生长调节剂(6-BA和ABA)影响晚播棉花纤维比强度形成的生理基础研究

摘要

棉纤维比强度是原棉的重要品质指标，其形成主要取决于次生壁的建成质量。温度是影响棉铃发育与纤维品质形成的主要生态因子，棉纤维发育期日均最低温(MDTmin)是温度相关因子中变化幅度最大的指标，应用生长调节剂是棉花优质高产的主要调控因素之一，研究生长调节剂影响晚播棉花纤维比强度形成的生理基础，可为探索改善纤维比强度的栽培调控提供理论依据。本研究在大田栽培条件下，以棉纤维比强度高（科棉1号，平均比强度为35cN·tex-1）和中等（美棉33B，平均比强度为32cN·tex-1）的2个基因型品种为材料，于2006-2007年在江苏南京(118°50＇E，32°02＇N，长江流域下游棉区)进行播种期（4月25日、5月25日）和不同类型生长调节剂(6-BA、ABA)试验，在不同的铃期日均最低温(MDTmin)下研究了：(1)外施6-BA和ABA对棉花产量和纤维品质的影响；(2)外施6-BA和ABA对棉纤维加厚发育相关物质变化的影响；(3)外施6-BA和ABA对棉纤维发育相关酶活性变化特征的影响。
　　 主要研究结果如下：
　　 1.不同播期下外施6-BA和ABA对棉花产量和纤维品质的影响
　　 分析不同播期下6-BA和ABA对棉花产量和不同果枝部位铃纤维品质的影响发现，外施6-BA、ABA对棉株中部果枝铃铃重和纤维品质影响最大，不同MDTmin下的表现不一致。在本试验中，当MDTmin为24.7℃和23.3℃时，外施6-BA、ABA均可增加铃重，但对纤维品质影响较小；当MDTmin为20.9℃和19.7℃时，外施6-BA、ABA均可提高纤维长度和比强度、优化麦克隆值，外施6-BA可提高铃重、ABA处理则相反。在不同的温度条件下，外施6-BA、ABA均降低了棉花衣分，但对皮棉产量影响较小。外施6-BA和ABA对高强纤维品种（科棉1号）铃重和纤维品质的影响较中强纤维品种（美棉33B）更为明显。晚播低温下，在棉铃发育初期喷施6-BA对改善棉纤维品质的效果最好。
　　 2.外施6-BA和ABA对晚播棉花纤维加厚发育相关物质变化的影响
　　 分析6-BA和ABA对晚播棉花纤维加厚发育相关物质变化的影响发现，外施6-BA、ABA显著影响棉纤维加厚发育起始期（铃龄15d）的蔗糖和β-i，3-葡聚糖含量、全铃期蔗糖转化率、以及最终纤维素含量和纤维比强度。在本试验的晚播低温下（MDTmin为20.9℃和19.7℃），与喷施清水的对照比较，外施6-BA可前移β-1,3-葡聚糖含量峰值时间，提高铃龄15d时的棉纤维蔗糖含量和铃龄21d-吐絮阶段纤维比强度的增加量；外施ABA可提高棉纤维β-i,3-葡聚糖含量峰值和铃龄9d-吐絮阶段蔗糖的转化率，前移并延长纤维素快速累积持续期、降低纤维素快速累积速率。
　　 3.外施6-BA和ABA对晚播棉花纤维发育相关酶活性的影响
　　 分析6-BA和ABA对晚播棉花纤维发育相关酶活性及其基因表达的影响发现，晚播低温下，外施6-BA、ABA在生化水平和基因表达水平上均影响棉纤维发育相关酶的活性变化特征。在本试验中，与正常播期（MDTmin为24.7℃和20.9℃）相比，在晚播低温下（MDTmin为20.9℃和19.7℃），在生化水平上，外施6-BA较清水对照可提高铃龄9-21d的蔗糖合成酶、蔗糖磷酸合成酶和蔗糖酶活性，外施ABA可提高铃龄9-21d的β-i，3-葡聚糖酶活性，但降低蔗糖酶活性；在基因表达水平上，外施6-BA较清水对照可提高铃龄21d蔗糖合成酶和β-i,4-葡聚糖酶的基因表达量，外施ABA可提高铃龄21dExpansin的基因表达量。

目录

文摘

英文文摘

第一章 文献综述

1 棉纤维的发育过程

2 棉纤维品质的形成

2.1 棉纤维的加厚发育与纤维比强度形成

2.2 其他纤维品质形成

3 棉纤维发育相关酶

3.1 纤维素合成酶

3.2 Expansin

3.3 蔗糖合成酶

3.4 蔗糖磷酸合成酶

3.5 蔗糖酶

3.6 β-i,3-葡聚糖酶

3.7 其他酶

4 影响棉纤维品质形成的主要因素

4.1 基因型

4.2 生态因素

4.3 栽培措施

5 研究的目的与意义及技术路线

5.1 研究的目的与意义

5.2 技术路线

参考文献

Litcrature Review

第二章 不同播期下外施6-BA和ABA对棉花产量和纤维品质的影响

1 材料与方法

1.1 试验设计

1.2 测定内容与方法

1.3 气象资料和数据统计分析方法

2 结果与分析

2.1 不同播期下外施6-BA和ABA对棉花产量及产量构成的影响

2.2 不同播期下外施6-BA和ABA对棉花铃重的影响

2.3 不同播期下外施6-BA和ABA对棉花衣分的影响

2.4 不同播期下外施6-BA和ABA对棉花纤维主要品质性状的影响

3 小结

参考文献

Effects of 6-BA and ABA on Cotton Yield and Fiber Quality under Different Sowing Dates

第三章 外施6-BA和ABA对晚播棉花纤维加厚发育相关物质变化的影响

1 材料与方法

1.1 试验设计

1.2 测定内容与方法

1.3 气象资料和数据统计分析方法

2 结果与分析

2.1 外施6-BA和ABA对晚播棉花纤维比强度动态变化的影响

2.2 外施6-BA和ABA对晚播棉花纤维素累积的影响

2.3 外施6-BA和ABA对晚播棉花纤维蔗糖含量动态变化的影响

2.4 外施6-BA和ABA对晚播棉花纤维β-1,3-葡聚糖含量动态变化的影响

2.5 外施6-BA和ABA对晚播棉花纤维加厚发育相关物质变化及纤维比强度形成影响的效应分析

3 小结

参考文献

Effect of 6-BA and ABA on Change Characters of the Matters Related with Fiber Thickening Development in Late Sowing Cotton Fiber

第四章 外施6-BA和ABA对晚播棉花纤维发育相关酶活性变化特征的影响

1 材料与方法

1.1 试验设计

1.2 测定内容与方法

1.3 气象资料和数据统计分析方法

2 结果与分析

2.1 外施6-BA和ABA对晚播棉花纤维比强度形成的影响

2.2 外施6-BA和ABA对晚播棉花纤维素累积的影响

2.3 外施6-BA和ABA对晚播棉花纤维发育相关酶活性变化的影响

2.4 外施6-BA和ABA对晚播棉花纤维发育相关基因表达的影响

3 小结

参考文献

Effect of 6-BA and ABA on Activity Changes for Enzymes Associated with Fiber Development in Late Sowing Cotton Fiber

第五章 讨论与结论

1 讨论

1.1 不同播期下外施6-BA和ABA对棉花产量和品质的影响

1.2 外施6-BA和ABA对晚播棉花纤维加厚发育相关物质变化的影响

1.3 外施6-BA和ABA对晚播棉花纤维发育相关酶活性的影响

2 结论

3 本研究的创新之处

4 研究展望

参考文献

Diseussion and Comclusion

攻读硕士学位期间发表、已录用和已投稿论文

致谢