氮素调控棉花纤维蔗糖代谢及纤维比强度的生理机制

• 作者: 冯营 周治国 屈磊 张传喜 李文峰 王友华 许乃银 马溶慧
• 来源期刊: 作物学报
• 关键词: 棉花(Gossypium hirsutum L) 棉铃对位叶 叶氮浓度 棉纤维 蔗糖代谢 纤维强比度
• 年，卷（期）: 2008,（12）
• 所属期刊栏目: 耕作栽培·生理生化
• 页码范围: 2143-2151
• 页数: 9页
• 分类号: S5
• 语种: 中文
• DOI: 10.3721/SP.j.1006.2008.02143

摘要

以棉纤维比强度高(科棉1号,平均比强度为35 cN tex-1)和中等(美棉33B,平均比强度为32 cN tex-1)的2个基因型为材料,于2005年在江苏省农业科学院(长江流域下游棉区)和江苏省邳州县宿羊山镇(黄河流域黄淮棉区)设置氮素水平(零氮为0 kg hm-2,适氮为240 kg hm-2,高氮为480 kg hm-2)试验,研究氮素调控棉纤维蔗糖代谢及纤维比强度的生理机制.结果表明,棉铃对位叶氮浓度随铃龄变化的趋势符合幂函数曲线[YN=at-b,YN为棉铃对位叶氮浓度(%),t为铃龄(d),a、b为参数].高氮水平下的a值显著增加.导致铃龄24 d前纤维中蔗糖代谢相关酶(蔗糖酶、蔗糖合成酶和磷酸蔗糖合成酶)活性和蔗糖转化量、纤维素最大累积速率以及铃龄24 d纤维比强度降低;零氮水平下的b值显著增加,与铃龄24 d后纤维蔗糖代谢相关酶活性和蔗糖含量峰值降低、纤维素快速累积持续期缩短以及铃龄24 d后纤维比强度增幅减小的关系密切.上述变化特征在品种间一致,是棉纤维发育对棉铃对位叶氮浓度做出的重要生理响应,进而导致高氮、零氮水平下的成熟纤维比强度显著降低.铃龄24 d是氮素调控棉纤维蔗糖代谢及纤维比强度的转折期,该时期的棉铃对位叶氮浓度分别为3.15%(南京)和2.75%(徐州)时有利于高强纤维的形成.