论文摘要
本研究对31个不同黄萎病抗性的棉花品种（系）和两个杂交群体：硕丰1号//新海20号杂交群体M37，军棉1号//辽棉18号杂交群体M44，探索室内快速、简便、有效的棉花黄萎病菌接种方法；分析棉花品种组织结构与抗性的关系；探索黄萎病抗性的生理生化机制；分析黄萎病抗性与棉花田间农艺性状、经济性状的关系；对杂交群体M37和M44及其各自亲本，进行分子标记研究，寻找与黄萎病抗性紧密连锁的分子标记，并使用与黄萎病抗性相关影响因子的引物和分子标记对棉花品种进行PCR扩增，不仅筛选到室内快速、简便、有效、大群体的鉴定方法，缩短抗病性鉴定时间，节约选种时间，提高育种效率，而且对棉花抗病育种工作和提高病害综合防治成效都提供理论、方法和依据。结果表明：1.对比5种接种鉴定方法，出现感病症状的时间由短到长的顺序为叶片针刺涂抹法、切根蘸菌法、定量注菌法、菌液浇根法。叶片针刺涂抹法操作简便，适宜短期处理大批棉株，快速鉴定棉花对黄萎病抗性；与病圃剖秆鉴定法的一致性达到70.83%。切根蘸菌法和定量注菌法能反应多个棉花品种在田间的黄萎病抗性情况。2.棉花黄萎病抗性与农艺性状有相关关系。海岛棉品种抗病性普遍较高，陆地棉品种对黄萎病抗性较低。海陆杂交群体对黄萎病的抗性比陆陆杂交群体对黄萎病的抗性普遍高。陆地棉品种中，抗病品种比感病品种的有效果枝数、单株有效铃数多；陆陆杂交群体M44中，抗病株系比感病株系有效果枝数、单株结铃数、单株有效铃数多。黄萎病发病越严重，单株成铃性就越小。在海岛棉品种中，随相对病情指数增加，株高呈显著矮化，海岛棉的株高普遍高于陆地棉；海陆杂交群体中，随相对病情指数增加，植株矮化。3.抗病棉花品种（株系）与感病棉花品种（株系）的根、茎、叶部细胞结构存在差异。高抗棉花品种（株系）的根、茎部表皮细胞、薄壁组织细胞、导管细胞和木质部细胞都最小；而感病棉花品种（株系）的茎部表皮细胞、根、茎部薄壁组织细胞、茎部导管细胞和木质部细胞都最大。高抗品种的叶部上表皮细胞面积、薄壁组织细胞面积、下表皮细胞面积比感病品种小，抗病、耐病品种依次介于两者之间，抗病薄壁细胞面积较耐病的高。茎部表皮细胞面积比根部、叶部表皮细胞均小，与抗病性相关系数比根部、叶部表皮细胞与抗病性相关系数均大。4.抗病棉花品种（株系）与感病棉花品种（株系）的SOD、POD、PAL活性存在差异。10：00测定苗期第一片真叶，高抗、抗病品种（株系）SOD活性相对较高，感病品种（株系）SOD活性比其他品种（株系）低，感病性越高SOD活性越低，酶活性变化与品种感病性基本一致。抗病品种（株系）POD活性最高，耐病品种（株系）、感病品种（株系）POD活性普遍较低。感病性越高，PAL活性越低。5.利用抗病品种海岛棉新海20号、感病品种陆地棉硕丰1号及杂交群体M37后代的总DNA为材料，分别使用78对SRAP引物进行筛选，得到与黄萎病抗性相关的4个SRAP标记，分别是me1×em3， me1×em11， me4×em11和me5×em7，用这4对SRAP引物较易筛选出与田间抗病性符合的棉花材料。在抗病新海20号、感病硕丰1号及抗病辽棉18号与感病军棉1号间得到3对RGA多态性引物，分别是Gbrga18、Gbrga8、Gbrga42；得到4对SSR多态性引物分别是BNL3558、BNL1414、BNL1681、BNL1721；得到3对SRAP多态性引物，分别是me1×em3、me1×em5、me6×em2。以新海20号、硕丰1号以及新海20号×硕丰1号的杂交后代M37株系为材料，有3对引物在抗、感基因池中存在多态性条带，分别是SRAP引物me1×em3、 me1×em11、 me4×em11。引物me1×em3扩增出的差异带的大小在113bp，引物me1×em11扩增差异带的大小在1366bp，me4×em11扩增出的差异带的大小在126bp。6.使用38对黄萎病抗性相关影响因子设计的引物进行PCR扩增后，VM13、VM23、 VM25、BNL0946、 BNL1414、 BNL1721、 em6×me2和em1×me5这8对引物进行PCR扩增出不同的条带。来源于抗病相关基因的蛋白、染色体、mRNA序列、SSR和SRAP引物。引物VM13、BNL1414、em6×me2扩增条带与抗病品种符合率高于0.857，与感病品种符合率低于0.25，这3种引物的扩增条带可以作为黄萎病抗性的分子标记鉴定指标。新疆自育品种较多出现的扩增条带，与新疆自育品种符合率介于0.364～0.727之间，平均值为0.515；与其它地区所育品种的符合率介于0.111～0.666之间，平均值为0.419，与新疆自育品种符合率略高于与其它地区所育品种的符合率。