鲁棉研21号高产稳产的生物学特性研究

 以生产上大面积推广的4个不同类型的转基因抗虫棉品种为材料,研究了常规转Bt基因抗虫棉鲁棉研21号的生物学特性。结果表明,鲁棉研21前期营养生长速度快,干物质积累量大,初花期单株干物重比鲁棉研15高2.2%,比中棉所41、99B分别高59.0%和62.0%,开花后发育进程快,开花结铃集中,全生育期比中棉所41、99B短3～5 d。铃重分别比鲁棉研15、中棉所41和99B高0.20 g、0.56 g和0.55 g,衣分高。鲁棉研21营养生长与生殖生长协调,先建源后扩库,源大库大。这些特性为其高产、稳产、适应性广奠定了生物学基础。     

新疆机采模式下棉花株行距配置对冠层结构指标及产量的影响

【目的】为了研究不同株行距配置对机采棉花冠层结构指标及产量的影响。【方法】在田间条件下,选用棉花杂交种鲁棉研24号和常规品种新陆早60号为供试材料,设置适宜机采的1膜3行等行距(76 cm+76cm+76 cm)低密度、1膜6行宽窄行(66 cm+10 cm)高密度及1膜3行等行距(76 cm+76 cm+76 cm)双株高密度3种配置方式进行试验。【结果】等行距低密度下,棉花生育前期生长旺盛,叶面积指数与光吸收率迅速增加至最高值;生育后期,叶面积指数及光吸收率下降幅度分别为10.4%~13.6%、3.7%~4.2%,低于其他两种处理,且干物质积累量较高。等行距低密度下杂交棉产量最高。【结论】等行距低密度下杂交棉实现高产的生理基础主要是:生育前期叶面积指数及光吸收率增长迅速,干物质积累较快;生育后期叶面积指数及光吸收率下降缓慢,能维持较高水平,光合生产能力较高,干物质积累量最大。     

移栽Bt棉的生长发育及其碳氮代谢研究

2002-2003年在江苏高肥力棉田,移栽条件下对9个Bt基因棉花品种(系)的生长发育特点及其碳氮代谢特征进行了研究。结果表明,中棉所29等3个杂交种在整个生长期表现为棉株高增长快,叶面积增长量大,现蕾和成铃强度大,生殖器官干物重也高,叶片全氮、可溶性糖含量高,NR、GPT、Rubisco、Sucroase活性高,表现为生长发育两旺,常规Bt棉GK19和新棉33B盛花前株高、叶面积生长快,现蕾强度大,叶片全氮含量高、NR、GPT活性高,表现为前期生长旺盛;新洋822和苏抗103结铃盛期后叶面积生长快,现蕾和成铃强度大,碳氮代谢强,表现为后期生育旺盛;sGK321和鲁棉研16整个生育期氮代谢强度大,但可溶性糖含量低、Rubisco、Sucroase等活性小,营养生长快,生殖生长弱,表现为营养生长过旺。     

转Bt基因抗虫棉叶片光合生产特征的探讨

 2003—2004年在江苏高肥力棉田,对9个转Bt基因棉花品种(系)的生长发育特点及其光合生产特征进行了研究。结果表明,中棉所29等3个转Bt基因杂交种在盛蕾期至盛铃期表现为叶绿素和可溶性糖含量高,净光合速率强,生殖器官干物质高,成铃强度大,蔗糖转化酶活性较高,光合生产表现为全生育期旺盛型;常规转Bt基因抗虫棉GK19和GK99088盛花前叶绿素含量、净光合速率和可溶性糖含量等光合生产特征旺盛;科棉4号和鲁棉研22表现为盛花后叶绿素含量,净光合速率,可溶性糖等光合生产特征旺盛;sGK321和鲁棉研16整个生育期叶绿素含量、叶片光合速率等光合生产特征较弱。相关分析表明,叶片蔗糖转化酶活性和生殖器官干重、成铃强度呈显著正相关,相关系数分别为0.9842^**和0.8699。生产上应根据不同类型Bt棉的光合生产特征,采取不同的促控措施,以发挥光合生产潜力,提高产量。     

新疆杂交棉育苗移栽稀植群体冠层结构特征及与产量关系的研究

在北疆气候生态条件下,以杂交棉品种新陆早43号和鲁棉研24号为材料,采用育苗移栽稀植,研究杂交棉稀植条件下冠层结构、光合特性及与产量的关系.结果表明:与直播棉相比,移栽稀植条件下叶面积指数较低、冠层开度和透光率偏高,群体漏光损失严重,群体光合速率和干物质质量显著降低,但叶枝成铃的比例显著增加,且棉株生育进程有所提前,霜...     

盐渍和涝渍对棉苗生长和叶片某些生理性状的复合效应

 以陆地棉鲁棉研17和鲁棉研28为材料,以无盐正常供水为对照,研究了在盐渍、涝渍和盐涝复合胁迫14 d后棉苗干物质积累、叶片光合速率、叶绿素荧光参数和叶绿素含量等的变化。结果表明,盐渍、涝渍和盐涝复合胁迫都显著影响两个品种的光合速率和干物质积累。盐渍对棉苗的影响程度小于涝渍,而涝渍又小于盐涝复合胁迫,盐涝双重胁迫对棉苗生长和干物质积累的抑制表现出累加效应。盐渍胁迫下叶绿素含量的下降是光合作用受抑制的重要原因,而涝渍和盐涝胁迫下光合速率下降可能是叶绿体结构和PSⅡ稳定性的下降引起的。     

小麦秸秆覆盖对夏玉米干物质生产及主要性状的影响

研究了小麦秸秆覆盖对夏玉米干物质生产及主要性状的影响。结果表明:与传统露地栽培相比,小麦秸秆覆盖有利于夏玉米根系的生长和干物质的积累,叶面积系数前期增长快,后期下降慢,叶面积高值持续期长,干物质积累快,穗粒数多,千粒重高,产量性状明显改善,增产显著。小麦秸秆覆盖对表土层(0～30cm)具有明显的保墒效果,尤其是夏玉米生长前期。     

去早果枝对抗虫棉产量、品质和早衰的影响

以早发型(鲁棉研17、21)、晚发型(鲁棉研18、22)和两者的杂交种(F1)为材料,于2004-2005年在山东省商河县和夏津县进行了去早果枝试验.结果表明,早发型抗虫棉和杂交棉去早果枝的皮棉产量比各自留果枝的对照分别提高了3.3%和5.7%,而晚发型品种2004年略有减产,2005年在夏津减产6.2%.去早果枝显著减少了伏前桃的比例、增加了伏桃比例和棉花株高,早发型品种的生育期基本不受影响,而晚发型品种的生育期则平均延长了2.1 d.去果枝与留果枝相比,平均纤维长度和比强度分别提高了2.6%和2.3%,麦克隆值降低了5.6%,但未达到显著差异.去早果枝对棉花后期早衰具有一定的缓解作用.     

籼、粳超级稻光合物质生产与转运特征的差异研究

为阐明籼、粳超级稻干物质积累及光合生产特征的差异,以江苏地区大面积推广种植的5个超级杂交籼稻组合和5个常规粳型超级稻品种为试验材料,对稻麦两熟制条件下籼、粳超级稻干物质积累、分配、运转及叶面积、光合势、群体生长率、净同化率、秧苗素质、叶型等方面进行了系统的比较研究。结果表明,粳稻生育前期(移栽至拔节期)干物质积累量、光合势、群体生长率、净同化率及上三叶叶长、叶基角、叶开角、披垂度和叶面积衰减率、收获指数均小于籼稻,而生育中后期(拔节至成熟期)干物质积累量、光合势、群体生长率、净同化率及有效叶面积率、高效叶面积率、粒叶比(颖花/叶、实粒/叶、粒重/叶)、最大叶面积指数、总充实量、实收产量、生物产量、茎鞘最大输出量和表观输出量及比率均大于籼稻,差异显著或极显著。虽然粳稻主要生育期单茎干物重均不及籼稻,但群体数量优势保证粳稻具有较高的群体干物质积累量和叶面积,且随着生长发育的持续,群体光合物质生产优势不断加大,群体干物质积累量于抽穗后25 d前后超过籼稻。粳稻灌浆后期(乳熟至成熟期)仍保持强劲生长优势,而灌浆初期(抽穗至乳熟期)茎鞘贮存物质合理输出,有效保障了高效光合层的安全支撑及高积累产量库的流畅充实。高生物学产量的稳定形成和叶面积“稳升缓降”态势以及拔节至成熟期较强的高效光合物质生产,是粳稻光合系统高效持续产出、灌浆充实多及高产形成的重要特征和原因。     

麦后移栽棉不同品种棉铃内干物质积累与分配研究

以陆地棉早熟品种中棉14、中熟品种苏棉4号和泗棉2号为材料,研究了麦后移栽棉不同开花期棉铃内干物质积累分配的特点:麦后移栽棉棉铃各部分干物质积累比一熟棉和麦套棉时间长,并随开花期的推迟,干物质积累高峰期相应推迟。早熟品种干物质积累和运转比中熟品种快1～2周。后期低温影响铃壳养分向子棉输送,尤其对种子的影响更为严重。因此,麦后移栽棉在生产上更应强调早发、早熟、争高产优质。     

不同抗虫棉基因型的生长发育和产量表现

以33B为对照,选择山东育成的5个常规、2个杂交Bt抗虫棉品种连续进行了4年的比较观察。结果表明,供试Bt常规抗虫棉大致可分为早发和晚发两种类型,前者除具有33B结铃性强、抗早衰等优点外,单株总生物产量、铃重和衣分也有所提高,4年平均皮棉产量比对照33B提高5%～6%,但仍具有前期生长慢、生育期偏长的特点;后者前期生育快,早熟性好,铃重和衣分显著提高,4年平均皮棉比对照33B增产5%～7%,但结铃数下降,易早衰。两个Bt杂交抗虫棉品种较好地协调了产量构成三因素之间的关系,4年平均皮棉产量比对照33B增产18%～19%。     

滨海盐碱地不同抗虫棉品种的产量和熟相及去早果枝的效应

 为探讨不同抗虫棉品种在滨海盐碱地的产量和熟相及其对去早果枝的反应,以早发型（鲁棉研17、21）、晚发型（鲁棉研18、22）抗虫棉和两者的F₁杂交种（01H00、01H01）为材料,于2006－2007年在东营市盐碱棉田进行了试验观察。结果表明,早发型和晚发型抗虫棉品种间的早熟性和熟相存在显著差异,两者的杂交种在2006和2007年分别比常规种增产5.7%~14.5%和4.7%~6.8%,并表现出较好的熟相。早发型常规抗虫棉去早果枝增产5.6%~8.4%,早衰得到延缓;晚发型常规抗虫棉去早果枝减产9.3%~13.1%,表现晚熟。利用不同熟相类型的常规抗虫棉配置杂交组合以及对早发抗虫棉品种去早果枝都是延缓早衰、提高盐碱地棉花产量的有效途径。     

Effects of Genotypes and Plant Density on Yield, Yield Components and Photosynthesis in Bt Transgenic Cotton

Bt (Bacillus thuringiensis) transgenic cotton (Gossypium hirsutum L.), including the introduced, indigenous Chinese non‐hybrid and hybrid cotton, is spreading very rapidly in China. Agronomic and photosynthetic performance as well as the optimum plant density for planting Bt cotton may vary with genotypes. With three types of commercial Bt cotton varieties, two field experiments were conducted to study yield performance and leaf photosynthetic rate (Pn) during 2000 and 2001, and yield interaction between variety and plant density during 2001 and 2002 in Yellow River region in northern China. The first experiment showed that the indigenous Chinese Bt cotton significantly differed from the introduced Bt cotton (IBtC) in plant growth and yield components. As a result of manipulation of boll numbers, boll weight and lint percentage, there was no significant difference in lint yield between Chinese non‐hybrid Bt cotton (CBtC) and the IBtC, but two Chinese hybrid Bt cotton (HBtC) varieties exhibited significantly higher lint yield than all other varieties in either 2000 or 2001. Hybrid cotton SCRC15 showed a one‐peak curvilinear change in diurnal course of Pn throughout the growing season, while non‐hybrid cotton 33B and SCRC16 exhibited severe mid‐day depression in Pn in squaring, flowering or boll‐setting stage. The second experiment showed that the main effect of plant population on lint yield was not significant, and yield difference among all treatments was derived from varieties and the interaction between plant density and variety. The optimal plant densities in terms of lint yield for the introduced, indigenous CBtC and HBtC genotypes were 6.0, 4.5 and 3.0 plants m^?2 respectively.     

转Bt抗虫棉与常规棉品种间配合力分析及杂种优势研究

 利用6个抗虫棉品种作母本,4个常规品种作父本,按NCⅡ设计,对24个组合的杂种F₁进行了分析。结果表明,杂种F₁具有明显的优势,所研究的13个性状全部具有中亲优势,9个性状具有高亲优势,11个性状具有竞争优势。配合力分析的10个性状中单株铃数、铃重、纤维长度、纤维伸长率和麦克隆值主要受基因的加性效应控制,而子棉产量和皮棉产量主要受基因的非加性效应影响。鲁棉研17是优良的抗虫棉亲本,而冀棉12 是良好的非抗虫棉亲本,组合鲁棉研17×中棉所12在重要农艺性状上优势明显,相对而言纤维品质的改良较难。     

缩节胺（DPC）对干旱区杂交棉冠层结构及群体光合生产的调节

 在干旱气候生态条件下,设置常规化调和轻量化调2种方式,以常规棉品种为对照,研究了不同剂量缩节胺（DPC）对杂交棉品种冠层结构及群体光合生产的影响。结果表明,轻量化调下,杂交种标杂A₁和石杂2号棉株主茎第6及以上节间长度明显增加,叶面积指数增大且生育后期下降较缓,光截获量增加;植株叶倾角增大,叶片较直立,冠层开度较大,透光良好,群体光合速率峰值高且高值持续期较长,光合物质积累量明显增加,皮棉产量显著提高。常规棉花品种新陆早13号和新陆早36号第6及以上节间长度变化不大,叶面积指数峰值高但生育后期下降较快,生育后期漏光损失严重,群体光合速率下降,产量显著降低。因此,采用轻量化调,有助于杂交种形成高光效冠层结构,增强群体光合生产能力,发挥其生长优势,提高产量。     

滨海盐碱地转基因抗虫棉品种鉴选

为探明转基因抗虫棉的耐盐性，筛选出适合盐碱地种植的抗虫棉高产品种，不同盐分含量砂培试验与滨海盐碱地大田试验相结合。研究了不同基因型抗虫棉的耐盐性及其生育特点和产量表现。结果表明。供试抗虫棉品种间的耐盐性存在差异，但耐盐程度皆十分有限。从不同基因型抗虫棉的耐盐性、出苗成苗率、生长情况和产量等分析。以鲁棉研17、鲁棉研21、鲁536、中棉所45和鲁棉研18综合性状较好，适宜于盐碱地种植，可作为当前盐碱地植棉的适宜品种。     

杂种小麦源库基本特性的研究

对杂种小麦与普通小麦（包括杂种小麦亲本）的比较研究表明：杂种小麦在顶部二叶的光合速率高值持续期、累积蒸腾量、叶片功能持续期以及光全有效叶面积上显著优于普通小麦、叶源量高出30.22%。杂种小麦籽粒中内源生长素（IAA）、玉米素（Z）及玉米素核苷（ZR）含量在发育各时期均显著高于普通小麦。但杂种小麦的叶鞘、茎干重     

滨海盐渍土抗虫棉养分吸收和干物质积累特点

以转Bt基因抗虫棉(Gossypium hirsutum L.)中早熟品种鲁棉研18和早熟品种鲁棉研19为材料,对黄河三角洲滨海盐渍土高、中、低产田抗虫棉的主要养分吸收、光合速率和干物质积累特点进行了研究。结果表明,中、低产田抗虫棉的主要养分吸收量显著低于高产田,而养分生理利用效率显著高于高产田。高、中、低产田抗虫棉的氮素生理利用效率分别为4.81、6.33和8.05 kg皮棉 kg^-1 N,磷素生理利用效率分别为28.57、40.06和50.48 kg皮棉 kg^-1 P,钾素生理利用效率分别为9.16、11.58和12.76 kg皮棉 kg^-1 K。养分吸收比例总体上N高于K,更明显高于P。中、低产田抗虫棉的净光合速率和生物产量明显低于高产田,皮棉产量也显著低于高产田,分别低12.44%和36.93%,但棉柴比显著高于高产田。表明滨海盐渍土中、低产田的盐分高而养分有效性和供应能力差,影响抗虫棉的养分吸收和光合作用,进而阻碍棉花生长发育和干物质积累。滨海盐渍土棉田经济施肥的原则是保证中、低产田的肥料供应,高产田重施P、K肥,低产田重施N、P肥。     

黄河三角洲盐渍棉花施用氮、磷、钾肥的效应研究

为探讨盐渍土抗虫棉施用NPK肥的效应及其营养生理机制,指导滨海盐渍土抗虫棉合理施肥,在黄河三角洲盐渍土低、中、高盐棉田种植转Bt基因抗虫棉鲁棉研28,研究N、P、K肥配合施用对其养分吸收利用、Na⁺吸收积累、光合速率、干物质积累和产量的影响。结果表明,N、P肥配合,尤其是N、P、K肥配合施用显著增加了低、中、高盐田棉花的N、P、K养分吸收量,减少了Na⁺吸收积累量。低、中、高盐田棉花的N、P、K养分农学利用效率均以NPK配施的处理较高,氮养分农学利用效率分别为0.20、1.95和2.07 kg皮棉 kg^–1 N,磷养分农学利用效率分别为0.87、8.35和8.71 kg皮棉 kg^–1 P,钾养分农学利用效率分别为0.26、2.89和3.77 kg皮棉 kg^–1 K。N、P、K肥配合施用还维持了较高的棉株叶面积、叶绿素含量和净光合速率。低、中、高盐田棉花的生物产量和皮棉产量也均以NPK配施的处理较高,皮棉产量分别增产2.53%、28.67%和30.47%。中、高盐棉田的施肥效应明显好于低盐棉田。表明根据盐碱程度分类合理施肥是减轻盐渍土营养障碍、改善棉花营养、提高养分农学利用效率和棉花产量的有效途径。