棉花热激蛋白(HSP)的研究及其应用前景展望

本文简要介绍了热激蛋白（ＨＳＰ）在作物中的研究概况；棉花ＨＳＰ产生的规律性及其与高温期蕾铃脱落关系的初步研究结果；并展望了ＨＳＰ在棉花等喜温作物高产栽培与育种中的应用前景     

棉花蕾铃生长发育和脱落的模拟研究

采用车箱理论方法,根据棉花生长发育过程中光合产物的源、库、流关系和供需平衡,定量模拟了不同品种、播期棉花蕾铃发育和脱落动态。结果显示,棉花单株蕾数、成铃数、吐絮铃数的模拟值与观察值之间的RMSE分别平均为3.36、1.57和1.04（个）;单铃重的RMSE为0.15 g;脱落率的RMSE为8.15%。表明应用本系统模拟蕾铃发育和脱落     

棉花蕾铃脱落的原因及预防

棉花生产中常常出现大量蕾铃脱落，对产量影响极大，只有摸清造成蕾铃脱落的原因，才能对症管理，减少蕾铃脱落，实现高产高效。一、棉花蕾铃脱落的原因1．生理脱落。正常的蕾铃脱落是棉花发育过程中的普遍现象，是棉花本身的调节作用。我们目前栽培的棉花品种正常的蕾铃脱落率一般在60％左右。     

棉花蕾铃脱落的原因及预防措施

棉花蕾铃脱落是生产上普遍存在而又难以解决的问题，是直接影响棉花产量并导致其减产的主要原因之一。经调查，一般棉田蕾铃脱落率为50％～60％，如遇不良的生育环境，其脱落率还会更高。     

高密度棉花蕾铃脱落的原因分析

1 滴灌、高密度条件下棉花蕾铃脱落的主要原因 1.1 环境因素 光照:据多年试验表明,阴雨天光照强度只有晴天的1/10.植株受光为夏季天然光1/5时,落蕾率比对照高15.8%,落铃率比对照高6.4%,接受1/10夏季天然光的落蕾率增加40.3%,落铃率增加25.8%.当棉株开花结铃时,放在650 Lx弱光下,只要24 h就会导致幼铃脱落.花粉在光强15 000～75 000米烛光时生活力为94.0%～98.7%,在7 000～12 00G米烛光时下降到65.6%～77.5%.光照不足造成蕾铃脱落的原因主要是光合生产率下降,有机营养缺乏,花粉发芽能力降低.     

棉花蕾铃脱落的规律、原因与防治途径

棉花蕾铃脱落是生产中普遍存在的现象,一般大田蕾铃脱落为60%~70%,特殊情况下可达90%以上,严重影响棉花产量。因此,了解蕾铃脱落的规律及原因,研究增蕾保铃和减少脱落的途径,对提高棉花产量、改善品质有着重要的意义。     

热激处理对棉苗子叶可溶性蛋白质种类和含量的影响

选用抗虫棉品种DP99B,彩色棉品种绿絮1号和棕絮1号,应用现代生物科学技术和手段,研究了棉花早期(萌动期、子叶期、1叶期)热激诱导产生的热激蛋白(HSPs)种类及其含量。结果表明:3个品种3个时期热激处理,处理后41.8 KD热激蛋白含量都增加。此外,DP品种不同时期热激处理后蛋白质含量增加的有3种,含量减少的有1种,含量不变的有3种,含量测不出来的有10种;LV品种热激处理后蛋白质含量增加的有3种,含量减少的有2种,含量不变的有3种,含量测不出来的有8种;ZH品种热激处理后蛋白质含量增加的有6种,含量减少的有2种,含量不变的有2种,含量测不出来的有5种。     

热激处理对棉花耐逆性的影响

 从不同生育期热激处理对棉花抗氧化酶活性和细胞膜伤害的影响及萌动期热激处理对棉花自然高温期的抗氧化酶活性和细胞膜伤害的影响这两个方面研究热激处理与棉花耐逆性的关系。结果表明：热激处理后棉花体内的SOD、POD、CAT的酶活性都增高,在自然高温期MDA的含量下降,蕾铃脱落率下降,热激处理能在一定程度上诱导棉花耐逆性的获得。     

不同密度条件下新海14蕾铃脱落规律的初步研究

密度对长绒棉新海14的蕾铃脱落影响较大,随着密度的增加蕾铃脱落率增高,并且铃的脱落显著大于蕾的脱落;不同密度间蕾的脱落峰期均在花期,铃的脱落峰期均在盛花期;密度对蕾脱落的日龄影响较大,对铃脱落的日龄幅度影响不大;阿拉尔垦区适宜的种植密度为27万株/hm~2左右。     

棉花蕾铃脱落的规律、原因及防止对策

在棉花生产中,经常出现蕾铃脱落现象,一般年份蕾铃脱落率为40%～50%,特殊情况下可高达60%以上,严重影响了棉花产量和棉农收益.近几年,根据山东省泰安地区的生态条件和棉花的生育特点,对蕾铃脱落规律进行了详细的探讨,对导致棉花蕾铃脱落的原因进行了深入的分析,提出了相应的防治对策.     

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。     

高产条件下与棉铃发育有关的养分流研究

通过在不同肥料和缩节安化控条件下对棉株不同部位铃重变化研究表明 ,与对照相比 ,高产棉株上部铃重得到了更大的提高。在养分分配机理上表现为上部铃对位果枝叶的氮磷钾积累增加 ,14 C光合产物输出加快 ,输入棉铃的全氮和可溶性糖流量及 14 C光合产物速度加快。而且输导结构也得到改善 ,这说明在长江下游棉区 ,通过合理栽培技术应用 ,能有效协调养分分配 ,促进上部铃增重 ,实现产量水平新突破     

Effects of High Alternating Day and Night Temperature Conditions on the Boll Wall's Bt Protein Content and Nitrogen Metabolic Physiology in Bt Cotton

[Object] In this study, the objective was to study changes in the boll wall's Bt protein concentration and related physiological characteristics under high alternating day and night temperature conditions in Bt cotton. [Method] The experiments were conducted at the Key Laboratory of Genetics and Physiology, Yangzhou University during the 2011-2012 cotton growing seasons. The conventional Bt cotton cultivar Sikang-1 and hybrid cultivar Sikang-3 were used as the test materials. The boll wall's Bt protein content and nitrogen metabolic physiology were investigated under high temperatures (39/27 ℃, day/night) for 4-10 d at the peak boll stage. [Result] The Bt protein content in the boll wall decreased as the stress time increased. Compared with the control (day/night, 32/25 ℃), the Bt protein content in the boll wall decreased significantly at 7 d under the high temperature stress. The values for cultivars Sikang-1 and Sikang-3 decreased by 18.44% and 14.82%, respectively, in 2011, and by 19.07% and 15.26%, respectively, in 2012. As the Bt toxin content decreased, the boll wall's free amino acid content and protease activity increased, while the soluble protein content and GPT (Glutamic-pyruvic transaminase) activity decreased significantly. [Conclusion] The reduction in Bt protein synthesis and increase in the insecticidal protein degradation at the boll wall under high temperatures caused a reduction in the protein content, including the Bt protein content, which resulted in a reduction in insect resistance.     

1960—2019年海河平原地区夏玉米生长季高温特征分析

夏玉米生长季高温频发给夏玉米生产带来极大的不确定性。为系统分析海河平原地区夏玉米生长季高温年际和年内分布规律,本研究基于研究区26个气象站点1960—2019年逐日最高气温数据,以35℃作为夏玉米高温阈值,从高温事件个数和持续天数、生长季高温日数和高温度日4个方面展开研究。研究结果表明,4个高温指标在空间上都呈现出由东北部沿海地区向西南内陆地区增高的趋势。1960—2019年间夏玉米生长季高温指标的年际变化存在1972、1996年2个明显的突变点,将这60年分割成高温较强—较弱—较强3个时期;6月中旬—7月上旬发生高温的日数最多,占6—9月高温日数总和的69.8%,而6月下旬—7月下旬各旬的高温日数年际变化与生长季高温年际变化规律最为接近,是影响生长季高温变化的主要时段。研究结果对于全面掌握研究区夏玉米生长季高温时空分布特征、指导夏玉米生产具有一定的意义。     

施肥和化控对高产棉田叶源活性和棉铃发育的调节

对高产条件下棉株各部位棉铃对位叶生理活性的研究表明 ,氮钾肥和 DPC化控的协调运用有效地增加了棉铃对位叶游离氨基酸、可溶性蛋白的含量 ,缩小了中上部、内外围棉铃对位叶 1 ,5 -二磷酸核酮糖羧化酶 ( Ru BPase)的含量间的差距 ,促进了棉铃对位叶光合速率的提高 ,增强了棉株叶源特别是“弱势部位”(棉株外围和上部 )叶源的生理活性 ,达到了促进棉株弱势部位铃重提高的目的 ,从而提高了整株铃重     

皖浙地区早稻高温热害发生规律及其对产量结构的影响研究

探讨高温与水稻产量的关系,在水稻高温热害防御中有重要意义。利用皖浙地区气象数据与早稻生育状况观测数据,分析了皖浙地区早稻高温热害规律及高温为害与早稻产量结构的关系。结果表明：皖浙2省早稻受高温热害危害的敏感期常年为6月中旬至7月中旬,且高温热害发生在时间分布上存在着周期震荡,其中20世纪80年代中期以前高温热害在发生日数和次数上呈减少趋势,其后则呈增多趋势;在空间分布上,安徽省沿江、江淮早稻主产区的高温热害重于沿淮地区;浙江省的金华—丽水一带为早稻高温热害重发区。在高温热害对早稻产量结构因素的影响中,高温热害与穗结实粒数、千粒重之间为负相关,与空壳率和秕谷率之间呈正相关,且扬花灌浆期高温热害对水稻空壳率和穗粒数影响较为显著。研究认为早稻抽穗扬花期遭遇高温热害,会对水稻结实率、千粒重、空壳率、秕谷率造成不等程度危害,其中穗粒数减少、空壳率增加是高温热害影响产量的主要原因。     

速生人工林桉树木材高温热处理力学性能研究

广西速生人工林桉树资源丰富,对其进行高温热处理能够改善其极易端裂、尺寸稳定性和耐久性差等缺陷;同时,其力学性能受到一定影响。为此,采用单因素试验方法对高温热处理桉树木材的力学性能进行研究。主要探讨了热处理温度对速生桉树木材力学性能的影响。结果表明：热处理温度在180~230℃范围内,随着热处理温度的升高,木材的静曲强度、弹性模量随之降低,经220℃处理的桉木试件的静曲强度(MOR)、弹性模量(MOE)分别比未处理的降低了43.18%和35.94%。高温热处理对速生人工林桉树木材的改性效果显著,同时其力学性能有所降低。     

萌发前高温处理对坡柳种子萌发率的影响

以中国西南干热河谷的代表物种坡柳(Dodonaea viscosa L.Jacq)种子为实验材料,萌发前以40,60,80,100℃4个高温处理,探讨萌发前高温处理对坡柳种子萌发率的影响,讨论火在干热河谷植被形成中的作用.结果表明,当处理温度高于40℃时,坡柳种子萌发率显著高于常温对照,具有明显的热冲击效应,80℃处理10 min时萌发率最高,达(63.00±2.55)％;储存1年后的坡柳种子仍具有明显的热冲击效应;与传统的热水浸种相比,萌发前干燥高温处理过的坡柳种子,其萌发率显著提高.     

抽穗开花期不同高温处理对水稻开花习性和结实率的影响

为了探明高温胁迫对水稻的伤害机理,利用人工气候箱在水稻抽穗开花期对2个耐热性不同早稻品种进行不同高温处理,研究高温胁迫对水稻开花习性和结实率的影响。结果表明,随着胁迫温度的升高,日开花数减少,日开花峰值降低,开颖角度减小,花粉粒直径增大,花药开裂、花粉活力、柱头活力下降,结实率降低。相关分析表明,2个品种的结实率与花粉活力、花药开裂系数、柱头活力之间均呈显著正相关（R=0.9733*,0.9768*和0.9270*）。水稻抽穗开花期受高温的危害存在品种间差异,相同高温胁迫下,耐热品种996受高温的伤害小于热敏感品种4628。