三系杂交棉花粉育性对高温和低温胁迫的反应

为研究在高温和低温胁迫条件下的三系杂交棉花粉育性稳定性问题,利用棉花细胞质雄性不育系和恢复系,配制2个三系杂交棉组合,抗A×浙大强恢(记作：强恢F₁)和抗A×DES-HMF277(记作：弱恢F₁),并以保持系(抗B)为对照,分别进行温室控温试验和田间自然温度试验,分析三系杂交棉对高温和低温胁迫的反应和花粉育性转换(可育至不育)的临界温度。试验表明,一般三系杂交棉的花粉育性对胁迫温度的反应比保持系敏感,常常花粉散粉少和花粉活力较低。不同三系杂交棉组合对胁迫温度的抗性存在明显差异,强恢F₁明显高于弱恢F₁,与保持系的育性相似,可育花粉率和自交结铃率较高,不孕籽率较低。经可育花粉率(Y)与温度(T)的回归分析,花粉育性转换的临界温度符合Y = a (T–T_opt)²+b模型。强恢F₁育性转换的上限和下限温度分别为38.0℃和13.0℃,弱恢F₁为36.0℃和14.0℃,保持系为38.5℃和10.0℃。与低温胁迫比较,高温胁迫在我国大部分棉区更普遍,持续时间更长,对产量影响更大。提高三系杂交棉在胁迫气温条件下的花粉育性的稳定性是近期育种的重要目标。     

四个带有标记性状的棉花CMS恢复系的主要农艺与光合生理特性

为了克服细胞质雄性不育恢复系恢复基因鉴定难和保纯难的问题,选育了丛生铃恢复系、鸡脚叶恢复系、海岛棉恢复系和无腺体恢复系。对这4个标记恢复系进行了产量、品质和光合生理特性的比较。结果表明,丛生铃恢复系的产量、品质和光合生理特性总体表现最优;鸡脚叶恢复系具有早熟、通透好、烂铃少和纤维品质较好的特点;海岛棉恢复系的纤维品质最优,铃数最多;无腺体恢复系除了棉副产品综合利用的优势外,在光合生理特性、产量和品质性状上表现仅次于丛生铃恢复系。4个恢复系的标记性状明显,在三系杂交棉育种、制种和繁种中具有良好的利用价值。     

彩色棉纤维中矿质元素含量与纤维品质形成的关系

【目的】探讨彩色棉纤维中大量元素含量与彩色棉纤维品质形成的关系。【方法】选用棕色棉(X008)、绿色棉(S029)和白色棉(Xuzhou142)为材料,对彩色棉纤维发育过程(开花后20—50d)中大量元素(N,P,K,Ca和Mg)、黄酮色素和纤维素以及纤维品质指标进行分析。【结果】(1)彩色棉纤维细胞中纤维素的含量显著偏低,比白色棉降低15%左右;黄酮色素含量较高,比白色棉纤维高4—10倍;大量元素的含量(除K)明显偏高,比白色棉提高1—2倍;(2)相关性分析结果显示,成熟彩色棉纤维的品质指标与纤维中纤维素含量呈极显著的正相关,与纤维中总黄酮含量呈极显著负相关;棉纤维中大量元素N、P和Ca的含量与纤维素含量呈极显著的负相关,与纤维中黄酮色素含量呈极显著的正相关。【结论】彩色棉纤维中N、P和Ca元素含量的提高可能有利于黄酮色素的合成,而黄酮色素的积累使得彩色棉纤维中纤维素含量降低,这可能是引起彩色棉纤维品质偏差的原因之一。     

棕色杂交棉高产优质的光合生理特性

试验比较了2个棕色棉种间杂种Z08B×H08B、H08B×Z08B,1个棕色棉种内杂种Z08B×L08B及其棕色棉亲本Z08B(CK)在苗期、蕾期、初花期、盛花期、花后期和吐絮期6个时期植株叶片叶绿素a和b质量分数、叶绿体希尔反应活力、净光合速率等光合生理指标和碳水化合物质量分数及其产量、品质性状的差异.结果表明:3个棕色棉杂种的籽棉产量和皮棉产量均显著高于对照,平均分别提高46.71%和38.57%;3个杂种的品质性状也显著优于对照,尤其是棕色棉种间杂种,其纤维长度平均比对照增长7.59 mm,增幅达35.53%,纤维强度比对照增加5.96 cN·tex-1,提高23.51%;与棕色棉亲本相比,棕色棉杂种植株叶片的叶绿素质量分数较高,叶绿体希尔反应活力增强,淀粉质量分数较大,使得其净光合速率升高,营养物质供应充足,是棕色棉杂种高产和优质的重要光合生理特性.     

棕色、绿色和白色棉品系光合特性的比较

 比较了白色棉、棕色棉和绿色棉3个品系苗期、蕾期、初花期、盛花期、花后期和吐絮期6个时期植株叶片叶绿素a和b的含量、叶绿体希尔反应活力、Ca²⁺ -APTase、Mg²⁺ -ATPase活性和净光合速率等光合指标及产量性状的差异。结果表明：白色棉子棉产量显著高于棕色棉,绿色棉最低。3个材料的光合指标在植株盛花期差异最大,说明盛花期是影响棉花光合代谢的重要时期。与白色棉相比,棕色棉植株叶片的叶绿素含量低、叶绿体希尔反应活力弱、ATPase活性弱,导致其净光合速率低,营养物质供应不足,是造成其产量低的生理原因之一。就绿色棉而言,叶片具有较高的叶绿素含量,其ATPase活性与白色棉相当;在盛花期,植株的净光合速率超过了白色棉,但仍未能获得高产,表明了影响绿色棉品系产量是由多方面因素造成的。