花鈴期干旱脅迫復水后棉花根系的補償機制研究.pdf

1、本試驗以抗旱差異明顯的中棉所45（CCRI-45）和中棉所60（CCRI-60）為材料，采用人工控水的方法，研究棉花花鈴期不同干旱脅迫程度和干旱脅迫歷時復水后棉花根系干物重、根系生理指標、皮棉產(chǎn)量和纖維品質(zhì)的變化。主要結果如下：
　　1、CCRI-45根系干物重和皮棉產(chǎn)量在SRWC((45±5)％)干旱脅迫6 d復水處理下最大，CCRI-60根系干物重和皮棉產(chǎn)量在SRWC((60±5)%)干旱脅迫6 d復水處理下最大，但CCRI-

2、45和CCRI-60根系干物重和皮棉產(chǎn)量在SRWC((45±5)%)干旱脅迫9 d復水處理下顯著低于對照。CCRI-45上半部平均長度、整齊度指數(shù)、伸長率和斷裂比強度在SRWC((60±5)%)和SRWC((45±5)%)干旱脅迫6 d復水處理下均高于對照，CCRI-60上半部平均長度、整齊度指數(shù)、伸長率和斷裂比強度在SRWC((45±5)%)干旱脅迫3 d和SRWC((60±5)%)干旱脅迫6 d復水處理下均高于對照，CCRI-45和

3、CCRI-60在SRWC((45±5)%)干旱脅迫9 d復水處理下纖維品質(zhì)顯著低與對照。CCRI-45根系干物重和棉花皮棉產(chǎn)量的增加幅度在SRWC((60±5)%)干旱脅迫6 d復水處理下高于CCRI-60，表明CCRI-45的補償能力較強。同時，棉花根系干物重增加量與棉花皮棉增加量存在顯著的正相關關系。
　　2、隨干旱脅迫程度的增加和干旱脅迫歷時的延長，根系可溶性糖和脯氨酸含量增加幅度呈增大趨勢，棉花根系可溶性蛋白含量在干旱脅迫

4、3d時降低，但干旱脅迫6d和9d時根系可溶性蛋白含量升高，復水后，根系可溶性糖和脯氨酸含量降低，可溶性蛋白含量在干旱脅迫3d復水后升高，干旱脅迫6d和9d復水后降低，且根系可溶性糖、脯氨酸和溶性蛋白含量仍高于對照。CCRI-45根系可溶性糖、脯氨酸和可溶性蛋白含量增加幅度在SRWC((45±5)%)干旱脅迫6 d復復水處理下明顯高于CCRI-60，表明，復水后CCRI-45根系中較高可溶性糖、脯氨酸和可溶性蛋白含量增強了細胞的滲透調(diào)節(jié)能

5、力，進而提高了棉花根系的抗旱和補償能力。
　　3、隨干旱脅迫程度的增加和干旱脅迫歷時的延長，棉花根系赤霉素（GA）含量降低幅度呈增大趨勢，根系油菜素內(nèi)酯（BRs）含量增加幅度呈先升高后降低趨勢，根系脫落酸（ABA）和乙烯（Eth）含量增加幅度呈增大趨勢，復水后，根系GA含量升高，根系BRs、ABA和Eth含量降低。CCRI-45根系GA和BRs含量增加幅度在SRWC((60±5)%)和SRWC((45±5)%)干旱脅迫6 d復水處

6、理下明顯高于CCRI-60，CCRI-45根系ABA和Eth含量降低幅度在SRWC((60±5)%)和SRWC((45±5)%)干旱脅迫6 d復水處理下明顯高于CCRI-60，表明，根系中較高GA和BRs含量促進了根系的恢復生長，彌補干旱期間造成的傷害，提高了棉花根系的補償能力。
　　4、隨干旱脅迫程度的增加和干旱脅迫歷時的延長，根系超氧化物歧化酶（SOD）和過氧化物酶（POD）活性的增加幅度呈增大趨勢，根系過氧化氫（CAT）活性

7、降低幅度呈增大趨勢，復水后，根系SOD和POD活性下降，根系CAT活性升高。CCRI-45根系SOD和POD活性增加幅度均在SRWC((60±5)%)和SRWC((45±5)%)干旱脅迫9 d復水處理下明顯高于CCRI-60，CCRI-45根系CAT活性增加幅度在SRWC((45±5)%)干旱脅迫6 d復水處理下明顯高于CCRI-60，表明，根系在干旱脅迫復水后保持較高的抗氧化酶活性通過降低活性氧含量，防止細胞損傷，保證根系生理過程正常

8、進行，進而提高棉花根系的補償能力。
　　5、隨干旱脅迫程度的增加和干旱歷時的延長，CCRI-45根系干物重、總根長、根系表面積、根系總體積及根平均直徑呈先升高后降低的趨勢，CCRI-60根干物重和總根長呈呈先升高后降低趨勢，而根系表面積、根系總體積和根平均直徑均呈降低趨勢。CCRI-45在10%PEG干旱脅迫24h、48h和20%PEG干旱脅迫24h處理下根系干物重、總根長、根系表面積、根系總體積和根平均直徑均高于對照，CCRI-

9、60在10%PEG干旱脅迫24h處理下根干物重和總根長高于對照，且CCRI-45根干物重和總根長增加幅度在10%PEG干旱脅迫24h處理下明顯高于CCRI-60。隨著干旱脅迫的增加和干旱歷時的延長，細胞質(zhì)壁分離嚴重，細胞核內(nèi)容物降解，尤其線粒體內(nèi)部結構降解。CCRI-45根系細胞中線粒體內(nèi)部分解程度在20%PEG干旱脅迫48h處理下明顯小于CCRI-60，表明抗旱性強的品種在輕度和中度干旱脅迫下，線粒體的結構比較穩(wěn)定，可以保證脅迫過程中