氮素調(diào)控棉花(gossypiumhirsutuml.)纖維比強(qiáng)度形成的生理基礎(chǔ)研究

1、南京農(nóng)業(yè)大學(xué)博士學(xué)位論文氮素調(diào)控棉花（Gossypium hirsutum L.）纖維比強(qiáng)度形成的生理基礎(chǔ)研究姓名：馬溶慧申請(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)20081001氮素調(diào)控棉花纖維比強(qiáng)度形成的生理基礎(chǔ)研究的關(guān)系密切。上述變化特征在品種間保持一致，是棉纖維發(fā)育對(duì)棉鈴對(duì)位葉氮濃度做出的重要生理響應(yīng)，進(jìn)而導(dǎo)致高氮、零氮水平下的成熟纖維比強(qiáng)度顯著降低。綜合分析認(rèn)為，對(duì)中部果枝而言，鈴齡2 4 d 可以作為棉鈴對(duì)位葉氮濃度調(diào)控

2、棉纖維中蔗糖代謝及纖維比強(qiáng)度形成的轉(zhuǎn)折期。( 2 ) 基于兩年的盆栽氮肥試驗(yàn)，研究了棉纖維發(fā)育關(guān)鍵酶( 蔗糖合成酶和p ．1 ，3 ．葡聚糖酶) 活性變化特征對(duì)氮素的響應(yīng)及其與纖維比強(qiáng)度形成的關(guān)系。結(jié)果表明：氮素通過(guò)調(diào)控纖維發(fā)育關(guān)鍵酶活性變化特征影響了纖維素的累積進(jìn)程，進(jìn)而影響了纖維比強(qiáng)度的形成。在生化水平上，適氮水平下棉纖維發(fā)育關(guān)鍵酶維持高活性的時(shí)間較長(zhǎng)，高氪、零氮分別導(dǎo)致鈴齡2 4d 前、鈴齡2 4d 后纖維發(fā)育關(guān)鍵酶活性顯著降低；

3、在m R N A轉(zhuǎn)錄水平上，適氮水平下鈴齡7 ．2 4d 內(nèi)蔗糖合成酶基因表達(dá)量及鈴齡1 8 ．2 4d 內(nèi)1 3 - 1 ，3 ．葡聚糖酶基因表達(dá)量顯著高于其余兩個(gè)氮素處理。適氮水平下纖維發(fā)育關(guān)鍵酶維持高活性的時(shí)間較長(zhǎng)，且其基因表達(dá)量高，促使纖維素在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)快速累積，最終形成的纖維比強(qiáng)度較高。2 ．不同開(kāi)花期棉鈴對(duì)位葉內(nèi)源保護(hù)酶活性、棉鈴干物質(zhì)累積分配對(duì)氮素的響應(yīng)及其與纖維品質(zhì)性狀的關(guān)系．( 1 ) 基于大田氮肥試驗(yàn)，研究了研究棉花

4、季節(jié)桃( 伏前桃、伏桃、早秋桃和秋桃)對(duì)位葉保護(hù)酶活性及纖維品質(zhì)性狀對(duì)氮素的響應(yīng)。結(jié)果表明：與適氮相比，零氮水平下伏桃、早秋桃和秋桃對(duì)位葉中可溶性蛋白含量、S O D 和P O D 活性均降低，M D A 含量升高，且影響程度隨開(kāi)花期推遲而增加，相應(yīng)開(kāi)花期棉鈴中纖維所占比例顯著降低，纖維長(zhǎng)度、比強(qiáng)度和整齊度均降低，馬克隆值升高；高氮水平除有利于延長(zhǎng)秋桃對(duì)位葉的功能期外，對(duì)其他季節(jié)桃對(duì)位葉中可溶性蛋白含量和內(nèi)源保護(hù)酶系統(tǒng)的作用較小，不利于

5、伏前桃、伏桃中的光合產(chǎn)物向纖維運(yùn)輸，進(jìn)而導(dǎo)致纖維比強(qiáng)度顯著下降，但對(duì)早秋桃、秋桃纖維品質(zhì)性狀的影響程度較小?？梢?jiàn)，零氮處理過(guò)早打破了棉花季節(jié)桃對(duì)位葉內(nèi)源保護(hù)酶系統(tǒng)的平衡是導(dǎo)致棉鈴發(fā)育、纖維品質(zhì)形成受阻的重要生理原因，而高氮對(duì)棉花季節(jié)桃對(duì)位葉內(nèi)源保護(hù)酶系統(tǒng)的影響程度與纖維品質(zhì)性狀的關(guān)系較小。( 2 ) 以伏桃、秋桃為對(duì)象，研究了棉鈴干物質(zhì)積累分配對(duì)氮素的響應(yīng)及其與纖維品質(zhì)指標(biāo)的關(guān)系。結(jié)果表明：棉鈴各組成部分中以纖維受氮素的影響最大，其次為