石河子气象因子对棉纤维可溶性糖与纤维素含量的影响

【目的】探明石河子地区4个生态小气候下不同播期各早熟品种棉纤维可溶性糖和纤维素含量的变化,为石河子地区棉花生产及新品种选育提供理论依据。【方法】采用田间试验方法,在石河子地区143团、莫索湾、炮台镇和石河子大学4个不同生态小气候条件下,研究新陆早45号、新陆早64号和新陆早74号3个品种不同播种时期棉纤维可溶性糖和纤维素的含量差异。【结果】在石河子地区4个生态小气候条件下,新陆早45号、新陆早64号和新陆早74号花后棉纤维可溶性糖的含量随花后时间延长呈先升后降趋势,纤维素含量则呈持续上升趋势;143团和石河子试验点新陆早45号、新陆早64号和新陆早74号棉纤维可溶性糖的含量均在花后14d最高,分别为40.0%、40.0%、41.0%和39.0%、38.0%、37.5%,莫索湾和炮台镇试验点新陆早45号、新陆早64号和新陆早74号均在花后21d最高,分别为38.0%、41.0%、40.0%和40.5%、42.0%、42.5%;143团试验点新陆早45号、新陆早64号和新陆早74号的棉纤维纤维素含量均在花后56d和63d最高,均为90.0%、93.0%和89.0%,莫索湾、炮台镇和石河子试验点新陆早45号、新陆早64号和新陆早74号均在花后70d最高,分别为80.0%、74.0%、73.0%,80.0%、75.0%、76.0%,84.0%、80.0%、79.0%;石河子地区棉纤维可溶性糖含量与平均相对湿度呈极显著正相关,与≥10℃有效积温呈极显著负相关,纤维素含量与≥10℃有效积温呈极显著正相关,与平均相对湿度呈极显著负相关。【结论】石河子地区4个生态小气候试验点新陆早45号、新陆早64号和新陆早74号花后棉纤维可溶性糖的含量随花后时间延长总体呈先升后降趋势,纤维素含量则呈持续上升趋势;棉纤维可溶性糖含量与平均相对湿度和≥10℃有效积温相关性极显著,纤维素含量与≥10℃有效积温和平均相对湿度相关性极显著。     

棉花纤维发育后期纤维素形成过程的研究

1989年～1990年选用陆地棉(G.hirstum L.)北农1号品种(BAU No.1)和海岛棉(G.barbadense L.)海7124品种(Hai—7124)为材料,对棉花纤维发育后期的纤维素形成过程进行了研究。结果表明:随着纤维的发育还原性糖含量逐渐下降,纤维素含量逐渐上升。其含量变化高峰期出现的顺序为:还原性糖——纤维素。开花后45天左右(40 DPA～50 DPA)是棉纤维发育后期的一个重要的生化代谢转折期。温度与还原性糖含量的变化率、纤维素含量的变化率呈极显著正相关(分别为 r=0.837~(**)和 r=0.972~(**))。低温对纤维素合成的抑制作用是通过抑制还原性糖的提供而限制纤维素沉积量的累积的。     

百合鳞茎发育过程中可溶性糖含量的变化

为探讨不同规格百合鳞茎发育模式的差异,采用比色法和高效液相色谱法对鳞茎发育过程中的糖含量进行了测定。研究表明:兰州百合(Lilium davidiivar. unicolor)鳞茎萌发阶段,较小鳞茎外部鳞片的糖消耗更多,总糖含量出现最低值的时间更早;中部鳞片糖消耗的启动期比外部鳞片晚,以较大规格鳞茎的总糖含量较高、降低幅度更大;鳞茎盘的总糖含量在花后60 d达到最大值,各部位鳞片的总糖含量均以栽种和萌发初期最高;出苗后20 d和现蕾期是百合鳞茎总糖变化的转折期。‘精粹’(‘Elite’)百合较小鳞茎比较大鳞茎延后20 d出现总糖含量的最低值,鳞茎盘的总糖含量在鳞茎萌发阶段显著下降。各生育期蔗糖含量在总糖中所占比例不同,其含量变化决定了总糖含量的变化。还原糖含量在植株现蕾期发生明显变化,是否与花的形态建成有关有待于探讨。     

武汉市春季鲜食甜玉米产量和可溶性糖含量的气象影响因子研究

为探讨气象条件对武汉市春季鲜食甜玉米产量和可溶性糖含量的影响,本文开展了分期播种试验,分析了春季鲜食甜玉米产量和可溶性糖含量随播期推移的变化,研究了不同播期处理各生育阶段的气象要素敏感性,通过数据统计、相关分析及偏相关分析等方法,分析了鲜食甜玉米产量及可溶性糖含量的气象影响因子。结果表明：春季鲜食甜玉米生育期在100 d左右,全生育期随播期的推迟而缩短;甜玉米产量与平均气温、有效积温、降水量和日照均有关系,可溶性糖含量主要与平均气温和降水量有关。     

钾肥对棉纤维发育过程中可溶性糖、蛋白含量及相关酶活性的影响

以陆地棉品种新陆早24号为材料,设5个施钾处理,进行田间小区试验,研究钾肥不同处理对开花后棉纤维发育过程中可溶性糖、蛋白含量及相关酶活性的影响。结果表明:施一定量钾肥(150 kg/hm2)可促进棉纤维的伸长发育,施钾后降低了棉纤维POD活性和IAA氧化酶的活性,抑制棉纤维的加厚并促进纤维的伸长发育;钾肥不同处理降低棉纤维发育中可溶性糖和可溶性蛋白质含量,促进棉纤维的发育。施用一定量的钾肥可以促进棉株对养分的吸收,影响棉纤维的生长发育。     

新疆不同棉花品种纤维品质变化及与气象因子关系的研究

选用不同类型棉花品种,采用分期播种的方法,研究不同气候条件下棉纤维品质变化及与气象因子的关系.结果表明:纤维各品质指标受控因子不同,长度、整齐度和伸长率主要受品种遗传特性的影响,纤维比强度和马克隆值除受品种遗传特性影响外还明显受到气候因子的影响.就影响品质的气象因子而言,不同纤维性状主要受控生态因子是不同的,纤维长度和伸长率主要受制于铃期总日照时数;整齐度、比强度主要受制于铃期≥15℃活动积温;马克隆值主要受铃期最高温度的影响.     

不同纤维品质棉花纤维发育过程中内源激素含量变化及与品质的关系

研究棉纤维发育过程中内源激素含量的变化,认识激素对纤维品质的调节效应,为人工调控纤维品质提供依据具有重要意义。选择新疆棉区4个纤维品质不同的棉花为材料,探讨棉纤维发育过程中内源激素含量的变化及与纤维品质形成的关系。结果表明:不同品种棉花纤维发育过程中纤维生长素(IAA)、赤霉素(GA3)、玉米素(ZR)和脱落酸(ABA)的变化趋势基本相似,其差异主要表现在IAA、GA3、ZR和ABA的含量大小及峰值出现的时间。新陆早16号在纤维发育前期有较高含量IAA、GA3、ZR和低含量的ABA,表现出纤维伸长速率较高,快速伸长时期较长;在次生壁加厚期ZR峰值出现较早,有利于棉纤维成熟,纤维品质表现较优。02-DB在纤维发育前期较高含量的ABA影响了纤维伸长速率和快速伸长时期,同时后期ZR峰值出现的晚,影响纤维发育,最终品质较差。     

菠萝蜜果实成熟过程中可溶性糖含量的变化

[目的]分析菠萝蜜果实成熟过程中的可溶性糖分积累机制,为菠萝蜜栽培和育种提供理论依据。[方法]以4个不同基因型的菠萝蜜种质(12E、148-4、12As、12Cs)为材料,采用蒽酮比色法测定菠萝蜜果实中可溶性总糖含量,采用高效液相色谱法( HPLC)测定果糖、葡萄糖及蔗糖含量。[结果]菠萝蜜果实成熟过程中,可溶性糖含量不断增加,其中蔗糖占可溶性总糖含量的比例为43.47%~76．81%;果糖含量与葡萄糖含量之间以及蔗糖含量与可溶性总糖含量之间存在极显著正相关关系;未成熟果实中,果肉果糖含量与葡萄糖含量的比值较低,最高仅为0.6899,当果实完全成熟后,比值接近1.0000。[结论]菠萝蜜果实成熟过程中,可溶性糖逐渐积累,可溶性糖以蔗糖为主,成熟果实中的果糖与葡糖糖含量相近。     

四季柚果实发育过程中可溶性糖及矿质元素变化

以四季柚为试材,跟踪测试果实发育过程中可溶性糖和矿质元素百分含量,分析两者之间的相关性,为树体营养调控和合理施肥提供理论依据。结果显示,果实发育过程中果肉可溶性糖含量8月中旬开始上升,果肉和果皮N、P、K、Ca、Mg、S百分含量均以幼果期最高,随着果实发育逐渐下降,但果实中各元素积累持续增加。果肉可溶性糖百分含量与单果K积累量呈显著相关。     

棉花不同品种叶片和纤维中蔗糖磷酸合成酶活性变化 及其与糖含量的关系

利用山农棕02、丰抗6号、中棉453个品种在大田栽培的条件下,研究了叶片和纤维中蔗糖磷酸合成酶活性的变化及与糖含量的关系。结果表明,在3个品种的叶片和纤维中,蔗糖磷酸合成酶活性均出现双峰,在开花当天最高,花后18d次之,整体呈下降趋势;与此同时可溶性总糖和蔗糖的含量变化以及光合速率的变化也成相似的变化。3个品种中,丰抗6号蔗糖磷酸合成酶活性和含糖量最高,中棉45次之,山农棕02最低。3个品种的相应观测指标之间均呈极显著差异。     

棉花纤维发育过程中晶区取向参数变化及与纤维比强度的关系

【目的】分析棉花品种间纤维结构与纤维强度的差异机理,研究新疆北疆棉区棉花纤维强力形成的内在因素,探索提高棉纤维强度的有效途径。【方法】以新疆3个陆地棉品种新陆早10号、新陆早13号和新陆早16号为研究对象,于花后30 d开始分阶段收取棉铃样品,手工分离棉铃的纤维和棉籽,混匀纤维,直至吐絮,统一测定纤维品质和晶区取向参数(分散角α、螺旋角φ、分布角ψ)。【结果】三个陆地棉品种取向分散角α随纤维发育呈现出先降低后增大、前期逐渐优化、后期不断宽化的趋势,不利于高强纤维的形成。不同品种间最终取向分散角α表现为新陆早16号=新陆早10号新陆早13号。所有供试棉花品种螺旋角φ在纤维发育过程中均呈现逐渐变小的趋势。在纤维发育初期φ角均为最高,随纤维发育逐渐优化,纤维发育后期略有宽化,最终φ角表现为新陆早10号新陆早13号新陆早16号,不同品种间螺旋角存在着明显的差异,在纤维加厚发育过程中一直保持了这种差异。不同品种间取向分布角ψ变化差异较大,新陆早13号变化趋势与螺旋角相似,随纤维发育逐渐变小,不断优化,在发育后期略有上升。新陆早16号和新陆早10号ψ角则随纤维发育先变大,随后逐渐减小不断优化,至发育后期开始不断宽化,最后ψ角表现与φ角相同,新陆早10号新陆早13号新陆早16号。【结论】纤维发育过程中,螺旋角φ与分布角ψ是影响比强度的主要因素。     

不同生态棉区棉花单铃重的变化及与气象因子关系的研究

 采用不同生态区育成的品种 ,在新疆的南、北疆棉区和河北棉区进行“双向异地种植” ,横向比较了不同生态棉区棉花产量库构成的变化。结果表明 ,新疆棉区产量库构成因素中单铃重增加幅度最大 ,南疆和北疆棉区单铃重分别为 5 .89g～6 .5 0 g、5 .4 3g～ 6 .12g ,较河北南宫棉花铃重提高 5 1.16 %～ 2 4 .2 3%。新疆棉区单株结铃数虽低 ,但因收获株数是河北南宫的1.5倍 ,所以单位面积总铃数高于河北。新疆棉花铃重高 ,表明在单位面积株数多的条件下个体生长仍较健壮 ,这主要是因为新疆棉区日照时数多、日温差大 ,光合产物生产与累积多 ,既有利于个体发育 ,又有利于光合产物在棉铃中的累积 ,最终单铃重高 ,这是新疆棉花获得高产的重要生理生态基础。     

可溶性蛋白含量与棉纤维发育的相关性

以3种棉纤维长度和衣分存在差异的农大HL1、农大HL2和新陆早49号棉花为试验材料,于花后10,20,30,40 d分别测定铃壳、棉籽和棉纤维中的可溶性蛋白含量和纤维长度,分析可溶性蛋白含量与纤维发育的相关性。结果表明,可溶性蛋白含量与棉纤维生长发育密切相关;在棉纤维伸长关键期,较低的可溶性蛋白含量利于棉纤维伸长发育,而较高的可溶性蛋白含量可促进次生壁加厚,利于棉花衣分的提高,进而提高棉花产量;在棉纤维发育进程中,棉铃各器官发育有着密切的联系,铃壳和棉籽中较强的生理代谢能力直接影响棉纤维的发育。     

南疆手采陆地棉89个品种3～5室棉朵纤维可溶性糖含量分析

在新疆精准植棉模式下为筛选出棉纤维低糖的陆地棉种质资源及揭示不同铃室棉纤维可溶性糖含量的规律,采用硫酸蒽酮比色法对89份陆地棉品种资源3~5室棉朵(吐絮后的棉铃)的纤维可溶性糖含量进行测定,从中筛选出7份无糖材料(1.01~2 mg/g),占全部材料的7.87%。不同来源品种的纤维可溶性糖表现不同,可溶性糖含量由高到低依次为江苏、安徽、河北、新疆、四川、湖北、山西、山东、河南。全部参试材料除河北和山西材料4室铃的纤维可溶性糖含量高于5室铃,其他均是5室铃高于4室铃。中国陆地棉纤维可溶性糖含量高于国外。在不同品种系列间可溶性糖含量比较中,新疆陆地棉系列高于中棉所系列;杂交棉系列高于常规棉系列;中、晚熟棉系列高于早熟棉系列。对仅有的13份材料的3室铃进行比较,‘芽黄9103’和‘中-190’可溶性糖含量较低,均与其他材料有显著差异。对7份具有特殊植物学性状材料的不同铃室进行比较,发现5室铃的铃重较大,单铃种子数较多,子指较大,衣分率和单子皮棉产量较低,但对棉花纤维品质的影响不显著。     

开花期对棉花纤维超分子结构与纤维强度动态变化的影响

 选用纤维强度有显著差异的不同类型陆地棉品种，采用X-射线衍射技术，研究了开花期对棉花纤维超分子结构动态变化的影响。结果表明：（1）结晶度和横向晶粒尺寸的变化规律受开花期影响较大，初始值高低与日增幅大小都因品种和开花期而异；（2）早期花，取向分散角α虽初始值低，但会逐渐宽化（变大），于高强纤维结构的形成有不利影响，晚期花的α角却不断优化（变小）；（3）螺旋角φ和取向分布角ψ的动态变化趋势相同,晚期花的初始值高,日降幅大；(4)开花期对海岛棉取向参数的影响与陆地棉有显著差异；(5)零隔距比强度主要决定于取向参数,3.2mm隔距比强度受结晶度、晶粒尺寸影响较大。     

不同发育阶段棉纤维中木质素的沉积变化

[目的]研究棉纤维不同发育阶段木质素的沉积变化,为纤维品质改良提供理论依据.[方法]利用硫酸法分析棉纤维中木质素的含量,结合组织化学染色法观察木质素在棉纤维中的沉积.[结果]发育20 DPA时单位重量棉纤维中硫酸木质素的积累速率最大,随着棉纤维的发育,单位重量棉纤维中硫酸木质素的积累速率呈下降趋势,成熟后纤维中硫酸木质素积累速率最低;单位重量的棉纤维在发育20 DPA时染色最深,随着纤维的发育,染色越来越浅,与酸性木质素含量积累速率的测定结果相一致.根据组织化学染色结果推测棉花纤维中可能存在G、S两种木质素单体.[结论]在发育20 DPA时相同重量的棉纤维中木质素的沉积速率最大,随着纤维发育木质素的沉积速率越来越低.     

发育中棉纤维硫酸木质素含量的动态变化

[目的]比较发育中棉纤维硫酸木质素含量的动态变化.[方法]采用硫酸法测定发育中棉纤维木质素含量.[结果]单位棉铃硫酸木质素含量随棉纤维次生壁的增厚呈递增趋势,海岛棉硫酸木质素含量总体低于陆地棉.棉纤维硫酸木质素含量的动态变化呈“S”型曲线,棉纤维硫酸木质素含量变化符合Logistic函数,陆地棉硫酸木质素含量快速累积时期持续的时间长于海岛棉,但单位棉铃硫酸木质素含量最大累积速率出现的时间要晚于海岛棉,而陆地棉单位棉铃硫酸木质素最大累积速率(Vmax)与海岛棉间没有显著差异.[结论]海岛棉与陆地棉相同发育时期内的硫酸木质素含量差异显著.     

新疆杏果实发育过程中可溶性糖和有机酸的变化

【目的】明确新疆杏果实可溶性糖和有机酸的组成与含量特征,揭示果实发育过程中糖、酸动态变化规律。【方法】以5个新疆杏品种不同发育阶段的果皮和果肉为试验材料,使用高效液相色谱法(high performance liquid chromatograph,HPLC)检测各样品中可溶性糖和有机酸,对比分析果实发育过程中其组成与含量的变化情况。【结果】从新疆杏果实中共检测到3种可溶性糖(蔗糖、葡萄糖和果糖)。其中,蔗糖和葡萄糖为主要糖。果实成熟时,果皮中两种主要糖分别占总糖含量的60.7%—79.1%和13.5%—34.7%,果肉中占总糖含量的65.5%—82.4%和8.2%—25.9%,果皮、果肉中果糖的含量相对较低,仅占总糖含量的4.6%—10.6%和6.5%—10.7%。整个果实发育过程中,3种可溶性糖和总糖的含量均明显增加,各种糖的比例也发生明显变化。葡萄糖占总糖的比例不断减少,果皮中葡萄糖占总糖比例从79.4%降至13.5%,果肉中从74.1%降至8.2%;而蔗糖的比例不断增加,果皮中从11.0%增加到79.1%,果肉中从11.0%增加到82.4%,成为成熟果实中最主要的糖。从新疆杏果实中共检测到6种有机酸,包括苹果酸、奎宁酸、柠檬酸、酒石酸、草酸和富马酸。成熟果实中苹果酸、奎宁酸和柠檬酸是最主要的有机酸,占总酸含量的94.6%—98.3%。果实发育过程中,苹果酸和草酸呈下降趋势,柠檬酸、奎宁酸和富马酸呈上升趋势,酒石酸无明显变化规律。果实发育前期(幼果期至膨大期),总酸的含量明显增加,而在果实成熟过程中(转色期至完熟期)迅速下降。整个果实发育过程中,尽管苹果酸占主导地位,但各品种在有机酸的积累模式上有明显差异,依据其变化特点可分为2种模式:由苹果酸和奎宁酸或苹果酸向苹果酸、奎宁酸和柠檬酸3种主要有机酸共积累。果实成熟时,3种共积累酸的比例在品种间差异较大:‘库尔勒托拥’(KE)、‘阿克牙勒克’(AK)和‘克孜佳娜丽’(KZ)中,柠檬酸苹果酸奎宁酸;‘索格佳娜丽’(SG)中,奎宁酸苹果酸柠檬酸;‘苏联2号’(SL)中苹果酸、奎宁酸和柠檬酸的比例相当。果皮和果肉在可溶性糖、有机酸的组成、含量和积累模式上均无明显差异。【结论】新疆杏果实发育过程中,可溶性糖和有机酸积累呈现明显的变化规律,糖的积累模式由葡萄糖积累型向蔗糖积累型转变,有机酸由苹果酸和奎宁酸积累型或苹果酸积累型向苹果酸、奎宁酸和柠檬酸3种酸共积累的模式转变,糖、酸积累模式的转变在新疆杏果实甜度和酸度以及风味品质决定中都具有十分重要的作用。