棉花叶片蛋白质、可溶性糖和花青素含量及其与绿盲蝽抗性的关系

【目的】探讨不同时期棉花叶片中蛋白质、可溶性糖和花青素含量与绿盲蝽抗性的关系,为深入研究棉花对绿盲蝽的抗性机制及组建绿盲蝽综合治理技术体系提供依据。【方法】以田间筛选出的31个棉花品种(系)为材料,通过网室抗性鉴定和室内测定分析,系统研究了不同棉花品种(系)对绿盲蝽的抗性水平及棉花叶片蛋白质、可溶性糖和花青素含量与绿盲蝽抗性的关系。【结果】不同棉花品种(系)在苗期、蕾期和花铃期叶片中蛋白质、可溶性糖和花青素含量存在差异;苗期棉花叶片中蛋白质含量和蕾期可溶性糖含量均随着棉花对绿盲蝽抗性的增强而降低,蕾期棉花叶片中花青素含量随着棉花对绿盲蝽抗性的增强而增加。【结论】棉花叶片中蛋白质含量和蕾期叶片中可溶性糖含量与绿盲蝽抗性呈负相关,而蕾期棉花叶片中花青素含量与绿盲蝽抗性呈正相关。     

棉花叶片纤维素和木质素含量与绿盲蝽抗性的关系

【目的】探讨不同生育时期棉花叶片中纤维素和木质素含量与绿盲蝽抗性的关系,为深入研究棉花对绿盲蝽的抗性机制及绿盲蝽综合治理技术体系的构建提供依据。【方法】以田间初步筛选出的27个对绿盲蝽有不同程度抗性的棉花品种（系）为材料,通过网室抗性鉴定和室内纤维素和木质素含量测定分析,系统研究不同棉花品种（系）对绿盲蝽的抗性水平及棉花叶片中纤维素和木质素含量与绿盲蝽抗性的关系。【结果】供试的27个棉花品种对绿盲蝽的抗性水平总体偏低,多数品种抗性不明显或没有抗性。供试的大多数棉花品种叶片纤维素含量在苗期最高,其次是花铃期和蕾期;棉花花铃期叶片纤维素含量随着棉花对绿盲蝽的抗性的增强而显著升高,而苗期和蕾期棉花叶片中纤维素含量对绿盲蝽抗性没有显著的影响。木质素含量在苗期、蕾期和花铃期差异不显著（P＞0.05）;棉花苗期、蕾期和花铃期叶片中木质素含量对其绿盲蝽抗性没有显著的影响。【结论】棉花对绿盲蝽的抗性与花铃期叶片纤维素含量呈显著正相关,但与苗期、蕾期叶片中纤维素含量及苗期、蕾期、花铃期叶片中木质素含量均无显著相关性。     

转Bt基因棉花品种与绿盲蝽危害相关的几个生理指标特征分析

研究了转Bt基因棉不同品种的生理代谢特征及其与棉盲蝽危害的关系。结果表明:在供试的6个棉花品种中,棉花绿盲蝽发生量和危害程度以转Bt基因杂交棉品种最高,转Bt基因常规棉品种次之,非转基因常规棉品种最低。顶芽和幼蕾的可溶性糖含量与绿盲蝽发生量和危害程度呈显著或极显著的正相关,而缩合单宁含量和PLA活性与之则呈显著或极显著的负相关。顶芽和幼蕾的可溶性糖含量以转Bt基因杂交棉品种最高,转Bt基因常规棉品种次之,非转基因常规棉品种最低;缩合单宁含量、PLA活性以非转基因常规棉品种最高,转Bt基因常规棉品种次之,转Bt基因杂交棉品种最低。棉花植株氮素积累量与顶芽和幼蕾的可溶性糖含量呈显著或极显著正相关,而与缩合单宁含量和PLA活性呈显著或极显著的负相关;蕾期和铃期的氮素积累量以转Bt基因杂交棉品种最高,转Bt基因常规棉品种次之,非转基因常规棉品种最低。上述结果表明,转Bt基因棉花品种(尤其是转Bt基因杂交棉品种)在蕾期和铃期的氮素积累量高,引起了顶芽和幼蕾的可溶性糖含量提高,缩合单宁含量和PLA活性降低。     

转Bt基因棉与棉田绿盲蝽趋性有关的生理特征分析

以转Bt基因棉苏抗310及其轮回亲本泗棉3号为材料,研究转Bt基因棉绿盲蝽发生危害特点及棉相关生理代谢特征。结果表明:绿盲蝽在转Bt基因棉苏抗310上危害程度重于常规棉泗棉3号,且苏抗310缺氮处理轻于苏抗310适氮处理,顶芽和幼蕾的可溶性糖含量与绿盲蝽的危害程度趋势呈正相关,与缩合单宁含量和苯丙氨酸解氨酶活性呈负相关,说明转Bt基因棉顶芽和幼蕾的可溶性糖含量提高,缩合单宁含量和苯丙氨酸解氨酶活性降低,对绿盲蝽发生和发育有利,这可能是转Bt基因棉绿盲蝽危害程度加重的重要生理特征。     

绿盲蝽在不同棉花品种（系）上取食行为的 EPG解析及田间验证

 【目的】观察并解析绿盲蝽在不同棉花品种（系）植株上的取食选择行为,阐明绿盲蝽取食危害机制,为发掘抗盲蝽棉花种质资源提供依据。【方法】采用直流昆虫刺探电位仪Giga-8 DC-EPG,结合体视显微镜装置观察绿盲蝽对14个不同品种（系）棉花植株的取食行为,同时田间调查不同棉花品种（系）上绿盲蝽种群发生危害动态并确定相应的绿盲蝽危害级别。【结果】绿盲蝽的刺探波型主要包括5种波型,即A波、H波、M波、B波,以及非刺探波型NP波。A波为刺探波,H波为口针在韧皮部刺探波,M波为口针进入韧皮部中破碎细胞并分泌唾液波,B波为对搅碎细胞后混合物的吸取以及口针停留后拔出波,NP波为喙和口针停留在叶片表面并未刺入波。【结论】14个棉花品种（系）中,亚洲棉和GK50对绿盲蝽表现较强的驱避性,而绿盲蝽对灵-06、石抗338等棉花品种（系）有较强的趋向性。室内解析与田间调查绿盲蝽种群发生危害动态及危害级别结果一致。     

花铃期遮荫对棉花叶片生理特性的影响

【目的】研究棉花花铃期遮荫弱光对棉花叶片生理特性的影响。【方法】选择耐荫性不同的2个棉花(Gossypium hirsutum L.)品种中棉所 49 号和新陆中36 号为材料,于2016至2017年在乌鲁木齐市安宁区镇(87°28′E, 45°56′N)新疆农业科学院综合试验场进行不同程度遮荫大田试验。【结果】遮荫弱光造成棉花主茎功能叶SPAD值、净光合速率(P_n)、蒸腾速率(T_r) 和气孔导度(G_s)迅速降低,胞间CO₂浓度(C_i)上升,棉铃对位叶可溶性糖和氨基酸含量上升。中棉所 49 号的相关指标变化幅度较新陆中36号小。不同生态型品种对遮荫弱光环境的适应性亦不同。【结论】遮荫弱光环境下棉花叶片光合性能下降,光合产物累积能力及输出能力受阻,导致棉铃对位叶可溶性糖和氨基酸含量降低,棉花单株铃数、铃重、籽棉产量亦随遮荫程度加深而显著减少(P<0.05)     

转Bt基因棉单宁及总酚含量的初步测定

测定结果ｔ基因棉植株的单宁及总酚含量均低于对照品种,差异达显著水平,其中,Ｒ９３－４较对照中棉所１２的缩合单宁含量 叶和铃皮分别降低５０．７％和７８．１％,总酚含量蕾期顶叶和棉铃分别降低２４．５％和７８．４％;Ｒ９３－１较对照中棉所１３各个生育期的顶叶缩合单宁和总酚总量也均有明显的降低。     

棉花蛋白质含量对绿盲蝽若虫生长发育的影响

为探讨棉花蛋白质含量对绿盲蝽若虫生长发育的影响,采用3种棉花(苏棉9号、中棉29号、鲁棉研15号)的蕾、花、叶分别饲喂绿盲蝽若虫,测定其生长发育参数,同时测定不同棉花上这3种器官的蛋白质含量,并进行品种、器官二因素方差分析与不同因素间相关性分析。研究结果显示:不同品种间的蛋白质含量存在显著差异,同一棉花品种上叶与蕾中的蛋白质含量均显著高于花中的蛋白质含量达14.9%以上。不同棉花品种上若虫存活率的高低、发育历期的长短均与其取食器官的蛋白质含量密切相关,叶片、花、蕾上的若虫发育历期和蛋白质含量的相关系数分别为0.9976、0.9586、0.9377,其差异程度达显著水平。不同棉花相同器官饲喂的绿盲蝽种群的存活率变化趋势较为一致。总体来看,绿盲蝽若虫的发育历期、存活率均与取食棉株部位的蛋白质含量有较好的相关性。     

绿盲蝽危害后枣、桃、樱桃、葡萄叶片生理代谢指标的变化

【目的】探讨北方果树（枣、桃、樱桃、葡萄）叶片内生理代谢指标变化与绿盲蝽对其偏好度之间的关系,分析各种果树在虫害胁迫下自身生理防卫机制及耐害补偿机制的差异,为绿盲蝽综合防治提供依据。【方法】田间调查受绿盲蝽危害的不同果树的被害指数并确定偏好度,生物化学方法研究受绿盲蝽危害后果树叶片内生理代谢指标的变化。【结果】受害后除桃树叶片内可溶性糖含量明显下降外,其它果树叶片可溶性糖含量均增加,以枣树叶片增加最显著,增加率达87.83%;各果树叶片内蛋白质含量均呈下降趋势,除偏好程度较高的桃树叶片内蛋白质显著下降外,其它果树受害叶片内蛋白质含量与对照间均无显著差异;受绿盲蝽危害后,4种果树叶片游离氨基酸含量均增加,增加率与绿盲蝽危害指数之间存在一定的正相关性;受害后４种果树叶片内过氧化物酶（POD）活性均有增加趋势,其中枣树叶片增加最显著,增加率达112.92%;超氧化物歧化酶（SOD）活性仅樱桃树叶片内有所下降,其它果树叶片受害后SOD活性均有增加,枣树叶片增加最显著,增加率达40.95%;4种果树受害叶片内CAT活性均与对照间无显著差异。【结论】受绿盲蝽危害后4种果树叶片内不同生理代谢指标变化规律存在差异。４种果树叶片内可溶性糖含量、游离氨基酸含量、POD和SOD活性变化率与绿盲蝽偏好程度之间存在一定的正相关性;蛋白质含量和CAT活性与绿盲蝽对其偏好程度之间无明显的相关性。     

绿盲蝽对寄主转换的适应性及生理响应

【目的】明确绿盲蝽在不同寄主植物之间转换后的适应性与生理响应机制。【方法】采用昆虫试验种群生命表方法,系统测定用四季豆饲养2代后的绿盲蝽分别转换到豇豆、绿豆、鄂杂棉10号（Bt棉）和苏棉9号（非Bt棉）上的种群生长发育与繁殖等生命表参数,并分析不同供试寄主饲养的绿盲蝽成虫体内的淀粉酶、蛋白酶及海藻糖酶活性和海藻糖含量。【结果】绿盲蝽由四季豆转移到不同供试寄主植物上均可完成世代循环,但不同龄期若虫的发育历期与存活率、5龄若虫体重及成虫寿命与产卵量等差异显著。不同供试寄主饲养的绿盲蝽种群趋势指数值依次为：四季豆（16.56）﹥Bt棉-鄂杂棉10号（3.23）﹥常规棉-苏棉9号（2.14）﹥豇豆（1.67）﹥绿豆（1.31）。不同供试寄主饲养的绿盲蝽成虫体内的几种酶活性也存在较大差异。转基因棉（鄂杂棉10号）种群的海藻糖酶活性最高（3.74 μg•mg-1•min-1）,而海藻糖含量最低（3.03 μg/adult）。【结论】绿盲蝽由四季豆转换到其它4种寄主后,其生长发育速率与种群趋势增殖指数等生命参数均有所下降,成虫体内的蛋白酶、淀粉酶、海藻糖酶活性及海藻糖含量也有显著差异。总体相对比较而言,绿盲蝽对棉花具有较高的适应性。     

基于品种和氮肥的棉花叶色值、叶片氮含量及产量估测

【目的】棉花叶色和叶片氮含量在各生育时期的变化规律,研究叶色、叶片氮含量与产量的相关性,基于棉花叶色和叶片氮含量的产量估测。【方法】以新陆早45号、新陆早58号、新陆早62号、新陆早50号、鲁棉研24号为材料,设置4个施氮水平:N0(不施氮对照)、N1(120 kg/hm²)、N2(240 kg/hm²)、N3(360 kg/hm²),采用两因素完全随机区组设计,共20个处理,重复3次。【结果】(1)叶色值在全生育期变化趋势为吐絮期＞铃期＞花铃期＞盛蕾期＞现蕾期,叶片氮含量在全生育期变化趋势为花铃期＞铃期＞吐絮期＞现蕾期＞蕾期;(2)棉花叶色值、叶片氮含量、产量均呈线性正相关。其中棉花叶色值与叶片氮R²达0.37^**,叶色值与产量的R²达0.56^**,叶片氮含量与产量的R²达0.61^**;(3)通过产量对叶色值和叶片氮含量的响应特征,可基于二者实现棉花测产,产量估测方程为Y=363.48-65.175^*S+274.079^*N,R²达0.69(S指叶色值,N指叶片氮含量,Y指产量)。【结论】各棉花品种均在N3处理下产量最高,且通过叶色值和叶片氮含量实现棉花产量估测,在棉花测产中是较其它估产更精准的一种方法。     

化学封顶棉花高产诊断指标鉴定及产量形成的生育规律

【目的】研究北疆地区化学封顶棉花,产量形成所对应的生育规律及叶龄指标,建立高产诊断指标并研究高产形成的生育规律。【方法】选取高产、中产、低产三块棉田,分析不同产量棉田棉花生育过程及农艺指标变化规律,建立诊断指标表。【结果】不同产量棉田各生育时期在株型的表现上存在差异,主要集中在出叶速度,茎粗,果枝现蕾、开花和吐絮的时间。化学封顶高产棉田主茎叶片数控制在17片左右,株高控制在75~80 cm,化学封顶后株高增长量在10 cm以内,各果枝第一节位现蕾、开花速率宜保持在3 d/台,吐絮在2.12 d/台,现蕾至开花以22 d为宜,开花至吐絮以57.5 d为宜。【结论】制定化学打顶高产棉田“叶龄-相对株高法”、“叶龄-相对茎粗法”叶龄高产诊断指标表,保证化学封顶棉田产量维持在较高水平,需在棉花不同生育时期,合理控制株形、出叶速度及长势。     

新疆超高产杂交棉的光合生产特征研究

 【目的】研究超高产条件下棉花的光合生产特征,总结超高产形成规律,提出超高产的产量结构和光合生理指标,对挖掘品种产量潜力,构建超高产栽培技术体系具有重要意义。【方法】以杂交棉标杂A1为研究对象,采取定向培育超高产试验示范田,以一般产量水平条件下常规棉品种（系）为对照,研究超高产条件下标杂A1产量形成过程中叶面积指数、叶绿素相对含量（SPAD值）、光合速率和光合物质积累与分配等变化。【结果】与常规高产棉田相比,标杂A1皮棉单产达到3 500 kg?hm-2时,叶面积指数高且持续期长,叶绿素SPAD值、单叶光合速率在盛铃期至初絮期显著高于对照;群体光合速率峰值高且持续时间长,群体呼吸速率占群体总光合的比例在生育中后期保持在较低水平,初絮期显著低于常规高产棉田;营养器官光合物质积累直线增长期起始时间早、积累持续时间长、物质积累量大,群体总光合物质和生殖器官光合物质积累直线增长期及积累速率峰值出现较晚,积累活跃期较长,物质积累强度大。【结论】杂交棉标杂A1皮棉单产达到3 500 kg?hm-2的产量结构和生育期主要光合生理指标：总铃数每公顷应大于150万个,单铃重大于5.5 g,衣分不低于44%;叶面积指数在盛铃前期应达4.9～5.2,初絮期应维持在3.3以上;叶绿素SPAD值在盛铃期达到65.4～66.5,初絮期仍在64.8以上;单叶光合速率在盛蕾期至盛铃期保持在32.2～36.5μmol?m-2?s-1,初絮期应高于22.2μmol?m-2?s-1;群体光合速率盛铃前期达43.4μmol?m-2?s-1,初絮期在16.3μmol?m-2?s-1以上;总光合物质积累量达26 345.4 kg?hm-2,经济系数不低于31%。     

锌肥喷施对棉株体内锌素分配动态变化的影响

[目的]探索棉花生长中对锌素吸收和积累的规律及不同浓度锌肥喷施对棉株体内锌素分配动态变化的影响.[方法]田间小区试验.[结果]苗期是棉花对锌素变化最敏感的时期;而蕾期和铃期是锌素吸收量最大的时期;花期生长最旺盛,吸收和消耗量均很大;虽然随着施锌水平的提高,各器官中锌含量都是逐渐升高的,但是总体来讲,苗期含量是最高的,蕾期和铃期差不多,其次是花期,吐絮期含量最低.[结论]根据不同棉花锌素吸收规律和不同生育时期对锌的消耗和积累规律来合理的补施锌肥,对棉花生产有重要意义.     

脱叶时间和含水率对机采棉采摘力学特性的影响

【目的】研究影响机采棉采摘力学特性的主要因素,为优化水平摘锭式采棉机摘锭结构以及筛选合理棉花采收期提供理论依据。【方法】采用全因子试验设计方法,分析棉花品种、棉花含水率、棉花脱叶时间对棉花与铃壳间分离力、棉花自身扯断力的影响。【结果】棉花含水率、棉花脱叶时间、棉花品种对棉花与铃壳间分离力、棉花自身扯断力的影响均显著(P<0.05),棉花脱叶时间对机采棉采摘力学特性的影响远大于棉花含水率和棉花品种。【结论】随着棉花含水率的提高,棉花与铃壳间分离力逐渐减小,棉花自身扯断力逐渐增大;随着成熟时间增加,棉花与铃壳间分离力、棉花自身扯断力均呈现先增大后减小的趋势,在相同因素水平下,棉花自身扯断力始终大于棉花与铃壳间的分离力。     

海岛棉种质资源抗旱性评价

【目的】综合评价海岛棉的抗旱性,挖掘抗旱性强的种质资源。【方法】以203份海岛棉资源为材料,在大田对棉花花铃期进行干旱胁迫,研究与抗旱性相关的农艺性状,以抗旱系数和主成分分析及聚类分析相结合,对海岛棉品种的抗旱水平进行综合性评价。【结果】在两个点上,203份材料在农艺性状上存在一定的差异。203份材料农艺性状指标的综合抗旱系数和抗旱性量度值(D 值) 的评价结果基本一致。D值聚类分析203份海岛棉资源材料分为5大类。【结论】通过主成分分析、综合抗旱系数评价分析,单株产量、单铃重和株高3个抗旱性评价指标,能直观、简单和可靠的评价棉花花铃期种质资源的抗旱性。