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转基因高产优质抗虫棉“JX388”等品种的选育与推广应用
成果信息
立项支持
  • 公布年份:
    2016
  • 中图分类:
    S562
  • 关键词:
  • 成果简介:
    项目通过广泛引进、利用国内外棉花种质资源,创新培育骨干亲本,并结合长江流域棉区区域气候生态化特点,重点解决大多数杂交抗虫棉品种抗逆性不强的问题,充分协调好高产、优质、抗虫、抗病、抗高温等性状之间的关系,为洞庭湖平原棉区及相邻生态棉区提供高产、优质,稳产性好的转基因抗虫杂交棉新品种,并应用于育种实践,指导育成JX388、JZ0919等2个高产优质抗虫杂交棉品种,在生产上得到广泛推广应用,产生了显著的经济和社会效益。此外,项目利用漂浮育苗技术平台,开展棉花涝渍评价体系构建、棉花涝渍细胞学机理以及棉花涝渍构建相关基因鉴定及分子机理研究,探索了具有湖南区域特色的棉花耐涝渍育种理论与实践,为棉花耐涝渍分子育种奠定了基础。育成高产优质转基因杂交棉新品种2个。2014年育成JX388,该品种棉株较松散,通风透气好,铃壳较薄,吐絮极畅。烂铃少,僵瓣花率低,结铃性较强,抗高温性能较好,耐涝渍,增产潜力大,抗灾能力强。2014年育成JZ0919,该品种根系发达,耐肥水,抗逆性强,抗倒伏,不早衰,增产潜力大,品质优,纤维上半部平均长度30.9毫米,比强31.lCN/tex,麦克隆值5.1,纺纱均匀性指数153.7,是湖南省近年来高产稳产且纤维品质优良的突出品种。探索了具有湖南区域特色的棉花耐涝渍育种理论与实践。以项目组发明的漂浮育苗技术平台为基础,应用形态学、生理学指标测定结合统计分析方法,构建了棉花品种耐涝渍评价方法和技术体系。应用显微、超微等细胞学技术,初步阐明了棉花耐涝渍的细胞学机制,即涝渍逆境条件下,棉花根系细胞中出现酚类物质,皮层细胞之间存在明显的细胞间隙,跟进中出现淀粉粒和含晶状细胞,且细胞中出现明显的质壁分离现象。应用基于双向电泳结合MALDI TOF/TOF的经典蛋白质组学技术,鉴定了与涝渍相关的差异蛋白,并发现乙醇脱氢酶、烯醇酶等差异蛋白与糖酵解途径有关。应用iTRAQ定量蛋白质组学技术,鉴定了与涝渍相关的差异蛋白510个,其中约12%的蛋白与细胞适应涝渍逆境胁迫直接相关,而且初步阐明了棉花产生耐涝渍能力的分子机制,即涝渍逆境条件下,棉花根系无氧呼吸加强,同时糖酵解活动减弱,但糖异生活动加强,进而弥补其能量代谢的不足。建立了集轻简栽培技术和新品种应用于一体的棉花推广应用新模式。通过对JX388和JZ0919品种生态适应性和生长发育特点的研究,创建了以漂浮育苗为核心的棉花轻简栽培技术体系,并通过试验示范与品种转让相结合,建立了高校+企业+基地的棉花品种推广应用新体系。取得了显著的经济效益和社会效益。育成品种在生产中得到一定程度推广应用,其中JX388、JZ0919累计推广种植面积40多万亩,增产优质皮棉2700万公斤,新增产值21120万元,发表相关研究论文10篇,其中国家一级学报5篇,培养博士研究生3名,硕士研究生15名。
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