花鈴期土壤持續(xù)干旱對棉纖維品質(zhì)和棉纖維發(fā)育相關(guān)酶活性的影響.pdf

1、棉花是重要的經(jīng)濟(jì)作物，又是紡織工業(yè)的重要原料。隨著全球極端天氣爆發(fā)的日趨頻繁，花鈴期發(fā)生土壤旱、漬災(zāi)害頻率較高，而此時正是棉花的需水高峰期，對干旱反應(yīng)最為敏感的時期，嚴(yán)重影響棉花產(chǎn)量和品質(zhì)的形成。本試驗(yàn)研究在充足供水條件下和不同程度的長期土壤干旱處理下，棉纖維發(fā)育過程中的相關(guān)酶活性的變化，闡明棉纖維發(fā)育對花鈴期土壤持續(xù)干旱響應(yīng)的酶學(xué)機(jī)制。為棉花干旱脅迫程度評估與生理調(diào)控技術(shù)探索，提供理論依據(jù)。本研究選擇長江中下游主栽品種泗雜3號為試驗(yàn)材

2、料，于2012-2014年在江蘇南京（118°50′E，32°02′ N，長江流域下游棉區(qū)）南京農(nóng)業(yè)大學(xué)牌樓試驗(yàn)站，采用盆栽和池栽的種植方式，進(jìn)行棉花花鈴期土壤持續(xù)干旱試驗(yàn)。設(shè)置3個土壤水分水平，土壤相對含水量(75±5)％、(60±5)％和(45±5)％，分別記作SRWC(75±5)％，SRWC(60±5)％和SRWC(45±5)％。研究土壤持續(xù)干旱對不同果枝部位棉纖維的品質(zhì)影響，以及各部位棉纖維發(fā)育過程中纖維素累積相關(guān)酶（蔗糖合成酶

3、、磷酸蔗糖合成酶、蔗糖酶）活性變化規(guī)律。主要研究結(jié)果如下:
　　1花鈴期土壤持續(xù)干旱對棉花產(chǎn)量品質(zhì)的影響
　　與SRWC(75±5)％相比，SRWC(60±5)％和SRWC(45±5)％處理的棉花產(chǎn)量分別降低31％-35％和57％-60％。產(chǎn)量構(gòu)成因素中鈴數(shù)隨著土壤相對含水量下降而顯著下降，干旱導(dǎo)致較高節(jié)位的果枝鈴數(shù)降幅增大。與單株鈴數(shù)相同，花鈴期土壤持續(xù)干旱條件下。纖維長度和比強(qiáng)度隨著土壤相對含水量下降而降低，并且隨著果枝

4、節(jié)位的升高，下降的幅度也有所增加。馬克隆值對干旱的響應(yīng)在不同年份間存在差異。在2013和2014年，馬克隆值隨著干旱程度的上升而逐漸下降，但是2012年盆栽試驗(yàn)中馬克隆值在重度干旱時較對照有所下降，在輕度干旱時較對照有所上升。
　　2花鈴期土壤持續(xù)干旱對棉纖維發(fā)育相關(guān)酶活性的影響
　　在花鈴期土壤持續(xù)干旱條件下，中部果枝棉纖維中蔗糖合成酶和堿性轉(zhuǎn)化酶活性在花后17天隨土壤相對含水量的降低而升高。蔗糖合成酶活性與堿性轉(zhuǎn)化酶活性

5、升高，有利于蔗糖分解。上部果枝蔗糖合成酶活性變化規(guī)律與中部果枝基本一致，而下部果枝在花后17天受土壤干旱的影響較小。下部果枝堿性轉(zhuǎn)化酶活性變化規(guī)律與中部果枝基本一致，但是上部果枝堿性轉(zhuǎn)化酶活性在花后17天受土壤干旱的影響有所下降。受土壤持續(xù)干旱影響，在整個棉鈴發(fā)育期內(nèi)各果枝部位纖維酸性轉(zhuǎn)化酶活性均較對照有所下降。在土壤持續(xù)干旱處理下，中部果枝磷酸蔗糖合成酶活性在峰值上較對照有所下降。在2013年和2014年下部果枝磷酸蔗糖合成酶活性出現(xiàn)