棉花不同圆锥体结铃对纤维及种子品质的影响

以不同熟性的转基因抗虫棉为试验材料,研究不同圆锥体棉铃的种子和纤维质量指标的差异。结果显示：在以提高种子质量为前提的抗虫棉种子生产中,应以收获第Ⅲ、Ⅳ圆锥体种子为主,其成熟度和发芽率较好;不同圆锥体的棉花纤维品质则因品种熟相而异,熟相偏早的品种以第Ⅰ、Ⅱ圆锥体的纤维成熟好,各项指标合理,熟性略晚的品种以第Ⅱ-Ⅳ品质较好,第Ⅰ、Ⅴ圆锥体则纤维品质下降。     

河北省转基因抗虫棉花品种纤维品质分析

从2004年开始河北省棉花品种审定进入了除短季棉品种之外全部为转基因抗虫棉品种的新阶段,5年间共审定转基因抗虫棉花品种65个,本研究对其纤维品质性状进行了分析。结果表明:上半部平均长度集中在27.1~32.7 mm,86.2%品种属于Ⅱ型;比强度集中在24.6~32.0 cN/tex,53.85%品种属于Ⅲ型,没有Ⅰ型品种,20%品种低于Ⅲ型;马克隆值集中在3.6~5.3,13.84%品种属于Ⅰ型,83.08%品种属于Ⅱ型。2004-2007年,纤维品质逐年变好,但由于2007年吐絮期长时间降雨,造成2008年纤维品质出现了下滑。总的说来,我省转基因抗虫棉品种没有上半部平均长度≥31 mm,比强度≥34 cN/tex,马克隆值在3.7~4.2的综合表现Ⅰ型的品种,主要表现在比强度没有Ⅰ型品种,因而,我们的应该加强培育高比强的棉花新品种。     

控释氮肥对棉花纤维品质、产量与氮肥利用效率的影响

设计100%树脂包膜尿素基施、50%普通尿素+50%树脂包膜尿素基施和棉花专用肥基施3种控释氮肥处理,以100%普通尿素为对照,研究等氮条件下,不同控释氮肥处理对棉花(鲁棉研28)不同开花期棉铃纤维品质、产量及氮肥利用效率的影响。结果表明,与对照相比,100%树脂包膜尿素处理7月下旬棉铃纤维比强度和8月中、下旬棉铃纤维马克隆值显著增大,7月下旬棉铃纤维成熟度显著增加,籽棉产量和皮棉产量分别增加6.2%和6.4%,偏生产力和农学效率均达极显著差异;棉花控释专用肥处理棉花生育中、后期棉纤维长度、比强度和马克隆值显著增大,成熟度显著增加,籽棉产量和皮棉产量分别增加5.0%和4.3%,偏生产力和农学效率达显著或极显著差异;而50%普通尿素+50%树脂包膜尿素处理仅7月下旬棉铃纤维比强度和8月中旬棉铃纤维马克隆值显著增大,8月中旬棉铃纤维成熟度显著增加。上述结果表明,100%树脂包膜尿素处理增产效果最显著,氮肥利用效率最高,而棉花专用肥处理纤维品质较优。     

海岛棉棉铃阶段性发育与产量品质的关系

运用包含环境互作效应的ADM发育遗传模型对3年海岛棉亲本及F1代不同发育时期单铃重及发育特点与产量、品质的关系研究表明,海岛棉各时期单铃重对最终单铃重、纤维品质性状选择效果较好;前期(10、20 d)单铃重大,会减少无效铃数,降低衣分;后期(60、70d)单铃重大,会增加无效铃数,提高衣分。而中期(30、40、50d)单铃重对最终单株产量有一定选择效果。棉铃体积膨大期(0～10 d、10～20 d)净增量较大,单铃重增加,其他产量性状降低;纤维长度、反射率、黄度等品质性状改善;棉铃内容物充实期(30～40、40～50、60～70 d)干重增量大,主要纤维品质性状变差。选择单铃重进入快增期较晚、生长速率较大而出现时间较晚的材料将提高单株产量。纤维形成过程中,同化物质较早进入棉铃,经历缓慢增长,使纤维逐渐成熟而形成优良的品质。棉铃发育受到明显的母体效应影响,因而选择合适的母本对改良纤维品质性状较为重要。     

田间条件下遮光对棉花棉铃发育及纤维品质的影响

研究了4个棉花品种花铃期遮光对棉铃发育及纤维品质的影响。结果表明,遮光导致棉花单株结铃数减少,棉铃最终生长量、最大干物质积累速率、干物重相对增长速率及单铃棉子数、铃壳重、粒重、纤维重降低。遮光对棉铃各组分的影响依次是纤维>子粒>铃壳。遮光后纤维长度增加,比强度和麦克隆值显著下降,但对伸长率及整齐度影响不显著。在自然光照条件下密植使纤维比强度降低显著,纤维长度有所增加,对其它品质指标影响不显著。应从选育品种、塑造合理株型、适当控制种植密度等措施入手,减轻弱光对棉铃发育及纤维品质的影响。     

麦棉两熟夏棉棉铃品质性状的变异性及相关性研究

麦（夏）棉两熟棉铃品质性状变异分析及相关关系研究表明：（１）根据品质性状变异性分３类：第一类包括易受环境影响的铃重、籽指和伸长率，第二类包括同时受控于环境和品种遗传性的强度，纤维品质指数、衣分和Ｍｉｋ值，第三类包括主要决定于品种遗传性的长度和整齐度；受环境影响程度棉株下部铃品质性状大于中部，且二者均大于整株铃。（２）根据相关性品质性状可分３类：第一类包括铃重、Ｍｉｋ值、衣分、伸长率和整齐度，以铃重     

两个不同彩色棉纤维品质性状形成特点及生长调节剂调节作用

选择天然棕色棉品种湘彩棉2号和绿色棉品种皖棉39,研究其纤维品质性状形成特点及激素调节作用。结果表明与常规白色陆地棉苏棉9号(对照)相比,2个彩色棉品种的纤维长度均较低,尤其皖棉39显著低于对照,主要是花后10~30 d伸长速率明显下降。两个不同彩色棉品种的纤维比强度、马克隆值和成熟度值均显著低于对照,且主要与各个品质指标形成关键期的增长率较慢有关。两个彩色棉品种10 DPA (days post anthesis)和20 DPA纤维中IAA含量,30 DPA和40 DPA ABA含量均显著低于各自对照。应用20 mg L^-1 GA₃处理棉铃后,湘彩棉2号、皖棉39 20 DPA纤维中IAA含量分别比各自对照提高51.07%、64.33%;吐絮时纤维长度分别比各自对照增加8.13%、13.96%;应用20 mg L^-1 ABA处理棉铃,40 DPA纤维中ABA含量分别比各自对照提高38.96%、24.40%,纤维比强度、马克隆值和成熟度也显著增加,其中又以皖棉39增加幅度较大。说明天然彩色棉纤维内源激素IAA和ABA含量不足影响纤维品质性状的形成,而通过植物生长调节剂应用可调节内源激素含量,改善纤维品质,且调节效应因植物生长调节剂和品种不同而异。     

新疆棉铃在生长过程中棉纤维的变化分析

本试验以新陆中36号为实验材料。探究棉铃不同发育阶段棉花纤维品质的变化规律，以期为棉花生产提供理论依据。试验结果表明，纺稳参数在棉铃生长45～50d之间达到最佳值；马克隆值在棉铃生长50～55d之间达到最佳值；成熟度在棉铃生长55～65d之间达到最佳值；上半均长在棉铃生长45～50d之间达到最佳值；整齐度在棉铃生长50...     

中国低酚棉品种资源群体特点及特异种质筛选

对１４５个国内外不同来源的低酚棉品种（系）的研究表明，中国低酚棉品种资源群体的基本特点是，皮棉产量的变异潜力较大；铃重、衣分、子指、衣指变异度较小，纤维品质性状的变异率表现相似。多数品种（系）的衣分偏低，子指较大，纤维强度低，细度中等，但纤维较长且整齐度好。在产量或品质性状方面，该资源群体含有一些特异种质；国内育成品种（系）在衣分、细度上可更好地提供优异的基因资源，而国外品种（系）在铃重，衣指，纤     

低酚棉种质资源的研究

1988～1990年在保定地区自然条件下。对145个国内外不同来源的低酚棉品种(系)的生育特性、产量表现和纤维品质进行了研究。结果表明,多数品种的熟性差异不大,从播种到吐絮135～140天的品种占91.72％。产量性状中,铃重、衣分、子指和衣指的变异度较小,而子棉和皮棉产量的变异潜力较大。纤维品质性状的变异程度较产量性状小。国内品种与国外引进品种相比,具有较早熟、衣分高、子指小、产量高、纤维长、细度好的特点,而国外品种的棉铃大、纤维强度高。通过鉴定和筛选,获得了数十份具有丰产、大铃、高衣分、长纤维、高强度和细度好等不同种质特性的优异种质资源。     

棉铃对位叶C/N的变化及其与棉铃干物质积累和分配的关系

以产量差异显著的14个棉花品种为材料, 研究棉铃对位叶C/N的变化特征及其与棉铃干物质积累与分配的关系。结果表明, 棉铃对位叶C/N随铃龄的变化可用y=at²+bt+c拟合[ y为C/N, t为铃龄(d), a、b、c为常数], 其主要特征值(a、b、c和C/N最大值)与单铃干物重(即单个棉铃的铃壳、棉籽和纤维3部分干重之和)和铃重(即棉籽和纤维两部分干重之和)存在极显著相关关系, 而与衣分和铃壳率无显著相关关系。以a、b、c和C/N最大值为变量可将14个棉花品种聚类为Ⅰ(美棉33B等6个品种)、Ⅱ(科棉1号等6个品种)和Ⅲ(中棉所35和中棉所38) 3个类群, 三者棉铃对位叶C/N及单铃干物重的变化特征差异显著, 其中类群Ⅲ铃龄10~17 d期间的棉铃对位叶C/N显著高于类群Ⅰ和类群Ⅱ, 铃龄24 d之后仍保持在2.5左右, 整个铃期内变幅最大, 平均值最高, 其单铃干物重快速增长期最长, 平均增长速率最小, 最终单铃干物重和铃重均最大, 但3个类群棉花棉铃干物质在棉铃各部分分配率的动态变化无明显差异, 最终衣分和皮棉产量与棉铃对位叶C/N变化特性无明显相关性。棉铃对位叶C/N变化的基因型差异显著, 棉铃对位叶C/N在铃龄10~17 d期间高、铃龄24 d之后仍维持在相对较高的水平, 有利于棉铃干物质的积累。     

基于吸收光合有效辐射和光合有效辐射截获量监测棉花生长状况

 通过光量子传感器,获取了2个棉花品种不同种植密度冠层6个关键生育时期的光合有效辐射（PAR）,分析了吸收光合有效辐射（APAR）和光合有效辐射截获量（FAPAR）与棉花冠层生长特征的关系。结果表明;棉花开花期和花铃期,为APAR与FAPAR高值期,盛铃期和盛铃末期下降,吐絮期为低值期;利用多元统计分析技术,分别建立了棉花APAR、FAPAR与棉花冠层叶面积指数、覆盖度、地上鲜生物量和地上净初级生产力的相关关系模型。采用APAR与覆盖度,FAPAR与叶面积指数相关性最高的模型方程,分别估算棉花覆盖度和叶面积指数,实测值与估测值之间呈极显著的线性相关关系,估算精度分别为99.1%和99.5%。     

Effect of Boll Age and Harvesting Period on Fiber Properties of Egyptian and Upland Cotton Cultivars

The physical properties of cotton fibers for the successive age of development were studied in three different periods. Three cultivars of Egyptian and Upland cottons; Giza 75, McNair 220 and Tamcot H. 37 , were planted at Fayoum Experiment Farm, Faculty of Agriculture in 1984 season. Fiber properties were studied on samples obtained from five successive stages of boll development in three different periods. Data obtained revealed that fibers from both Egyptian and Upland cultivars showed substantial increment in micronaire reading up to 42 days after flowering. Micronaire reading showed a trend similar to fiber maturity percentage in studied cultivars.
Within each period, fibers tended to be stronger, more extensible, tougher and have higher stiffness with the increase in boll age. The rate of increment in the successive boll ages for fiber strength and elongation characters were markedly higher in the Egyptian cultivar than the American upland cultivars, especially in the younger boll ages. Fiber length was slightly affected by the environment growth conditions. However, the increase in fiber length was progressive from the age of 21 days up to the age of 35 days.     

Cotton yield and fiber quality affected by row spacing and shading at different growth stages

Carbohydrate production and reproductive structure development in cotton (Gossypium hirsutum) depends on light availability, a determinant of cotton yield. Light availability is decreased by cloud cover or self-shading when cotton plants are grown in dense populations. The objective of this study was to evaluate the effects of shading during cotton growth and its interactions with plant row spacings on yield and fiber quality. Three independent experiments were conducted as follows: in Paranapanema (23°39′S; 48°58′W), cotton was planted in November in row spacings of 0.45, 0.75 and 0.96 m; in Primavera do Leste (15°33′S; 54°11′W), planting was in January with at row spacings of 0.45 and 0.76 m; and in Chapadão do Céu (18°38′S; 52°40′W), cotton was planted in February in rows spaced at 0.45 and 0.90 m. Plants were exposed to shading during the phenological stages B1 (floral bud), F1 (early flowering), PF (peak flowering) and 3OB (fruit maturity). In addition, there was one treatment without shade. There were no interactions of crop spacing with shading. Increasing plant population and shading both decreased net photosynthetic rate. The number of bolls m⁻² increased with higher plant populations only when planting was delayed, and were not affected by shading. When cotton was planted in November and January, higher yields were obtained at 0.75/0.76 m, but when planting was delayed to February, 0.45 m resulted in higher yields with no effect on fiber quality. Shading for eight or ten days decreases boll weight and yields, but do not affect fiber quality. Cotton yield is the most decreased when shading occurs during flowering. These results may be used to build management strategies to minimize shading effects by adjusting cotton sowing time and plant density, by selecting cultivars with increased shade tolerance and by choosing an adequate irrigation period to improve yield.     

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。     

海岛棉品系对脱叶剂喷施时间及频次的响应研究

为明确脱叶剂喷施时间、频次对不同海岛棉品系脱叶、吐絮、产量性状及纤维品质的影响，以品系ZX102和ZX113为试验材料，采用三因素完全随机试验，设置3个喷施时间，2种喷施频次，分析不同海岛棉品系对不同处理的响应。结果表明：使用脱叶剂能明显提高脱叶率，吐絮率为40%和50%下两品系药后15 d左右时脱叶率已达90%且显著高于清水对照(P<0.05)；吐絮率40%和50%下使用脱叶剂使两品系马克隆值、上半部平均长度、比强度有所降低，表现为：CK>T₂>T₁，其中40%时T₁处理的马克隆值显著低于CK(P<0.05)，不同处理下两品系铃重和籽指表现为：CK>T₂>T₁，其中40%时T₁处理的铃重显著低于CK(P<0.05)。在海岛棉机械采收实践中，为保证产量和纤维品质，当田间吐絮率50%时可采用T₂喷施方式来实现。     

棉铃发育不同时期的质量变化研究

为探索棉铃发育过程中重量及品质的变化情况,通过挂牌选取不同时期棉铃进行测定分析。结果发现：在常规种植方式下,棉花上部（7台以上）、中部（4~6台）和下部（1~3台）果枝铃重有所差异,中部铃重最高,下部次之,上部最低,最大差值可达1.6 g;棉铃发育上,花后40~50天籽棉、铃壳、皮棉重量增加最快,且均在花后70天最重,而衣分则在花后55天最高;纤维品质指标中除了短纤维率呈不断下降趋势,花后45~55天下降最大,其余指标整体呈随生育进程增加而增加趋势,但长度、整齐度、断裂伸长率分别在花后65、70、60天出现最高值并有下降趋势。综上所述,棉铃发育并不是越长越好,花后超过70天,棉花重量、衣分、长度、强度、整齐度等多项指标都会降低,不利于棉花质量提升。     

短季棉与中熟棉生理特性的比较研究

短季棉(Gossypium hirsutum L．)与中熟棉生理特性的比较研究结果表明,蕾期～盛花期,短季棉功能叶中SOD活性、叶绿素、全氮、钾含量和比叶重显著高于中熟品种,其中尤以浙506最高,使MDA积累延缓和减少,促进提高光合作用强变;细胞间隙CO2浓度显著低于中熟棉;短季棉光合作用强度的高峰提前在初花期,至盛花期仍维持在较高水平,促进提早并增加光合产物的积累。始絮后,功能叶中MDA含量显著高于中熟棉,并伴随有叶绿素、全氮、钾含量的下降,叶片生理功能衰退较快。     

利用主基因+多基因混合遗传分析解析陆地棉铃重与铃壳率杂种优势的遗传基础

为明确棉花杂种F1铃重超亲优势的遗传基础,利用数量性状主基因+多基因混合遗传P1、P2、F1和F2群体联合分析方法,分析了铃重有超亲优势的3个组合L178×L029(Ⅰ)、L178×L057(Ⅱ)与L029×GP72(Ⅲ)的铃重与铃壳率。结果表明:3个组合F1铃重的超亲优势和铃壳率的负向中亲优势表现稳定。组合Ⅰ和ⅡF2群体的铃重与铃壳率呈极显著负相关。铃重和铃壳率均呈2对主基因+多基因遗传,但主基因作用方式在组合间有所不同。铃重超亲优势主要来自多基因显性效应,而组合Ⅲ的主基因显性×显性互作对铃重的超亲优势也有很大作用。组合Ⅰ和Ⅲ铃壳率的负向中亲优势主要来自于主基因显性效应,组合Ⅱ铃壳率的负向优势主要来自于多基因显性效应。因此,改良铃重和铃壳率时可通过轮回选择或修饰回交聚集增效基因来实现。     

棉铃发育过程中不同组织IAA含量变化特点

为了解IAA与棉纤维品质形成间的关系及棉铃各部位IAA积累转运特点,本研究分析了棉铃各部分在发育过程中IAA含量的变化特点。通过选择陆地棉标准系TM-1、长纤维种质‘母35’和短纤维种质‘208’3个纤维长度差异较大的陆地棉材料,利用酶联免疫法对浙江杭州、海南三亚两地田间试验的各材料不同发育阶段的棉仁、棉籽壳、棉纤维、棉铃壳进行了IAA含量的测定。结果表明,不同参试材料的棉仁IAA含量存在明显差异,棉籽壳、棉纤维与棉铃壳的IAA含量峰值出现时间晚于棉仁,棉铃各个组织IAA含量具有随棉铃组织从内向外逐渐降低的趋势。研究表明,IAA可能是棉纤维发育的正效应因子,且棉铃发育过程中IAA可能呈初期在棉仁富集、随发育进程沿棉铃组织由内向外运输的规律。