中国棉花研究进展
湖北省棉花育种“十二五”研究构思

湖 北 省棉 花 育 种“ 十二 五 ’ 究 构 思 ’ 研
张 献 龙
( 中农业 大 学植 物 科技 学院 , 华 武汉 4 0 7 ) 3 0 0
S r t g e o t o e di g i he N e tFi e Ye r n H u e o i e t a e i s f r Co t n Br e n n t x v a s i b iPr v nc
的产 棉 大县 , 历史 上 , 常规 品种 结 合适 宜 密 度 精 作 栽 培多 次创 高产 记录 。近 十年来 , 花 杂交 优 势 利 棉 用发 挥 了重 要 作 用 , 之 相适 应 的大 棵稀 植 、 肥 与 高 水 植棉 模式 占据 了主导 地 位_3。 随着 劳动 力 的 紧 1 ' ]
张, 变革 生产 方式 、 提高 生产 效率 , 已成 为棉 花 生 产
的迫切需 求 , 后采 用什 么样 的棉花 育 种技 术 路线 今 应对 生产 的需 求值得 认 真思考 。
粮食 、 油料 等作 物连 ( 作 , 套) 降低 了土地 的利用 率 ;
尤其 是 长 江 流域 盛 行 的 大棵 稀植 , 要保 证 产 量 , 必
创新 。因此 , 发挥 目前成熟 的分 子标记 辅 助选择 应 和转基 因技术 的优势 , 目标 地定 向将 野生 资源 基 有 因引 入 陆地 棉 , 或定 向转移 有利 用 价值 的基 因 , 改
2指 导 思想 和 基本 原 则
湖 北 省 棉 花 生 产 发 展 的 指 导 思 想 和 基 本 原 则
育的各个 阶段都 相应缩短 , 最终 使棉 花生 育期 大 幅 缩短 。短季 直播 棉 花 品种 选 育 也 可 以称 为 高 密度 育种 , 主要 考虑 : 幅度缩 短生育 期 , 大 可在 小麦 和油 菜收 获后直播 , 耐高 密度栽 培 , 于管 理 , 便 单位 面积 的光合 利 用 效 率 高 , 产量 达 到 目前 高 产 品 种 的水
棉花对盐胁迫的响应机制及缓解措施的研究进展

棉花对盐胁迫的响应机制及缓解措施的研究进展作者:刘祎,崔淑芳,张海娜,钱玉源,王广恩,金卫平,李俊兰来源:《农学学报》 2015年第11期刘祎,崔淑芳,张海娜,钱玉源,王广恩,金卫平,李俊兰(河北省农林科学院棉花研究所/农业部黄淮海半干旱区棉花生物学与遗传育种重点实验室,石家庄050051)摘要:盐分是阻碍作物生长发育的重要逆境之一。
归纳了盐胁迫对棉花生长发育、产量和品质的影响;分析了棉花适应盐逆境、减轻伤害的自我调节和响应机制,包括渗透调节、膜脂调节、离子分布和分子机制;总结了耐盐品种选育、栽培管理技术和分子育种等缓解棉花盐胁迫的主要措施;最后提出棉花耐盐相关研究的方向:分子机理与生理机制相结合;常规栽培措施与理化手段相结合;遥感监测系统的开发与应用。
关键词:棉花;盐胁迫;响应机制;缓解措施中图分类号:S562 文献标志码:A 论文编号:cjas15040008基金项目:棉花生物学国家重点实验室开放课题“盐胁迫条件下棉花抗性机制的研究”(CB2014A11);河北省现代农业产业技术体系“棉花种质资源创新与评价课题”。
第一作者简介:刘祎,女,1983 年出生,河北石家庄人,助理研究员,硕士研究生,研究方向为棉花种质资源创新及鉴定。
通信地址:050051 河北省石家庄市新华区和平西路598 号西四楼307 室,Tel:0311-********,E-mail:liuyi1105@。
通讯作者:李俊兰,女,1963 年出生,河北清河人,研究员,硕士,主要从事棉花优质棉遗传育种研究。
通信地址:050051 河北省石家庄市新华区和平西路598 号西四楼307 室,Tel:0311-********,E-mail:li-junlan@。
收稿日期:2015-04-10,修回日期:2015-06-11。
0 引言盐渍地在世界各地分布很广,主要分布在澳大利亚、俄罗斯、中国、印度尼西亚、巴基斯坦等国家[1-2]。
土壤盐渍化是世界农业可持续发展的重要限制因素,并随着人类发展不断地加重扩大,已成为重要的环境问题之一。
《中国棉花》2010年第1~2期评刊表

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( ) 政管理 ; ) 产 ; ) 研 ;( ) 术 推 广 ;( )生 产 资料 ; ) 工 及 流 行 ( 生 ( 科 技 ( 加 通 ; ) ( 纺织 ;( ) 生 ;( ) 学 其它 ( 注 明) 请 :
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棉酚及其衍生物合成途径的研究进展

棉酚及其衍生物合成途径的研究进展张程程;吴燕民;唐益雄【摘要】Gossypol,one kind of sesquiterpene phytoalxins,which is synthesized in pigment glands of cotton outer tissues such as root and seed,has been widely applied in medical,industrial and agricultural areas.Recently,studies on biosynthesis of gossypol and its derivatives have made a great progress and many key enzymes have been cloned and characterized.It is of significance to understand the biosynthetic pathway and to mannually control gossypol content with genetic modification.This paper reviews the researh progress in biosynthetic parthway of gossypol,its derivatives,and relative key enzymes;prospects the application of gossypol in all fields.%棉酚作为一种倍半萜烯类植物抗菌素广泛存在于棉花的根、种子等表皮组织的色素腺体里。
该化合物已在医药、工业和农业等领域得到广泛应用。
近来对棉酚及其衍生物合成途径的研究日趋深入,许多关键酶基因已得到克隆和分析。
掌握棉酚及其衍生物的生物合成途径,并试图通过基因工程改造的方法来控制植物体棉酚的合成具有重要意义。
新疆转基因抗虫棉研究现状与建议

仅 能使 棉 花 自身 产 生 抗 ( 杀 死 ) 或 害虫 的 物 质 , 高 提 自身 防 御 机 制 , 且 能 减 少 化 学 农 药 的 使 用 , 少 而 减
环境 污染 和 农 药 残 留 , 因而 世 界 各 国都 十 分 重 视 将 外 源抗 虫 基 因 导人 棉 花 的研 究 、 开发 与利 用 。 自 9 0 年 代 中 期 , 疆 开 始 进 行 转 基 因 抗 虫 棉 品 种 的 选 新 育 , 取 得 了显 著 成 效 。 并
1转基 因抗 虫棉 研 究进 展
目前 , 转 基 因 抗 虫 棉 培 育 中 , 常 用 的 外 源 在 最 抗 虫 基 因有 苏 云金 芽 孢 杆 菌毒 素 蛋 白基 因 ( 称 B 简 t 基 因 ) 蛋 白 酶 抑 制 基 因 、 粉 酶 抑 制 基 因 、 源 凝 、 淀 外 集 素 基 因 、 丁质 酶 基 因 、 毒 素基 因 、 蛛 毒 素 基 几 蝎 蜘 因等 。 在 , t 因和 豇豆 胰 蛋 白酶 抑制 基 因 ( 称 现 B 基 简 C TI 因 ) 经 分别 导 人 棉 花 中 , 获 得 抗 虫 性 强 p 基 已 并
覆 盖 了许 多重 要 害 虫 ,包括 鳞 翅 目、直 翅 目及鞘 翅
目等 。
性 、时 空性 等 问 题 ,提 出 了筛选 广 谱 性 抗 虫 基 因、 培 育 转 多基 因抗 虫 棉 、采用 特 异 启 动 子调 控 外 源抗 虫 基 因在 棉株 体 内的 高效 表 达 、培 育 多种 类 型 的单
8 或 基 本 不 用 药 。 棉单 产 与 当 地 推 广 的 品 种 0 皮
不 相 上 下 , 其 在 棉 铃 虫 发 生 较 重 的 年 份 和 地 区皮 尤 棉 花 是 新疆 重要 经 济 支 柱及 优 势 产 业 , 年 来 近 由于气 候 条 件 和生 态 环境 的变 化 、 虫 抗 药 性 的增 害 强 , 虫 危 害 尤 其 是 棉 铃 虫 的 为 害 日趋 严 重 , 此 棉 对
新疆北疆早熟棉育种进展现状及存在的问题

陆早 2 号 到新 陆早 4 5 9号共 2 5个新 品种 , 中新 陆 其
旱 3 号、 陆早 4 3 新 9号 2个 品 种 通 过 国 家 审 定 Ⅲ J 8 。 在生产上 大面积 推广 的 品种 有新 陆早 2 6号 、1号 、 3
3 3号 、6号 、1号 、 2号 、8号 和 4 3 4 4 4 9号 等 品种 。而 且新 陆早 3 3号 、 陆早 4 新 2号 2个 品 种被 农业 部 于 2 0 —2 1 年连续 3年推介为全 国棉花 主导推 广 品 09 01
1北 疆 棉 区棉 花 育 种进 展
至 21 0 0年 , 已审定的适 合北疆 棉 区推广种 植 的
“ 陆早” 列 品种 、 交 种 共 4 新 系 杂 9个 ( 品 种 来 源 及 各
2北 疆 棉 区棉 花 育种 存 在 的 问题 及 解 决 方 法
“ 陆 早 ” 列 品 种 的 选 育 及 推 广 对 早 熟 棉 育 新 系
种 。这批 品种 虽然 在 品质 、 抗性 等 个 别性 状 方 面仍 有不 足 , 由于具早熟 、 但 高产 、 耐密植 等优 点 , 受该 深
区植棉 用户 的青 睐 , 大地 推 动 了该 区棉 花 生 产 的 极
发展。
疆 棉 区棉 花 生 产提 供 了重 要 的品 种 保证 ,也 给 新 疆 棉花 产业 的发展 带来 巨大 的推动 力 ] 。
选 育单位等情况见 表 1 。其 中新 陆早 1 ) 4号 、 陆早 新
4 3号 和 新 陆 早 4 4号 是 通 过 常 规 杂 交 选 育 的 杂 交
种起到 巨大 的 推 动作 用 , 仍 存 在 着 一 些 问 题 , 但 这些 问题直 接制 约着早熟 棉 育种 及 产业 化 的发 展 , 笔者认 为 以下几 个方面 的研究 应 当加强 :
XX中国棉花协会三届二次理事会工作报告

一是扩大会员进展,偏重于吸收棉花专业合作社、植棉大户、仓储物流和纺织企业入会。二是成立贸易分会和纺织分会,将分支机构覆盖棉花全产业链,使农工商各个环节的利益诉求取得充分表现。三是成立会员随访制度,通过量种通信方式,做好信息及时发布与按期搜集。四是在协会站开设会员专栏,成立会员资料数据库,增进会员间了解。五是会员参与协会民主决策水平。六是为会员争取项目课题,在研究行业政策,向政府提出宏观调控建议时多征求会员单位意见,一起解决业内难题,提高会员的参与感。七是增强会员培训,可采纳上视频讲座方式,对会员关切的行业形势、最新政策、专业技术等内容制作成课件供下载。
二、XX年工作要点
(一)配合目标价钱政策实施,提出前瞻性政策建议
依照XX年中央一号文件关于提质增效、创新驱动的总要求,和“维持农业补助政策持续性和稳固性,提高农业补助政策导向性和效能”的精神,协会将继续配合今年棉花目标价钱政策实施,提出前瞻性政策建议。一是配合做好政策调研工作。从完善财政补助方式、降低操作本钱等方面提出可操作性方案,通过补助引导棉花产量、质量提升,引导棉花种植向优势区域集中,提高补助的精准性、实效性和科学性;同时,从产业平安和生态爱惜角度动身,争取内地宜棉地域的扶持政策,鼓舞其适度规模经营。二是紧密关注目标价钱政策实施情形。配合有关部门,增强跟踪调研和市场监测,及时提出调控政策建议。三是做好信息监测工作。作为国家发改委价钱监测中心牵头的新疆棉花价钱监测工作要紧成员单位,继续在新疆增加监测点,完善监测系统软、硬件平台,对信息员开展培训,做好面积、产量、价钱监测工作。四是提出成立我国棉业长效机制的建议。在农业生产本钱不断上升、比较效益持续下降、环境压力日趋趋紧的新形势下,探讨符合我国棉花生产经营特点的扶持政策,明确补助的原那么和导向,必然三至五年不变,为棉花经营者提供稳固的政策预期,鼓舞植棉大户、家庭农场、农人合作社及产业化龙头企业等新型农业经营主体安心斗胆地投入棉花、进展棉业,以规模化、产业化、集约化增进机械化、现代化、可持续化。
棉种DNA指纹图谱研究进展

遗 传 多 态 性 。RF P是 棉 花 上 最 早 使 用 的 分 子 L
标记。 早 在 19 0年 , rs k v k y 9 Mati o s aa和 Mu h me n ka —
方法、 幼苗 鉴定 、 白质 电泳 方法 以 及 田间小 区种 蛋
植 鉴定等L 。随着 分子 生物 学 的发 展 , 1 ] 出现 了各 种 基于 D NA 变异 的新型 分子标记 , 而带 动 了 D 从 NA 指纹 图谱 技术 的快 速 发 展 。这 种 电 泳 图谱 所 揭 示 的多 态性是 直接 反应 基 因组 D NA 间 的差 异 , 受 不 环 境影响 , 量多 , 数 准确 性高 , 有高 度 的个 体 特异 具 性 和环境稳 定 性 , 象 人 的 指纹 一 样 , 而被 称 为 就 因
Wii la l ms等 L 建 立 了 P R 为 基 础 的 3 C
RAPD ( n o Ra d m Ampiid P lmo p im DNA , l e o y r hs f
1RFL 图 谱 P
RFL Re t it n F a m e tL n t o y r P( s r i r g n e g h P l mo : c o
用 3 O个 随机 引物对 陆地 棉 1 2个 品种 和 1个 品系 , 以及 1个海 岛棉种 进 行 RAP 指纹 分 析 。遗传 距 D
这种“ 指纹 ” D 在 NA分 子水平 上直接 反 映 了生物 的
离聚类 分析 表明 , 统发 育关 系与 已知 的谱 系很 一 系
收 稿 日期 : 0 70 - 0 2 0 — 1 1
降解 成许多 大小不等 的 片段 , 这些 大小 不 等 的片 将
段通过凝 胶 电泳 分 离 , 分 子 探 针 杂 交 , 利 用 放 用 并
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Chinese Science Bulletin © 2007 SCIENCE IN CHINA PRESS Springer
www.scichina.com www.springerlink.com Chinese Science Bulletin | January 2007 | vol. 52 | no. 1 | 1-5 ARTICLES
CROP BREEDING A brief summary of major advances in cotton functional genomics and molecular breeding studies in China
Qin YongMei1 & Zhu YuXian1,2† 1 National Laboratory of Protein Engineering and Plant Genetic Engineering, College of Life Sciences, Peking University, Beijing,
100871, China; 2 National Center for Plant Gene Research (Beijing), Beijing100101, China
Cotton fibers, commonly known as cotton lint, are single-celled trichomes derived from epidermal lay-ers of cotton ovules. Despite of its importance in word trade, the molecular mechanisms of cotton fiber production is still poorly understood. Through transcriptome profiling, functional genomics, pro-teomics, metabolomics approaches as well as marker-assisted molecular breeding, scientists in China have made significant contributions in cotton research. Here, we briefly summarize major progresses made in Chinese laboratories, and discuss future directions and perspectives relative to the develop-ment of this unique crop plant.
Gossypium, cotton fiber, functional genomics, gene cloning, molecular breeding
Cotton accounts for about one half of the world’s natural fibers and is one of the most important economic crops in China. The Ministry of Science and Technology of the People’s Republic of China (MOST) initiated cotton functional genomics research through the High-Tech- nology Research and Development of China (“863”) in 1997 and through the “industrialization of transgenic plants” program in 1999. More recently, MOST initiated a project in the National Basic Research Program of China (973) to support the research aiming for the im-provement of both cotton lint production and fiber qual-ity. Indeed, among the 2469 research articles published in PubMed accessed journals in the last 5 years (2003—2007) that concentrated on cotton sciences, 340 were contributed by Chinese laboratories (Table 1). We thus hold a very strong second position only to United States of America which published 783 in the same period of time, in a close concert with the country being world’s number one cotton producer and manufacturer. Gossypium hirsutum and G. barbadense are natural cotton species that are allopolyploids. G. hirsutum, up-land cotton, accounts for about 92% to 95% of the an-nual cotton production in the world and generally grow
Table 1 Ranking of countries by number of articles published in PuB-Med accessed journals in last 5 years (2003―2007) with cotton as the main subject Country No. of publications USA 783 China 340 Japan 160 India 131 Australia 93 UK 83 France 51 Italy 44
up to 30―40 mm in length, about 15 μm in thickness at full maturity. G. barbadense, Sea Island cotton, repre-sents another 5% of cotton production. To fully under-stand the problem, our lab at Peking University per-formed a PCR-selected cDNA subtractive analysis using cDNAs prepared from upland cotton fiber as the testers and cDNAs from the fuzzless-lintless (fl) mutant[1] as
Received September 0, 2007; accepted October 19, 2007 doi: †Corresponding author (email: zhuyx@water.pku.edu.cn) Supported by the National Basic Research Program of China (Grant No. 2004CB117302) 2 QIN YongMei et al. Chinese Science Bulletin | Ja 2007 | vol. 52 | no. ? | 1-5
drivers, and showed that a great number of cotton genes were differentially expressed during different growth stages of the fiber[2]. We have since randomly sequenced a total of 102000 cotton ESTs (expressed sequence tags) from 0―10 days post-anthesis (dpa) cotton fiber cDNA library that accounted for about 1/3 of the cotton ESTs in GenBank databases and obtained 30154 UniESTs. As-sembly and in-depth microarray analysis of the first 12233 UniESTs revealed that more than 778 genes were specifically unregulated during fiber development[3]. Chen XiaoYa and colleagues[4] at the Institute of Plant Physiology and Ecology, Chinese Academy of Science (IPPE, CAS), have identified 633 genes that were dif-ferentially regulated during the same period of time through comparative transcriptome analysis. Similar work has been reported from Zhang Xianlong’s lab at Huazhong Agricultural University. They obtained 455 G. barbadense genes and found that almost 50% of them belong to metabolically functional categories[5], and suggested that many of these genes were associated with cotton somatic embryogenesis[6]. Metabolite profiles of cotton fiber cells provided by Chen Xiaoya’s group in-dicated that cellulose biosynthesis, cell wall-loosening and lipid biosynthesis were highly active during fiber elongation, which is consistent with transcriptome and proteomic data reported from other labs in China and around the world as well[3,4,7]. Liu JingYuan and colleagues[8,9] at Tsinghua Univer-sity developed a protocol for protein extraction from cotton fibers, which gave a higher yield, greater resolu-tion and spot intensities during subsequent two-dimen- sional electrophoresis. Our lab also performed compara-tive proteomic analysis using 10-dpa wild-type cotton ovules with fibers attached and fl mutant ovules that produced absolutely no fiber. A total of 1240 ± 20 pro-tein spots were detected on both gels and among them, 61 were either highly up-regulated or down-regulated[7]. 1 Gene cloning and functional analysis Fiber development can be divided into four develop-mental stages: (1) initiation, (2) elongation, (3) secon-dary cell wall thickening, (4) dehydration. The produc-tivity as well as the quality of cotton lint depended mainly on fiber initiation and fiber elongation since ap-proximately only 30% of the ovule epidermis develops to fiber. The initiation of a fiber cell was found devel-opmentally similar to that of the Arabidopsis trichome. Genes specifically expressed in developing cotton fiber cells encoded several transcription factors with similari-ties to the regulators of Arabidopsis trichomes[10]. For example, Chen XiaoYa[11] and colleagues found that a MYB gene (GaMYB2) from G. hirsutum, a homologue of AtGL1 encoding the Arabidopsis transcription factor R2R3 MYB, was able to rescue the Arabidopsis gl1 mutant and the expression of this cotton gene induced trichome formation on Arabidopsis seeds. Similar results were obtained from Xue YongBiao[12] in the Institute of