棉仁高油分材料筛选及其脂肪酸发育分析

对2个主要栽培棉种共61个棉花材料的棉仁油分含量测定表明,棉花种间的棉仁油分含量差异较大。陆地棉和海岛棉材料的平均棉仁油分含量分别为30.42%和37.25%。陆地棉材料中棉仁油分含量变幅较大,从25.27%到35.42%;海岛棉材料的棉仁油分含量相对一致。分别以海岛棉‘Pima90-53’和陆地棉‘徐州142’、‘T586’为材料,考察了棉子发育过程中,油分含量及成分的发育变化进程。研究发现,棉仁油分含量在开花后20d时已达到棉仁干重的25%左右,棉子完全成熟时油分相对含量达到最高。气相色谱分析表明,棉仁脂肪酸主要包括棕榈酸、硬脂酸、油酸、亚油酸等,其中亚油酸的含量可达50%以上。随着棉子的发育,棉仁亚油酸含量逐渐减少,而棕榈酸、硬脂酸和油酸含量逐渐增加。棉花种间和种内材料的棉仁油分含量差异较大,说明对棉花材料的棉仁油分含量进行遗传改良具有较大的潜力。     

南疆海岛棉和陆地棉棉铃发育过程中的生理生化特征

在大田条件下,以南疆主栽海岛棉和陆地棉为材料,研究棉铃发育过程中棉铃各部位的生理生化特征。结果表明,海岛棉铃壳叶绿素a、叶绿素b含量极显著高于陆地棉,类胡萝卜素含量极显著低于陆地棉。海岛棉铃壳、种子、纤维中可溶性蛋白质含量、过氧化氢酶活性和抗坏血酸含量明显高于陆地棉,且纤维中过氧化物酶活性也高于陆地棉,铃壳中丙二醛含量低于陆地棉。海岛棉与陆地棉发育棉铃各部位生理生化的异质性是棉铃铃期、铃重、衣分和纤维长度、伸长率、比强度等种间差异的内在表现。     

IAA对纤维发育阶段棉铃糖代谢的影响

IAA在棉花纤维发育过程中起着重要作用,而棉纤维的发育过程实质上也是糖代谢不断循环的过程,探究IAA对糖代谢的影响,为研究IAA调控纤维发育提供依据。利用转iaaM基因棉花种质IF11,研究棉铃不同部位(胚珠/种仁,纤维,棉铃壳)中糖代谢相关糖分含量(蔗糖,果糖,葡萄糖)和酶活(酸性转化酶,蔗糖合成酶,蔗糖磷酸合成酶)的动态变化。结果表明,IAA不影响各糖分含量及酶活在棉铃中的总体变化趋势,对糖分含量的影响呈"先降后增"的趋势,前期主要是降低棉铃壳中的蔗糖和果糖、种子中的蔗糖含量,后期各部位蔗糖、葡萄糖、果糖含量均有增加;IAA对糖代谢相关酶活性有促进作用。     

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。     

钾营养对高品质棉不同部位棉铃发育及内源激素影响的研究

研究了施钾量对高品质棉科棉3号不同部位棉铃发育及内源激素的影响。结果表明,钾肥能有效地促进棉铃体积增大、铃重提高,纤维长度变长和成熟度提高。增施钾肥能更有效的促进棉株上部棉铃发育,使上部铃体积、铃重、纤维长度和成熟度与中部差距缩小,但施钾也使麦克隆值增大,纤维增粗。氯化钾施用量在225和375 kg.hm-2时,上部铃体积比中部分别低6.75%和3.95%。而施钾量在225 kg.hm-2时,上部铃重比中部低4.50%,施钾量在375 kg.hm-2时,上部铃重反而比中部铃重高1.89%。生殖器官中钾的吸收能促进铃壳中IAA含量增加,纤维中ZR提高,铃壳中的IAA含量分别与棉铃体积、铃重呈极显著正相关(r=0.9647**,r=0.9145**),纤维中的ZR含量与纤维长度和成熟度分别呈显著和极显著正相关(r=0.8712*,r=0.9474**)。说明施用钾肥调节了棉铃内源激素系统,有利于诱导整株棉铃发育,提高铃重和整株纤维品质。     

铃期对晋南早熟棉纤维品质的影响

为探索晋南早熟棉铃期对纤维品质的影响,给优质早熟棉品种的选育提供理论支持和重要依据,初步分析了‘中棉所50 号’和‘晋棉57 号’的铃期长短对纤维品质各指标的影响,结果表明：‘中棉所50 号’在铃龄为73 天时棉纤维长度最长（为29.01 mm）,纤维整齐度指数最高（为84.60%）,比强度最高（为28.7 cN/tex）。‘晋棉57 号’在铃龄为79 天时棉纤维长度最长（为28.75 mm）,纤维整齐度指数最高（为84.40%）,比强度与73 天铃龄的数值（28.9 cN/tex）相当,为28.8 cN/tex。总体而言,早熟棉的纤维长度、整齐度、比强度和马克隆值均随铃期的缩短而基本呈下降趋势,而伸长率随铃期的缩短而大体呈升高的趋势。其中铃期对比强度和马克隆值的影响最大。     

海岛棉和陆地棉棉铃生长发育规律的比较

对海岛棉与陆地棉不同开花日期棉铃发育过程中干物质积累进行测试,结果表明不同开花期的棉铃各组成部分干物质积累均呈"S"型曲线的变化,用直线方程加以拟合,效果良好,相关系数R均达到极显著水平。棉籽的干物质积累还可用直线方程模拟,效果更好,相关系数R在0.94以上。其中,铃壳的干物质最快时期在花后10~21 d,快速增长,花后21~28 d达最大值;而棉籽和棉纤维的干物质增长速度最快的时期在其花后21~42 d,花后干物质积累要延续到花后45~50 d才达到最大值。棉籽、棉纤维干物质最大积累量是以中期开花的较高,前期和后期开花的较低。     

转Bt基因抗虫棉产量器官的碳水化合物代谢

研究了转Bt基因抗虫棉中棉所30及其轮回亲本中棉所16优势部位棉铃的碳水化合物代谢。比较了铃壳、纤维和种子之间的蔗糖、还原糖、酸性转化酶和ATP酶的差异，并结合这些部位的物质积累特点进行了分析；针对Bt棉棉铃的发育特征，着重探讨了Bt棉和常规棉的种子、纤维及铃壳的碳水化合物代谢特点，以此丰富Bt棉的生理研究。     

岱字棉来源的陆地棉种质资源的遗传多样性分析

岱字棉曾经作为中国陆地棉种质资源的重要亲本来源之一,促进了中国陆地棉种质资源的创新与发展,为了进一步挖掘具有优良性状的棉花种质资源及为高效利用优异种质提供一定的科学依据。本研究围绕岱字棉来源的147份陆地棉种质资源的纤维品质性状和主要农艺进行各类分析,包括相关性分析、变异分析、主成分分析和聚类分析。结果表明岱字棉来源的147份陆地棉种质资源具有较丰富的遗传多样性,变异分析表明主要农艺性状中变异系数最大的为单株铃数(25.099%)、最小的为株高(5.495%),主要纤维品质性状中变异系数最大的为伸长率(7.904%),最小的为整齐度指数(1.047%),遗传多样性指数以果枝数最高(2.345),第一果枝节位最低(1.940);相关性分析表明在果枝数、单株铃数、株高、第一果枝高度之间,衣分,伸长率,马克隆值之间和断裂比强度、上半部平均长度、整齐度指数之间存在极显著正相关,株高与上半部平均长度呈极显著正相关;伸长率与断裂比强度、上半部平均长度,马克隆值与上半部平均长度均呈极显著负相关;主成分分析表明前5个主成分的累计贡献率达到67.931%,第1主成分主要和棉花纤维品质相关,第2主成分主要与单株铃数、株高、果枝数等农艺性状相关,第3主成分表现出棉花农艺性状与纤维品质性状的相互影响,第4主成分与第5主成分均和棉花产量构成因素相关;聚类分析将147份来源岱字棉的陆地棉种质资源划分为5类,筛选出‘洞庭3号’(岱56-37)、‘安棉3号’、‘中7259’、‘沙帽长桃’(纱帽长桃)、‘赣棉11号’可以作为改良棉花产量构成的材料加以利用,没有马克隆值A级材料。     

棉花4个栽培种纤维初始发育的比较研究

利用扫描电镜技术,对棉花4个栽培种陆地棉（泗棉3号）、海岛棉（海7124）、亚洲棉（定远小花）以及非洲棉（A_1-50）开花前后的胚珠进行比较观察,并探讨延迟授粉对各棉种纤维初始发育的影响。结果表明,在南京大田气候条件下,除亚洲棉外其他3个棉种均在开花前1 d出现纤维细胞突起。在开花当天和开花后1 d,所有棉种的纤维突起（或伸长）密度均在珠柄顶部的脊突处最大,合点端和胚珠中部其次,珠孔附近最小。除陆地棉外,其他棉种在开花后1 d的纤维伸长密度均低于开花当天的纤维突起密度。说明随着棉胚珠体积的膨大,其他3个棉种胚珠表面的纤维细胞“稀释”程度大于陆地棉。在棉纤维初始发育阶段,纤维密度不仅受气象因子如温度的影响,而且与授粉时柱头的生活力密切相关;延迟授粉对纤维初始发育的影响以非洲棉较大,海岛棉较小,亚洲棉和陆地棉最小。本研究为理解棉纤维的分化和发育机理, 探讨4个栽培棉种纤维发育的亲缘关系,及人工授粉棉纤维的杂种优势利用提供了一定的理论依据。     

棉花季节桃加厚发育生理特性的差异及与纤维比强度的关系

选用3类棉纤维比强度差异明显的4个棉花品种, 研究棉花伏前桃、伏桃、早秋桃和晚秋桃纤维加厚发育过程中主要生理特征的差异及与纤维比强度的关系。结果表明, 棉花季节桃纤维加厚发育过程中物质转化特征和相关酶活性存在较大差异, 最终导致纤维比强度差异的形成, 且季节桃间的差异在各类品种内表现一致。伏前桃和伏桃纤维加厚发育处于较为适宜的温度条件(铃龄10~50 d日均温26.0~28.5℃)和棉株生理年龄(3~9果枝)下, 纤维素合成相关酶活性越高, 相关物质转化越多, 纤维素快增持续期长, 纤维素累积速率平缓, 越利于高强纤维的形成。早秋桃纤维发育后期温度条件较伏前桃差且棉株开始衰老, 但其纤维合成相关物质转化率高, 纤维素累积特征优于伏前桃, 最终纤维强度高于伏前桃; 随着铃龄10~50 d日均温降至20℃以下和棉株进一步的衰老(16果枝以上), 晚秋桃纤维素快速累积期延长, 相关物质转化率降低, 纤维累积速率过慢, 纤维细胞发育迟缓, 造成最终纤维比强度较低。     

陆地棉品种间杂种苏杂16棉铃发育动态研究

棉铃发育过程中，苏杂１６单铃子棉主的提高表现为二个方面：一是纤维干重的增加，１９９１～１９９２两年平均增加１０．０％；二是种子重量的提高，两年平均单铃种仁重增加９．４％。单铃纤维干重的增长与棉铃对位叶大小呈正相关关系，与棉铃对位叶中全Ｎ含量呈负相关关系．该杂文组合在棉铃发育过程中表现了较强的“源”“库”生理优势，光合产物积累多，营养物质运转快是该组合获得高产的重要生理基础。     

棉花季节桃纤维发育相关酶活性变化与纤维比强度形成的关系

 选择纤维比强度差异明显的3类基因型4个棉花品种,研究季节桃纤维发育相关酶活性的动态变化及其与纤维比强度形成的关系。结果表明,棉花伏前桃、伏桃、早秋桃和晚秋桃纤维POD、IAAO活性的动态变化依次下降,蔗糖合成酶、β-1,3-葡聚糖酶活性与之相反。对于伏前桃和伏桃,纤维发育相关酶活性高,有利于纤维素累积特性的优化和高强纤维的形成;早秋桃纤维发育关键酶活性高于伏前桃,且纤维素累积特征较优,最终纤维强度较伏前桃高;随着日均温降到20℃以下,棉株的衰老,晚秋桃纤维发育相关酶活性峰值后移,纤维比强度增长幅度大幅降低。棉花季节桃纤维发育过程中相关酶活性动态变化的差异是导致纤维素的累积特性及纤维比强度差异形成的重要生理原因之一。     

南疆不同类型海岛棉品种棉铃内同化物积累与分配特性的研究

 以南疆主栽海岛棉品种为材料,分析不同花期铃部器官同化物质积累动态、再度分配及吐絮棉铃的分配率。结果表明：同化物积累随时间呈“S”型曲线,用Logistic方程进行拟合均达到显著水平。同化物积累达最大值所需时间表现为棉纤维＞种子＞铃壳,新海28比优系193提前5～10 d;同化物再度分配随着花期的推移,铃壳率不断增大,子重率、经济系数、子棉/壳重逐渐减小。铃壳对子棉增重的贡献率,新海28大于优系193;棉铃的胚珠数、种子数、结子效率随开花时间的推移逐步增大,新海28单铃子房胚珠数、单铃种子数比优系193略低,而结子效率稍高;新海28具有开花早,铃期短,铃壳率小,结子效率高,铃壳同化物质的再分配对子棉增重的贡献率、子重率、经济系数、子棉与干重的比值均大于优系193,这是其早开花、早结铃、早吐絮及丰产的遗传生理基础。     

转基因抗虫杂交棉102棉铃发育动态研究

在棉铃发育过程中,转基因抗虫杂交棉102增产的主要原因为铃重提高。单铃籽棉重的提高是纤维和种子的同步增加,一是纤维干重的提高,1997～1998两年平均转基因抗虫杂交棉单铃纤维干重最大值为2．22g,比常规棉1．90g增加16．84％;二是种子干重的增加,两年平均杂交棉单铃种子重为2．53g比常规棉2．23g增加13．45％。转基因抗虫杂交棉在棉铃发育过程中表现较强的“源”“库”生理优势,即棉铃对位叶叶面积、干物质,铃壳干重、铃壳内全N含量均高于常规棉,且达到最大值后下降速度快。转基因抗虫杂文棉光合产物积累多,营养物质运转快,实现了“源”“库”“流”三者协调同步,这是杂交棉铃重提高的重要生理基础。     

播期对棉铃生物量和氮累积与分配的影响及其与棉铃品质的关系

试验于2005年在江苏徐州(117°11′E,34°15′N)、2007年在河南安阳(114°13′E,36°04′N)进行,设置正常播期(4月25日)和晚播(5月25日)两个播期,研究播期对棉铃生物量和氮累积与分配的影响及其与棉铃品质的关系。结果表明,晚播显著影响棉铃(铃壳、棉籽、纤维)生物量和氮的累积与分配,进而影响铃重、棉纤维和棉籽品质形成。与正常播期比较,晚播条件下有以下变化:(1)棉株中部果枝棉铃铃期日均温下降,2005、2007年分别由24.8℃降至20.8℃、24.1℃降至19.4℃。(2)铃壳生物量升高、氮累积量下降;棉籽、棉纤维生物量和氮的快速累积起始时间推迟,累积速率峰值降低且出现时间晚,导致棉籽和棉纤维生物量和氮的累积量降低;棉纤维氮累积速率峰值出现时间早于生物量,棉籽则相反。(3)铃壳生物量和氮的累积量所占整个棉铃中的比率上升,棉籽生物量和氮的分配系数降低;棉纤维生物量的分配系数降低,但棉纤维氮的分配系数变化较小。(4)铃重、棉纤维比强度和棉籽蛋白质、油含量显著降低。综上所述,中部果枝棉铃在晚播条件下,铃期日均温降低导致光合产物和氮素向纤维和棉籽中的分配及铃壳的再转运过程受阻,棉籽和纤维的生物量和氮累积量降低,最终铃重降低、棉纤维和棉籽品质变劣。     

不同温度下外施6-BA和ABA对棉花(Gossypium hirsutum L.)产量和纤维品质的影响

以棉纤维比强度高的科棉1号、比强度中等的美棉33B 2个品种为材料,于2006-2007年在江苏南京设置大田分期播种试验,使棉铃发育处于不同温度条件,于棉株7～9果枝第1、2果节棉铃开花时喷施6-苄基腺嘌呤(6BA)和脱落酸(ABA),研究不同的铃期日均最低气温条件下6-BA和ABA对棉花产量和纤维品质的影响。结果表明:由晚播造成的低温降低了棉花产量及纤维品质。外施6-BA、ABA对棉株中部果枝铃铃重和纤维品质影响最大。正常播期下,外施6-BA可增加中部果枝棉铃铃重,外施ABA降低铃重,但二者对其纤维品质影响较小;迟播时,外施6-BA可提高中部果枝棉铃铃重,ABA处理的作用则相反,二者均可提高纤维长度和比强度、优化麦克隆值。不同的温度条件下,外施6-BA均提高了单株铃数、单株平均铃重和皮棉产量,外施ABA则降低了棉花单株铃数和产量。外施6-BA和ABA对高强纤维品种产量和纤维品质的影响较中强纤维品种更为明显。低温下,在棉铃发育初期喷施6-BA对改善棉纤维品质的效果最好。     

高品质陆地棉棉铃发育特点

以高品质棉杂交种科棉3号、常规种科棉4号为供试品种(常规品质棉苏棉[1]5为对照),于2004-2005年测定棉铃的发育性状。结果表明,高品质棉与常规品质棉明显不同,前者铃较长、铃体积大、铃重高,棉铃最大直径与后者相似。科棉3号以花后10 d内铃长增长快于常规品质棉、科棉4号则以花后10 d、21~30 d快于常规品质棉;高品质棉铃最大直径的增长持续期短于常规品质棉,且花后10 d内增长慢;高品质棉在花后20 d内铃体积的增大高于常规品质棉,尤其以花后11~20 d增长更快;科棉3号在开花后10 d后铃重增长快于常规品质棉,科棉4号则表现在开花后20 d前快于常规品质棉。说明以铃长为重要指标进行高品质类型棉花品种选育、以棉铃体积和铃重提高为载体进行高产优质栽培调节是关键技术。