温度对棉纤维超分子结构的影响

全铃期日均温19.5℃和夜均温17.0℃以上时α角随铃龄增大不断宽化(变大),低于该范围时α角随纤维发育不断变小(优化).角和ψ角随纤维发育不断优化(变小),不同处理相同铃龄随温度降低ψ角与ψ角值有变大趋势.α、ψ及ψ角值与铃龄呈曲线关系,且相关显著.随纤维发育横向晶粒尺寸逐渐增大,相同铃龄随温度下降晶粒尺寸值降低,横向晶粒尺寸值与铃龄及全铃期日均温呈曲线关系,且相关显著.     

温度对棉纤维品质性状的影响

随温度降低纤维伸长最大值降低,伸长期延长;夜间温度对纤维伸长的影响大于日均温。纤维断裂比强度随铃龄增大而升高;相同铃龄随温度下降断裂比强度降低。随纤维发育,纤维成熟度升高;随温度降低,成熟度随铃龄增大增幅降低,相同铃龄随温度下降成熟度值呈下降趋势。细度随纤维发育逐渐减小,全铃期夜均温１６．７℃和≥１５℃有效积温１１４２．９℃是细度变化临界点,低于该温度时细度随纤维发育降低缓慢;相同铃龄随温度下降呈升高趋势。     

氮素调控棉花纤维蔗糖代谢及纤维比强度的生理机制

以棉纤维比强度高(科棉1号,平均比强度为35 cN tex^-1)和中等(美棉33B,平均比强度为32 cN tex^-1)的2个基因型为材料,于2005年在江苏省农业科学院(长江流域下游棉区)和江苏省邳州县宿羊山镇(黄河流域黄淮棉区)设置氮素水平(零氮为0 kg hm^-2,适氮为240 kg hm^-2,高氮为480 kg hm^-2)试验,研究氮素调控棉纤维蔗糖代谢及纤维比强度的生理机制。结果表明,棉铃对位叶氮浓度随铃龄变化的趋势符合幂函数曲线[ , YN为棉铃对位叶氮浓度(%),t为铃龄(d),a、b为参数]。高氮水平下的a值显著增加,导致铃龄24 d前纤维中蔗糖代谢相关酶(蔗糖酶、蔗糖合成酶和磷酸蔗糖合成酶)活性和蔗糖转化量、纤维素最大累积速率以及铃龄24 d纤维比强度降低;零氮水平下的b值显著增加,与铃龄24 d后纤维蔗糖代谢相关酶活性和蔗糖含量峰值降低、纤维素快速累积持续期缩短以及铃龄24 d后纤维比强度增幅减小的关系密切。上述变化特征在品种间一致,是棉纤维发育对棉铃对位叶氮浓度做出的重要生理响应,进而导致高氮、零氮水平下的成熟纤维比强度显著降低。铃龄24 d是氮素调控棉纤维蔗糖代谢及纤维比强度的转折期,该时期的棉铃对位叶氮浓度分别为3.15% (南京)、2.75% (徐州)时有利于高强纤维的形成。     

低温条件下外源物质对棉纤维比强度的影响

研究低温条件下外源物质对棉花纤维比强度的影响。结果表明:在低温条件下,花后15d3、0 d外施C N BA均能提高棉花铃重和衣分,且以花后30 d效果最好。花后30 d外施BA可增加铃重,但效果远低于外施C N BA;花后15 d外施BA对衣分的效果与C N BA大致相当。外施C N、C N BA、BA均有利于优化棉纤维的螺旋角(φ)和取向分布角(ψ),提高纤维比强度,且花后15 d、30 d均以外施BA效果最佳。     

温度与棉株生理年龄的协同效应对棉纤维发育的影响

通过设置播期试验,使位于棉株不同果枝果节部位棉铃的纤维加厚发育期（铃龄25~50 d）处于不同温度条件下,研究温度与棉株生理年龄对棉纤维加厚发育及纤维比强度的影响,结果表明,温度与棉株生理年龄的影响存在互作效应,铃龄25~50 d日均温26℃左右时,棉株中部（7~9果枝）铃纤维蔗糖合成酶活性最高,β-1,3-葡聚糖酶活性最     

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。     

铃期温度对不同棉花品种棉铃发育过程及纤维比强度的影响

通过设置不同播期来营造不同的温度环境,研究不同温度条件下棉铃及纤维发育特点,以及温度对纤维比强度的影响机制。结果表明:随着播期的推迟,铃期日均温的降低,棉铃的体积增大幅度依次降低。棉铃干物质达到最大积累速率的时间提前,且快增期持续的时间缩短。纤维干物质达到最大积累速率的时间推迟,最大积累速率逐渐减小。随着铃期日均温的降低,吲哚乙酸氧化酶(IAAO)活性峰值大小表现出下降趋势。铃期影响纤维比强度的主要温度因子为日均温和日最高温。     

两个棉花品种纤维发育关键酶活性变化特征及其与纤维比强度的关系

选择棉纤维比强度差异明显的2个品种,研究了棉纤维发育关键酶(蔗糖合成酶和β-1,3-葡聚糖酶)活性的变化特征及其与纤维比强度的关系。结果表明,棉纤维发育过程中蔗糖合酶、β-1,3-葡聚糖酶活性变化特征在生化和mRNA转录水平上均存在明显的差异,影响纤维素的沉积特性及纤维比强度。高强纤维品种(科棉1号,平均比强度为35 cN·tex-1)的蔗糖合酶和β-1,3-葡聚糖酶活性及其基因表达量和维持高表达时间均高于低强纤维品种(德夏棉1号,平均比强度为26 cN·tex-1)。其中,高强纤维品种蔗糖合酶的基因表达量铃龄25 d时明显高于低强纤维品种,而β-1,3-葡聚糖酶的基因表达量则在铃龄10~25 d高于低强纤维品种。在纤维素形成过程中,高强纤维品种的纤维素累积平缓且纤维素累积持续期长于低强纤维品种,品种间差异程度受棉株果枝部位影响。在棉纤维发育过程中,Expansin、β-1,4-葡聚糖酶的基因表达量随铃龄的增加呈下降趋势(铃龄20 d时表达量显著下降),这与棉纤维形成过程(铃龄25 d前伸长较快,随后趋于停止)一致,且高强纤维品种维持高表达时间长与其纤维伸长期较长相吻合。     

棉花季节桃加厚发育生理特性的差异及与纤维比强度的关系

选用3类棉纤维比强度差异明显的4个棉花品种, 研究棉花伏前桃、伏桃、早秋桃和晚秋桃纤维加厚发育过程中主要生理特征的差异及与纤维比强度的关系。结果表明, 棉花季节桃纤维加厚发育过程中物质转化特征和相关酶活性存在较大差异, 最终导致纤维比强度差异的形成, 且季节桃间的差异在各类品种内表现一致。伏前桃和伏桃纤维加厚发育处于较为适宜的温度条件(铃龄10~50 d日均温26.0~28.5℃)和棉株生理年龄(3~9果枝)下, 纤维素合成相关酶活性越高, 相关物质转化越多, 纤维素快增持续期长, 纤维素累积速率平缓, 越利于高强纤维的形成。早秋桃纤维发育后期温度条件较伏前桃差且棉株开始衰老, 但其纤维合成相关物质转化率高, 纤维素累积特征优于伏前桃, 最终纤维强度高于伏前桃; 随着铃龄10~50 d日均温降至20℃以下和棉株进一步的衰老(16果枝以上), 晚秋桃纤维素快速累积期延长, 相关物质转化率降低, 纤维累积速率过慢, 纤维细胞发育迟缓, 造成最终纤维比强度较低。     

不同温度下外施6-BA和ABA对棉花(Gossypium hirsutum L.)产量和纤维品质的影响

以棉纤维比强度高的科棉1号、比强度中等的美棉33B 2个品种为材料,于2006-2007年在江苏南京设置大田分期播种试验,使棉铃发育处于不同温度条件,于棉株7～9果枝第1、2果节棉铃开花时喷施6-苄基腺嘌呤(6BA)和脱落酸(ABA),研究不同的铃期日均最低气温条件下6-BA和ABA对棉花产量和纤维品质的影响。结果表明:由晚播造成的低温降低了棉花产量及纤维品质。外施6-BA、ABA对棉株中部果枝铃铃重和纤维品质影响最大。正常播期下,外施6-BA可增加中部果枝棉铃铃重,外施ABA降低铃重,但二者对其纤维品质影响较小;迟播时,外施6-BA可提高中部果枝棉铃铃重,ABA处理的作用则相反,二者均可提高纤维长度和比强度、优化麦克隆值。不同的温度条件下,外施6-BA均提高了单株铃数、单株平均铃重和皮棉产量,外施ABA则降低了棉花单株铃数和产量。外施6-BA和ABA对高强纤维品种产量和纤维品质的影响较中强纤维品种更为明显。低温下,在棉铃发育初期喷施6-BA对改善棉纤维品质的效果最好。     

中国棉花纤维品质检验和评价的研究进展

 在综述国内外棉花纤维主要品质指标研究进展和棉花纤维品质评价方法的基础上,比较并论述了棉花色特征指标如明度指标光反射率（Rd）和饱和度指示纤维黄度（+b）和传统棉花纤维品质指标如目测等级、长度、强度和细度的测定与应用,以及生态和气候类型对棉花纤维品质的影响等方面的研究进展。分析了棉花纤维品质指标与棉花色特征指标的关系。综述了在棉花质量标准革新与国际化背景下开展棉花色特征质量评价体系研究的重要性及色特征研究的发展前景。展望在构建棉花色特征气象生态模型基础上建立中国棉花分类分级系统的必要性,提出了将生态模型与GIS进行结合,对棉花纤维品质指标、生态指标和棉花纤维色特征的空间地域分异评价与预测。     

转基因抗虫棉sGK9708与不同类型品种杂种的遗传及优势分析

利用转基因抗虫棉sGK9708与7个常规棉、7个优质棉、8个转Bt基因抗虫棉和6个彩色棉品系分别配制杂交组合,对其性状的遗传效应和杂种优势进行了比较分析。结果表明:(1)常规棉、优质棉和转基因抗虫棉类型的子棉产量以显性效应为主,加性效应也起较大作用,纤维品质性状的遗传变异主要来自于加性效应。(2)彩色棉类型的子棉产量性状以加性效应起主导作用,纤维品质等性状的遗传变异受显性和加性效应共同控制。(3)转基因抗虫棉类型的衣分和铃重具有极显著的显性效应,常规棉类型以加性效应为主导,优质棉和彩色棉类型由加性和显性效应共同决定。(4)彩色棉类型的子棉产量性状具有负向群体超亲优势,纤维长度和强度具有一定的正向群体超亲优势。     

棕色棉纤维发育过程中碳水化合物和色素的变化特征

 以深棕色棉、棕色棉、浅棕色棉和白色棉（对照）为材料,研究了纤维发育过程中碳水化合物和色素的变化特征。结果表明,在开花当天至开花后10 d,白色棉纤维中的可溶性总糖和蔗糖含量最高;其次为浅棕色棉,棕色棉和深棕色棉含量较低且接近;从开花后15 d至纤维成熟期棕色棉和白色棉纤维中总糖和蔗糖含量差异不大。整个纤维发育期内果糖含量一直呈下降趋势,且棕色棉和白色棉差异不明显。从开花当天至纤维成熟时,纤维中的色素含量从高到低依次为：深棕色棉>棕色棉>浅棕色棉>白色棉,说明棕色棉纤维因色素的大量积累将消耗部分碳水化合物。     

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.     

Effects of fiber wax and cellulose content on colored cotton fiber quality

Forty-eight colored cotton lines and hybrids were studied on the wax, cellulose content and fiber quality. The result were as follow: The wax content of green cotton was five to eight times greater than that of white cotton. As for the brown cotton lines, the darker the brown fiber color, the greater the content of the fiber wax. The wax content of dark brown cotton was two times greater than that of white cotton. However, the content of the cellulose of white cotton was the greatest, next was that of the brown cotton, and the content of the cellulose of green fiber was the lowest. There were differences in fiber length, fiber strength, and fiber uniformity, not only among different varieties with the same color fiber, but also among different coloring types. The content of cellulose had a significantly negative correlation with the content of wax and fiber elongation, but significantly positive correlations between the content of cellulose and fiber length, fiber strength, fiber fineness, lint index, boll weight, and fiber uniformity were observed in the color cotton lines used in this experiment. The study on wax and cellulose contents will give constructive advice for the breeding and molecular research of the colored cotton, and help increasing the color stability of the fiber and its textiles.     

北疆棉区打顶调控棉纤维生态位适宜度的研究

以北疆高产棉田棉纤维作为研究对象,引入生态位适宜度理论,对三个打顶次数不同的处理的棉花群体棉纤维生态位适宜度进行分析研究,结果表明:用生态位适宜度来评价棉纤维品质是切实可行的,三个打顶处理中7月10日和7月25日打顶棉株棉纤维生态位适宜度均为中部最高,并且随着棉花群体打顶次数的增加,其下部棉纤维生态位适宜度较上部有逐渐增高的趋势,与一次打顶相比较,其二、三次打顶棉株上、下部棉纤维生态位适宜度均升高。二、三次打顶处理中的6月25日打顶棉株棉纤维生态位适宜度最大值所在部位上移至棉株上部。     

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。     

北疆棉区打顶调控棉纤维生态位适宜度研究

以北疆高产棉田棉纤维作为研究对象,引入生态位适宜度理论,对三个打顶次数不同的处理的棉花群体棉纤维生态位适宜度进行分析研究,结果表明：用生态位适宜度来评价棉纤维品质是切实可行的,三个打顶处理中7月10日和7月25日打顶棉株棉纤维生态位适宜度均为中部最高,并且随着棉花群体打顶次数的增加,其下部棉纤维生态位适宜度较上部有逐渐增高的趋势,与一次打顶相比较,其二、三次打顶棉株上、下部棉纤维生态位适宜度均升高。二、三次打顶处理中的6月25日打顶棉株棉纤维生态位适宜度最大值所在部位上移至棉株上部。     

近红外光谱技术在棉纤维品质检测和产地溯源中的研究进展

棉花纤维品质的检测和产地溯源是下游纺织品质量和产量的重要组成部分,也是保护中国棉纺织品消费者的利益和应对贸易壁垒的有效手段。近红外光谱(near infrared spectroscopy,NIRS)技术因其操作简便,成本低,无污染等优势在各个领域得到广泛的应用,是用于棉纺织纤维检测的有效方法。为了快速分析棉纤维的品质和产地来源,介绍了近红外光谱技术分析的原理和过程,阐述了近红外光谱分析技术在棉花纤维品质检测和产地溯源的国内外研究现状,分析了近红外光谱技术应用于棉纤维品质检测和产地溯源的优势和需要解决的问题,展望了近红外光谱技术在棉花纤维品质检测和产地溯源中的发展趋势。     

新疆棉花与国外典型主产区棉花间差异分析与对策研究

通过新疆棉花与国外典型主产区棉花的对比分析，明确了新疆棉花内在品质与世界公认的优质棉（美国SJV和澳大利亚棉花）相比有明显差距，但与世界其它地区的优质棉相比，互有优、缺点，品质总体属中等略偏上，具体表现为：新疆棉花纤维较长、强力尚可和马克隆值较高。另外新疆棉花存在异性纤维污染、纤维类型单一、机采棉纤维长度短、杂质高、供给成本高、供给效益和效率低，以及各品质指标间有待进一步优化等问题，为此应加强不同纤维类型优质棉花品种选育、优化棉花品种种植区域布局、防止异性纤维污染、构建棉花种植生产管理规模化与标准化模式，推广应用轻简化栽培技术等关键措施，从而从根本上提高新疆棉花市场竞争力。