论文部分内容阅读
棉花枯萎病是影响棉花生产的重要病害，培育和应用抗枯萎病棉花品种是棉花枯萎病综合防治的基础，也是最经济有效的防治措施。IF-11是我国自主的转iaaM基因种质系，具有高衣分和低纤维细度的优良性状。然而，田间试验发现，该材料的外源基因IF-11对枯萎病抗性有了显著提高。本研究以转基因iaaM基因棉花种质系IF-11及其非转基因的遗传背景为材料，以陆地棉标准品系TM-1为对照，对其进行田间抗病性和病池抗病性的鉴定，明确该种质系的抗枯萎病性。同时，从植株内源生长素含量和棉酚含量，以及体外生长素和棉酚对于枯萎病菌的生长抑制作用进行了研究，主要结果如下: 1、鉴定转iaaM基因棉花种质系IF-11具有抗枯萎病的特性。田间鉴定和接种试验结果表明，外源基因iaaM导入可使棉花的抗枯萎病性得到显著提高。遗传背景材料JM-14是一个感枯萎病棉花品种，大田和接种鉴定结果均表明其枯萎病病指在40以上。而转iaaM基因的棉花种质系IF-11的枯萎病病指仅有10以下，属抗病类型。从IF-11分离获得的无iaaM基因的遗传背景材料，其枯萎病发病率和病指与其遗传背景样本JM-14相似。说明外源基因导致其转基因种质系抗病性的提高。 2、优化GC-MS和HPLC测定棉花植株IAA和棉酚含量的方法。通过优化样品处理方法、色谱条件等措施，开发测定棉花组织中IAA微含量的气相色谱质谱联用法，在提取样品激素时，定量加入13C6的生长素内标，根据给定的内标IAA的选择性离子的面积比计算其IAA含量。同时，建立了HPLC测定棉酚含量的最佳的提取工艺和色谱条件，得到准确、快速测定棉仁，以及棉花各部器官游离棉酚的HPLC方法。 3、采用改良的GC-MS法测定了转iaaM基因棉花种质系IF-11及其遗传背景材料的根系、茎秆和叶片内生长素含量。结果表明，IF-11根系内生长素含量是四个品种中最高，显著高于其遗传背景亲本(JM-14)及其无基因的姐妹系（IF-11无），但叶片和茎杆含量较低。IF-11的根系的IAA含量与对照TM-1相拟。棉酚含量测定结果表明，IF-11根系的棉酚含量显著高于其遗传背景亲本及其无基因的姐妹系，但其它器官包括种子却显著低于其遗传背景亲本及其无基因的姐妹系。IF-11根系的棉酚含量与对照TM-1相似。 4、生长素和棉酚对棉花枯萎病菌丝和孢子萌发试验结果表明，与棉花体内相同含量的生长素并没有对棉花枯萎病的菌丝体和孢子萌发起到抑制作用。然而，更高浓度的棉酚可以有效地抑制棉花枯萎病孢子萌发也可以在一定程度上抑制菌丝生长。 5、棉花植株体内的生长素含量高低与棉花抗枯萎病性没有直接的关联，而高浓度的棉酚含量与棉花抗枯萎病关系密切。棉花枯萎病是土传病害，根系是抵御病原菌的第一防线。IF-11遗传背景亲本材料根系的低棉酚含量可能是与其感病特点有关。而转iaaM基因提高其根系的棉酚含量可能是IF-11抗枯萎病性的原因之一。