棉花根系生长分布及生理特性的研究进展

 棉花根系的生长、分布和生理活性对棉花整体生长发育起着十分重要的作用,但是观测上的不便给研究带来一定困难,导致相关规律与机理的认识不及地上部深入。本文以近年研究报道为依据,对棉花根系研究方法、根系的生长、分布特征、影响因素及生理特性等进行了较为系统地阐述,并提出了今后棉花根系研究的重点问题。     

不同条件下‘施田补’对棉苗生物学性状的影响

为了明确在新疆的特殊气候条件下,在不同温度和土壤含水量施用‘施田补’对棉苗生物学性状的影响,采用盆栽试验,供试材料为‘新陆早44’。结果表明：在不同温度处理下,施用施田补温度低于15℃时明显抑制棉花发芽,20℃以上对棉苗生长发育有不同程度影响,温度高,影响小。在不同土壤含水量处理下,施药土壤含水量过高与过低都会抑制侧根的增加,而主根生长与侧根的变化趋势相反。     

不同肥力滨海盐土对棉花生长发育和生理特性的影响

以高肥力非盐土和高、低肥力滨海盐土盆栽棉花,研究了盐渍土肥力和盐分对棉花生长发育与生理特性的影响.结果表明,低肥力盐土种植的棉花,在出苗速率、株高增长、叶面积扩展、干物质积累、叶绿素含量和光合速率等方面显著低于高肥力非盐土(对照)的棉花,其中干物质积累和子棉产量分别比对照降低31.7%和20.7%;而低肥力盐土比高肥力盐土种植棉花的干物重和子棉产量则分别降低20.6%和11.8%,说明低肥力盐碱地棉花光合和产量的降低是养分缺乏和盐分胁迫的共同作用.降低土壤盐分含量,不断培肥地力是提高滨海盐渍土棉花产量的重要途径.     

钾对棉花生长发育生理特性以及产量品质的影响研究

棉花是喜钾作物。钾作为棉花生长发育必需的大量元素之一,对棉花的产量和品质均有重要的影响。参考相关的资料,此文综述了钾对棉花生长发育、生理特性以及产量品质影响的研究进展状况,并提出了一些在研究中有待进一步解决的问题。     

不同老化处理时间对棉花种子生理生化的影响

以鲁棉10号棉花种子为实验材料,用LH-80型人工老化箱处理棉花种子0(ck),2,4,6,8d和12d,测定其发芽指标(发芽率、发芽势和发芽指数)和生化指标(SOD、POD和MDA活性)以及相对电导率.结果表明:随着老化程度的加深,发芽指标均呈现下降趋势,与对照相比分别降低7.66％～30.00％、3.34％～28.00％和2.27％～14.82％.老化过程中,SOD和POD活性随着老化时间的延长总体均降低,而MDA活性和相对电导率随老化时间的延长总体逐渐升高.     

棉花根系分泌物对棉苗生长及生理活性的影响

 以中棉所35为材料,研究了棉花根系分泌物水收集液对棉苗生长及生理活性影响。实验结果表明：根系分泌物低浓度时对棉花种子萌发,棉花幼苗植株的根长、株高、地下部分鲜重及地上部分鲜重有促进作用,而高浓度时有抑制作用;不同浓度的根系分泌物均有使棉苗根系活力减弱、叶绿素含量降低的趋势;根系分泌物低浓度时能促进酶SOD活性。     

超干贮藏对棉花种子活力及生理特性的影响

用氧化钙超干燥使棉花(中棉所12)种子含水量降至2.8%。超干贮藏后,由于硬实率明显提高,直接发芽测定结果表明,超干种子的发芽力、活力低于常规贮藏种子;而破除种皮限制后,超干种子发芽力、活力高于常规贮藏种子。对生理指标的测定表明,超干种子的ABA含量明显低于常规贮藏种子,而脱氢酶、POD、SOD活性和GA1/3含量均高于常规贮藏种子。说明超干贮藏有利于棉花种子活力的长期保持,但发芽前需要破除种皮。缓湿处理可使棉花超干种子的发芽力、活力显著提高,相对电导率和ABA含量明显降低,对GA1/3和iPAs含量亦有明显的提高作用,而对脱氢酶、POD、SOD活性无明显影响。     

抗虫基因导入对棉花形态、产量性状及生理特性的影响

 从棉花形态性状、产量性状和生理特性三个方面较系统地研究了抗虫基因导入对棉花生长发育的影响。结果表明,转基因抗虫棉的单株结铃数、成铃率高于其受体品种;单株果枝数、单株果节数、铃重、衣分低于受体品种。还在棉花不同发育时期对其生理、生化特性进行了测定。 结果表明,在7月8日以前,转基因抗虫棉的光合强度和叶绿素含量低于其受体品种,从7月8日以后,转基因抗虫棉的光合强度和叶绿素含量高于其受体品种。研究还表明,转基因抗虫棉抗环境胁迫能力差,容易早衰。全生育期内,转基因抗虫棉MDA 含量均高于其相应的受体品种,SOD、POD 和CAT酶活性均比其受体品种低。     

植物低温保护剂对浸种棉苗生理生化及产量的影响

研究表明，浸种棉苗ＳＯＤ（超氧物歧化酶）、ＰＯＤ（过氧化物酶）、ＣＡＴ（过氧化氢酶）活性升高；ＭＤＡ（丙二醛）含量及电导率降低；Ｐｒｏ、可溶性总糖和叶绿素含量增加；根和叶ＴＴＣ（氯化三苯基四氮唑）还原率同步增大，电导率同步降低。田间试验结果在明，座桃率提高，霜前花增多，稳产高产优质。棉苗喷药可抵抗－２℃（５ｈ）～－３℃（３ｈ）～－４℃（３ｈ）～－５℃（１ｈ）长达１２小时不受冻害，这种抗寒力可保持１个月。     

氮素水平对棉花幼苗生长和光合特性的影响

为研究氮素水平对棉花幼苗生长和光合特性的影响,测定了营养液培养下棉苗的生长指标、叶绿素含量及光合作用参数等指标.结果表明:棉花幼苗地上部干重、叶绿素a+b、叶绿素a/b、净光合速率、气孔导度、蒸腾速率、PSⅡ的潜在活性、PSⅡ光化学最大效率均随氮浓度的增加呈先升高后降低趋势.棉花幼苗生长的最适宜氮浓度为4 mmol·L-1;随处理时间延长,处理间差异先增加后减少,处理第12天时,除根冠比外,各指标均与氮浓度极显著相关;气孔导度和净光合速率对氮素的响应最为灵敏;鲁棉研28各光合指标下降程度大于银瑞361和农大棉8号,3个品种对氮素敏感性依次为:鲁棉研28＞银瑞361＞农大棉8号.     

硅作用下镉对小麦幼苗生理生化指标的影响研究

为对镉污染区域的小麦增施硅肥提供理论依据,明确在添加不同浓度硅的作用下,镉对小麦生理生化各个指标的影响,通过采用水培试验方法,研究在不同加硅量作用下,镉对小麦幼苗叶绿素含量、抗氧化酶系统活性(SOD、POD、CAT)、脯氨酸含量、可溶性蛋?白含量以及MDA含量的影响。结果表明：在加硅量(30,60,90 mg/L)作用下,小麦幼苗的叶绿素a含量显著升高,分别为74.35%、100.00%和116.75%,叶绿素b分别升高了64.71%、48.53%和83.82%,可溶性蛋白质含量显著升高,分别为5.41%、14.68%和21.80%,SOD活性显著升高,分别为269.98%、222.46%和139.24%,MDA的含量则显著降低,分别为26.79%、34.82%和42.86%,说明硅缓解了镉毒害对小麦幼苗的影响;在加硅量(120,150 mg/L)作用下,虽然小麦幼苗叶绿素b的含量与对照相比没有显著性差异,但是叶绿素a显著提高了47.64%和38.74%、可溶性蛋白质含量显著提高了18.28%和3.48%,MDA的含量显著降低了32.14%和30.36%,依然在一定程度上缓解了镉毒害对小麦幼苗的影响;在加硅量180 mg/L作用下,虽然小麦幼苗MDA含量有所降低,但是脯氨酸和可溶性蛋白质含量与对照相比均显著降低。结论：浓度低于150 mg/L的加硅量作用下可以缓解镉对小麦幼苗的毒害。     

沼液叶面喷施对设施甜瓜产量和植株生理的影响

为研究不同沼液浓度叶面喷施对设施甜瓜产量和植株生理的影响,以设施栽培条件下‘西州密17号’甜瓜为试材,采用不同浓度沼液进行叶面喷施研究。试验结果表明,沼液浓度对甜瓜单瓜重、叶片中叶绿素、可溶性蛋白、可溶性糖含量均有显著影响,对叶片过氧化物酶(POD)有显著影响,而对过氧化氢酶(CAT)和超氧化物歧化酶(SOD)无显著影响。单瓜重与叶片营养含量呈正相关关系,而与抗氧化酶活性呈负相关关系。叶面喷施沼液能够有效提高单瓜重,并促进叶片营养的合成;以沼液浓度75%时,单瓜重最大,为2.70 kg。随着沼液喷施浓度的增加,甜瓜叶片中POD、SOD活性呈下降趋势,CAT活性变化无明显规律。综合来看,沼液喷施通过提升叶片营养含量、降低叶片抗氧化酶活性达到增产目的,且以喷施浓度75%较为适宜。     

倒木基质对长苞铁杉种苗生长及生理特性的影响

以高腐烂(Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ)等级的长苞铁杉倒木作为长苞铁杉种子萌发的基质和覆盖物,探讨倒木基质对长苞铁杉种子的萌发和幼苗生长的影响,以期为长苞铁杉的更新提供新的途径和思路。研究中选择直径>20 cm、Ⅲ~Ⅴ腐烂等级的长苞铁杉倒木为试验材料,分不同等级倒木与黄壤土按质量比例2:8、5:5、8:2、1:0、CK（对照,只有黄壤土）探讨倒木作为基质对长苞铁杉种子萌发的影响,以不同等级倒木按照覆盖住种子的不同覆盖厚度2.5、5、7.5、10 mm、CK（对照,只覆盖绵沙）研究倒木覆盖对长苞铁杉种子萌发的影响,结果表明,倒木基质对长苞铁杉种子发芽和幼苗生长均具有一定的促进作用。（1）第Ⅲ等级和第Ⅴ等级的倒木在木:土=5:5处理下种子发芽率与幼苗根长均显著高于其他配比处理。（2）第Ⅳ等级的倒木在木:土=8:2时长苞铁杉发芽率显著高于其他配比处理,在木:土=5:5处理显著影响长苞铁杉幼苗的根长和叶长;各腐烂等级(Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ)的倒木在木:土=1:0处理下,长苞铁杉幼苗CAT活性、PPO活性、SOD活性均显著高于对照组(CK);第Ⅴ等级倒木对长苞铁杉幼苗POD活性影响显著。（3）第Ⅲ等级倒木覆盖7.5 mm处理下,长苞铁杉种子发芽率显著高于对照组(CK),覆盖5 mm处理下幼苗根长显著高于对照组(CK);不同腐烂等级(Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ)倒木覆盖5 mm处理对长苞铁杉幼苗的叶长有显著影响;第Ⅲ等级倒木覆盖处理下长苞铁杉种子发芽率优于其他等级,但与对照组(CK)无显著差异。     

不同繁殖方式蓝莓苗木生长生理特性研究

为探寻蓝莓苗木最佳繁殖方式,对兔眼类蓝莓"灿烂"和高丛类蓝莓"莱克西"的组培与扦插2种不同繁殖方式苗木进行生长生理特性观测研究,结果表明:其净光合速率日变化分别在10:00时和14:00时呈现2个高峰曲线,12:00时出现峰谷。其中"灿烂"扦插苗的净光合速率最大,其次是"莱克西"扦插苗。扦插苗和组培苗的叶绿素a、叶绿素b、硝态氮含量、根系活力等均差异显著(p<0.05),硝态氮含量最大的是"莱克西"扦插苗,最小的是"莱克西"组培苗;根系活力大小顺序为"莱克西"组培苗>"莱克西"扦插苗>"灿烂"组培苗>"灿烂"扦插苗。对不同繁殖方式下蓝莓幼苗的净光合速率、胞间CO_2浓度、气孔导度、蒸腾速率、硝态氮含量、根系活力、叶绿素总量等7个指标进行主成分分析,其主成分值大小依次是"莱克西"组培苗>"莱克西"扦插苗>"灿烂"组培苗>"灿烂"扦插苗,反映出不同蓝莓种类及不同繁殖方式苗木生理特性指标的强弱差异。     

外源激素对棉花前期生长发育的影响

 以鲁棉28为材料,在大田条件下设置吲哚乙酸（IAA）5 mg·L^-1、10 mg·L^-1,6-苄基腺嘌呤（6-BA）50 mg·L^-1、100 mg·L^-1,赤霉素（GA）20 mg·L^-1、50 mg·L^-1 6个不同浓度水溶液处理,以清水为对照,在苗期至蕾期叶面喷施3次,研究外源激素对棉花前期生长与发育的影响。结果表明,外源激素处理后,棉花主茎纵向生长速度缓于对照,茎粗大于对照。50 mg·L^-1 GA处理的棉株出叶速度、单株叶面积高于对照。6个处理的棉株主茎功能叶叶绿素SPAD值均高于对照。不同浓度IAA、GA处理均促进棉花现蕾,其中20 mg·L^-1 GA处理棉花单株现蕾数多于对照。本试验条件下,苗期叶面喷施IAA 和GA能协调棉花营养与生殖生长,促进蕾的发育,GA处理效果优于IAA处理,其中20 mg·L^-1GA效果最佳,6-BA处理未能促进棉花现蕾。     

高温老化对棉花种子发芽及生理特性影响的研究

以晋棉21、晋棉32、晋棉34、太91995四个棉花品种为材料,研究了人工高温高湿老化处理对种子发芽指标、活力,电导率的影响以及幼苗下胚轴中过氧化物酶(POD)、超氧歧化酶(SOD)活性和丙二醛(MDA)含量的变化.结果表明在高温(45±1)℃、高湿(相对湿度100%)密闭环境条件下,随着老化处理时间的延长,4个棉花品种的发芽指标、种子活力表现为先升高而后逐渐降低的变化趋势,而4个品种吸胀后的种胚电导率呈逐渐上升的趋势.老化处理后发芽3d的幼苗下胚轴中POD、SOD活性的变化,4个品种都表现为双峰曲线,而MDA含量受POD、SOD活性的影响,与POD活性变化达到了极显著的负相关.     

干旱区水氮耦合效应对棉花生长性状及产量的影响

旨在分析干旱区水氮耦合效应对膜下滴灌棉花的生长机制。采用灌溉定额和施氮量二因素完全随机试验,研究水氮耦合效应对棉花生长性状及产量的影响。结果表明：灌溉定额为3300 m³/hm²时棉花苗期-蕾期天数增加,开花期-吐絮期天数缩短,地上部干物质积累量较低。灌溉定额为4500 m³/hm²时随着施氮量的增加,棉花株高、地上部干物质积累量增加,但产量呈先增加后下降的趋势。不同的灌溉定额下,施氮量为150 kg/hm²时,棉花蕾期-盛铃期天数最短,蕾铃脱落率较高,施氮量增加至 375 kg/hm²时,棉花株高、地上部干物质积累量较高,但叶面积指数、单株有效铃数和单铃重呈下降趋势。灌溉定额为3900 m³/hm²施氮量为300 kg/hm²时,棉花蕾期-盛铃期天数延长,优化了产量构成因素,产量达到最高为6992.33 kg/hm²。     

土壤干旱对棉花生理特性与产量的影响

土壤干旱条件下，棉花不同品种、不同生育时期对水分胁迫的反应不同。抗旱种质材料８２０２比非耐旱品种黑山棉表现为叶水势高、水分饱和亏缺少、气孔阻力大、蒸腾强度小、细胞膜透性、呼吸强度及光合速率变化幅度小、脯氨酸积累多的生理特性。中等耐旱品种塔什干生理指标变化幅度介于８２０２与黑山棉之间。抗旱系数为８２０２＞塔什干＞黑山棉，不同生育时期各项指标对水分胁迫的敏感程度为花期＞铃期＞蕾期。     

抗虫棉不同类型品种苗期耐盐理化特性差异研究

 为揭示不同基因型抗虫棉耐盐性差异的生理机制,指导抗虫棉耐盐品种鉴选和盐碱地棉花生产,以耐盐性差异显著的两类转Bt基因抗虫棉品种——耐盐性强的鲁K536、鲁棉研18优选系,耐盐性弱的新棉33B优选系、鲁K1258——为试验材料,利用不同盐分含量砂培与土培试验相结合,比较研究它们苗期的主要理化指标变化。结果表明,在NaCl胁迫下,耐盐性强的品种苗期叶片内的K⁺含量显著高于耐盐性弱的品种,Na⁺含量显著低于耐盐性弱的品种,丙二醛含量也显著低于耐盐性弱的品种,而游离脯氨酸、可溶性糖、类胡萝卜素含量均显著高于耐盐性弱的品种。耐盐性强的品种棉苗的过氧化物酶活性、叶绿素a、b和a+b含量以及净光合速率明显高于耐盐性弱的品种。表明棉花的耐盐性强弱因基因型而异,基因型间的耐盐性差异与丙二醛、脯氨酸、可溶性糖、类胡萝卜素含量和保护酶活性以及盐离子在叶片中累积量的差异有关。