花鈴期干旱和漬水影響棉花產(chǎn)量與纖維比強(qiáng)度形成的蔗糖代謝生理研究.pdf

1、光合作用是作物產(chǎn)量和品質(zhì)形成的基礎(chǔ)，蔗糖則是光合作用的主要產(chǎn)物和運(yùn)輸形式。棉鈴對位葉、棉纖維的蔗糖代謝及其間的蔗糖運(yùn)轉(zhuǎn)決定著棉花產(chǎn)量及品質(zhì)的形成。研究花鈴期干旱和漬水對棉花產(chǎn)量和纖維比強(qiáng)度形成蔗糖代謝生理的研究，可為探索提高產(chǎn)量和改善纖維品質(zhì)的生理途徑和培育優(yōu)良纖維品種提供理論依據(jù)。本研究以新棉33B為材料，于2007、2009年在江蘇南京(118°50′E，32°02′N)江蘇省農(nóng)科院有防雨棚水泥池中進(jìn)行。以正常灌水（土壤相對含水量為

2、（75±5）％）為對照，于棉花中部果枝開花時(shí)進(jìn)行土壤干旱（土壤相對含水量由（75±5）％自然減少直至吐絮）和漬水7d和14d（保持地面2-3cm的水層）處理。研究了：
　　(1)花鈴期干旱和漬水對不同果枝部位棉花產(chǎn)量和纖維品質(zhì)形成的影響;
　　(2)花鈴期干旱和漬水對棉鈴對位葉、棉鈴和棉纖維糖代謝生理影響及其與鈴重和纖維比強(qiáng)形成的關(guān)系。
　　主要研究結(jié)果如下:
　　1.花鈴期干旱和潰水對棉鈴對位葉光合性能、光合物

3、質(zhì)累積與產(chǎn)量形成的影響
　　花鈴期干旱和漬水下棉鈴對位葉凈光合速率降低，不同果枝部位間凈光合速率的下降幅度以中部＞上部＞下部;漬水間相比，棉鈴對位葉凈光合速率隨漬水持續(xù)期的延長而降低。
　　花鈴期干旱和漬水降低地上部干物質(zhì)累積，不同果枝部位間，下部果枝的干物質(zhì)分配系數(shù)均增加。干旱下上部果枝干分配系數(shù)降低而中部果枝沒有變化;漬水7d下中部和上部果枝分配系數(shù)無顯著變化;漬水14d下中部果枝干物質(zhì)分配系數(shù)也呈增加變化而上部果枝顯著

4、降低。干旱和漬水下，隨果枝部位的上升脅迫指數(shù)增加。
　　干旱和漬水下皮棉產(chǎn)量顯著降低。干旱和漬水14d下隨果枝部位的上升，皮棉產(chǎn)量下降幅度增大;漬水7d下不同果枝部位間皮棉產(chǎn)量下降幅度以中部和上部＞下部。
　　綜上，干旱和漬水下，不同果枝部位棉鈴對位葉凈光合速率降低致使光合產(chǎn)物減少，并改變了光合產(chǎn)物在不同果枝部位間分配，是干旱和漬水下不同果枝部位產(chǎn)量降低及存在差異的物質(zhì)基礎(chǔ)。
　　2.花鈴期干旱和漬水對棉鈴對位葉蔗糖代

5、謝的影響及其與鈴重的關(guān)系
　　花鈴期干旱和漬水下棉鈴對位葉蔗糖含量增加，干旱下淀粉含量降低、蔗糖淀粉比增加;漬水下淀粉含量增加而蔗糖淀粉比降低。干旱促進(jìn)葉片光合產(chǎn)物向蔗糖分配，不同果枝部位間中部可溶性糖含量降低而下部和上部增加;漬水下棉鈴對位葉蔗糖外運(yùn)受阻且隨果枝部位上升和漬水持續(xù)期延長變化幅度增加?；ㄢ徠诟珊瞪喜亢蜐n水下葉片酸性轉(zhuǎn)化酶活性花后10-17d降低其后增加;干旱下棉鈴對位葉蔗糖磷酸合成酶、蔗糖合成酶活性降低而漬水下大幅

6、度增加且隨漬水持續(xù)期延長增幅增大，表明干旱下蔗糖代謝抑制而漬水下蔗糖代謝激活用于維持基本代謝碳水化合物消耗。干旱不同果枝部位鈴重下降幅度中部＞上部＞下部;漬水下鈴重隨果枝部位上升和漬水持續(xù)期的延長下降幅度增大。
　　綜上，干旱下棉鈴對位葉蔗糖合成受抑制，持續(xù)干旱下上部花后17d后酸性轉(zhuǎn)化酶活性增強(qiáng)影響棉鈴對位葉蔗糖外運(yùn)，是最終鈴重下降的重要原因;漬水下棉鈴對位葉蔗糖代謝激活、碳水化合物消耗增加而外運(yùn)受阻是漬水下鈴重下降的重要原因。

7、
　　3.花鈴期干旱和漬水對棉鈴碳水化合物含量影響及其與棉鈴干物質(zhì)累積的關(guān)系
　　干旱下下部果枝棉鈴碳水化合物含量受影響較小;中部鈴殼碳水化合物含量降低;上部果枝鈴殼蔗糖外運(yùn)受抑制;不同果枝部位棉鈴棉籽蔗糖外運(yùn)受阻。漬水下，不同果枝部位鈴殼可溶性糖、淀粉含量增加、蔗糖含量前期低后期高、且隨隨果枝部位上升和漬水持續(xù)期延長幅度增加，表明漬水影響鈴殼蔗糖外運(yùn)。干旱和漬水下棉鈴干重降低。干旱和漬水7d下，中部果枝棉鈴干重快速增長起始

8、期提前且速率較高但歷時(shí)短、下部和上部最大累積速率降低。干旱下下部和上部棉鈴干重快速增長期歷時(shí)長而漬水7d歷時(shí)短。漬水下不同果枝部位快速增長起始期均提前，隨漬水持續(xù)期延長，棉鈴干重快速增長期最大速率降低而歷時(shí)延長。
　　綜上，花鈴期干旱和漬水下蔗糖含量降低。棉籽和鈴殼蔗糖外運(yùn)受阻分別是干旱和漬水棉鈴干重降低的原因。不同果枝部位間，棉鈴干重快速增長期歷時(shí)短是干旱中部果枝和漬水7d不同果枝部位棉鈴干重降低的原因;最大增長速率降低是干旱和

9、漬水7d下部和上部棉鈴干重降低的原因，快速增長期速率低是持續(xù)漬水下棉鈴干重降低的原因。
　　4.花鈴期干旱和漬水對棉纖維蔗糖代謝的影響及其與纖維比強(qiáng)度形成的關(guān)系
　　干旱、漬水下花后10d或17d前纖維中蔗糖含量較高，但花后24d前后纖維中蔗糖含量大幅度下降、加厚發(fā)育期β-1，3-葡聚糖含量降低，不利于纖維素的平緩累積，最終比強(qiáng)度降低。干旱纖維蔗糖合成酶和蔗糖磷酸合成酶活性在花后24d前較高其后降低;漬水纖維蔗糖合成酶和蔗糖