快其后代进行遗传稳定性、基因表达量的研究，缩短安全性申报及产业化进程。
棉花后代群体筛选方式分析。