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

1、本研究以美棉33B為材料，通過(guò)設(shè)置播期試驗(yàn)，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(xì)胞壁松弛相關(guān)酶活性調(diào)節(jié)水平的基因表達(dá)特征及對(duì)纖維比強(qiáng)度的影響；(2)以清水為對(duì)照，對(duì)棉鈴及其對(duì)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(zhǎng)調(diào)節(jié)類和生理活性類等外源物質(zhì)對(duì)棉花纖維比強(qiáng)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(dá)對(duì)棉纖維比強(qiáng)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(qiáng)度的形成是通過(guò)在不同水平上對(duì)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(duì)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(duì)溫度變化的響應(yīng)更為敏感。在基因表達(dá)水平上，低溫下不同酶基因表達(dá)的差異較大，低溫對(duì)β-1,3-葡聚糖酶基因、蔗糖合成酶基因的表達(dá)影響顯著，而對(duì)Expansin表達(dá)的影響相對(duì)較?。坏蜏叵翬xpansin、蔗糖合成酶基因的表達(dá)量均增加，β-1,3-葡聚糖酶基因的表達(dá)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(dá)量顯著降低，低溫下Expansin到達(dá)表達(dá)峰值時(shí)間推后且維持高表達(dá)的時(shí)間延長(zhǎng)。在纖維品質(zhì)形成上7，低溫導(dǎo)致棉纖維伸長(zhǎng)期及伸長(zhǎng)高峰推后；低溫下纖維素累積量、纖維比強(qiáng)度的變化特征與β-1,3-葡聚糖酶基因表達(dá)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(dá)受低溫影響的規(guī)律相反。 2.低溫條件下生長(zhǎng)調(diào)節(jié)類和生理活性類等外源物質(zhì)對(duì)棉纖維加厚發(fā)育及纖

5、維比強(qiáng)度形成的影響。 (1)不同濃度外源生理活性物質(zhì)對(duì)下部果枝棉鈴纖維比強(qiáng)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(dá)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(jìn)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(qiáng)度，其中以2C+2N處理提高纖維比強(qiáng)度的幅度最大，達(dá)1.45cN／tex?；ê?/p>

6、15d以1／3C+1／3N處理對(duì)提高纖維比強(qiáng)度最有利，提高幅度達(dá)2.10cN／tex。 (2)外源物質(zhì)對(duì)中部果枝棉鈴纖維比強(qiáng)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。花后30 d外施BA可增加鈴重，但效果遠(yuǎn)低于外施C+N+BA；花后15 d外施BA對(duì)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(qiáng)度，且花后15 d、30 d均以外施BA效果最佳。 (3)外源物質(zhì)對(duì)棉株不同果枝部位棉鈴纖維比強(qiáng)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(qiáng)度降低；但