不同基因型棉花(gossypiumhirsutuml.)纖維比強(qiáng)度的形成差異及其機(jī)理研究

1、南京農(nóng)業(yè)大學(xué)博士學(xué)位論文不同基因型棉花（Gossypium hirsutum L.）纖維比強(qiáng)度的形成差異及其機(jī)理研究姓名：束紅梅申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別：博士專業(yè)：生態(tài)學(xué)指導(dǎo)教師：周治國(guó)20090601不同基因型棉花( G o s s y p i u mh i r s u t u mL ．) 纖維比強(qiáng)度的形成差異及其機(jī)理研究成酶和B ．1 ，3 ．葡聚糖酶) 活性的變化特征及其與纖維比強(qiáng)度的關(guān)系。結(jié)果表明，高強(qiáng)纖維品種( 科棉1 號(hào)) 的蔗糖合成酶

2、和p ．1 ，3 ．葡聚糖酶活性及其基因表達(dá)量和維持高表達(dá)時(shí)間均高于低強(qiáng)纖維品種( 德夏棉1 號(hào)) ，前者酶活性的動(dòng)態(tài)變化與纖維素快速累積期的協(xié)調(diào)性好，纖維素累積平緩，纖維比強(qiáng)度增長(zhǎng)的幅度大。相反，低強(qiáng)纖維品種( 德夏棉1 號(hào)) 棉纖維發(fā)育相關(guān)酶活性低、基因維持高表達(dá)時(shí)間短，纖維素快速累積期短，纖維比強(qiáng)度增長(zhǎng)的幅度小。說(shuō)明，不同棉花品種纖維發(fā)育相關(guān)酶變化特征存在顯著差異，且該差異是導(dǎo)致其纖維素累積特性及纖維比強(qiáng)度形成存在基因型差異的重要

3、原因之一。2 ．不同低溫敏感性棉花品種纖維比強(qiáng)度形成的差異機(jī)理( 1 ) 以纖維比強(qiáng)度形成存在低溫敏感性差異的兩個(gè)棉花品種( 科棉1 號(hào)：低溫弱敏感型品種，蘇棉1 5 號(hào)：低溫敏感型品種) 為材料，通過(guò)設(shè)置大田分期播種試驗(yàn)，研究播期和果枝部位對(duì)不同低溫敏感性棉花品種纖維發(fā)育相關(guān)物質(zhì)及纖維比強(qiáng)度的影響。結(jié)果表明，播期和果枝部位均影響棉纖維中物質(zhì)代謝和纖維比強(qiáng)度形成。在相同果枝部位下，播期推遲、溫度降低，棉纖維中蔗糖轉(zhuǎn)化率、D 。1 ，3

4、．葡聚糖轉(zhuǎn)化率降低，導(dǎo)致纖維素合成受阻、纖維比強(qiáng)度降低。果枝部位對(duì)棉纖維發(fā)育相關(guān)物質(zhì)的影響在不同播期表現(xiàn)不同，在正常播種的中部果枝棉鈴纖維中物質(zhì)轉(zhuǎn)化最徹底，有利于纖維素累積和高強(qiáng)纖維形成；晚播條件下，隨果枝部位升高，溫度降低，上部果枝棉鈴纖維發(fā)育尤其是纖維中物質(zhì)轉(zhuǎn)化受到顯著影響，導(dǎo)致纖維比強(qiáng)度降低。低溫敏感型棉花品種( 蘇棉1 5 號(hào)) 纖維發(fā)育相關(guān)物質(zhì)受播期和果枝部位的影響程度明顯高于低溫弱敏感型棉花品種( 科棉1 號(hào)) ，這可能是其

5、纖維比強(qiáng)度更易受播期和果枝部位影響的原因。( 2 ) 研究纖維比強(qiáng)度形成存在低溫敏感性差異的2 個(gè)棉花品種纖維發(fā)育生理特性對(duì)低溫的響應(yīng)差異。通過(guò)分期播種，使相同果枝部位棉鈴發(fā)育處于不同的溫度條件，研究低溫對(duì)纖維比強(qiáng)度形成存在低溫敏感性差異的2 個(gè)棉花品種纖維發(fā)育相關(guān)物質(zhì)含量和酶活性的影響。結(jié)果表明，正常播期條件下，棉纖維發(fā)育期平均日最低溫為2 4 ．O ℃和2 5 ．4 。C ，棉纖維中蔗糖合成酶活性高，p ．1 ，3 ．葡聚糖酶活性低

6、，蔗糖轉(zhuǎn)化率和纖維素含量均較高，最終纖維比強(qiáng)度較高；晚播所致的低溫( 棉纖維發(fā)育期平均日最低溫低于2 1 ．1 ℃) 則顯著影響棉纖維發(fā)育，棉纖維中蔗糖轉(zhuǎn)化率、纖維素含量、D ．1 ，3 ．葡聚糖含量下降，棉纖維發(fā)育相關(guān)酶中蔗糖合成酶活性下降、p ．1 ，3 ．葡聚糖酶活性上升，導(dǎo)致纖維比強(qiáng)度降低。兩個(gè)纖維比強(qiáng)度形成存在低溫敏感性差異的棉花品種纖維發(fā)育生理特性對(duì)低溫的響應(yīng)存在差異，低溫敏感型棉花品種( 蘇棉1 5 號(hào)) 纖維中的蔗糖轉(zhuǎn)化