不同开花期IAA、GA3和POD对棉纤维伸长发育的影响

棉纤维中IAA含量于开花后10d升高并在开花后30～35d达到其含量最大值,此后含量降低;IAA含量最大值出现时间与开花期相关不显著,其含量最大值随开花期推迟温度下降显著降低.GA3含量在花后10d时仅0.2553～0.4938mg@g-1FW,并于花后10～20d含量持续下降,相同铃龄随开花期推迟温度下降GA3含量呈降低趋势.POD活性随开花期推迟温度下降高峰值下降,高峰值出现时间有所推迟.随开花期推迟温度降低,纤维伸长最大值下降,伸长达最大值所需时间延长,伸长最大速率下降.     

棉苗抗冷性与POD活性变化关系的研究

本实验以分属特早熟、中熟和晚熟三类不同抗冷级别的９个棉花品种为材料，将其幼苗经４℃低温处理１５小时，测定ＰＯＤ活性，并与未经冷冻处理的相应测定值进行分析比较。结果表明：（１）未经冷冻处理的棉苗（即对照）中的ＰＯＤ活性的大小与品种的抗冷性强弱成明显的正相关；（２）经低温处理后的所有供试品种的ＰＯＤ活性都有不同程度的提高，提高幅度与品种的抗冷性比成明显的负相关。因此．我们建议可将棉苗中的ＰＯＤ活性大小作为划分棉花苗期抗冷性级别的生化指标之一。     

棉花纤维伸长发育期的基因表达分析

利用cDNA芯片技术分析陆地棉显性单基因突变的李氏超短纤维突变体（Li₁li₁）和其野生型（li₁li₁）纤维发育4 DPA（day post anthesis）的基因差异表达情况。RT-PCR验证4DPA芯片结果，得到15个差异表达的EST（expressed sequence tag），其中9个下调表达，即野     

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。     

超短纤维突变体纤维内源激素及其相关酶在纤维伸长期的变化

以超短纤维突变体(Ligon lintless)及其野生型这一对遗传等基因系为材料,研究棉纤维伸长与内源激素含量及其相关酶活性的关系.结果表明,在野生型纤维快速伸长阶段,突变体却表现为:纤维中GA3初期的低含量、IAA的峰值出现时间推迟(迟6d)且明显低于野生型、ABA含量的快速降低时期出现迟(迟3d)且短(短6d)以...     

花铃期干旱胁迫复水后棉花产量和纤维品质的变化研究

以抗旱差异明显的中棉所45(CCRI 45)和中棉所60(CCRI 60)为材料,采用人工控水的方法,研究棉花花铃期不同干旱胁迫程度和干旱胁迫后复水棉花根系干物质质量、皮棉产量和纤维品质的变化。结果表明,CCRI 45根系干物质质量增加幅度和皮棉产量在SRWC((45±5)%)干旱胁迫6 d后复水最大,且达到显著水平(P0.05),CCRI 60根系干物质质量增加幅度和皮棉产量在SRWC((60±5)%)干旱胁迫6 d后复水最大,且达到显著水平(P0.05),但CCRI 45和CCRI 60根系干物质质量和皮棉产量在SRWC((45±5)%)干旱胁迫9 d后复水显著低于对照。CCRI 45纤维上半部平均长度、整齐度指数、伸长率和断裂比强度在SRWC((60±5)%)和SRWC((45±5)%)干旱胁迫6 d后复水均高于对照,CCRI 60纤维上半部平均长度、整齐度指数、伸长率和断裂比强度在SRWC((45±5)%)干旱胁迫3 d和SRWC((60±5)%)干旱胁迫6 d后复水均高于对照,但未达到显著水平,CCRI 45和CCRI 60在SRWC((45±5)%)干旱胁迫9 d后复水纤维品质显著低于对照。在SRWC((45±5)%)干旱胁迫6 d后复水,CCRI 45根系干物质质量和皮棉产量的增加幅度大于CCRI 60,表明CCRI 45的抗旱性高于CCRI 60,且补偿能力较高。同时,棉花根系干物质质量增加量与棉花皮棉增加量存在显著的正相关关系。本研究结论将为棉花生产上适时、适度采取抗旱栽培调控措施及开展棉花节水高产栽培技术研究提供理论依据。     

花铃期渍水对棉纤维糖代谢的影响及其与纤维比强度的关系

以美棉33B为材料,2007和2009年在江苏南京池栽条件下设置渍水试验,研究花铃期渍水对棉纤维糖代谢的影响及其与纤维比强度的关系。结果表明,渍水条件下花后17~38 d纤维蔗糖和β-1,3-葡聚糖含量均值分别降低24.86%~81.30%和8.59%~36.30%,纤维素最大累积速率在受渍害较轻条件下增加而受渍害较重条件下降低,但快速持续期缩短,成熟期纤维素含量降低,比强度下降3.57%~10.03%。受渍害较轻条件下,花后17~38 d纤维蔗糖合酶(SS)和蔗糖磷酸合酶(SPS)活性均值分别增加8.45%~24.59%和12.79%~18.20%,生成碳源用于维持生存代谢,而受渍害较重条件下分别降低7.06%~8.16%和11.40%~11.64%;蔗糖酶和β-1,3-葡聚糖酶活性在花后17 d后降低。因此,渍水条件下纤维加厚发育期碳源供应不足、碳代谢消耗增加或代谢被抑制是最终比强度下降的重要原因。     

棉纤维细胞发育过程中非纤维素多糖的生物合成

在棉纤维细胞伸长阶段,核苷糖通过不同的酶促反应相互转换,在糖基转移酶的催化下,合成大量的木葡聚糖、木聚糖和果胶多糖等非纤维素多糖,直接参与棉花纤维形态的建成。高尔基体是非纤维素多糖合成的主要场所。非纤维素多糖的合成酶主要包括合成不同核苷糖的转换酶和合成非纤维素多糖的糖基转移酶。棉花纤维的品质,特别是棉纤维强度除了与纤维素的结晶度和排列方式相关外,可能还与棉花纤维中非纤维多糖的交联相关。     

棉花叶片自然衰老和病害胁迫时SOD、POD活性与光合特性的变化

棉花主茎叶片的超氧物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)活性、叶绿素含量及净光合速率等因叶龄不同而变化。主茎下部衰老叶片的SOD、POD活性明显降低、叶绿素含量减少、光合作用功能衰退。同时,棉株受到病害胁迫时,叶片的SOD活性也会明显下降,但是,POD活性则上升。当发病植株恢复正常生长后,棉花叶片的SOD、POD活性仍能恢复正常。     

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.     

棉花的缺水伤害和抗伤害机理

水分亏缺可以在棉花的器官、组织、细胞、细胞器和分子水平上造成伤害，名括气孔和非气孔限制等引起的光合降低，活性氧代谢失调造成的膜伤害和由此引起的呼吸异常、Ｎ代谢紊乱、激素平衡破坏等，在器官水平上表现出生育不良和减产。但棉株体内存在完整的抗缺水伤害系统，主要表现在缺水时通过可溶性糖和脯氨酸积累调节渗透压和保护大分子物质，通过结合态ＩＡＡ转化为游离ＩＡＡ，稳定游离ＩＡＡ的水平，通过保护酶系的协同作用稳定膜系统等。     

调亏灌溉对海岛棉产量及品质的影响研究

为了探明不同调亏程度对海岛棉产量及品质的影响,通过田间小区试验,以正常灌水量为对照,设置轻度调亏（正常灌水量的75%）、中度调亏（正常灌水量的50%）和重度调亏（正常灌水量的25%）,研究调亏灌溉对海岛棉不同部位优质成铃特性的调节效应。结果表明：轻度调亏对棉花产量品质无显著影响,而中度和重度调亏使皮棉产量分别下降了10.8%和25.4%,主要是单株铃数和单铃重显著下降。轻度和中度调亏对衣分影响较小,但重度调亏使衣分显著下降。轻度和重度调亏使纤维长度略有下降,中度调亏则纤维长度增加。纤维比强度和马克隆值随调亏程度增加呈增大趋势,但差异不显著。从不同结铃部位分析,轻度调亏使棉花中部铃重、纤维长度、比强度增大,上部铃重、纤维长度显著降低。而中度和重度调亏均使中部铃重、衣分显著下降,中度调亏使中部棉铃纤维比强度增加,而重度调亏可显著提高下部棉铃纤维比强度。轻度调亏使中部、中度调亏使下部、重度调亏使上部棉铃纤维马克隆值显著增大。     

脱落酸与水分胁迫下棉花幼苗水分关系及保护酶活性的影响

以晋棉21和抗虫棉99B为材料,研究了脱落酸处理的棉花幼苗,在聚乙二醇(PEG)6000不同渗透胁迫(0.5MPa,0.8MPa,1.1MPa)下,叶片相对含水量、渗透势、质膜透性以及超氧歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)变化。结果表明,脱落酸能减缓水分胁迫时期棉花叶片含水量的降低,提高叶片渗透势;两个品种的SOD、POD、CAT的活性都比未处理的高;且品种之间表现出明显的差异,晋棉21比抗虫棉99B膜脂过氧化程度低,减少了膜脂过氧化产物丙二醛(MDA)在叶片中的积累。表明脱落酸能增加棉花体内保护酶活性,降低膜脂过氧化作用,保护膜结构的完整性,减少水分胁迫的伤害,且晋棉21比抗虫棉抗水分胁迫能力强;同时表明抗虫棉与抗旱性没有相同的生理基础。     

棕色棉和白色棉纤维发育相关酶活性的比较研究

选择深棕、中棕、浅棕3个棕色棉品系,以白色棉品种为对照,测定棉铃发育各阶段纤维发育相关酶的活性变化,探讨纤维发育相关酶对棕色棉纤维品质的影响。结果表明,棕色棉的绒长、衣指、衣分低于白色棉;纤维发育过程中,棕色棉纤维伸长速率低于白色棉,纤维伸长停止早(30 DPA左右),而白色棉纤维伸长期较长(35 DPA左右);纤维发育期棕色棉纤维素累积速率低于白色棉,快速累积期短(25 DPA),纤维素含量低于白色棉;纤维发育前期(20 DPA),棕色棉的蔗糖合成酶(SS)活性显著低于白色棉,而过氧化物酶(POD)和吲哚乙酸氧化酶(IAAO)活性高于白色棉;纤维发育后期(25 DPA),棕色棉的β-1,3-葡聚糖酶、POD活性显著低于白色棉。     

缩合单宁与天然棕色棉纤维色素合成的关系

以白色棉为对照,采用香草醛法测定了4种天然棕色棉种皮细胞和棉纤维细胞发育过程中缩合单宁含量的变化规律.结果表明,各发育时期棕色棉纤维中缩合单宁的平均含量是白色棉的4.35倍,在4个棕色棉品种中,棕色棉成熟纤维色素与发育过程中棉纤维中缩合单宁的含量呈现正相关;各发育阶段棕色棉种皮中缩合单宁平均含量是白色棉的1.44倍,且在棕色棉品种中,颜色越深,种皮中缩合单宁的含量越高;不论是棕色棉还是白色棉,种皮中的缩合单宁含量都大于相应的棉纤维细胞中的缩合单宁的含量.成熟纤维中色素的含量与20-25 DPA棉纤维中缩合单宁的含量、棉纤维中缩合单宁总平均含量极显著相关.     

调亏灌溉与合理密植对旱区棉花生长发育及产量与品质的影响

为明确合理密植条件下调亏灌溉的节水增产效果,在新疆干旱区大田研究了灌溉量(饱和灌溉、正常灌溉、调亏灌溉)和种植密度(12万、18万、24万株·hm-2)对棉花生长发育和产量品质的影响。结果表明,灌溉量和种植密度对棉花生物产量、经济系数、经济产量有显著的互作效应,但对纤维品质没有影响。调亏灌溉显著抑制营养生长,但提高了收获指数;调亏灌溉下适当提高密度,显著提高了生物产量和单位面积铃数。调亏灌溉下高密度处理组合在用水量减少20%的情况下,棉花产量与正常灌溉下中、高密度以及饱和灌溉下低密度等高产组合的产量相当。调亏灌溉配合合理密植是旱区棉花节水增产的有效栽培途径之一。     

彩色棉纤维发育过程中超分子结构变化与纤维品质的关系

以棕絮1号、新彩棉1号、陇绿棉2号、绿1-4560和普通白色棉对照品种鲁棉研28为试验材料,利用X-射线衍射技术,研究了彩色棉纤维发育过程中纤维品质与超分子结构的动态变化规律及它们之间的关系,旨在探寻彩色棉纤维品质差的原因。结果表明,各供试品种的最终棉纤维长度、3.2mm隔距比强度、成熟度及马克隆值均表现为白色棉鲁棉研28棕色棉棕絮1号和新彩棉1号绿色棉陇绿棉2号和绿1-4560;相应的横向晶粒尺寸均随纤维发育进程不断增大,取向参数逐渐减小(优化),但不同品种间存在差异。与白色棉鲁棉研28相比,棕色棉棕絮1号和新彩棉1号纤维的横向晶粒尺寸初始值低,日增幅偏大,终止值略低;取向参数初始值低,日变幅小,终止值偏高;绿色棉陇绿棉2号和绿1-4560纤维的横向晶粒尺寸初始值低,日增幅小,终止值偏低;取向参数初始值高,日变幅小,终止值高。相关分析显示,彩色棉纤维的横向晶粒尺寸与3.2mm隔距比强度密切相关(r=0.89621*),ψ角和φ角与3.2mm隔距比强度、成熟度、马克隆值呈显著负相关(r=-0.93816*～-0.90233*),α角与纤维长度极显著负相关(r=-0.97314**)。表明彩色棉纤维品质差与纤维发育过程中横向晶粒尺寸初始值和终止值低及取向参数终止值高,进而影响纤维3.2mm隔距比强度、成熟度、马克隆值和纤维长度有关。     

棉纤维细胞分化和发育

棉纤维细胞分化发育已被分为纤维原始细胞分化和突起、纤维伸长、次生壁增厚和脱水成熟四个时期.本文就各个时期棉纤维细胞分化和发育过程的形态、细胞学、生理生化等特点进行较为系统的分析.