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。     

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。     

不同天然彩色棉纤维品质和纤维超微结构的差异

对不同品种彩色棉纤维品质、纤维素含量、蜡质含量研究结果表明,纤维素含量越高、蜡质含量越少,纤维品质越好;同时电镜检测结果发现,棕色棉和绿色棉纤维中色素分布位置具有较明显差异,细胞中色素含量越少,纤维品质越好。从总体材料来看,绿色棉纤维品质总体最差,个别经过改良的棕色棉纤维品质已经达到甚至超过对照白棉;棕色棉纤维品质可能和其色泽深度有关系,颜色越浅纤维品质越好,这可能是因为与白色棉杂交改良的结果。     

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。     

两个不同类型彩色棉品种纤维发育的生理特征

选择天然棕色棉品种湘彩棉2号和绿色棉品种皖棉39,研究其纤维发育相关生理特征。结果表明,与常规白色陆地棉苏棉9号(对照)相比,湘彩棉2号和皖棉39纤维中纤维素含量较低,并且纤维中纤维素积累随花后天数增加的S型曲线符合Richards方程,拟合系数达0.999以上,其纤维素积累最大值、累积速率参数、最大增长速率明显低于对照普通白棉,且绿色棉又低于棕色棉。天然彩色棉叶片中SPAD值、可溶性糖含量、蔗糖转化酶活性,铃壳和纤维中腺苷三磷酸(ATP)酶活性、蔗糖合酶(SS)活性和尿苷二磷酸葡萄糖(UDPG)焦磷酸化酶活性低于普通白棉,导致彩色棉纤维发育过程中无法获得充足的养分,最终影响其纤维品质。这也解释了彩色棉Richards方程模拟纤维素积累速率较慢的结果。相关分析进一步表明,彩色棉开花后40 d纤维中SS活性、UDPG焦磷酸化酶活性和GA₃含量与成熟期纤维成熟度、纤维比强度均呈显著线性正相关关系(r＝0.884^*, r＝0.895^*, r＝0.914^*, r＝0.935^*, r＝0990^*, r＝0.988^*),说明天然彩色棉纤维中代谢物质和关键酶活性低,影响了其最终纤维品质。     

玉米花粒期不同阶段遮光对籽粒品质的影响

选用高淀粉玉米费玉3号和普通玉米泰玉2号,大田条件下分别于花粒前期（授粉后1~14 d）,中期（15~28 d）和后期（29~42 d）遮光（透光率45%）处理,研究了对籽粒品质和籽粒中蛋白质、淀粉合成关键酶活性的影响,以及影响品质的关键时期。结果表明,花粒期遮光显著降低了籽粒产量、容重、淀粉直/支比、淀粉及其组分含量,遮光后淀粉RVA谱特征值峰值黏度（PV）、热浆黏度（HV）及崩解值（BD）下降,而籽粒含水率、粗蛋白及其各组分含量、谷/醇比、粗脂肪含量、亚油酸含量、亚麻酸含量、亚油酸/亚麻酸比值以及不饱和脂肪酸含量均升高;遮光显著降低了籽粒蛋白质和淀粉合成关键酶活性,腺苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶（ADPGPPase）、尿苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶（UDPGPPase）、淀粉合酶（SSS）、束缚态淀粉合酶（GBSS）活性与籽粒淀粉含量、容重、峰值黏度和崩解值呈显著正相关,谷氨酰胺合酶（GS）和谷氨酸合酶（GOGAT）活性与蛋白质含量和谷/醇比也呈显著正相关。不同时期遮光对两品种玉米品质性状的影响基本一致,前期遮光处理对籽粒商品品质(容重,含水率)影响大,而中期遮光对籽粒营养品质影响大。可见花粒中前期的光照强度对籽粒品质形成具有关键作用,后期光强对其影响较小。     

天然彩色棉纤维色素成分的研究

植物非光合色素主要由类黄酮和类胡萝卜素组成,但彩色棉纤维中色素种类及其结构尚不清楚。经测定,棕色棉（X008）、绿色棉（S029）和白色棉（徐州142）成熟纤维中总黄酮含量分别为4.424 mg/g、3.846 mg/g和0.375 mg/g,没有检测到类胡萝卜素。通过盐酸-镁粉反应、四氢硼钠还原反应、碱反应、醋酸铅反应、氯化铁反应和紫外光     

植物生长调节剂对彩色棉胚珠离体培养纤维发育的影响

天然彩色棉是理想的绿色、环保、健康纺织原料。本研究以棕1-61、RT白絮、绿棉CC28为材料,采取不同浓度的植物生长调节剂处理胚珠,在离体培养30 d后观察纤维显色状况,测量纤维长度并称取胚珠鲜重、纤维干重和胚珠干重。采用新复极差法进行多重比较。结果表明,水杨羟基肟酸和氟啶酮处理下,棕色棉和绿色棉纤维颜色均变淡,且浓度越高颜色越浅;添加低浓度尿素、氯霉素和芸薹素唑可以使棕色棉显色明显,但对绿色棉纤维色泽显现影响不大;添加氯化钴后,棕色棉纤维色泽变淡,而对绿色棉纤维色泽影响不大;另外氯化钴还抑制愈伤组织的生成;添加苯丙氨酸解氨酶抑制剂或4CL抑制剂后棕色棉和绿色棉纤维颜色变浅,浓度越高,颜色越淡;水杨羟基肟酸、芸薹素唑、氟啶酮、氯化钴、苯丙氨酸解氨酶抑制剂或4-香豆酸辅酶A连接酶(4CL)抑制剂的添加均导致纤维长度、胚珠鲜重、纤维干重和胚珠干重等降低。本文筛选出参与调控彩色棉纤维发育和色素合成的植物生长调节剂,为彩色棉纤维色泽改良提供一定的理论基础。     

彩色棉品质性状的遗传效应研究

本研究选用了5个产量、品质性状差异较大的彩色棉品种以及1个白絮棉品种,采用不完全双列杂交交配设计(6×5/2)产生杂交一代15个组合以及6个自交亲本,考查了籽棉产量、皮棉产量和5个纤维品质性状,采用加性－显性遗传模型和统计分析方法(朱军,1997)分析了以上资料。结果表明：彩色棉纤维长度以基因的加性效应为主,纤维强度、整齐度、伸长率和细度的显性方差与加性方差相当。彩色棉品质性状的狭义遗传率变幅为9.58%(伸长率)~87.01%(纤维长度)。紫絮棉和彩8在纤维长度、强度以及伸长率上都具有正的GCA效应,以它们作亲本可以明显改善后代的纤维品质,是彩色棉品质育种的有效亲本,对优质白棉的利用则会大大改善杂交彩色棉的产量和品质。组合紫絮棉×彩9-1、红叶棕絮×彩8、红叶棕絮×白棉、彩8×彩9-1、彩8×白棉等5个组合在品质上具有较强的SCA效应。上述亲本和组合在彩色棉育种以及杂交棉选育中可以有目的地加以利用。彩色棉与白色棉杂交后代的纤维强度具强的杂种优势,甚至有的组合超过纤维强度好的白色棉亲本。     

穗肥氮素用量与结实期遮光复合作用对常规粳稻品质的影响

氮素穗肥用量和结实期遮光可通过影响叶片光合和植株氮营养状况对水稻籽粒碳氮代谢能力产生调节作用,从而形成不同特征的稻米品质。为探明氮素穗肥用量与结实期遮光复合作用对常规粳稻品质的影响,于2019—2020年以生育期相近的常规粳稻淮稻5号、南粳9108和扬农香28为材料,设置40.5 kg hm–2 (N1)、81.0 kg hm–2 (N2)、121.5 kg hm–2 (N3)3个氮素穗肥用量处理,并于抽穗至成熟期采用人工遮阴方式控制水稻冠层光照,包括100%自然光照(S0)和50%自然光照(S50)处理,研究了结实期不同光氮处理组合对稻米品质的影响效应。结果表明:糙米率、精米率、整精米率在S0条件下随氮素穗肥用量的增加呈先升后降趋势,在S50条件下呈下降趋势,其中S0N2处理的整精米率最高,加工品质较好;垩白粒率和垩白度均呈S50N3> S50N2> S50N1> S0N3> S0N2> S0N1的趋势,且穗肥氮素用量的增加和结实期遮光对稻米提高垩白粒率和垩白度具有累加作用。穗肥氮素用量增加和结实期遮光均降低直链淀粉含量和胶稠度,提高蛋白质含量,其中谷蛋...     

天然棕色棉纤维色彩遗传特性的定量分析

摘 要：将深棕色棉品种与白色棉杂交,观察F1代和自交F2代棉纤维的颜色表现,并且测定了各世代植株棉纤维中的色素含量。杂交F1代棉纤维的颜色介于两亲本之间,自交F2代可以分为三类：深棕色类型、中棕色类型和白色,F2代深棕色类型棉纤维的颜色和纤维中色素含量接近亲本棕色类型,F2代中棕色类型棉纤维的颜色和纤维中色素含量与F1代较一致,F2代三种类型经过卡平方检验符合1:2:1的比数(p >0.05),所以棉纤维棕色对白色为不完全显性遗传。本文还讨论了质量性状与“修饰基因”的关系。本试验有助于天然彩色棉的品种选育和新色彩品种的培养。     

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。     

缩节胺对高品质棉成铃与品质的影响

试验设置高控、适控处理,以不控为对照,研究缩节胺对高品质棉成铃与品质的影响。结果表明:①高控8月11日以后成铃率比适控和不控分别减少3.8和7.8个百分点,不控7月20日以前成铃率比高控和适控分别减少5.1和6.6个百分点。②适控全生育期平均铃重比高控和不控分别提高8.28%和8.06%,壳铃比高控分别比适控和不控提高6.67%和9.22%。③高控单铃种子数比适控和不控分别减少5.32粒和3.84粒,单铃不孕子数分别提高3.55粒和3.16粒。④高控、适控和不控衣分分别为37.20%、38.75%和40.25%。子指分别为13.34 g、12.48 g和11.49 g。⑤棉纤维长度、整齐度处理间影响较小,高控有降低棉纤维的比强度提高麦克隆值的趋势,差异不显著。     

铃期对晋南早熟棉纤维品质的影响

为探索晋南早熟棉铃期对纤维品质的影响,给优质早熟棉品种的选育提供理论支持和重要依据,初步分析了‘中棉所50 号’和‘晋棉57 号’的铃期长短对纤维品质各指标的影响,结果表明：‘中棉所50 号’在铃龄为73 天时棉纤维长度最长（为29.01 mm）,纤维整齐度指数最高（为84.60%）,比强度最高（为28.7 cN/tex）。‘晋棉57 号’在铃龄为79 天时棉纤维长度最长（为28.75 mm）,纤维整齐度指数最高（为84.40%）,比强度与73 天铃龄的数值（28.9 cN/tex）相当,为28.8 cN/tex。总体而言,早熟棉的纤维长度、整齐度、比强度和马克隆值均随铃期的缩短而基本呈下降趋势,而伸长率随铃期的缩短而大体呈升高的趋势。其中铃期对比强度和马克隆值的影响最大。     

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。     

陆地棉有色纤维基因遗传及其对产量和品质的影响

用５个不同来源的有色纤维陆地棉材料（３个棕色棉、２个绿色棉）与２个白色棉配制１０个杂交组合,分析其后代的纤维颜色遗传情况。试验表明,陆地棉有色纤维性状受不完全显性单基因控制。同时采用经测验具有良好等基因性的两对近等基因系,研究有色纤维基因对产量、品质等共１５个性状的影响。结果表明,有色纤维基因对皮棉产量、衣分、纤维长度、比强度、麦克隆值、抗病性有负效应,对子指有正效应,影响程度与遗传背景有关,对子棉产量、铃重、单株成铃、株高、果枝数等性状无明显不良反映。但结合有效选择,通过杂交、回交等方法对原有色棉亲本的产量、品质性状可有一定程度的改良     

温光气象因子影响棉铃产量和纤维品质性状的相关效应研究

 通过播期设置营造着果点棉铃差异性或相近性温光条件下完成棉铃发育过程,研究温度及光照两个气象因子对棉铃产量及纤维品质性状的影响。结果表明,不同温光条件各着果点棉铃的产量与品质性状差异达到极显著和显著水平,变异单铃纤维重>单铃子棉重>单铃生物量>衣分,比强度>伸长率>麦克隆值>纤维长度>整齐度;各着果点上不同开花期单铃纤维重极显著差异趋势一致,其它性状差异趋势不尽一致。依据温光气象因子与产量和品质性状的正相关,建立逐步回归分析动态模型分析铃期更具重要的影响因子,相对单铃总生物量6.0～7.0 g和单铃子棉重4.8～5.4 g的≥15℃有效积温范围为408.90～764.77℃和471.12～729.74℃,相对单铃纤维重1.8～2.3 g、麦克隆值3.5～4.9、纤维长度27～31 mm的平均日最低温度范围为15.46～26.33℃、13.1～23.6℃、15.9～26.6℃,相对纤维比强度值24.0～26.0 cN·tex^-1的日均温为21.2～23.7℃,相对衣分40%～42%的有效太阳辐射总量范围为871.45～899.57 MJ·m^-2 。据此可分别推理出江淮生态棉区目标性状棉铃的临界开花日。