摘要
棉花是重要的经济作物之一，是主要的食用油料作物之一，同时也是纺织业不可或缺的重要材料，因而棉花在国民经济中的地位不容小觑。目前我国棉花的收获方式以人工为主，随着劳动力价格不断攀升，棉花生产用工量大，与其他作物的比较效益低，我国棉花种植面积正面临不断萎缩的困境。而采用机械化收采，对棉花的株高及第一果枝节位高度要求比较高。目前，关于棉花高秆突变体的报道相对较少，尚未将其应用到育种中。因此，创造和发现新的棉花高秆资源具有十分重要的意义。本文以高秆突变体高秆1号为试验材料，对其生物学特性及其基因进行定位研究，获得以下研究结果。 1、以高秆1号、正常株高品系新陆早16、以及野生型N089为试验材料，于棉花各个生育时期调查株高、节间长、节间数等表型性状，从7月19日花期至吐絮期结束调查第一果枝节位高，发现:高秆1号的株高、节间长及第一果节位高都显著大于或者长于新陆早16及N089。可以推断，高秆1号的株高较高是由于较长的节间长度和较高的第一果枝节位所致。 2、测定高秆1号、海7124、新陆早16及N089的种胚内源激素含量发现:高秆1号的GA3含量分别是海7124、N089、新陆早16的1.39倍、2.21倍、2.37倍;IAA含量分别是海7124、N089、新陆早16的1.05倍、1.68倍、1.61倍; ZR含量分别是海7124、N089、新陆早16的1.15倍、2.79倍、2.77倍;而ABA含量则分别是海7124、N089、新陆早16的86.93％、76.05％、69.97％。由以上结果可以推断，高秆1号的高秆化与富含生长促进型激素GA3、IAA和ZR有关。 3、以高秆1号和野生型N089为试验材料，于棉花盛花期对其倒三节间制备横纵切片，观察横切片的细胞直径大小，纵切片的木质部薄壁细胞长度及细胞数，结果发现:高秆突变体的纵向细胞长度较长，测定数据显示:高秆突变体的细胞平均长度为378.64μm，野生型的为263.81μm，两者达到极显著差异水平(P＜0.01)。由此可知，细胞长度的变长引起了节间长度的增加，并最终导致了植株的伸长生长。 4、以高秆突变材料高秆1号和正常株高材料新陆早16为亲本，其杂交F1代全部表现为高秆，F2群体出现了高秆:正常株为3∶1的分离情况，且在B2群体中高秆株数与正常株高株数基本符合1∶1的分离比例，显示高秆突变性状是受一对显性基因控制的质量性状。本研究采用了陆陆杂交F2群体进行该突变基因的定位，因陆陆双亲间SSR引物的多态性比较少，因此本实验有目的地挑选了位于棉花26对染色体上的167对陆地棉种间多态性丰富的核心引物。通过双亲与混池进行差异标记筛选，得到34对SSR多态性标记，多态率达20.36％。对陆陆F2分离群体的111个单株进行连锁标记筛选，尚未找到与高秆突变基因相连锁的SSR标记。
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