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棉花学报 2025年第1期37卷 1-12页

作者：刘璐瑶曹倩文马晓鸽秦兆隆刘梦格汤梦琪钟超敏商海红陈迪屈凌波徐霞郑州大学/棉花生物育种与综合利用全国重点实验室郑州450001

【目的】探究不同生长发育时期棉花叶片中类黄酮次生代谢物的动态变化过程。【方法】取陆地棉品种sGK156苗期、盛花期和吐絮期的叶片,利用超高效液相色谱-串联质谱对棉花叶片中的差异代谢物进行分析,并对类黄酮物质丰度进行检测。【结果... 详细信息

【目的】探究不同生长发育时期棉花叶片中类黄酮次生代谢物的动态变化过程。【方法】取陆地棉品种sGK156苗期、盛花期和吐絮期的叶片,利用超高效液相色谱-串联质谱对棉花叶片中的差异代谢物进行分析,并对类黄酮物质丰度进行检测。【结果】3个不同时期的棉花叶片差异化合物主要富集在黄酮和黄酮醇的生物合成代谢通路;苗期山柰酚-3-O-阿拉伯糖苷、柚皮素的含量显著高于盛花期和吐絮期,盛花期紫云英苷、银椴苷、槲皮素等16种类黄酮化合物的含量显著高于苗期和吐絮期,吐絮期表儿茶素、山柰酚-3-O-芸香糖苷、山柰酚-3-O-巢菜糖苷、原花青素B2、秦皮苷这5种化合物的含量显著高于苗期和盛花期。【结论】本研究分析类黄酮次生代谢物在棉花不同生长发育时期的动态变化过程,发现了在不同生长时期棉花叶片中优势表达的类黄酮代谢物,为进一步研究与利用棉花叶片中类黄酮代谢产物和选育优良棉花品种提供理论基础。

关键词：棉花叶片类黄酮化合物代谢组学

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棉花野生种质资源的育种应用研究与前景

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生物技术通报 2025年第4期41卷 21-32页

作者：牛若宇高瞻熊显鹏祝德罗皓天马学远胡冠菁中国农业科学院深圳农业基因组研究所(岭南现代农业科学与技术广东省实验室深圳分中心) 深圳518120 华中农业大学植物科学技术学院武汉430070 中国农业科学院棉花研究所棉花生物育种与综合利用全国重点实验室农业农村部棉花生物学与遗传育种重点实验室安阳455000

驯化和长期育种导致的遗传瓶颈效应显著降低了栽培棉花的遗传多样性,限制了其新品种开发和适应未来挑战的潜力。野生种质资源则作为重要的基因库,为改良栽培棉提供了丰富的遗传多样性。本文系统综述了棉花野生种质资源在遗传多样性研究... 详细信息

驯化和长期育种导致的遗传瓶颈效应显著降低了栽培棉花的遗传多样性,限制了其新品种开发和适应未来挑战的潜力。野生种质资源则作为重要的基因库,为改良栽培棉提供了丰富的遗传多样性。本文系统综述了棉花野生种质资源在遗传多样性研究、优异耐逆资源挖掘、控制复杂农艺性状的异源四倍体重复基因挖掘,以及杂交育种材料创制中的最新进展与挑战,并靶定了4个亟待解决的关键科学问题,作为推动野生棉资源高效利用和育种创新的重要方向。未来研究将进一步利用野生种质资源的优异基因,联合基因组学、转录组学、表观组学等多组学技术,揭示关键功能基因及其调控机制,破解光周期敏感性机制,并结合基因编辑技术,推动优异基因向栽培种快速导入,实现棉花育种的创新发展。

关键词：棉花野生近缘种耐盐碱种质资源挖掘重复基因调控光周期敏感性多倍体

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基于GYT双标图综合评价黄河流域中熟杂交棉花区域试验品种

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作物学报 2025年第1期51卷 30-43页

作者：李超付小琼中国农业科学院棉花研究所/棉花生物育种与综合利用全国重点实验室河南安阳455000 华北作物改良与调控国家重点实验室/河北省作物种质资源实验室/华北作物种质资源研究与利用教育部重点实验室/河北农业大学河北保定071001

对黄河流域中熟杂交棉花区域试验参试品种进行分析和评价,可以为品种合理布局和品种性状改良提供科学依据。本研究利用GYT双标图对2022—2023年黄河流域30个参试品种的产量、品质、农艺性状、抗病性进行综合评价,深入分析皮棉产量与铃... 详细信息

对黄河流域中熟杂交棉花区域试验参试品种进行分析和评价,可以为品种合理布局和品种性状改良提供科学依据。本研究利用GYT双标图对2022—2023年黄河流域30个参试品种的产量、品质、农艺性状、抗病性进行综合评价,深入分析皮棉产量与铃重、单株铃数、霜前花率、衣分、第一果枝节位、果枝数、生育期、株高、子指、纤维长度、断裂比强度、马克隆值、伸长率、整齐度、枯萎病指数、黄萎病指数等性状的组合水平,联合方差分析结果表明, 2年试验中所有性状的基因型效应和环境效应均达到了极显著水平,大部分基因型与环境互作效应达到了显著或极显著水平,同时大部分互作效应平方和占比总变异平方和比例大于基因型效应。筛选出中棉所9B07等产量-性状组合优良的品种,比对照品种中棉所9711适应性更广、丰产性更好,具有较高的应用推广价值。GYT双标图比GT双标图具有解释的变异比例更高、拟合度更好、分析结果可信度更高等优点,可以更加直观展示参试品种特点,为我国作物品种多性状综合评价提供参考。

关键词：棉花 GT双标图 GYT双标图产量-性状组合

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我国棉花产业生物育种和创新利用的发展与展望

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农业生物技术学报 2025年第3期33卷 650-658页

作者：王智李勇辉杨召恩葛晓阳杨作仁李付广棉花生物育种与综合利用全国重点实验室郑州基地中国农业科学院国家南繁研究院中国农业科学院棉花研究所

棉花(Gossypium spp.)是重要的经济作物，棉花产业在我国乡村振兴、经济发展和民生保障等多方面发挥着重要作用。建国至今，我国棉花的基础研究、农业生产和产业发展均发生了显著变化和巨大进步。其中棉花新品种的选育和利用在棉花产业... 详细信息

棉花(Gossypium spp.)是重要的经济作物，棉花产业在我国乡村振兴、经济发展和民生保障等多方面发挥着重要作用。建国至今，我国棉花的基础研究、农业生产和产业发展均发生了显著变化和巨大进步。其中棉花新品种的选育和利用在棉花产业链发展中占据重要地位。现代分子生物学的快速发展显著推动了棉花生物育种技术的创新，促进了棉花从传统育种到分子育种的迭代升级。同时，棉籽、棉酚等高价值棉产品的创新性研究和研发有力促进了棉花创新价值开发和综合利用的提升。总体来看，我国棉花的基础研究和全产业链一体化发展取得了显著进步，提升了我国棉花的品质和市场竞争力。在科技创新驱动下，我国棉花育种产业将加大结构调整优化和产业升级，实现更高质量的发展。

关键词：棉花产业升级生物育种创新利用

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稻纵卷叶螟卵沉积诱导水稻排斥后续成虫产卵的生态机制

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中国生物防治学报 2025年第2期41卷 299-308页

作者：邢靖远田志强姚诚诚胡晓云褚栋李云河青岛农业大学植物医学学院青岛266000 中国农业科学院植物保护研究所/植物病虫害生物学国家重点实验室北京100193 河南大学棉花生物育种与综合利用全国重点实验室开封475000

产卵行为是昆虫完成种群延续的关键环节,而定位适宜产卵的寄主植物对昆虫的繁衍至关重要。昆虫在寄主植物上产卵可触发植物的抗虫防御机制,该机制不仅可以直接阻碍昆虫卵的发育,还可以为防御后续幼虫的攻击做好准备。本文探究了稻纵卷... 详细信息

产卵行为是昆虫完成种群延续的关键环节,而定位适宜产卵的寄主植物对昆虫的繁衍至关重要。昆虫在寄主植物上产卵可触发植物的抗虫防御机制,该机制不仅可以直接阻碍昆虫卵的发育,还可以为防御后续幼虫的攻击做好准备。本文探究了稻纵卷叶螟卵沉积诱导稻株对稻纵卷叶螟成虫产卵选择的影响,以及其对卵诱导水稻挥发物的响应。温室试验显示,卵沉积4 d的稻株无论是否去卵对稻纵卷叶螟雌成虫均具有显著的排斥作用。而且相对于健康稻株,产在卵沉积4 d稻株上的稻纵卷叶螟卵孵化期延长,孵化率显著降低。采用GC-MS分析了健康稻株和卵沉积4 d稻株挥发物的变化,发现两组处理稻株挥发物的组分并无显著差异,均鉴定到22种化合物,但有6种挥发物的释放量在两处理稻株间具有显著性差异,除苯乙烯外,其它5种挥发物(癸醛、十二烷、十三烷、十四烷和壬醛)在卵沉积诱导下释放量显著下降。挥发物功能测定试验显示,释放量最大的十四烷对稻纵卷叶螟产卵具有极显著的吸引作用,而癸醛对其有显著的排斥作用,其余4种挥发物对稻纵卷叶螟产卵行为无显著影响。这说明稻纵卷叶螟偏爱在健康稻株上产卵可能源于卵沉积稻株十四烷释放量的降低带来的生态效应,也可能源于包括癸醛在内的多种水稻挥发物对昆虫行为的综合调控作用。本研究结果有利于深入理解稻纵卷叶螟的寄主选择机制,并为制定稻纵卷叶螟的生态防控新策略提供参考。

关键词：稻纵卷叶螟卵沉积水稻挥发物产卵选择

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高校研究生教育科研育人路径探索

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创新创业理论研究与实践 2025年第7期 82-84页

作者：刘清松郭康莉张大乐李云河棉花生物育种与综合利用全国重点实验室河南大学生命科学学院河南大学农学院

科研育人是新时代高校思想政治工作的核心内容，既契合国家发展的战略需求，也是高校育人使命的重要体现。该文首先阐明了高校研究生教育科研育人的基本概念及其深远意义，接着分析了科研育人的实施现状及存在的主要问题，最后提出了具... 详细信息

科研育人是新时代高校思想政治工作的核心内容，既契合国家发展的战略需求，也是高校育人使命的重要体现。该文首先阐明了高校研究生教育科研育人的基本概念及其深远意义，接着分析了科研育人的实施现状及存在的主要问题，最后提出了具体的实现路径，以期为更好地发挥科研育人在研究生教育中的作用提供参考与借鉴。

关键词：科研育人高等院校导师研究生研究生培养问题分析

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5个解毒基因在棉蓟马生长发育中及甲维盐胁迫下的表达模式分析

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棉花学报 2025年第1期37卷 38-49页

作者：辛渺渺王晓云姬继超高越雒珺瑜张银宝刘军张文斌王冬陈亮亮帕提玛·乌木尔汗崔金杰新疆农业大学农学院/农林有害生物监测与安全防控重点实验室乌鲁木齐830052 中国农业科学院棉花研究所/棉花生物育种与综合利用全国重点实验室河南安阳455000 华中农业大学植物科学技术学院武汉430070 中国农业科学院西部农业研究中心新疆昌吉831100 新疆金丰源种业有限公司新疆阿克苏842008

【目的】明确棉蓟马(Thrips tabaci)细胞色素P450(cytochrome P450,CYP450)基因和谷胱甘肽S-转移酶(glutathione S-transferase,GST)基因的序列结构,及相关基因在棉蓟马生长发育和甲氨基阿维菌素苯甲酸盐(简称为甲维盐)胁迫下的表达情... 详细信息

【目的】明确棉蓟马(Thrips tabaci)细胞色素P450(cytochrome P450,CYP450)基因和谷胱甘肽S-转移酶(glutathione S-transferase,GST)基因的序列结构,及相关基因在棉蓟马生长发育和甲氨基阿维菌素苯甲酸盐(简称为甲维盐)胁迫下的表达情况。【方法】基于棉蓟马不同生长发育时期的转录组数据,挖掘了CYP450基因和GST基因,设计特异性引物,采用聚合酶链式反应(polymerase chain reaction,PCR)技术以棉蓟马cDNA为模板进行扩增。利用生物信息学软件预测CYP450、GST蛋白结构特征。采用浸叶法测定甲维盐对棉蓟马成虫的室内毒力。通过实时荧光定量PCR(quantitative real time PCR,qRT-PCR)分析CYP450基因和GST基因在棉蓟马不同发育阶段和甲维盐胁迫下的表达模式。【结果】克隆了3个CYP450基因CYP4C101、CYP4C102、CYP6K1和2个GST基因GST1、GSTX1。理化分析结果表明CYP4C101、CYP4C102、CYP6K1、GST1和GSTX1蛋白分别包含507、528、513、215和207个氨基酸残基,均为亲水性蛋白。系统发育分析结果表明棉蓟马CYP4C101与褐花蓟马(Frankliniella fusca)CYP4C1同源性最高,棉蓟马的CYP4C102、CYP6K1、GST1均与西花蓟马(***)和褐花蓟马中的同源蛋白亲缘关系最近,棉蓟马GSTX1与西花蓟马的GSTX1同源性最高。结构域预测表明CYP4C101、CYP4C102、CYP6K1具有CYP450的保守结构域,GST1、GSTX1具有GST的保守结构域。室内毒力测定结果表明甲维盐处理48 h的亚致死浓度LC20为4.01 mg·L^(-1)。qRT-PCR结果表明,CYP4C101、CYP4C102、CYP6K1、GST1、GSTX1基因在各个发育阶段均有表达,在成虫羽化后第9天表达水平最高。同时,在甲维盐LC20剂量胁迫24 h下,上述基因的表达量均显著上调,其中CYP4C101、CYP4C102、CYP6K1分别显著上调至4.43倍、22.91倍、8.48倍,GST1、GSTX1分别显著上调至9.06倍和5.26倍;经甲维盐LC20剂量胁迫48 h后,CYP4C102、CYP6K1表达量分别显著上调至3.84倍、1.43倍,CYP4C101、GSTX1、GST1表达量虽上调但未达到差异显著水平。【结论】本研究在棉蓟马中克隆得到的3个CYP450基因和2个GST基因,均在棉蓟马成虫羽化后第9天表达量最高。甲维盐LC20剂量胁迫下,这5个解毒基因被诱导表达的时间不同,但都可能参与棉蓟马对甲维盐胁迫的响应。研究结果可为后续CYP450、GST基因的功能研究提供线索。

关键词：棉蓟马解毒基因甲维盐基因表达亚致死浓度

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河南省安阳市棉田和玉米田蚜虫及其寄生性天敌种群发生动态

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中国棉花 2025年第3期52卷 19-23页

作者：樊承汉朱香镇雒珺瑜高雪珂王冬陈亮亮帕提玛·乌木尔汗崔金杰新疆农业大学农学院/农林有害生物监测与安全防控重点实验室乌鲁木齐830052 中国农业科学院棉花研究所/棉花生物育种与综合利用全国重点实验室河南安阳455000 新疆金丰源种业有限公司新疆阿克苏842008

为了明确河南省安阳市棉田蚜虫及其主要寄生性天敌在棉花和玉米上的发生动态,于2023年在棉花和玉米主要生育时期,对2种作物上的蚜虫及其主要寄生性天敌蚜茧蜂和蚜小蜂种群数量进行了调查。结果显示:安阳市棉花上蚜虫的发生盛期在5月24日... 详细信息

为了明确河南省安阳市棉田蚜虫及其主要寄生性天敌在棉花和玉米上的发生动态,于2023年在棉花和玉米主要生育时期,对2种作物上的蚜虫及其主要寄生性天敌蚜茧蜂和蚜小蜂种群数量进行了调查。结果显示:安阳市棉花上蚜虫的发生盛期在5月24日至6月7日,6月7日达到峰值,百株虫量达到38052.00头;玉米上蚜虫的发生盛期在8月30日至9月25日,9月6日达到峰值,百株虫量达到13444.33头。棉花上蚜小蜂发生高峰期主要为7月上中旬,滞后于蚜虫,7月19日峰值百株虫量为25.33头;棉花上蚜茧蜂数量少于蚜小蜂,在6月7日、6月15日、7月5日百株虫量均达2.67头。玉米上这2种寄生性天敌发生量少,且一直处于较低水平。可见,在棉田和玉米田对蚜虫实施生物防治时,应分别在5月中旬和8月底蚜虫爆发前期进行。研究结果为今后传统生物防治的开展及当地蚜虫防控策略的制定奠定了基础。

关键词：安阳市棉花玉米蚜虫发生动态寄生性天敌蚜小蜂蚜茧蜂生物防治

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早熟棉花品种中棉所EM1704的选育及栽培技术

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中国棉花 2025年第4期52卷 35-37,39,F0002页

作者：马亮柴莉英时海廷王寒涛付小康王宝全王晖芦建华喻晓云周关印魏恒玲中国农业科学院棉花研究所/棉花生物育种与综合利用全国重点实验室河南安阳455000 中棉种业科技股份有限公司郑州450001 平邑县卞桥镇人民政府山东临沂273305

中棉所EM1704于2022年通过河南省主要农作物品种审定委员会审定,2023年通过国家农作物品种审定委员会审定,适于黄河流域棉区夏播种植。其生育期103 d,株型较松散,果枝较长,茎秆较粗壮,茸毛较多,叶片较大,叶色中等,抗枯萎病,耐黄萎病,抗... 详细信息

中棉所EM1704于2022年通过河南省主要农作物品种审定委员会审定,2023年通过国家农作物品种审定委员会审定,适于黄河流域棉区夏播种植。其生育期103 d,株型较松散,果枝较长,茎秆较粗壮,茸毛较多,叶片较大,叶色中等,抗枯萎病,耐黄萎病,抗棉铃虫。2020―2021年黄河流域棉区早熟常规棉花品种区域试验中,2年平均每666.7 m2籽棉、皮棉和霜前皮棉产量分别为215.6 kg、87.4 kg和76.3 kg,分别比对照品种中棉所50增产6.4%、7.7%和3.7%。从选育过程和方法、生物学特性、产量表现、纤维品质和抗病性等方面对中棉所EM1704进行介绍,并总结了其主要栽培技术。

关键词：棉花品种选育中棉所EM1704 早熟棉特征特性栽培技术

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亚洲棉短纤维发育相关长链非编码RNA的鉴定及表达

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中国农业科学 2023年第23期56卷 4565-4587页

作者：王晓阳彭振邢爱双赵盈睿马欣丽刘方杜雄明何守朴中国农业科学院棉花研究所/棉花生物育种与综合利用全国重点实验室郑州大学农学院/棉花生物育种与综合利用全国重点实验室郑州基地

【目的】长链非编码RNA(long non-coding RNAs,lncRNAs)是一类无蛋白质编码能力，但参与许多重要生命活动调控过程的长度大于200 nt的RNA。通过对亚洲棉无短纤维突变体（GA0149）和野生型（GA0146）纤维发育早期的转录组数据进行分析，... 详细信息

【目的】长链非编码RNA(long non-coding RNAs,lncRNAs)是一类无蛋白质编码能力，但参与许多重要生命活动调控过程的长度大于200 nt的RNA。通过对亚洲棉无短纤维突变体（GA0149）和野生型（GA0146）纤维发育早期的转录组数据进行分析，挖掘调控短纤维发育的lncRNA，并明确其调控网络，为进一步解析棉花纤维发育机制奠定基础。【方法】选择GA0146和GA0149 2个材料在开花后当天（0 DPA）及花后3 d(3 DPA)、5 d(5 DPA)和8 d(8 DPA)的胚珠和纤维为材料进行转录组测序。鉴定lncRNA并预测其调控的靶基因；通过mRNA和lncRNA的差异表达分析，比较2个材料在不同纤维发育时期的差异。进一步利用KOBAS软件预测对差异lncRNA的靶基因进行富集分析并预测其参与的生物过程；最后通过实时荧光定量（RT-qPCR）技术对25个差异表达的lncRNA转录组数据进行验证。【结果】共鉴定获得15 339个lncRNA，其中11 595个lncRNA位于基因间区，包括2 428个反义lncRNA、350个内含子lncRNA及966个正义lncRNA。共有1 932个差异表达lncRNA(DE-lncRNA)，它们所对应的8 134个靶基因中，有788个为差异表达基因（DE-mRNA）。KEGG代谢通路富集分析表明，DE-mRNA主要参与植物激素信号转导（plant hormone signal transduction）和内质网中蛋白质加工过程（protein processing in endoplasmic reticulum）。共表达调控网络分析显示，表达量差异比较显著的lncRNA(MSTRG.454250.3)和其所调控的靶基因表达趋势一致，仅在野生型（GA0146）短纤维发育早期胚珠中特异表达；而lncRNA(MSTRG.454261.4)与其调控的靶基因表达趋势相反，在突变体（GA0149）中的表达量显著高于野生型。RT-qPCR结果证实了转录组数据的真实性。【结论】鉴定了26个与亚洲棉短纤维发育相关的lncRNA，其通过调控植物激素信号转导途径相关的吲哚乙酸合成酶基因（Ga03G2421）和生长素响应蛋白基因（Ga05G1344）的表达而影响短纤维的发育。

关键词：亚洲棉短纤维突变体长链非编码RNA 调控网络荧光定量PCR

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