Bt移栽棉干物质积累与产量及器官建成关系的研究

研究了转Bt基因抗虫常规棉GK19和抗虫杂交棉中棉所29的群体干物质积累及其增长量对产量及棉株器官建成的影响,结果表明:盛花前保持适宜干物质的增长量,盛花后促进群体干物质的积累有利于产量的提高.株高、LAI及营养器官干重大小决定于盛花前群体干物质积累量的高低.盛花前保持适宜的干物质积累量有利于促进群体果枝数、果节数、生殖器官干重的增加;盛花后促进群体干物质积累有利于群体生殖器官干重、总铃数、成铃率及铃重提高.因此,转基因抗虫棉花群体盛花前调节群体干物质保持适宜增长量,才能形成适宜的群体LAI、适宜株高、果枝数和总果节量,为高产建立合理的群体结构基础,在此基础上,保持盛花后整个结铃吐絮期有较高的干物质积累量是获得高产更高产的根本所在.     

棉株不同果枝节位开花和成铃的遗传分析

对陆地棉(Gossypium hirsutum L.)4个亲本品种的完全双列杂交资料,按加性和显性的遗传模型分析了棉株不同果枝节位的开花成铃表现。不同果枝节位开花率和成铃率的方差分析结果表明,固定效应和随机效应都达到了极显著水准。棉花单株开花数和成铃数主要决定于植株内围果枝节位的开花数(60.77%)和成铃数(73.44%)。棉花植株上部的开花数(41.83%)和成铃数(38.11%)高于下部(花28.54%,铃34.29%)和中部(花25.69%,铃24.58%),从而得出了由果枝节位预测不同果枝节位开花率和成铃率的回归公式。遗传方差分量的估算结果表明,棉株下部内围果节的开花成铃主要受基因显性效应的影响,中部内围果节的则同时受到基因加性和显性效应的影响,而上部内围果节的主要受基因加性效应的影响,外围果枝节位只有很低的广义遗传率(花29.27%,铃15.03%)。各果枝节位举株开花率和单株成铃率与皮棉产量的显性相关均未达到显著水准,加性相关和表现型相关基本上表现相同的趋势,但加性相关系数的绝对值一般大于表现型相关系数。开花率和成铃率与皮棉产量的相关在中、下部内围果枝节位一般为负值,上部内围果枝节位则多为正值,外围果枝节位的相关性较弱。各果枝节位开花数的狭义遗传率与皮棉产量的加性相关系数都高于相应部位成铃数。     

不同密度对穴盘育苗移栽棉花生长发育及产量的影响

为研究穴盘育苗移栽棉花的关键栽培技术,在大田栽培条件下,以科棉6号为研究材料,分析不同密度条件下,穴盘育苗移栽棉花的生长发育特性。结果表明,在密度3万株/hm2条件下,穴盘育苗移栽棉花每公顷成铃最多,达90.3万个,产量最高,达4300.5kg/hm2。在营养生长方面,株高随密度的增加而增加,但3.6万株/hm2处理株高太高,需控制其株高生长。单株主茎叶数则表现为,在低密度条件下较多,高密度条件下较少,如8月15日,密度1.8万株/hm2处理主茎叶数26.2张,3.6万株/hm2处理仅为24.0张。但在3万株/hm2条件下,群体LAI较为适宜,叶角较高,叶片直立,如在8月15日,LAI为3.75,叶角62.3。在生殖生长方面,各密度处理间单株现蕾数无明显差异,单株成铃在低密度条件下成铃高。但密度3万株/hm2处理群体蕾量较高、成铃数最多。进一步分析各处理群体质量指标结果表明,密度3万株/hm2处理亩果节、成铃率、高效叶面积、铃叶比均最为适宜。     

种植密度与播期对江汉平原短季棉成铃空间分布的影响

在不同密度、播期处理条件下,研究荆早棉1号的成铃空间分布,结果表明:密度增加,叶枝数、叶枝成铃数、主茎果枝数、果枝成铃数、单株成铃数减少;播期延迟,叶枝数、叶枝成铃数明显增加,果枝数、果枝成铃数及单株成铃数明显减少。各处理不同部位果枝、果节上成铃数占单株总铃数的比率总体表现为:1~5果枝6~10果枝11~15果枝16及以上果枝;1~2果节3~4果节5节及以上果节。1~10果枝、1~2果节的成铃数占全株铃数的比率高,则产量表现好;反之,则产量表现差。     

鲁西地区不同类型土壤对棉花产量及其构成因素与成铃时空分布的影响

为了研究鲁西地区不同类型土壤对棉花产量及其构成因素与成铃时空分布的影响,以自育棉花新品种‘聊棉6号’为试验材料,研究了不同土质对棉花产量构成因素、主要农艺性状以及不同时期不同部位果枝成铃情况的影响。结果表明:壤土土质棉花产量最高,不同类型土壤间皮棉产量与籽棉产量差异显著,成铃数是导致产量差异显著的主要因素,籽棉产量与成铃数呈极显著正相关,皮棉产量与成铃数呈显著正相关;不同类型土壤棉花不同时期成铃数占总铃数的比例均以伏桃最高;棉花6果枝以上成铃数以壤土土质最高,1~10果枝的成铃数占总铃数的68.34%~87.47%,鲁西地区棉株成铃以中下部为主。     

棉花株间竞争对铃重及成铃数的影响

在黄淮海气候生态条件下,研究了种植密度对棉花不同部位铃重和结铃数的影响,探讨了黄淮海地区棉花产量进一步提高的途径。结果表明：在正常气候年份下,低密度1.5万株/hm2与高密度9万株/hm2处理下均不利于群体产量的提高,中等密度6万株/hm2处理下群体产量则能够保持较高水平。试验表明,增加密度能增加单位面积总铃数,但密度过高削弱了棉株个体发育,造成单铃重降低,不利于提高棉产量。棉铃在不同密度处理下均集中于3~10果枝,因此提高中部果枝铃重对棉花生产意义很大。农业生产中要注意个体与群体的平衡以获取最高经济效益。     

不同播期与打顶时间对麦(油)后直播短季棉产量及纤维品质的影响

【目的】探索播期与打顶时间对麦(油)后直播短季棉产量、产量特性及纤维品质的影响。【方法】以中棉所50为材料,采用裂区设计,研究不同播期(月-日)(S_1,05-25;S_2,06-10)和打顶时间(月-日)(T_1,07-30;T_2,08-07;T_3,08-15)对长江流域下游植棉区麦(油)后直播短季棉产量和纤维品质的影响。【结果】播期间,皮棉产量和霜前花率及铃数、铃重和衣分均以S_2条件下较低;果枝数和果节数以S_2条件下较低而成铃率以S_1较低。打顶时间间,皮棉产量和霜前花率随打顶时间推迟而降低;果枝数、果节数及节枝比随打顶时间推迟增加而成铃率降低。互作显示,皮棉产量与霜前花率均以S_1T_1处理较高;果枝数和果节数以S_1T_1、S_1T_2和S_1T_3处理较高,成铃率以S_2T_1和S_1T_1较高。相关性分析表明,皮棉产量与果枝数、果节数、铃数显著正相关,但与节枝比、成铃率相关不显著。此外,播期间,以S_2条件下棉株下部和中部果枝成铃分布比例较高而上部较低;打顶时间间,下部和中部果枝成铃分布比例随打顶时间推迟降低而上部增加。就棉铃纤维品质而言,S_1T_1处理不同果枝部位棉铃的纤维长度、纤维比强度和中部马克隆值均较优。【结论】长江流域下游植棉区,麦(油)后直播短季棉于5月25日播种、7月底打顶有利于其高产、稳产和优质。     

密度对棉花产量及棉铃内部产量构成的影响

以杂交种中棉所75和常规种鲁棉研28为材料,从冠层、单株以及单铃内部几个不同层次深入研究了密度对产量及产量构成因子的影响。结果表明,密度显著影响棉花产量,且这种影响可追溯到单株,甚至单个棉铃内部的单个种子上。5.1万株和8.7万株·hm-2密度下皮棉产量无显著差异,但显著高于1.5万株·hm-2密度的产量。在该试验密度范围,随着密度增加,棉株上部果枝和外围果节的成铃率显著降低;铃重、单粒种子截面积和单铃内种子数随密度增加呈下降趋势;单粒种子上纤维质量与种子所处位置相关,在棉铃基部和中部其随密度变化差异较大。     

简化栽培棉叶枝的补偿效应研究

采用发育追踪法,相关和回归分析法,研究了叶枝对棉株生育性状及产量的补偿效应。结果表明：留叶枝后能提高株株在６、７、８月分的现蕾、开花强度,增结伏桃和旱秋桃;且能增加棉株的果枝数、果节数、提高主茎的铃枝比和成铃率。叶枝对生育性状的补偿作用最终表现为对产量的补偿效应,即增加公顷成铃数。经回归分析表明,叶枝铃贡献率与全株成铃数呈二次曲线关系。当叶枝铃贡献率达理论最适值,留叶枝简化栽培棉的ｈｍ＾２成铃数比对照增加显著。在高产条件下,叶枝铃最适贡献率一般为２０％￣２５％。而当棉株具有３个叶枝时,叶枝铃贡献率接近理论最适值,全株成铃数较多。因此在生产上可通过培育带有３个叶枝的棉株群体,来实现显著增产。     

长江下游棉区抗虫杂交棉适宜密度研究

以湘杂棉8号为材料,于2008-2009年在南京研究了不同密度对杂交棉群体结构、光合势、干物质积累量与分配、产量的影响。结果表明:盛铃期以前,棉花叶面积指数、光合势、群体生长率随密度的提高显著增大,之后,高密度(3.9万株.hm-2以上)棉花的叶面积指数、光合势与群体生长率均较低,且铃数与铃重也降低,难以获得高产。综合分析,长江流域下游棉区抗虫杂交棉适宜密度为3.0万株·hm-2左右。     

主要栽培措施对高品质棉科棉3号纤维品质的影响

 于2005 2006年研究了密度、施肥和化控等措施对高品质棉科棉3号纤维品质的效应,发现烂铃和不同时期成铃的纤维品质存在较大差异,栽培措施影响烂铃率和棉花结铃分布,从而影响纤维品质。高N和不化控处理,伏前桃和伏桃烂铃率提高5～10倍,增加施N量和减少化控是导致烂铃率高的主要原因。后期植株全N含量与烂铃率呈极显著正相关,控制后期各器官N代谢有利于降低烂铃率。随施N量增加,后期结铃分布逐步提高;增加密度（尤其是高密度）导致伏桃比例降低,而伏前桃和晚秋桃比例增加;化控量增加前中期铃分布比例提高,中后期铃比例降低。从降低烂铃率和提高优质铃比例两方面综合分析,应保持适宜的密度和施N总量,N肥前期适当增加,中期稳定,后期减少;化控用量总量略增,运筹上做到“花前减,花期稳,封顶增”。     

高品质陆地棉纤维品质形成特点的研究

以常规棉苏棉16为对照,研究了高品质棉渝棉1号、高品质Bt棉科棉1号的纤维发育及品质形成特点。结果表明,与苏棉16相比,科棉1号和渝棉1号纤维快速伸长期略长,快速伸长期内的长度日增长速率较高;比强度快速伸长期较短,但在快速伸长期内的增长速率较高;纤维素含量随着花后天数呈增加趋势,17 d内的增长速率很低,17 d后速率明显加快,至花后24 d呈直线上升趋势,到花后45 d时纤维素含量基本稳定。与苏棉16相比,渝棉1号和科棉1号花后IAA含量较高;花后17 d ABA含量较高,花后24 d的ABA/IAA较高,说明不同基因型纤维发育和品质建成过程的差异与其纤维细胞内的激素变化有关。     

遮光对彩色棉的色泽及纤维品质的影响

通过对棕色棉和绿色棉不同发育时期棉铃的遮光处理,研究了遮光对彩色棉的纤维色泽和纤维品质的影响。结果表明,棕色棉和绿色棉在-5~55 DPA(开花后的天数)遮光后,其纤维还表现各自的纤维色泽,但其纤维色泽鲜艳度和稳定性在不同遮光时期有一定程度的差别。棕色棉在25DPA以前遮光的纤维颜色比对照变淡;绿色棉在不同生育期遮光后颜色比对照深。遮光对彩色棉和白色棉纤维品质的若干指标有一定的影响,在5~15DPA遮光的纤维都比不遮光的对照粗,在30DPA遮光的纤维长度和强度都较好,35DPA以后遮光的纤维长度和强度随遮光时间的延长越来越差,在45~50DPA套袋遮光后的纤维长度、强度和整齐度都比不遮光的要低得多。     

棉纤维超分子结构及与纤维品质的关系

在纤维发育过程中,结晶度和横向晶粒尺寸变化较为明显,随着纤维的发育,晶粒尺寸逐渐增大,结晶度不断提高。不同基因型间,正常成熟纤维的结晶度和横向晶粒尺寸差异很小,与纤维强度相关不显著;而取向参数差异较大,与比强度相关显著。不同开花期棉铃发育的环境温度不同,其纤维结晶度、横向晶粒尺寸和取向参数也不一样。不同的温度条件对α角影响较大,但对φ角和ψ角逐渐降低的变化趋势没有影响。棉纤维超分子结构与纤维品质指标关系密切。正在发育中的纤维细胞结晶度和横向晶粒尺寸均随着纤维细胞的发育逐渐增大,对纤维比强度影响较显著。而成熟纤维,因纤维素沉积已经结束,结晶度和横向晶粒尺寸比较接近,对纤维强度影响较小;取向参数对纤维强力的影响较大,分散角、螺旋角越小,取向度越高,所形成的纤维强度就越高,纤维品质好。今后在育种工作中应结合纤维超分子结构培育高品质棉花品种,有利于提高纤维品质。     

不同纬向区域条件下高品质陆地棉纤维品质的特点

不同纬向区域的温光条件存在显著差异,对棉纤维分化和发育有着直接作用,并对最终纤维品质产生影响.以高品质棉科棉1号为试验品种,在邳州、淮安、扬州和启东等四个江苏不同纬向区域分别种植,研究了该品种在不同纬向区域条件下纤维品质表现.结果表明,纤维品质总体表现为,从北向南随着纬度的降低,纤维长度、伸长率和黄度有降低的趋势,比强度和麦克隆值增加,长度整齐度有提高的趋势,反射率和纺纱均匀度的变化缺乏规律性.品质在年度间的差异明显.优化麦克隆值是品质进一步改善的重点.     

温光条件对高品质陆地棉纤维品质的影响

 以科棉1号为试验品种,在江苏不同生态区设立试验点,研究温、光因子对纤维品质的影响。结果表明,4个地点温光因子存在显著的地域差异。逐步回归分析表明,影响4桃纤维品质的温光因子不同。影响纤维长度的主要是气温日较差,影响伏前桃和早秋桃比强度主要是最高温度,影响伏桃比强度的主要是日照时数和气温日较差,晚秋桃比强度则主要受最高温度和气温日较差的调控。影响伏前桃麦克隆值的主要是最低温度和日均温,对伏桃和早秋桃纤维麦克隆值有明显影响的是日照时数,影响晚秋桃麦克隆值的主要是气温日较差。     

氮肥运筹对高品质棉棉铃形成及纤维品质的影响

为充分发挥高品质棉的产量与纤维品质潜力,以高品质棉杂交种科棉1号和常规种科棉4号为供试品种,于2003-2005年在扬州大学江苏省作物遗传生理重点实验室实验农场进行育苗移栽,设基肥、花铃肥、桃肥比例试验(科棉1号设20∶60∶20、10∶60∶30和25∶65∶10三个处理,科棉4号设20∶60∶20、15∶70∶15和10∶75∶15三个处理);基肥施用比例试验(科棉1号设10%、20%和30%三个处理,科棉4号设10%、15%和20%三个处理);促花肥施用比例试验(设0、20%、30%和40%四个处理);桃肥施用比例试验(科棉1号设10%、20%和25%三个处理,科棉4号设10%、15%和20%三个处理);花铃肥中保铃肥施用时间试验(设叶龄分别为17叶、19叶、21叶三个处理),调查氮肥运筹对铃重、铃体积和纤维品质的影响。结果表明, 吸N量为208.5~243.0 kg hm^-2,科棉1号和科棉4号基肥、花铃肥和桃肥的氮肥施用比例分别为20∶60∶20和15∶70∶15,且促花肥为30%时,有利于大铃的形成和纤维品质的优化,桃肥施用量为15%~20%时有利于秋桃的形成。保铃肥的施用时间在主茎叶龄19~20叶时最有利于棉铃发育、纤维品质改善和产量提高。相关分析表明,铃体积、铃重与产量及纤维品质呈正相关,尤其促花肥施用,有利于大铃形成,显著促进产量提高和纤维品质改善,因此对于高品质棉促进大铃形成是高产和纤维品质保优的关键。     

光质对棕色棉棉铃发育及纤维品质形成的影响

 以棕色棉为材料,通过采用红、黄、蓝紫、白（对照）滤光膜对棕色棉棉铃套袋处理,研究光质对棕色棉纤维品质及纤维合成相关酶活性的影响。试验结果表明: 红光处理能增加棕色棉的单铃体积、铃重,蓝紫光处理可使纤维绒长缩短,而经黄光处理衣分明显降低。经红、黄、蓝紫光处理,棉纤维中蔗糖合成酶(Sucrose synthase, SS)活性均有所增加。处理7 d时,分别比对照增加了38.41%, 35.83%,19.36%;而21 d时,分别增加了63.32%,38.31%,15.11%。在β-1,3-葡聚糖酶与吲哚乙酸氧化酶（IAA oxidase, IAAO）活性的表现上,红光处理能增加β-1,3-葡聚糖酶活性,降低IAAO活性,蓝紫光处理能增加IAAO活性,降低β-1,3-葡聚糖酶活性;经黄光处理,两种酶活性均下降,这可能是三种光质对棕色棉纤维品质产生影响的原因之一。     

新疆高品质陆地棉纤维品质性状遗传分析研究

 以9-1696×CCRI 35配置单交组合及其衍生世代,利用该组合的P₁、P₂、F₁、F₂、B₁和B₂ 6世代群体的纤维品质性状,采用世代平均值法、主-多基因混合遗传模型分离分析法对该组合纤维长度、整齐度、比强度和伸长率4个纤维品质性状做遗传分析。结果表明：（1）4个纤维品质性状均以加性遗传为主,同时检测出显著的上位性效应。经模型适合性检验,纤维长度和伸长率两个纤维品质性状符合加性－显性－上位性遗传模型。比强度和整齐度性状符合加性－上位性遗传模型。（2）比强度和伸长率符合两对加性－显性－上位性主基因＋多基因混合遗传模型,其主基因遗传率分别为：比强度（47.80%）、伸长率（20.07%）。纤维长度和整齐度遗传受主基因和多基因共同控制。     

我国主产棉省纤维品质现状分析与建议

以2001-2005年农业部对13个主产棉省主栽品种纤维抽查结果为研究对象,分析了“十五”期间我国棉花纤维的长度、整齐度指数、比强度、麦克隆值等8项品质指标的分布情况。我国棉花纤维长度主要分布在28 mm~29 mm,整齐度指数主要分布在82%~84%,断裂比强度主要分布在27 cN.tex-1~29 cN.tex-1,麦克隆值主要分布在4.0~5.0,可以满足纺中、低档棉纱的要求。位于长江流域棉区的几个产棉省(如江西、湖北、湖南)棉花纤维在长度、整齐度指数、比强度等指标上优于其它省份,但麦克隆值偏高,色泽特征差,品级较低。西北内陆棉区(新疆)的麦克隆值和色泽特征最好,品级较高。黄河流域棉区主产棉省纤维指标处于其它两个棉区之间。