棉花高产品种的源库流特点研究

以泗棉3号作为近期育成的棉花高产品种的典型代表,与苏棉5号进行比较,研究高产品种的源库流特点及其相互关系。其主要结果为高产品种具有较早的库形成能力,生殖生长势强,即在中期有较多的干物质进入生殖器官,同时幼铃(10日龄)应有较强的获得光合产物的能力。高温富照期有较高的成铃强度和库活性,叶源既要有较强的物质生产能力,还应将形成的产物尽快地输出。在生化方面,叶源具有较强的光系统PSI和较高的RuBPcase活性。     

不同土壤水分条件下棉花库源比变化对产量形成的调节效应

在新疆气候生态条件下,以不同叶型棉花品种为材料,设置不同土壤水分处理,采用人工减源疏库的方法,研究不同土壤水分条件下库源比变化对棉花产量形成的影响。结果表明,中叶型品种新陆早13号在中水(控制0～60 cm土壤相对含水量的下限为田间持水量的70%～75%)条件下,叶源轻度胁迫显著增强剩余叶片光合能力,但光合物质累积量及向生殖器官的分配率和单株结铃数、铃重均未发生明显变化,子棉产量与对照无明显差异;鸡脚叶型品种标杂A1在高水(控制0～60 cm土壤相对含水量的下限为田间持水量的85%～90%)条件下,库容轻度胁迫后叶片光合速率和光合物质累积量与对照无明显差异,但光合产物向蕾铃的分配加快,铃重增大,子棉产量有所增加;小叶型品种新陆早10号减源或疏库后子棉产量均显著低于对照。因此,依据不同类型棉花源库关系对土壤水分的响应不同,通过棉田水分管理对源库进行调节,建立合理的库源比,可进一步提高水分利用效率和棉花产量。     

棉花源库调节对铃叶光合产物运输分配的影响

通过早打顶去边心和人工剪叶,研究了减库或减源对铃、叶光合产物运转分配的影响。结果表明,当棉铃发育受减库调节时,铃体积增大,铃重提高,而且对高品质棉科棉1号影响较大;花后40 d科棉1号叶片可溶性糖和淀粉含量分别比对照增加41.0%和4.1%,常规棉苏棉15分别比对照增加14.8%和77.3%;花后30日铃对位叶标记24 h后¹⁴C光合产物的输出,科棉1号增加17.6%,苏棉15增加6.8%;棉铃光合产物输入率,科棉1号比苏棉15增加3.6%;此外,铃柄韧皮部中全氮、可溶性糖增加;棉铃发育受叶源限制调节时,铃体积减小,铃重降低,而且对苏棉15影响大;叶片中可溶性糖和淀粉含量减少,全株去3/4叶处理花后40 d科棉1号分别比对照减少8.7%和28.4%;苏棉15分别减少23.6%和32.2%。叶片¹⁴C光合产物输出率和棉铃¹⁴C光合产物输入率均降低,其中又以苏棉15下降幅度大。铃柄韧皮部中全氮、可溶性糖也相应下降。因此,通过技术手段调节源库,可以促进高品质棉叶片光合产物向棉铃输送,进而提高铃重。     

不同水稻品种的源库特性研究

以汕优多系１号等组合为材料,在不同栽培密度下,通过对不同时期干物质积累状况茎、鞘光合产物分配及籽粒灌浆情况和经济性状的测定分析,确定不同水稻品种的源库特性为增源增产类和增源增库互作增产类２个类型。增源增产型：茎鞘物质的输出率和转换率较高（尤其是转换率）,穗实粒数较低,千粒重较高,上部叶片（尤其是旗叶）对产量形成影响较大,而增源增库工作增产型源库关系较为协调,增源增库两方面影响,千粒重相对较小,茎、鞘物质的转换率较低。     

不同库容量类型籼稻品种源库相关参数的基本特点

在群体水培条件下,以国内、外不同年代育成的常规籼稻代表品种(2001年为88个、2002年为122个)为材料,测定叶面积、干物质重(包括根系)、产量及其构成因素、氮素含量等,采用组内最小平方和的动态聚类方法将供试品种按库容量从低到高依次分为A、B、C、D、E、F 6类,研究各类品种源、库主要性状的基本特点。结果表明：(1)供试品种间库容量的差异很大(426%和817%)。A、B、C、D、E、F类品种的平均库容量,2001年分别为426.37、642.53、770.96、903.73、1 064.32、1 213.90 g m^-2,2002年分别为359.36、574.11、764.98、962.43、1 200.11、1 455.59 g m^-2;(2)大库容量品种全生育期天数、每日形成的库容量较大,库容量显著受到全生育期天数、每日形成库容量的影响,后者对库容量的作用大于前者对库容量的作用;(3)大库容量类型品种抽穗期叶面积、成熟期叶面积、抽穗期绿叶重、成熟期绿叶重、比叶重较大,但结实期叶面积下降比例小;(4)大库容量类型品种结实期净同化率、单位叶面积籽粒产量、单位叶面积库容量、单位干物质库容量、单位氮素库容量大于小库容量类型品种;（5）多元逐步回归分析表明,抽穗期绿叶重、单位叶面积库容量、单位氮素库容量、单位干物质库容量、净同化率、比叶重是影响库容量的主要源库性状(R²= 0.953~0.963)。通径分析表明,抽穗期绿叶重、单位叶面积库容量对库容量的作用要显著大于单位氮素库容量、单位干物质库容量、净同化率、比叶重等对库容量的作用。     

源库调节对新疆高产棉花产量形成期光合产物生产与分配的影响

 以不同基因型棉花品种（常规棉新陆早13号、杂交棉标杂A₁）为材料,在皮棉产量2500 kg以上的膜下滴灌高产条件下,于花铃期分别进行剪叶、疏蕾处理,研究了源库关系改变对叶片光合速率、¹⁴C同化物运转分配及产量的影响。结果表明,去1/4叶后,新陆早13号剩余叶片光合速率（Pn）显著增加,¹⁴C同化物输出率及在棉铃中的分配率提高,产量和纤维品质与对照（CK）无明显差异;疏1/4蕾铃后,标杂A₁叶片Pn和棉株光合物质累积未受到影响,但加速了同化物向棉铃的运转速率,增强了棉铃对茎叶和根系中同化物的再调运能力,产量高于CK。因此,依据不同品种对源库关系改变的响应,通过协调关键栽培技术调控源库关系,进而调节光合产物运转及分配的方向和速率,对实现新疆棉花超高产、稳产具有重要意义。     

不同施氮量下夏玉米产量形成的源库关系

本试验对0,90,180,270kg/hm24个施氮量下夏播玉米CF008、郑单958和金海5号产量形成的源库关系进行了研究,目的是明确不同株穗型品种在不同施氮量下限制产量的主要因素。结果表明,3个品种夏玉米均在施氮量90～180kg/hm2下冠层透光率较高,LAI发展动态合理(前快、中稳、后衰慢),群体光合性能较高;其群体粒数、群体粒重和籽粒品质较高,源库性能较优。早衰型品种CF008成熟期粒叶比处理间无规律可循;郑单958成熟期粒叶比随施氮量增加而增加,在施氮量较高的条件下成熟期源不足是限制产量的主要因素;而保绿性较好的品种金海5号成熟期粒叶比随施氮量增加而降低,施氮量较高条件下库不足是限制产量的主要因素。     

不同生态条件下玉米产量源库关系的研究

１９９３－１９９４年在新疆石河子、北京大兴、山东济南、江苏扬州对多花品种掖单１３和中花品种鲁玉１０进行春播试验，采用高产群体剪叶剪穗、不同密肥培植不大不同群体研究了玉米群体主要源库指标与产量的关系。结果表明：尽管玉米产量因试点经续度及生态条件的差异很大，但不同试点的玉米产量水平均随花后干物质积累量（源）、总粒数（库）的增加而增加，源库相互促进增产。但增源增产与增库产比，增库增产更为重要。这方面花数     

不同生态条件下高原玉米产量的源库关系

不同海拔、不同土壤、不同气候条件下，玉米不同密度处理剪叶和剪穗（减源和减库）对产量有明显影响。中海拔点（１２００～１５００ｍ）不同密度减叶和剪穗，产量差异均达１％的极显著水平；高海拔点（１７００ｍ以上）不同密度处理产量达５％的显著水平，剪叶剪穗处理产量达１％极显著水平。不同生态条件下剪叶比对照单株减产３．４％～８％，每６６７ｍ２减产９．３％～２６．４％。不同密度剪叶，中海拔点减产８％～３０．９％，高海拔点减产１１．８％～２５％；不同生态条件下剪穗，单株减产４５％～４６％，每６６７ｍ２减产１２％～５１．２％。不同密度剪穗，中海拔点减产２７．７％～５９．５，高海拔点减产１２．８％～５１．２％。尽管土壤、气候等生态条件有一定差异，但中、高海拔不同试点的产量高低与花后干物质（源），总粒数（库）关系密切，减源减库均导致减产。但两者相比减库减产更大。     

小麦大粒品种源库特点及其与穗粒重关系的研究

以大粒小麦兰考86（79）、中粒小麦豫麦41号为材料，在河南生态条件下，研究了小麦大粒品种源库特点及其与穗粒重的关系。结果表明：小麦大粒品种灌浆期叶片叶绿素、总糖、全氮含量高，光合强度大，茎鞘中总糖、全氮含量高，但下降快，碳水化合物运输受阻，后期氮素相对缺乏；粒重增长快，子粒中蛋白质含量高，变化平衡，不受子粒积累碳水化合物的影响；后期灌浆不充分，子粒饱满度差，子粒中GA3/ABA与灌浆速度呈显著的正相关，而旗叶与子粒中GA3／ABA的相关性不显著。     

高产条件下与棉铃发育有关的养分流研究

通过在不同肥料和缩节安化控条件下对棉株不同部位铃重变化研究表明 ,与对照相比 ,高产棉株上部铃重得到了更大的提高。在养分分配机理上表现为上部铃对位果枝叶的氮磷钾积累增加 ,14 C光合产物输出加快 ,输入棉铃的全氮和可溶性糖流量及 14 C光合产物速度加快。而且输导结构也得到改善 ,这说明在长江下游棉区 ,通过合理栽培技术应用 ,能有效协调养分分配 ,促进上部铃增重 ,实现产量水平新突破     

不同生态棉区棉花单铃重构成因子的特征

为了解棉花单铃重及与其构成因子间在数量上的变化规律, 阐明新疆棉花单铃重较高的内部原因, 以不同生态棉区选育的棉花品种为试验材料, 分别在新疆库尔勒、石河子和河北南宫市3地种植,分期播种, 并在不同生育期对相应部位棉铃挂牌标记, 吐絮收获后, 对所标记棉铃统一考种, 测定单铃重及短绒重、每粒种子着生纤维根数等构成因子。结果表明,棉花单铃重以南疆棉区最高,除短绒重和每粒种子着生纤维重在北疆棉区略高外, 其他铃重构成因子均以南疆棉区最高, 河北棉区最低。单铃重、单铃纤维重、每粒种子着生纤维总重及每粒种子着生纤维重均与其相应的构成因子显著正相关。除衣分和单铃种子数表现为北疆自育早熟品种略高于内地引进早中熟品种外, 单铃重及其他单铃重构成因子均表现为内地引进早中熟品种高于北疆自育早熟品种。单铃重构成因子均以新疆2个棉区较高, 除生态因素影响外, 这是新疆棉区, 特别是南疆棉区单铃重较高的主要内部因素。     

高品质陆地棉棉铃发育特点

以高品质棉杂交种科棉3号、常规种科棉4号为供试品种(常规品质棉苏棉[1]5为对照),于2004-2005年测定棉铃的发育性状。结果表明,高品质棉与常规品质棉明显不同,前者铃较长、铃体积大、铃重高,棉铃最大直径与后者相似。科棉3号以花后10 d内铃长增长快于常规品质棉、科棉4号则以花后10 d、21~30 d快于常规品质棉;高品质棉铃最大直径的增长持续期短于常规品质棉,且花后10 d内增长慢;高品质棉在花后20 d内铃体积的增大高于常规品质棉,尤其以花后11~20 d增长更快;科棉3号在开花后10 d后铃重增长快于常规品质棉,科棉4号则表现在开花后20 d前快于常规品质棉。说明以铃长为重要指标进行高品质类型棉花品种选育、以棉铃体积和铃重提高为载体进行高产优质栽培调节是关键技术。     

棉铃对位叶生理特性的基因型差异及其与铃重形成的关系

在大田栽培条件下,研究了4个基因型棉铃对位叶花后碳氮比,可溶性蛋白含量及内源保护酶活性动态变化的基因型差异及其与铃重形成的关系.试验结果表明,棉铃对位叶花后N代谢活跃,内源保护酶活性高,叶片生理活性较强的基因型(如苏棉15和科棉1号),其铃重的快速增长期长,单铃棉纤维干重高,最终铃重较高;反之,棉铃对位叶生理活性弱、功能期短的基因型(如德夏棉1号),棉铃对位叶中C/N高,内源保护酶活性低或下降过快,造成铃重快速增长期缩短,单铃纤维干重降低,最终铃重较低;美棉33B棉铃对位叶中C/N和内源保护酶活性变化特征介于上述两种类型之间.由以上结果可以得出,在本试验条件下,棉铃对位叶生理特性的基因型差异是导致不同铃重形成的重要生理原因之一.     

氮肥与缩节胺配合对Bt棉源库特征和铃重的影响

氮肥和缩节胺配合对 Bt棉的棉铃发育影响表明 ,提高 Bt棉的中部外围和上部铃重可促进整株铃重增加 ,进一步提高产量。其生理机制表现为各部位棉铃对位叶叶绿素、Ru BPase和 ATP含量提高 ,棉铃中 IAA含量增加 ,蔗糖转化酶活性以及纤维素合成能力增强 ,子棉积累量增多。即整株源库活性的协调 ,特别是中部外围和上部铃及其对位叶与相应的中部和内围生理活性差异缩小是整株铃重提高的重要原因     

棉纤维发育相关糖类物质转化与纤维产量形成的关系

以生育期相近的2个棉花品种不同季节成铃的棉纤维为材料,研究棉纤维发育相关糖类物质转化、纤维素合成特征与棉纤维干物质质量形成的关系.结果表明:随着开花结铃时间的推迟,棉纤维中可溶性糖和蔗糖的转化率有下降的趋势;可溶性糖和蔗糖转化率高的棉纤维,其纤维素累积最大速率较高,纤维干物质质量快速增长期历时长,有利于纤维干物质质量的增加.对于不同结铃时期的棉铃,棉纤维中蔗糖和纤维素均是通过调节可溶性总糖含量的变化来影响棉纤维干物质质量的增加.因此,棉纤维发育过程中可溶性糖类物质转化情况和纤维素合成特征的差异,是导致不同结铃时期单铃纤维干物质质量形成差异的直接原因.     

棉花铃重AFLP标记的初步研究

本文以陆地棉铃重近等基因系为材料(大铃≥5.4g,小铃≤1.7g),构建大小铃两个近等基因池.利用AFLP标记技术对两基因池进行分析,64对引物组合共产生3840条稳定、清晰扩增带.五条扩增带在两基因池间呈现多态性,其中四条差异带出现在大铃基因池,编号分别为LB-1、LB-2、LB-3和LB-4;一条出现在小铃基因池,编号为SB-1.模板浓度梯度分析表明,在一定范围内,酶切模板浓度对AFLP结果影响较小.利用稍作修改的CTAB法提取的棉花DNA可用于AFLP分析.     

麦棉两熟棉铃铃重与铃期气象因子关系之研究

研究麦棉两熟棉铃铃重与铃期气象因子关系的结果表明,日照时数是影响麦棉两熟多类型、棉株多部位铃重的主要气象因子,温度对棉株上(7～9果枝)、顶(10以上果枝)部铃铃重有重要作用(尤其对两熟短季棉)。铃重与铃期主要气象因子的相关存在二次曲线(Y=A+BX     

棉花延迟吐絮收桃增产与机采收桃的可行性研究

为探寻棉花增产和机械化摘桃采收新方式的可行性,以开辟新的收获途径来实现棉花增产和全程机械化。在总结前人研究成果的基础上,进行了棉花延迟吐絮方法的试验。结果表明,棉铃在50~55天左右干物质重达到最大,后期吐絮反而会因消耗使重量降低,通过生长调节剂实现了棉花的延迟吐絮,棉花吐絮时间延迟5~10天,并获得了该方式下棉花增产的理论基础和依据。由此得出,棉花延迟吐絮实现增产是有据可依的,奠定了机械化摘桃的研究基础,为最终实现棉花收获全程机械化提供了研究参考。     

新疆棉区的气温和棉铃发育关系的研究

本研究从1984年起,在石河子、莫索湾、博乐、库尔勒、库车、阿拉尔、喀什、麦盖提和吐鲁番进行。3年结果表明,上述各地6至9月上旬气温条件优越,适宜棉铃发育。从9月起,气温下降快,其变化特点是:白天气温保持相当高;一天内气温≥20℃的时间逐渐减少;夜间温度下降急剧。从9月中旬至10月中旬的某一时期起,夜温就成为各地棉铃正常