短季棉抗氧化酶和蔗糖相關(guān)酶生化研究.pdf

1、本研究分為兩個部分，主要從抗氧化酶活性上研究短季棉早熟不早衰的生理生化機制和從蔗糖相關(guān)酶活性上研究新疆生態(tài)條件下棉纖維糖含量高的原因。 1．選用6個短季棉純系（3個早熟不早衰品種、3個早衰品種），采用雙列雜交設(shè)計，在棉花發(fā)育的各個時期，對植株親本及其雜交F1的抗氧化酶系統(tǒng)（CAT、SOD、POD等）的酶活性、MDA和葉綠素含量進行了測定，同時對各個品種的農(nóng)藝性狀進行了調(diào)查。研究發(fā)現(xiàn)早熟不早衰親本的抗氧化系統(tǒng)保護酶CAT’酶活性、

2、SOD酶活性、POD酶活性一般都高于早衰親本，其MDA含量低于早衰親本，葉綠素含量特別是后期，兩種類型親本差異最大。雜交一代在生化和農(nóng)藝性狀上有明顯的中親優(yōu)勢和超親優(yōu)勢。根據(jù)生化分析和早熟性調(diào)查結(jié)果，短季棉株體內(nèi)的POD酶活可作為早熟不早衰品種的早代選擇的一項指標。 在農(nóng)藝性狀上，研究表明子葉面積和真葉面積以加性效應(yīng)為主，狹義遺傳率也較高。產(chǎn)量性狀（籽棉產(chǎn)量、皮棉產(chǎn)量、單鈴重、成鈴數(shù)）以顯性效應(yīng)為主，其次為加性效應(yīng)；株高也以顯性

3、效應(yīng)為主；籽棉產(chǎn)量和皮棉產(chǎn)量的狹義遺傳率和廣義遺傳率均較高；其次單鈴重和株高也有較高的狹義遺傳率和廣義遺傳率。早熟性狀生育期、始蕾期、始花期和果枝始節(jié)4個性狀以加性效應(yīng)為主，其次為顯性效應(yīng)。 短季棉CAT酶活、SOD比活為顯性效應(yīng)核遺傳；CAT比活、POD比活、SOD酶活以顯性效應(yīng)核遺傳為主，也存在一定的細胞質(zhì)遺傳效應(yīng)；POD酶活以加性效應(yīng)核遺傳為主，但同時也存在顯著細胞質(zhì)遺傳效應(yīng)。從而可明確棉株體內(nèi)的生化性狀同時受細胞核和細胞

4、質(zhì)兩套遺傳體系控制的遺傳特點。 2．選用三個短季棉純系（1個黃河流域品種、2個新疆品種），采用隨機區(qū)組設(shè)計，對三個品種的的蔗糖，可溶性糖含量和蔗糖相關(guān)酶（SS、SPS、AI）的活性進行了測定。在三個品種中，研究發(fā)現(xiàn)新陸早6號不適應(yīng)在內(nèi)地種植，表現(xiàn)為產(chǎn)量低，營養(yǎng)生長過剩，生殖生長滯后。在新疆試點，三個品種中，以中棉所36號成熟纖維含糖量最低，其次是新陸早13號。在棉花纖維發(fā)育前期，上部果枝棉纖維的蔗糖和可溶性糖低于中部和下部果枝的

5、含量，以中部果枝的蔗糖和可溶性糖含量最高，纖維發(fā)育后期上部果枝的蔗糖和可溶性糖高于中部和下部果枝的含量，而對于蔗糖相關(guān)酶，在棉花發(fā)育開花前1到開花后36天都表現(xiàn)為上部果枝的酶活性低于中部和下部果枝。在不同生態(tài)條件下，新疆的棉花纖維在發(fā)育過程中和最后的成熟階段，其蔗糖和可溶性糖含量明顯高于河南安陽，這是因為新疆的氣候條件下溫度高，日照時間長，導(dǎo)致蔗糖相關(guān)酶活性高，而且溫度變化快，晝夜溫差大，導(dǎo)致前期的蔗糖合成酶和轉(zhuǎn)化酶活性高，而后期它們的