【摘 要】
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棉花是世界上重要的纤维和油料作物。种子活力高的品种对不良环境的抵抗力强,具有明显的生长优势和生产潜力。新疆棉区往往存在低温、干旱、盐碱等逆境胁迫问题,因此,筛选不同逆境胁迫下种子活力高的棉花种质资源对于棉花的生产实践具有十分重要的现实意义。本研究利用传统发芽法对122份陆地棉资源材料进行萌发期种子活力鉴定,构建了种子活力综合评价体系,筛选出评价种子活力的鉴定指标。利用已报道的与种子活力性状相关联的
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棉花是世界上重要的纤维和油料作物。种子活力高的品种对不良环境的抵抗力强,具有明显的生长优势和生产潜力。新疆棉区往往存在低温、干旱、盐碱等逆境胁迫问题,因此,筛选不同逆境胁迫下种子活力高的棉花种质资源对于棉花的生产实践具有十分重要的现实意义。本研究利用传统发芽法对122份陆地棉资源材料进行萌发期种子活力鉴定,构建了种子活力综合评价体系,筛选出评价种子活力的鉴定指标。利用已报道的与种子活力性状相关联的潜在位点设计分子标记,根据这些标记在供试材料中的分型和表型关联情况,筛选出能够对种子活力进行评价的分子标记。相关工作将为陆地棉种质资源针对性利用、种子活力综合评价以及分子标记辅助选择等提供参考。本研究的主要结果如下:1.分别对标准条件、4个逆境条件和综合条件下的11个活力指标进行主成分分析、隶属函数运算得到各条件的综合D值。不同环境条件下D值间的相关性分析结果表明,综合条件的D值与干旱胁迫、盐胁迫、人工老化条件下的D值均呈极显著正相关,相关系数达0.796以上。通过综合条件D值对陆地棉种子活力进行鉴定与评价,可将122份陆地棉材料分为高活力材料、偏高活力材料、中等活力材料、偏低活力材料和低活力材料等5类。2.建立了多个环境条件下种子活力评价指标的多元线性逐步回归模型,可针对各地域的环境特点利用合适的模型筛选棉花品种。标准条件:Q=-0.402+0.617×SFW+0.008×GI+0.071×SSL+0.025×SRL+1.525×SDW;低温胁迫:Q=-0.354+0.015×GI+4.838×SDW+0.103×SSL+0.031×SRL;干旱胁迫:Q=-0.002+0.023×GI+0.335×SFW-0.003×GR+0.073×SSL;盐胁迫:Q=-0.134+0.030×GI+0.630×SFW+0.086×SSL;人工老化:Q=-0.330+0.051×SSL+0.003×GP+0.727×SFW;综合条件:Q=0.243+0.008×GI（SS）+0.008×GI（DS）+1.662×SDW（SS）。3.对Q值和综合D值进行相关性分析,评价Q值表示种子活力高低的准确性,并筛选出各条件下可用于评价种子活力高低的鉴定指标。标准条件下的鉴定指标有幼苗鲜重、发芽指数、幼苗苗长、幼苗根长和幼苗干重;低温胁迫条件下的鉴定指标有发芽指数、幼苗干重、幼苗苗长和幼苗根长;干旱胁迫条件下的鉴定指标有发芽指数、幼苗鲜重、发芽率和幼苗苗长;盐胁迫条件下的鉴定指标有发芽指数、幼苗鲜重和幼苗苗长;人工老化条件下的鉴定指标有幼苗苗长、发芽势和幼苗鲜重;综合条件下的鉴定指标有盐胁迫下测定的的发芽指数和幼苗干重,干旱胁迫下测定的的发芽指数。4.根据前人已报道的基因和引物信息,开发了一对显性分子标记,并同时利用已报道的3对EST-SSR及In Del引物对随机挑选的56份种子活力不同的陆地棉材料进行基因分型,结合不同基因型材料间的表型关联分析发现,4个标记与盐胁迫及综合条件下种子萌发相关的变量间的关联程度存在较大差异。其中,标记SC150924同时与干旱胁迫下的发芽指数、盐胁迫下的发芽指数以及盐胁迫条件下的幼苗干重之间存在显著关联。由于综合D值与多元线性回归模型的结果Q值之间存在显著相关,因此SC150924可作为评价多种逆境条件下种子活力的候选标记。
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