棉花幼苗钾吸收的系统反馈调节初步研究

以中棉所41和辽棉17为材料,采用单接穗双砧木嫁接的方法构建分根体系,在营养液培养条件下研究棉花幼苗钾吸收的系统反馈调节。分根处理6 d后,高钾侧(2.50 mmol L^–1)根系(Sp.+K)的吸收能力受到低钾侧(0.01 mmol L^–1)K⁺需求信号的诱导,吸收动力学参数I_max (最大吸收速率)与整根高钾对照(C.+K)相比增加了79%~92%;低钾侧根系(Sp.-K)的I_max则受到高钾侧K⁺供应信号的抑制,与整根低钾对照(C.-K)相比下降了27%~40%。中棉所41分根处理3 d后去除低钾侧根系,保留的高钾侧根系失去K⁺需求信号的诱导,其I_max下降。棉花幼苗K⁺吸收的这种反馈调节与地上部和根系的K⁺含量关系不大。     

控失性缓释肥对棉花主茎叶衰老特性及产量和品质的影响

以常规棉国欣棉3号和杂交棉国欣棉8号为材料,于2010-2011年在大田条件下研究了棉花专用控失性缓释肥对叶片衰老及产量和品质的影响。与等养分普通施肥（磷肥一次性基施、氮肥和钾肥除基施外于盛花期追施一次）相比,控失性缓释肥(控失剂与化肥分子相互作用,可网捕化肥分子,减小其流动性)一次性基施显著增加了国欣棉8号中后期的主茎叶钾含量（增幅16.7%~37.7%）,提高了叶片的光合速率和可溶性蛋白含量,增强了抗氧化酶SOD和CAT活性,减少了活性氧和MDA含量,降低了棉株吐絮后期的黄叶率（337%）,提高了纤维上半部平均长度和断裂比强度。控失性缓释肥不影响棉花籽棉总产量,对国欣棉3号的叶片衰老无明显影响,可作为黄淮海棉区简化施肥的措施之一。     

南疆棉花种子包衣缓释缩节胺化控技术的初步研究

[目的]应用种子包衣缓释缩节胺化控技术,简化棉花栽培管理措施和节本增效.[方法]采用高、中、低三个剂量的缓释缩节胺包衣,研究其对棉花生长发育、农艺及经济性状等的影响.[结果]缓释缩节胺包衣对棉花生长发育、农艺性状的影响与常规喷施相似,中、高剂量处理均能够有效防止棉花打顶前的徒长,各剂量对产量无显著影响,合适的剂量还具有增产趋势.[结论]棉花打顶前,缩节胺的持续释放能够代替常规喷施调控棉花生长.     

棉花种植密度对LAI-2200植物冠层分析仪测定叶面积指数的影响

LAI-2200植物冠层分析仪是一种能直接、无损侧量植物叶面积指数的商业仪器。本研究于2014年在河北省河间市对3个密度棉田LAI-2200测定的叶面积指数(LAI)与实际LAI进行了对比。结果表明,LAI-2200测定的低(6.5万株/hm²)、中(10.5万株/hm²)、高(15.0万株/hm²)3个密度棉田认I的均方根误差(RMSE)分别为0.86,0.62和0.66,提示增加密度有利于提高LAI-2200测定结果的准确性。此外,3个密度棉田蕾期一盛铃期(出苗后47~102d)LAI-2200测定值与实际叶面积指数线性回归的决定系数(R2)分别为0.91,0.86和0.82,纳什效率系数(EF)分别为0.90,0.80和0.84,提示不同密度的模拟质量都比较高,以低密度的模拟质量最佳。盛铃期(出苗后106d)棉株发生倒伏后人工扶起,棉田的自然冠层结构遭到破坏,中高密度棉田LAI-2200刚定值有小于实际LAI的现象,提示倒伏棉田不宜应用LAI-2200进行冠层分析。     

打顶后涂抹生长素对棉花功能叶营养物质及脱落酸和细胞分裂素含量的调节作用

为了解新疆棉花栽培中打顶措施与棉花早衰间的关系,在盆栽条件下研究了氮(150mg.kg-1)和高氮(500 mg˙kg-1)条件下,不打顶、打顶和打顶后涂抹生长素处理对棉花内源激素含量的影响.结果表明,低氮水平下,棉花打顶后功能叶片细胞分裂素(CTK)和可溶性蛋白质含量降低,而脱落酸(ABA)和丙二醛(MDA)含量增加;打顶后涂抹生长素处理CTK和可溶性蛋白质含量均比打顶和不打顶处理高,而ABA含量低于打顶处理,但仍比不打顶处理高.打顶处理ABA/CTK的比值均高于不打顶处理,而打顶后涂抹外源生长素又使ABA/CTK比打顶处理有所降低.叶片MDA含量对不同打顶处理的响应与激素比值的响应表现出相似趋势.高氮水平下,打顶或打顶后涂抹生长素处理的ABA含量高于不打顶处理.打顶处理在低氮条件下叶绿素含量均高于高氮条件.试验结果表明,高氮处理的施氮量超过了棉花植株生长需要,出现了ABA累积,对植株生长产生抑制.低氮条件下,打顶提高了棉花叶ABA的绝对含量、ABA/CTK和MDA含量,表明打顶促进了棉花衰老,而打顶后涂抹生长素在一定程度可延缓衰老进程.     

黄河流域不同密度及施氮量下增效缩节胺化学封顶对棉花生长、产量和熟期的影响

为完善棉花DPC+化学封顶技术的配套栽培措施,于2014和2016年在河北省河间市瀛州镇国欣科技园进行试验。以欣试17为供试品种,在不同栽培密度(6.0万、9.0万和12.0万株/hm2)和施氮(N)量(0、105和210kg/hm2)下研究增效缩节胺[25%甲哌鎓(1,1-dimethyl piperidinium chloride,DPC)水剂,以下简称DPC+]化学封顶对棉花生长、产量、地上部干物质积累和分配及熟期的影响。结果表明:与人工打顶相比,DPC+化学封顶的株高增加4.5~7.5cm,果枝数增加2.5~2.6台,叶面积系数(LAI)和地上部干物质积累及其分配无明显变化,铃重增加,铃数略减少,熟期提前,产量无显著变化。随密度增加,棉花株高降低、果枝数减少、中下部果枝缩短、LAI和地上部干物质积累增大。密度对产量和熟期的影响在2个年份不同,2014年(7月份干旱)密度不影响产量和熟期,2016年(7月份多雨)高密度降低产量、延长熟期。施N量不影响棉花生长和产量形成及熟期。此外,棉花LAI、干物质积累和分配、产量及其构成因素和熟期均不受试验因素间(打顶方式、密度和施N量)互作的影响,说明密度和施N量不影响DPC+的化学封顶效果,即化学封顶技术对种植密度和施N量等配套栽培措施的要求可能并不苛刻,这有利于该技术的推广。     

NH4+对不同基因型棉花幼苗K+吸收和利用的影响

溶液培养条件下研究了NH4+对棉花不同基因型幼苗干物质积累以及K+吸收和利用的影响。结果表明,NH4+在不同供钾条件下均显著降低了棉花幼苗的干重、钾吸收量和钾利用指数,低钾条件下（K+ 0.03 mmol/L）尤其如此。中等供钾（K+ 0.5 mmol/L）在一定程度上缓解了NH4+对棉花幼苗干物质积累以及K+吸收和利用的抑制; 充分供钾 （K+ 2.5 mmol/L）却未能在中等供钾的基础上进一步减轻NH4+的毒害作用。鲁棉研22苗期的干物质积累在不同供钾条件下受NH4+影响的程度均较153018品系大,这主要与其体内钾利用能力受NH4+影响较153018大有关。     

穗分化期UV-B增强辐射对大田玉米农艺性状的影响

以玉米品种农大108为材料,在玉米穗分化期各个阶段田间进行UV-B增强辐射处理,辐射强度比环境强度增强20%,研究了UV-B增强辐射对玉米主要农艺性状的影响。结果表明,拔节开始第1和第2周UV-B增强辐射处理使玉米株高显著降低,分别降低8.91%和7.71%;拔节开始第1和第2周UV-B增强辐射处理显著缩短穗下节间和降低穗位,第2周处理效应最强;第3和第4周处理对株高、穗位、穗下节间长度影响均不显著。整个穗分化期UV-B增强辐射处理对玉米株型和产量性状影响程度最大,株高降低21.30%,穗下各个节间长度降低,穗位下降15.70%,但对穗位比和根层数影响不显著;同时使玉米穗粒数降低18.60%,穗秃尖长度增加89.31%,籽粒产量下降23.40%。拔节开始后第3和第4周UV-B增强辐射处理对玉米果穗性状和产量的影响比拔节前期处理大。     

转PSAG12-IPT基因对棉花叶片衰老及产量和纤维品质的影响

探讨P_SAG12-IPT基因导入对棉花叶片衰老性状、产量和纤维品质的影响。本研究以9个转化事件的纯合阳性株系为试验材料,于2011—2012年在中国农业大学上庄实验站开展研究。结果表明,转基因株系叶片衰老阶段IPT基因表达量大幅上调,Z+ZR类细胞分裂素含量显著高于野生型冀合321。根据Z+ZR类细胞分裂素含量将9个转P_SAG12-IPT基因株系聚类分为抗衰老能力强、弱和中间型3大类,不同类型株系在叶片衰老阶段的叶绿素和可溶性蛋白含量较野生型增加幅度不同。转基因株系单株成铃数(直径≥2 cm)和铃重与野生型相当或高于野生型,但各株系第一次收获时的吐絮率显著低于野生型,且降低幅度与抗衰老能力成正比。这导致抗衰老能力较强和中等的P_SAG12-IPT过表达株系(OE-37和OE-38)因有效吐絮铃少而减产,而抗衰老能力弱的株系(OE-30)籽棉产量与野生型相当。P_SAG12-IPT基因过表达株系的纤维长度整齐度指数显著高于野生型,马克隆值有增加趋势,其他品质指标与野生型差别不大。     

辽棉18与新棉99B苗期耐低钾能力的差异及其机制

在室内液培(1/4改良Hoagland营养液)条件下比较了非抗虫棉辽棉18和转Bt基因抗虫棉新棉99B苗期耐低钾能力的差异,并研究了钾的吸收、运转、利用及其机制。两品种在充足供钾(2.5 mmol L^-1)处理下的幼苗干物重相当,但在低钾胁迫下(0.03 mmol L^-1)辽棉18的干物重为新棉99B的2.7倍,表现出较强的耐低钾能力。辽棉18单位根重(或单位根长、单位根表面积)的吸钾量相当或低于新棉99B,叶片钾积累量占整株的比例也显著低于后者,然而其根系发达(根长、根表面积和根体积分别为新棉99B的3.4、3.8和4.2倍),钾利用指数也较新棉99B高1倍以上。表明辽棉18较强的耐低钾能力与根系生理吸钾能力和钾在植株体内的运转无关,而主要由发达的根系和较高的体内钾利用能力决定。由于低钾条件下辽棉18和新棉99B叶片的渗透势及相对含水量均无显著差异,证明二者体内钾利用能力的不同不在于钾的生物物理功能(调节膨压和渗透势)的高低,而可能主要与钾的生物化学功能(促进光合作用、韧皮部的装载和蛋白质的合成等)有关。