花鈴期干旱脅迫復(fù)水后棉花根系的補(bǔ)償機(jī)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(fù)水后棉花根系干物重、根系生理指標(biāo)、皮棉產(chǎn)量和纖維品質(zhì)的變化。主要結(jié)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(fù)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(fù)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(fù)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(qiáng)度在SRWC((60±5)%)和SRWC((45±5)%)干旱脅迫6 d復(fù)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(qiáng)度在SRWC((45±5)%)干旱脅迫3 d和SRWC((60±5)%)干旱脅迫6 d復(fù)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(fù)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(fù)水處理下高于CCRI-60，表明CCRI-45的補(bǔ)償能力較強(qiáng)。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(guān)關(guān)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(fù)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(fù)水后升高，干旱脅迫6d和9d復(fù)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(fù)復(fù)水處理下明顯高于CCRI-60，表明，復(fù)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(qiáng)了細(xì)胞的滲透調(diào)節(jié)能

5、力，進(jìn)而提高了棉花根系的抗旱和補(bǔ)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(fù)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(fù)水處

6、理下明顯高于CCRI-60，CCRI-45根系A(chǔ)BA和Eth含量降低幅度在SRWC((60±5)%)和SRWC((45±5)%)干旱脅迫6 d復(fù)水處理下明顯高于CCRI-60，表明，根系中較高GA和BRs含量促進(jìn)了根系的恢復(fù)生長，彌補(bǔ)干旱期間造成的傷害，提高了棉花根系的補(bǔ)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(fù)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(fù)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(fù)水處理下明顯高于CCRI-60，表明，根系在干旱脅迫復(fù)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(xì)胞損傷，保證根系生理過程正常

8、進(jìn)行，進(jìn)而提高棉花根系的補(bǔ)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(xì)胞質(zhì)壁分離嚴(yán)重，細(xì)胞核內(nèi)容物降解，尤其線粒體內(nèi)部結(jié)構(gòu)降解。CCRI-45根系細(xì)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(qiáng)的品種在輕度和中度干旱脅迫下，線粒體的結(jié)構(gòu)比較穩(wěn)定，可以保證脅迫過程中