滴灌频次对化学脱叶棉花产量和品质影响机制的研究

为了明确脱叶效果较好且产量较高的滴灌频次,研究了不同滴灌频次对化学脱叶棉花土壤含水率、叶绿素荧光参数、脱叶效果及产量品质的影响。试验结果表明,滴灌频次7次（D7）处理为棉花生育后期提供较适宜的土壤含水量且有效调节20~40cm土层的土壤水分,调节化学脱叶棉花叶片荧光参数和产量,适当降低光合活性,促进棉花脱叶率与吐絮率增长,且降低挂枝率16.12%~24.95%,从而使产量增加7.61%~15.99%,同时纤维长度和纺织一致性分别增加了1.91%~3.87%、4.58%~14.72%。因此,滴灌频次为7次（D7）更适宜南疆化学脱叶的等行距机采棉种植。     

包膜含缩节胺氯化钾对棉花产量及土壤钾素的影响

棉花是具无限生长特性的喜钾作物，为解决其生育期内多次追施钾肥和叶面喷施缩节胺的用工问题，实现轻简化种植目标，研究包膜含缩节胺氯化钾对棉花产量、经济效益和土壤钾素变化特征的影响。试验设5个处理，分别为一次基施180 kg?hm-2包膜含缩节胺氯化钾（CRKMC）、减少30%钾素用量（126 kg?hm-2）的包膜含缩节胺氯化钾（70%CRKMC）、基施180 kg·hm^-2普通包膜氯化钾（CRK）、分次施用180 kg?hm-2普通氯化钾（KCl）和对照（CK，不施钾肥），后三个处理叶面喷施三次缩节胺。结果表明：等量施钾条件下，CRKMC和CRK较KCl籽棉产量分别增加8.81%和9.36%，经济效益分别增加15.53%和12.86%，70%CRKMC较KCl增产6.53%，增加净收入13.64%。CRKMC抑制棉花盛花期前的株高，提高后期株高、茎粗和叶绿素含量，使生物量较KCl增加18.56%~24.98%，提高钾素吸收量，表观利用率增加25.06~38.83个百分点。CRKMC中的钾素和缩节胺在土壤中呈“先慢后快而后趋于平缓”的规律，释放高峰出现在盛花期至始絮期，显著提高蕾期以后土壤中的速效钾含量。因此，土壤基施包膜含缩节胺氯化钾，可合理协调棉花生长势指标，满足钾素吸收需求，减少30%用量仍有较高的经济效益和钾素利用率，实现了缩节胺和钾素在同一时空条件下的一体化调控，有助于棉花减肥、高产和轻简化种植。     

耐盐抗旱优质高产棉花新品种‘衡棉1670’的选育研究

抗逆优质丰产棉花新品种的培育及应用是当前棉花生产节水提质增效的关键。‘衡棉1670’是河北省农林科学院旱作农业研究所以中早熟陆地棉品种资源材料‘衡棉210’为母本,以‘衡棉4号’为父本杂交,后代多年南繁北育,经旱棚盐池鉴定选择,在枯黄萎病混生重病地、不防治棉铃虫的高压胁迫下,经过多年连续定向选择育成。其突出表现为抗枯黄萎病、丰产优质、耐盐抗旱节水,适宜在河北省及黄河流域同类生态春播棉区推广种植,2019年8月通过河北省农作物品种审定委员会审定（审定编号为冀审棉20190013）。     

滴施生物药剂对棉花生长、黄萎病防治及土壤微生物数量的影响

设置田间小区试验,开展枯草芽孢杆菌粉剂(15.0、30.0和45.0kg/hm~2)、"施倍健"哈茨木霉菌剂(15.0、18.0和24.0kg/hm~2)和渝峰"99植保"(15.0、22.5和30.0kg/hm~2)不同的滴施用量对棉花黄萎病、生长发育及棉田土壤微生物数量的影响研究。结果显示:(1)3种施药处理均不同程度降低棉花黄萎病发病率和病指,防病效果随着枯草芽孢杆菌剂施药量的增加而显著提高;木霉菌剂施药量18.0kg/hm~2防效显著高于15.0和24.0kg/hm~2,全生育期达到61.86%;"99植保"不同的用量处理平均防效达到72.46%,但22.5和30.0kg/hm~2防效增幅差异不大。(2)3种施药处理对棉花生长表现一定的促进作用,棉花的株高、果枝数和蕾铃数随枯草芽孢杆菌剂施药量增加显著增加;木霉菌剂、"99植保"施药量的增加对株高影响不大,但果枝数和蕾铃数基本上随施药量增加而增加,中、高施药量之间的结蕾数差异较小。(3)3种药剂滴施后对棉田根际土壤微生物菌群结构具有显著影响,细菌数量均随施药量的增加而增加;枯草芽孢杆菌剂和"99植保"处理后放线菌数量表现为随施药量的增加而增加,而真菌数量随施药量增加依次降低,木霉菌剂施药量18.0kg/hm~2的放线菌数量高出15.0和24.0kg/hm~2近2倍。综合棉花防病效果及生长表现,"99植保"滴施用量建议22.5kg/hm~2、木霉菌剂18.0kg/hm~2、枯草芽孢杆菌45.0kg/hm~2。     

木尔坦棉花曲叶病毒编码蛋白的亚细胞定位分析

 木尔坦棉花曲叶病毒(Cotton leaf curl Multan virus,CLCuMV)是典型的单组分双生病毒,并伴随β卫星分子,是棉花曲叶病的主要病原之一。本研究利用农杆菌介导的瞬时表达系统,将CLCuMV及其卫星分子编码的7个病毒蛋白在本氏烟表皮细胞中表达。通过激光共聚焦显微镜观察发现:V1、C2和C3定位于细胞核;C1和βC1定位在细胞核以及细胞质或细胞膜上,并且在细胞质中形成丝状结构;V2和C4主要定位在细胞质或细胞膜上,细胞核也有微量表达,V2可形成大小不一的颗粒状聚集体结构,C4在细胞膜上可见点状聚集体结构。同时,利用RT-PCR和Western blot对病毒各基因的转录和表达水平进行了分析。CLCuMV编码蛋白的亚细胞定位为蛋白功能的进一步研究提供重要理论依据。     

棉花根系和叶片质外体汁液分离方法的改进

质外体汁液(apoplastic washing fluid, AWF)在植物生长发育和抵抗生物及非生物逆境方面发挥着重要作用。目前普遍采用真空渗透离心法提取质外体汁液,但具体提取流程和条件却因植物培养条件、种类和器官等不同而不同。本试验以营养液培养的棉花幼苗为材料,改进了棉花根系和叶片AWF分离的取样方法、渗透条件和离心参数等。结果表明,相对于通常的非整体取样,改良后整体取样简单易操作且显著降低了质外体与共质体的苹果酸脱氢酶(malate dehydrogenase, MDH)活性比值,更适宜开展质外体汁液组分研究。根据真空渗透鲜重增加和AWF稀释因子,进一步证明根系不用真空渗透;而叶片需真空渗透,适宜真空强度/时间为-60 kPa/1min,真空后恢复到正常压强约110s。证明叶片颜色变深面积可作为判定真空渗透强度或时间是否适宜的一种简易可行方法。最后,AWF体积、质外体与共质体的可溶性蛋白含量比值和MDH活性比值综合分析表明,棉花根系适宜离心力大小/时间长度为800×g/10～20 min,叶片为400×g/5 min。本改进方法为棉花AWF组分,如蛋白质组学和代谢组学等研究结果的准确性和可靠性奠定了基础,为其他作物AWF分离方法的优化提供了参考。     

基于电磁感应仪数据的南疆棉田土壤电导率反演模型研究

土壤盐渍化是南疆棉田优质高产的主要障碍因素,定额灌溉可有效改良土壤盐渍化,EM38-MK2可快速、动态获取土壤盐渍化数据,适时监测土壤盐渍化,为棉田定额灌溉提供数字依据。针对电磁感应仪(EM38-MK2)的发射圈和接收圈设计了不同采样方案,在同一条田内采集了6个不同时期的土壤表观电导率数据及相应的剖面土样,分析了不同土壤采集方案及土壤含水量对表观电导率模型精度的影响,对比了以单一时期数据建模的局部模型和6个时期整体数据建模的全局模型的反演精度。结果表明,由单点采集电磁感应仪发射线圈位置土样所构建的模型精度更高,稳定性更好,能有效减少由采样带来的误差。当土壤含水量低于10%时,表观电导率与实测电导率之间的相关性较低,决定系数为0.58,反演模型只具备粗略估计实测电导率的能力;当土壤含水量高于10%时,表观电导率与实测电导率具有很好的相关性,决定系数达到0.80以上,反演模型具有较好的预测能力。EMH+EMV多测定模式下表观电导率与实测电导率之间的模型精度高于EMH或EMV单一测定模式,确立EC_(h0.375)+(EC_(h0.75)+EC_(v0.75))/2+EC_(v1.5)为建模因子,有效提高了反演模型的精度。不同深度土层的局部模型反演精度均高于全局模型精度,局部模型的RPD均大于2.0,具有较好的预测能力。     

江汉平原植棉区春玉米与短季棉套作的种植表现

为探索适宜江汉平原植棉区监利县旱地作物高产高效种植模式,开展了春玉米与短季棉套种模式示范试验。结果表明:春玉米与短季棉套种模式达到了玉米和棉花双丰收的高产效果,经济收益为33000元/hm^2左右,明显高于玉米和棉花的单作收益,是旱地作物结构调整的较好模式。     

Rapid screening of genetically modified ingredients in soybean and cotton processing by-product and waste using direct qPCR

To develop a simple and fast method for screening genetically modified ingredients from processing by-product and waste, direct quantitative PCR (qPCR) kit-Taqman which omitting multi genomic DNA preparing steps was developed in this study. A total of 18 oil crop processing by-products and wastes including 10 soybean and 8 cotton materials were collected from food processing factories. Compared with 2 commercial direct qPCR kits, conditions of DNA releasing procedure and PCR amplification were optimized. Element screening was performed at the initial step of genetically modified (GM) ingredient testing procedure via direct qPCR. GM event identification was carried out in positive samples by initial screening. Totally 5 screening elements (P–35S, T-NOS, Cp4-epsps, bar and pat) for soybean materials and 6 screening elements (P–35S, T-NOS, NPTII, Cry1Ac, bar and pat) for cotton samples were detected. In GM event identification, MON531 and MON1445 were found in cotton materials. Results were further confirmed by real-time PCR with DNA extraction and purification. The direct qPCR system proposed by this research was convenient for rapid screening and identification of GM ingredients in oil crop primary by-product and waste.     

萎锈灵杀菌剂对提高棉花耐低温冷害胁迫能力的影响

【目的】研究冷胁迫条件下萎锈灵杀菌剂对棉花种子发芽率、保苗率及幼苗耐低温冷害胁迫能力的影响,为萎锈灵杀菌剂应用于棉花生产提供依据。【方法】在室内制备5种不同浓度(4.2%、5.7%、7.2%,8.7%和10.2%)的萎锈灵,以裸种子不包衣处理作为空白对照,以基础杀菌剂包衣处理作为参比对照,按药种比1∶100进行种子包衣处理,测定在冷胁迫条件下萎锈灵杀菌剂对棉种的发芽率、出苗率、保苗率、棉苗株高、叶片数、干鲜重和光合参数,并采用主成分分析法,综合评价萎锈灵对棉花耐低温胁迫的影响。【结果】8.7%萎锈灵处理的种子发芽率较空白对照分别增加7.0%(25℃)、12.0%(18℃)、18.0%(15℃)和20.5%(12℃),较参比对照分别增加5.0%(25℃)、9.0%(18℃)、12.0%(15℃)和16.4%(12℃)。7.2%萎锈灵处理的出苗率较空白对照增加10.1%,较参比对照增加13.0%、8.7%萎锈灵处理的保苗率较空白对照增加9.1%,较参比对照增加13.2%。7.2%萎锈灵处理的幼苗株高、茎粗、鲜重和干重分别较空白对照增加8.9%、9.7%、7.4%和25.4%,较参比对照分别增加10.8%、10.7%、8.3%和27.5%。7.2%萎锈灵处理提高了在冷胁迫条件下的棉花幼苗叶片净光合速率、气孔导度、胞间CO₂浓度指标,较空白对照分别增加11.0%、17.0%和9.0%,较参比对照分别增加6.0%、6.0%和5.0%,这些指标差异均达显著水平。7.2%萎锈灵杀菌剂处理增强棉花耐低温冷害胁迫能力的作用效果最好,其次为8.7%萎锈灵杀菌剂。【结论】萎锈灵杀菌剂处理能够增强棉花种子活力,提高了发芽率、出苗率和保苗效果,提高了棉苗耐低温冷害胁迫能力,可促进棉苗光合作用和生长。