低溫下棉纖維發(fā)育關(guān)鍵酶及外源物質(zhì)對纖維比強度形成的影響.pdf

1、本研究以美棉33B為材料，通過設(shè)置播期試驗，在低溫條件下：(1)研究棉纖維加厚發(fā)育關(guān)鍵酶和棉纖維細胞壁松弛相關(guān)酶活性調(diào)節(jié)水平的基因表達特征及對纖維比強度的影響；(2)以清水為對照，對棉鈴及其對位果枝葉于花后15d和30d涂抹“6％蔗糖和O.6％谷氨酰胺混合溶液(用C+N表示)”、“2％蔗糖和O.2％谷氨酰胺混合溶液(用1/3C+1/3N表示)”、12％蔗糖和1.2％谷氨酰胺混合溶液(用2C+2N表示)”、“6％蔗糖、0.6％谷氨酰胺和2

2、μg-16-BA混合溶液(用C+N+BA表示)”和“2μg·g-16-BA溶液(用BA表示)”等外源物質(zhì)，研究生長調(diào)節(jié)類和生理活性類等外源物質(zhì)對棉花纖維比強度形成的影響。 主要研究結(jié)果如下： 1.低溫下棉纖維發(fā)育關(guān)鍵酶活性及其表達對棉纖維比強度形成的影響。 低溫影響棉纖維素的累積速率并最終影響纖維比強度的形成是通過在不同水平上對不同的纖維發(fā)育關(guān)鍵酶影響不同而造成的。在生化水平上，低溫(鈴齡0～50d日均溫＜23℃

3、，鈴齡25～50d日均溫＜21℃)對β-1,3-葡聚糖酶、蔗糖合成酶活性的影響均十分顯著，纖維中β-1,3-葡聚糖酶活性、蔗糖合成酶活性均隨溫度的降低而升高，且前者較后者對溫度變化的響應(yīng)更為敏感。在基因表達水平上，低溫下不同酶基因表達的差異較大，低溫對β-1,3-葡聚糖酶基因、蔗糖合成酶基因的表達影響顯著，而對Expansin表達的影響相對較??；低溫下Expansin、蔗糖合成酶基因的表達量均增加，β-1,3-葡聚糖酶基因的表達與此相反

4、，低溫可導(dǎo)致鈴齡15d纖維β-1,3-葡聚糖酶基因表達量顯著降低，低溫下Expansin到達表達峰值時間推后且維持高表達的時間延長。在纖維品質(zhì)形成上7，低溫導(dǎo)致棉纖維伸長期及伸長高峰推后；低溫下纖維素累積量、纖維比強度的變化特征與β-1,3-葡聚糖酶基因表達的變化特征高度一致，與β-1,3-葡聚糖酶活性以及纖維蔗糖合成酶活性及其基因表達受低溫影響的規(guī)律相反。 2.低溫條件下生長調(diào)節(jié)類和生理活性類等外源物質(zhì)對棉纖維加厚發(fā)育及纖

5、維比強度形成的影響。 (1)不同濃度外源生理活性物質(zhì)對下部果枝棉鈴纖維比強度的影響?；ê?5dC+N處理以及花后30d2C+2N處理使鈴重增加最大，增加量分別達0.40g、0.58g。C+N、1/3C+1/3N、2C+2N 3種濃度外源生理活性物質(zhì)均增加了纖維素的累積量，且于花后30d促進了棉纖維螺旋角(φ)和取向分布角(φ)的優(yōu)化，提高了纖維比強度，其中以2C+2N處理提高纖維比強度的幅度最大，達1.45cN／tex?；ê?/p>

6、15d以1／3C+1／3N處理對提高纖維比強度最有利，提高幅度達2.10cN／tex。 (2)外源物質(zhì)對中部果枝棉鈴纖維比強度的影響。棉花花后15 d、30 d外施C+N+BA均能提高棉花鈴重和衣分，且以花后30 d效果最好?；ê?0 d外施BA可增加鈴重，但效果遠低于外施C+N+BA；花后15 d外施BA對衣分的效果與C+N+BA大致相當(dāng)。外施C+N、C+N+BA、BA均有利于優(yōu)化棉纖維的螺旋角(φ)和取向分布角(ψ)，提高纖

7、維比強度，且花后15 d、30 d均以外施BA效果最佳。 (3)外源物質(zhì)對棉株不同果枝部位棉鈴纖維比強度的影響。棉花花后15d外施C+N+BA可提高棉花上部果枝鈴鈴重和衣分，花后15d、30d外施C+N+BA均可提高棉花中部果枝鈴鈴重和衣分?；ê?5d、30d外施BA均有利于棉花上部果枝鈴衣分的提高?；ê?5d、30d外施C+N、C+N+BA、BA均導(dǎo)致棉花上部果枝鈴棉纖維的螺旋角中和取向分布角ψ變大(劣化)，纖維比強度降低；但