不同肥力滨海盐土对棉花生长发育和生理特性的影响

以高肥力非盐土和高、低肥力滨海盐土盆栽棉花,研究了盐渍土肥力和盐分对棉花生长发育与生理特性的影响.结果表明,低肥力盐土种植的棉花,在出苗速率、株高增长、叶面积扩展、干物质积累、叶绿素含量和光合速率等方面显著低于高肥力非盐土(对照)的棉花,其中干物质积累和子棉产量分别比对照降低31.7%和20.7%;而低肥力盐土比高肥力盐土种植棉花的干物重和子棉产量则分别降低20.6%和11.8%,说明低肥力盐碱地棉花光合和产量的降低是养分缺乏和盐分胁迫的共同作用.降低土壤盐分含量,不断培肥地力是提高滨海盐渍土棉花产量的重要途径.     

棉花早衰的分子机理研究进展

早衰是棉花生长发育的一种异常现象,是大量衰老相关基因差异表达的结果。早衰棉花光合作用、碳水化合物和其他生物大分子合成相关基因大多下调表达,而蛋白、核苷酸、脂类降解和氨基酸、糖类、嘌呤、嘧啶和离子转运体等养分循环利用相关基因大多上调表达;脱落酸(ABA)、乙烯、生长素、茉莉酸(JA)和赤霉素(GA)相关基因大多上调表达,而细胞分裂素合成基因IPT下调表达;NAC和WRKY等转录因子基因也大多上调表达。结合作者在该领域的研究,总结评述了光合作用及大分子降解、养分循环利用、激素和转录因子相关基因在早衰棉花中的表达模式及作用机理。     

不同时期淹水对棉花主要养分代谢及产量的影响

以K836为材料，在盛蕾期、盛花期和盛铃期分别淹水10 d，研究了淹水对棉花氮、磷、钾养分代谢及产量的影响。结果表明，不同时期淹水均显著降低棉花氮、磷、钾养分积累量，盛蕾期、盛花期和盛铃期淹水后成熟棉株的氮、磷、钾养分积累量较不淹水的对照（CK）分别减少55.3%、42.5%和44.1%。氮、磷、钾养分在各器官分配也受淹水的影响，其中分配给根的比例较CK高，分配给棉铃比例较CK低。成熟期棉株干物质积累量和籽棉产量显著降低，蕾期淹水所受影响最大，棉株干物质质量较CK降低46.9%，籽棉产量减少50.8%。淹水胁迫后各器官氮磷钾养分积累减少，影响了地上部光合和营养生理过程，削弱了植株光合生产，导致减产。     

干旱和盐胁迫对棉苗光合抑制效应的比较

以无盐正常供水为对照,研究了等渗条件下干旱和NaCl处理对棉苗光合速率(Pn)、叶绿素荧光参数、过氧化物酶(POD)活性和丙二醛(MAD)与游离脯氨酸(Pro)含量的影响.干旱和盐胁迫都显著降低叶片的Pn、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)、气孔限制值(Ls)和叶绿素与类胡罗卜素含量.干旱或盐胁迫引起初始荧光(F0)上升,最大荧光(Fm)、PSⅡ原初光能转化效率(Fv/Fm)和PSⅡ潜在活性(Fv/F0)显著下降,PSⅡ实际光化学量子产量(φPSⅡ)略有降低,而POD活性、MDA和Pro含量显著提高.棉苗在不同胁迫后的叶绿素含量、POD活性、MDA和Pro累积等方面存在量上的差异,说明等渗条件下干旱和盐胁迫对光合的抑制效应与机理存在诸多相似性,也有特异性.     

棉花轻简化栽培关键技术及其生理生态学机制

棉花轻简化栽培是指采用现代农业装备代替人工作业、减轻劳动强度,简化种植管理、减少田间作业次数,农机农艺融合,实现棉花生产轻便简捷、节本增效的耕作栽培方式和方法。本文对轻简化栽培内涵、关键技术内容和相关生理生态学机制进行了总结性评述。实现棉花生产的轻便简捷、节本增效,依赖于轻简化栽培的关键技术,包括精准播种或轻简育苗技术,经济施肥技术、节水灌溉技术、集中成铃技术等。单粒精播的壮苗机制在于棉花种子萌发出苗时,其弯钩形成关键基因HLS1与COP1和下胚轴伸长关键基因HY5与ARF2的差异表达;密植减免整枝机制在于密植引起棉株激素合成代谢相关基因差异表达,抑制了叶枝的生长;轻简栽培棉花的丰产稳产机制在于棉花产量构成、生物量和经济系数的适应性协同;依据适宜叶面积指数及其动态,适宜株高、节枝比和棉柴比等量化指标,可以有效塑造高光效群体,实现优化成铃和集中成铃与采收;轻简施肥的依据在于棉花对肥料N的吸收集中在开花后20 d以内,初花肥利用效率最高且主要分配到生殖器官;分区灌溉节水机制在于部分根区灌溉诱导地上部合成茉莉酸,茉莉酸又经韧皮部运至灌水侧根系,增强了该侧根系的吸水能力,提高了水分利用率。展望未来,应在深入研究轻简化植棉生理生态学规律的基础上,进一步改革和优化种植制度,创新关键栽培技术,研制新的物质装备,促进农艺技术和物质装备高度融合,为轻简化植棉提供更加有力的理论和技术支撑,推动棉花生产的可持续发展。     

遮阴对油用牡丹叶片衰老生理指标的影响

为揭示轻度遮阴提高牡丹种籽产量和品质的生理机制,明确最佳遮阴时间,以凤丹牡丹为研究对象,分析了不同遮阴处理下叶片的瞬时净光合速率(Pn)、最大净光合速率(P_max)、叶绿素含量(Chl),丙二醛(MDA)、过氧化氢(H₂O₂)和脯氨酸(Pro)的积累,过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)和超氧化物歧化酶(SOD)活性,以及生长素(IAA)、赤霉素(GA₃)和脱落酸(ABA)含量的动态变化规律。结果表明,轻度遮阴下,油用牡丹叶片Pn在70 d前低于对照,70 d后高于对照,平均较对照提高16.7%;P_max仅在56 d时较对照降低6.5%,平均较对照提高78.1%;Chl含量始终高于对照,平均较对照增加63.1%;H₂O₂、MDA、Pro的积累均低于对照,且平均分别较对照降低25.2%、22.9%、19.0%;整个过程中,与对照相比,CAT、POD、SOD活性平均增加11.4%、19.5%、12.5%,IAA、GA₃含量平均增加25.1%、6.0%,ABA含量平均降低9.6%。中度遮阴下,Pn仅在成熟期高于对照;重度遮阴下,Pro的积累始终高于对照。综上所述,在缓慢生长期和成熟期改善叶片光合性能、延缓叶片衰老是轻度遮阴提高牡丹籽产量和品质的生理学基础。本研究结果为油用牡丹最佳遮阴时间的选择提供了理论参考。     

播种期对2个不同类型棉花品种产量和产量构成的影响

 适期播种是棉花丰产的重要措施,品种类型常影响播种期。为确定不同类型棉花品种的适宜播期,采用裂区设计,以品种类型（早发型鲁棉研21号和后发型鲁棉研28号）为主区,播种期（4月上旬早播、4月下旬中播和5月上旬晚播）为副区,于2009—2010年在山东临清研究了品种类型和播种期对棉花产量和产量构成的影响。两年的试验结果表明：品种和播期对棉花产量有显著的互作效应,而且主要是由于铃数和衣分的变化所致;早发型品种4月下旬播种产量最高,比4月中旬播种增产6.3%,5月上旬播种与4月中旬播种产量相当;后发型品种4月中旬播种产量最高,比4月下旬和5月上旬播种分别增产4.8%和12%。在鲁西北棉区地膜覆盖栽培条件下,早发型品种以4月下旬播种为宜,可以适当晚播,直到5月上旬;后发型品种应适当早播,以4月中旬为宜,晚播会显著减产。     

Bt棉对棉叶螨发生的影响及与次生代谢物质的关系

 为明确Bt棉对棉叶螨发生的影响及其与棉株次生代谢物质的关系,以4个Bt棉品种为材料,以不携带Bt基因的常规棉为对照,在大田和温室中调查了棉叶螨的发生趋势,室内观察了棉叶螨的发育历期,测定了不同品种棉花叶片的棉酚和单宁含量,以及取食不同棉花品种的棉叶螨羧酸酯酶的比活力。结果表明,棉叶螨在4个Bt棉品种上的发生显著重于非Bt棉中棉所12,取食4个Bt棉品种的棉叶螨发育历期均明显短于取食中棉所12的棉叶螨的发育历期。4个抗虫棉品种间棉酚和单宁含量虽有差异,但均显著低于中棉所12,而取食中棉所12的棉叶螨的羧酸酯酶比活力也显著低于4个Bt棉品种。Bt棉本身次生代谢物质含量的改变可能影响了棉叶螨的发生。     

出苗期遇雨对不同播种方式棉花出苗及产量的影响

【目的】黄河流域棉花一般采用播后覆盖地膜、齐苗后人工放苗的传统播种方式,但人工放苗费工费时;膜上播种可以减免放苗环节,在少雨的西北内陆棉区已经广泛应用,但能否应用于黄河流域棉区取决于出苗时遇雨是否会影响棉花出苗。研究明确降雨对不同播种方式棉花出苗及产量的影响,为黄河流域棉区选择简便适用的播种方式,促进棉花轻简化生产提供参考。【方法】2014-2015年以陆地棉（Gossypium hirsutium L.）品种K836为试验材料,采用裂区设计,以人工模拟降雨（0和10 mm）为主区,以露地直播(SWM)、播后覆膜(SBM)、膜上播种(SAM)和双膜覆盖(SDM)4种播种方式为裂区,在山东省临清市研究了降雨和播种方式对棉花出苗率、产量及产量构成的影响。【结果】降雨和播种方式对棉花出苗、群体干物质、叶面积指数、单位面积铃数和产量均有显著的互作效应。未遭雨时,膜上播种和双膜覆盖的出苗率、群体干物质、叶面积指数、单位面积铃数和产量与传统播后覆膜相当,露地直播则分别降低了13.6%、19.0%、13.3%、24.7%和27.7%;遭遇降雨时,膜上播种的出苗率、群体干物质、叶面积指数、单位面积铃数和产量分别降低了32.2%、43.1%、26.3%、25.8%和29.2%,露地直播分别降低了42.8%、55.8%、47.2%、35.0%和40.1%,而双膜覆盖的相关指标与传统播后覆膜相当或略好。【结论】出苗期遭遇降雨显著影响膜上播种棉花的出苗和生长,导致减产;双膜覆盖无论是否遭遇降雨都能达到播后覆膜的效果。根据当地生态条件,特别是播种期降雨概率选择适宜的播种方式是保证一播全苗、夺取高产的重要措施。     

喷水杀雄和标记去杂在棉花杂种优势利用中的应用

为寻求简便可靠的棉花去雄新方法,研究了喷水杀雄结合标记去杂用于棉花杂种优势利用的可行性。以转基因抗虫棉或抗草甘膦棉花为父本,与非抗虫棉或非抗草甘膦棉花配置组合,在盆栽和大田条件下对母本棉花喷水杀雄,以人工剥花去雄为对照,分别人工授粉杂交,杂交种子收获后鉴定纯度,并在来年田间种植,苗期通过转基因标记去杂,收获后统计皮棉产量。结果表明,盆栽和大田条件下喷水杀雄的杂种纯度分别为94.8%和92.2%,较人工去雄分别低4.4和6.6个百分点,喷水没有达到完全彻底的杀雄效果,但大田条件下喷水杀雄比人工剥花去雄快了约1倍。人工剥花去雄的最佳时间为开花头天下午,而喷水杀雄以开花当日8~10时的效果最好。喷水杀雄生产的种子种植田间,利用转基因标记于苗期去杂,F1的最终皮棉产量与人工去雄处理的无显著差异。喷水杀雄结合标记去杂可应用于棉花杂种优势的利用。