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草甘膦是世界上使用范围最广的除草剂,具有广谱除草和土壤中迅速降解的优点,也是棉田使用最普遍的除草剂之一。其除草的作用机理是通过抑制莽草酸途径中的EPSPS合酶,阻碍芳香族氨基酸的合成,最终导致植物体死亡。但草甘膦作为除草剂也具有弊端,由于具有广谱除草,即非选择性除草的效能,故在杀死杂草的同时也会对农作物带来伤害。基于此,为了在大田更好地使用草甘膦,抗草甘膦作物便应运而生。本文以抗草甘膦棉花为试验材料,从以下两个方面开展了研究。1、抗草甘膦基因的遗传定位以抗草甘膦陆地棉品系G-6和不抗的海岛棉品系海7124为实验材料。杂交F1群体均表现为抗草甘膦,F2群体的抗性植株与不抗植株的比例符合3：1的分离规律,隐性回交群体BC2抗性植株与不抗植株的比例符合1：1的分离规律,显示抗草甘膦性状在海陆杂交后代呈单节显性遗传,是受一对显性基因控制的质量性状。利用特异引物检测抗性单株,显示控制抗草甘膦性状的基因为人工合成基因CP4-EPSPS。而后利用本实验遴选的覆盖棉花26条染色体的234对核心引物,通过BSA法进行差异标记筛选,共得到27对多态性引物。检测F2作图群体每个单株的基因型,发现有5对引物NAU5417、NAU1339、BNL3992、BNL2448、NAU2140与目的基因CP4-EPSPS连锁。参照现有的遗传图谱显示,以上5对引物均位于棉花染色体5上,故而推定目的基因位于第5染色体。进一步筛选第5染色体上的所有其他引物,共得到15对连锁引物,目的基因CP4-EPSPS位于引物BNL2448和NAU2140之间,遗传距离分别为7.0cM和16.2cM。2、草甘膦诱导花粉不育生理生化特性研究以抗草甘膦棉花品系N95为试验材料,在6月25日开始,隔期喷草甘膦,以不喷为对照。而后取样分析,获得以下试验结果：(1)处理株与对照株花粉的活力测定结果显示：用0.2%草甘膦处理过的植株其花粉活力很低,平均只有3%；而未经处理的植株花粉活力则平均高达86%,两者差异达极显著水平,显示抗草甘膦棉花喷施草甘膦后,可导致其花粉雄性不育。(2)测定花粉4个发育时期内源激素含量,结果显示：处理株花药中生长素含量始终低于对照,平均只有对照株中的43.8%-64.3%；脱落酸的含量始终高于对照,平均为对照株含量的1.33-1.87倍；玉米素的含量始终低于对照,平均只有对照株的39.6%-57.1%；赤霉素含量也始终低于对照,平均只有对照株的50.5%-64.9%。由此推断：花药中生长素的亏损,脱落酸的盈积,细胞分裂素及赤霉素含量的不足是导致花粉败育的基本生化因子。(3)检测花粉4个发育时期的氨基酸含量,结果表明：经草甘膦处理过的不育株花粉中的酪氨酸、苯丙氨酸及脯氨酸的含量都显著低于为未做处理的对照,而谷氨酸的含量则高于对照。以此推测：花粉的败育可能还与花药中酪氨酸、苯丙氨酸及脯氨酸的含量降低,谷氨酸的含量增加密切关联。