高品質棉品種棉鈴發(fā)育與纖維品質形成的基本特征及其調節(jié).pdf

1、本論文研究內容以生產上推廣應用的主要高品質棉品種科棉1號、科棉3號、科棉4號作為材料，并以常規(guī)品質棉品種蘇棉15號作為對照，從棉鈴與纖維品質性狀入手，研究高品質棉的棉鈴及纖維品質性狀的形成特征及其調節(jié)，探索以棉鈴為載體，調控高品質棉棉鈴發(fā)育與纖維品質形成及其生理機制，為高品質棉大鈴形成，纖維品質優(yōu)化，實現(xiàn)產量與纖維生產品質共同提高提供理論與實踐指導。主要研究結果如下： 1.高品質棉棉鈴發(fā)育與常規(guī)品質棉具有明顯的不同，主要表現(xiàn)為：

2、高品質棉鈴長較長、鈴體積大、鈴重高，棉鈴最大直徑與常規(guī)品質棉相差不大。高品質棉雜交種科棉3號以花后10天內鈴長增長快于常規(guī)品質棉，高品質棉常規(guī)種科棉4號則以花后10天、21-30天快于常規(guī)品質棉；高品質棉鈴直徑的增長持續(xù)期短于常規(guī)品質棉，且花后10天內增長慢；高品質棉在花后20天內鈴體積的增大高于常規(guī)品質棉，尤其以花后11-20天增長更快；高品質棉雜交種科棉3號在開花后10天內鈴重增加快于常規(guī)品質棉，常規(guī)種科棉4號則表現(xiàn)在開花后20天前

3、快于常規(guī)品質棉。 2.高品質棉纖維品質性狀的形成也與常規(guī)品質棉有明顯的差異，主要表現(xiàn)在以下幾個方面：高品質棉纖維長度長于常規(guī)品質棉主要是在開花20天以后纖維的快速伸長，特別是花后21-30天，纖維伸長增長量比常規(guī)品質棉蘇棉15號高10mm以上，而且纖維快速伸長期較長；高品質棉成熟度高于常規(guī)品質棉，花后21-30天是纖維成熟度增加的高峰期，常規(guī)品質棉則以開花后31-40天為增長的高峰期；高品質棉麥克隆值低于常規(guī)品質棉。麥克隆值的形

4、成隨花后天數呈先增加，至開花40天后呈基本穩(wěn)定狀態(tài)，而常規(guī)品質棉蘇棉15號則隨花后天數呈不斷增加的特點；高品質棉纖維強度顯著高于常規(guī)品質棉，在接近成熟時是棉纖維強度形成的關鍵時期，而且高品質棉纖維強度形成時間要早于常規(guī)品質棉。高品質棉棉鈴的鈴長、鈴直徑、鈴體積和鈴重都與纖維長度的形成呈顯著正相關，相關系數分別為r=0.9628**、0.9604**、0.9999**、0.9494**，與麥克隆值呈顯著負相關，相關系數分別為r=-0.93

5、36**、0.9304**、-0.9943**、-0.9162**，鈴體積與成熟度呈顯著正相關(r=0.8163**)，棉鈴長度、鈴體積、鈴重與纖維強度呈顯著正相關(r=0.9268**、0.9961**、0.9765**)。 3.葉源限制調節(jié)總體上使棉鈴鈴長變短、鈴體積變小、鈴重下降；葉源促進調節(jié)使得鈴長增加、鈴體積增大和鈴重提高。與常規(guī)品質棉蘇棉15號相比，葉源限制調節(jié)對高品質棉科棉1號鈴長和鈴重的影響更大，鈴直徑、鈴體積和

6、單鈴纖維量影響較小。葉源促進調節(jié)對高品質棉鈴長、直徑、鈴重、子指和單鈴纖維量影響更大，對鈴體積的影響與常規(guī)品質棉相差不大。此外，葉源促進調節(jié)也使得高品質棉鈴殼體積和鈴殼重增加幅度更大，鈴殼容易進一步增厚。 4.葉源限制調節(jié)總體上使纖維長度、成熟度、麥克隆值和強度下降；葉源促進調節(jié)使得纖維長度、強度、麥克隆值和成熟度提高。與常規(guī)品質棉蘇棉15號相比，葉源限制調節(jié)對高品質棉科棉1號纖維長度和強度的下降影響更大，對麥克隆值和成熟度的下

7、降影響小。高品質棉纖維長度在花后21-30天增長量顯著低于常規(guī)品質棉。輕度葉源限制使高品質棉麥克隆值顯著下降，重度葉源限制反而影響不大。常規(guī)品質棉正好相反，輕度葉源限制，麥克隆值不下降，重度葉源限制，麥克隆值明顯下降。葉源限制調節(jié)使高品質棉成熟度下降主要發(fā)生在花后21-30天，常規(guī)品質棉蘇15發(fā)生在花后31-40天。即高品質棉成熟度受葉源限制影響比常規(guī)品質棉早。葉源促進調節(jié)對高品質棉纖維長度、成熟度影響大，對麥克隆值和強度影響較小。在葉

8、源調節(jié)下棉鈴性狀與棉纖維品質形成關系密切，纖維長度、成熟度與鈴體積呈極顯著正相關(r=0.9314**、r=0.9931**)、與鈴重也呈極顯著正相關(r=0.9606**、r=0.9870**)，纖維強度與鈴重、棉鈴中后期纖維積累量呈極顯著正相關，相關系數分別為r=0.9713**、r=0.9406**。而棉纖維的細度與棉鈴的外部性狀關系不密切。 5.葉源調節(jié)使得棉鈴發(fā)育受限制和促進，引起了鈴、葉光合產物運輸和分配的變化。與常

9、規(guī)品質棉蘇棉15號相比，高品質棉科棉1號在棉鈴發(fā)育受限制時，葉片中可溶性糖、蔗糖含量下降幅度小，葉片14C光合產物輸出，韌皮部糖、氮流速、鈴殼可溶性糖和蔗糖等養(yǎng)分下降程度低，籽棉特別是纖維中14C光合產物分配降低幅度也小。高品質棉科棉1號在棉鈴發(fā)育受促進時，葉片可溶性糖、蔗糖含量快速增加，葉片14C光合產物輸出加快，韌皮部糖、氮流速加快，鈴殼可溶性糖和蔗糖等養(yǎng)分運轉加快，子棉特別是纖維中14C光合產物分配增多，尤其以充實期更為顯著。

10、 6.葉源調節(jié)引起棉鈴、纖維品質性狀的變化，棉纖維伸長和加厚相關的生理活性也發(fā)生了變化。與常規(guī)品質棉蘇棉15號相比，高品質棉科棉1號在棉鈴發(fā)育受限制時，隨鈴體積的下降，纖維ABA含量、纖維素含量下降幅度較小、尤其是花后40天更為明顯，纖維UDPG焦磷酸化酶活性下降幅度與常規(guī)品質棉相差不大，蔗糖合成酶活性下降幅度大。在棉鈴發(fā)育受促進時，纖維伸長期IAA、ZR含量、ATP酶活性顯著提高；纖維加厚期ABA含量、UDPG焦磷酸化酶活性、蔗糖

11、合成酶活性顯著提高，纖維素含量高。 7.高品質棉雜交種科棉1號密度以1500-1800株/畝，氮肥運籌安家肥-花鈴肥-桃肥為20％-60％-20％，鉀肥運籌以50％-50％，于盛蕾和初花期DPC化控2次；高品質棉常規(guī)種科棉4號以2000-2500株/畝，氮肥運籌安家肥-花鈴肥-桃肥為15％-70％-15％，鉀肥運籌以70％-30％，于盛蕾和初花期DPC化控2次能充分促進棉鈴發(fā)育，特別是以往認為的弱勢部位棉鈴的發(fā)育，使得棉鈴體積增