不同衣分陆地棉种子与纤维碳代谢的基因型差异
发布时间：2021-04-02 10:19
我国棉花主要分布在长江流域、黄河流域和西北内陆三大主产棉区。近年来,黄河流域和长江流域棉区棉花种植面积呈下降趋势,在有限耕地资源的前提下,不断提高棉花产量和品质依然是棉花生产和研究的重心。衣分是重要的棉花产量因子,现代棉花高产品种通常具有高衣分的特点。衣分的高低是由碳水化合物在种子及纤维间的分配所决定,因此,研究种子库和纤维库的发生、发展及相互影响,揭示两者间的碳分配调控机制,不仅可以为培育高衣分棉花品种提供参考依据和技术思路,而且有助于深入了解棉花种子和纤维发育的互作机制,丰富棉花发育生物学的内容。试验材料为本课题组自育的陆地棉高品质系A201和A705,长期自交保纯,遗传性状稳定,分别代表了低衣分类型和高衣分类型,2015-2017年种植于江西农业大学农业科技园。棉花盛花期于中部果枝内围果节标记当天白花,花后5d-45d定期取样,测定纤维、种胚和种皮非结构性碳水化合物（如葡萄糖、果糖、蔗糖和淀粉等）的含量、大分子贮藏物质（纤维素、脂肪等）含量、碳代谢关键酶（转化酶、蔗糖合成酶、蔗糖磷酸合成酶等）活性等,结合不同发育阶段的特点,研究碳代谢酶的表达模式对种子-纤维库的发生、发展的影响及...
【文章来源】：江西农业大学江西省
【文章页数】：69 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
品系A201与A705花后20d和25d种胚子叶形态（2016）
A201 A705图 2 品系 A201 与 A705 棉铃开花后 1 d 原始纤维细胞启动密度（2016）Fig 2 Fiber cell initial density at one day post anthesis in linesA201 andA7053 品系 A201 与 A705 纤维中纤维素含量随铃龄的变化与差异从图 3 和表 4 分析可知，2015-2017 年，A201 和 A705 纤维中纤维素含量均随龄的增加而上升，前期增加快，后期平缓，且纤维素的积累呈“S”型曲线。31 d 前整体表现为 A201 纤维中纤维素的含量高于 A705；31 d 后，表现为 A705 纤维中纤素的含量高于 A201。2015 年，在花后 17 d，A201 棉纤维中纤维素含量显著高于 A705（p<0.05）；花后 31 d 和 45 d，A705 棉纤维中纤维素的含量显著（p<0.05）或极显著高A201(p<0.01)。由 Logistic 方程分析可知，在品系 A705 棉纤维中，纤维素的最终分比含量为 91.40 %，纤维素最终百分比含量的理论最大值为 88.02 %，实际值比论值大；纤维素快速积累起始期为 15.5 d，纤维素快速积累终止期为 27.0 d；纤维快速积累持续期为 11.5 d；纤维素百分比含量最大积累速率为 5.05 % d-1；达到最大累速率的时期为 20.9 d。在品系 A201 棉纤维中，纤维素的最终百分比含量为 83.42 纤维素最终百分比含量的理论最大值为 82.34 %，实际值比理论值大；纤维素快速
纤维素百分比含量最大积累速率为 3.28 % d；达到最大积累速率的时期为 17.8 d。2017 年，前期 A705 与 A201 差异不显著，但花后 31 d、38 d 和 45d 均表现A705 棉纤维中纤维素含量显著(P<0.05)或极显著(P<0.01)高于 A201。由 Logistic 方分析可知，在品系 A705 棉纤维中，纤维素的最终百分比含量为 93.56 %，纤维素终百分比含量的理论最大值为 93.51 %，实际值与理论值接近；纤维素快速积累起期为 12.9 d，纤维素快速积累终止期为 26.9 d；纤维素快速积累持续期为 14.0 d；维素百分比含量最大积累速率为 4.39 % d-1；达到最大积累速率的时期为 19.9 d。品系 A201 棉纤维中，纤维素的最终百分比含量为 87.37 %，纤维素最终百分比含的理论最大值为 85.37 %，实际值比理论值大；纤维素快速积累起始期为 10.5 d，维素快速积累终止期为 24.7d；纤维素快速积累持续期为 14.2 d；纤维素百分比含最大积累速率为 3.96 % d-1；达到最大积累速率的时期为 17.6 d。用 Logistic 生长模型对棉纤维中纤维素的积累过程进行拟合，得到的纤维素积拟合的方程均达到了显著的水平。分析结果表明，A201 纤维素的积累起始期、终期和最大积累速率出现期均早于 A705，且快速积累持续期也长于 A705，但 A705最大积累速率明显高于 A201，这与前期 A201 纤维素的积累快于 A705，但后期显慢于 A705 的结果相一致。综合分析结果表明纤维成熟时，高衣分的纤维中具有更的纤维素含量，该分析结果与 A705 衣分高于 A201 相吻合。
【参考文献】：
期刊论文
[1]Boosting Seed Development as a New Strategy to Increase Cotton Fiber Yield and Quality[J]. Yong-Ling Ruan. Journal of Integrative Plant Biology. 2013(07)
[2]内蒙古半干旱区树木非结构性碳、氮、磷的分配格局[J]. 印婧婧,郭大立,何思源,张蕾. 北京大学学报(自然科学版). 2009(03)
[3]北疆早熟陆地中长绒棉品种选育中存在的问题[J]. 曾红军,刘彩霞,孟林,杨华. 中国棉花. 2008(01)
[4]蔗糖磷酸合成酶（SPS）与果实品质及成熟衰老的研究进展[J]. 李雯,邵远志,陈维信. 西北植物学报. 2005(11)
[5]油菜的源库关系研究 Ⅰ.角果大小对油菜后期源库的调节[J]. 冷锁虎,唐瑶,李秋兰,左青松,杨萍. 中国油料作物学报. 2005(03)
[6]蔗糖代谢中蔗糖磷酸合成酶（SPS）的研究进展[J]. 刘凌霄,沈法富,卢合全,韩庆点,刘云国. 分子植物育种. 2005(02)
[7]高油玉米源、库生理特性研究 Ⅰ.高油玉米产量受叶源的限制[J]. 吴正锋,王空军,董树亭,胡昌浩,刘鹏,张吉旺. 作物学报. 2005(03)
[8]水稻源库关系研究动态[J]. 周文新,雷驰,屠乃美. 湖南农业大学学报(自然科学版). 2004(04)
[9]水分胁迫对贪青迟熟水稻茎贮藏碳水化合物代谢及产量的影响[J]. 王维,张建华,杨建昌,朱庆森. 作物学报. 2004(03)
[10]冬小麦旗叶蔗糖和籽粒淀粉合成动态及与其有关的酶活性的研究[J]. 李永庚,于振文,姜东,余松烈. 作物学报. 2001(05)
博士论文
[1]调控内源生长素和细胞分裂素水平实现棉花种子—纤维产量和品质的同步改良[D]. 赵娟.西南大学 2014
硕士论文
[1]陆地棉纤维碳水化合物代谢对土壤干旱的响应及与纤维伸长的关系[D]. 朱见梅.江西农业大学 2015
[2]棉花胚珠特异启动子PGhASN引导iaaL基因表达对棉花胚珠/纤维发育的影响[D]. 李忠旺.西南大学 2009
本文编号：3115099
【文章来源】：江西农业大学江西省
【文章页数】：69 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
品系A201与A705花后20d和25d种胚子叶形态（2016）
A201 A705图 2 品系 A201 与 A705 棉铃开花后 1 d 原始纤维细胞启动密度（2016）Fig 2 Fiber cell initial density at one day post anthesis in linesA201 andA7053 品系 A201 与 A705 纤维中纤维素含量随铃龄的变化与差异从图 3 和表 4 分析可知，2015-2017 年，A201 和 A705 纤维中纤维素含量均随龄的增加而上升，前期增加快，后期平缓，且纤维素的积累呈“S”型曲线。31 d 前整体表现为 A201 纤维中纤维素的含量高于 A705；31 d 后，表现为 A705 纤维中纤素的含量高于 A201。2015 年，在花后 17 d，A201 棉纤维中纤维素含量显著高于 A705（p<0.05）；花后 31 d 和 45 d，A705 棉纤维中纤维素的含量显著（p<0.05）或极显著高A201(p<0.01)。由 Logistic 方程分析可知，在品系 A705 棉纤维中，纤维素的最终分比含量为 91.40 %，纤维素最终百分比含量的理论最大值为 88.02 %，实际值比论值大；纤维素快速积累起始期为 15.5 d，纤维素快速积累终止期为 27.0 d；纤维快速积累持续期为 11.5 d；纤维素百分比含量最大积累速率为 5.05 % d-1；达到最大累速率的时期为 20.9 d。在品系 A201 棉纤维中，纤维素的最终百分比含量为 83.42 纤维素最终百分比含量的理论最大值为 82.34 %，实际值比理论值大；纤维素快速
纤维素百分比含量最大积累速率为 3.28 % d；达到最大积累速率的时期为 17.8 d。2017 年，前期 A705 与 A201 差异不显著，但花后 31 d、38 d 和 45d 均表现A705 棉纤维中纤维素含量显著(P<0.05)或极显著(P<0.01)高于 A201。由 Logistic 方分析可知，在品系 A705 棉纤维中，纤维素的最终百分比含量为 93.56 %，纤维素终百分比含量的理论最大值为 93.51 %，实际值与理论值接近；纤维素快速积累起期为 12.9 d，纤维素快速积累终止期为 26.9 d；纤维素快速积累持续期为 14.0 d；维素百分比含量最大积累速率为 4.39 % d-1；达到最大积累速率的时期为 19.9 d。品系 A201 棉纤维中，纤维素的最终百分比含量为 87.37 %，纤维素最终百分比含的理论最大值为 85.37 %，实际值比理论值大；纤维素快速积累起始期为 10.5 d，维素快速积累终止期为 24.7d；纤维素快速积累持续期为 14.2 d；纤维素百分比含最大积累速率为 3.96 % d-1；达到最大积累速率的时期为 17.6 d。用 Logistic 生长模型对棉纤维中纤维素的积累过程进行拟合，得到的纤维素积拟合的方程均达到了显著的水平。分析结果表明，A201 纤维素的积累起始期、终期和最大积累速率出现期均早于 A705，且快速积累持续期也长于 A705，但 A705最大积累速率明显高于 A201，这与前期 A201 纤维素的积累快于 A705，但后期显慢于 A705 的结果相一致。综合分析结果表明纤维成熟时，高衣分的纤维中具有更的纤维素含量，该分析结果与 A705 衣分高于 A201 相吻合。
【参考文献】：
期刊论文
[1]Boosting Seed Development as a New Strategy to Increase Cotton Fiber Yield and Quality[J]. Yong-Ling Ruan. Journal of Integrative Plant Biology. 2013(07)
[2]内蒙古半干旱区树木非结构性碳、氮、磷的分配格局[J]. 印婧婧,郭大立,何思源,张蕾. 北京大学学报(自然科学版). 2009(03)
[3]北疆早熟陆地中长绒棉品种选育中存在的问题[J]. 曾红军,刘彩霞,孟林,杨华. 中国棉花. 2008(01)
[4]蔗糖磷酸合成酶（SPS）与果实品质及成熟衰老的研究进展[J]. 李雯,邵远志,陈维信. 西北植物学报. 2005(11)
[5]油菜的源库关系研究 Ⅰ.角果大小对油菜后期源库的调节[J]. 冷锁虎,唐瑶,李秋兰,左青松,杨萍. 中国油料作物学报. 2005(03)
[6]蔗糖代谢中蔗糖磷酸合成酶（SPS）的研究进展[J]. 刘凌霄,沈法富,卢合全,韩庆点,刘云国. 分子植物育种. 2005(02)
[7]高油玉米源、库生理特性研究 Ⅰ.高油玉米产量受叶源的限制[J]. 吴正锋,王空军,董树亭,胡昌浩,刘鹏,张吉旺. 作物学报. 2005(03)
[8]水稻源库关系研究动态[J]. 周文新,雷驰,屠乃美. 湖南农业大学学报(自然科学版). 2004(04)
[9]水分胁迫对贪青迟熟水稻茎贮藏碳水化合物代谢及产量的影响[J]. 王维,张建华,杨建昌,朱庆森. 作物学报. 2004(03)
[10]冬小麦旗叶蔗糖和籽粒淀粉合成动态及与其有关的酶活性的研究[J]. 李永庚,于振文,姜东,余松烈. 作物学报. 2001(05)
博士论文
[1]调控内源生长素和细胞分裂素水平实现棉花种子—纤维产量和品质的同步改良[D]. 赵娟.西南大学 2014
硕士论文
[1]陆地棉纤维碳水化合物代谢对土壤干旱的响应及与纤维伸长的关系[D]. 朱见梅.江西农业大学 2015
[2]棉花胚珠特异启动子PGhASN引导iaaL基因表达对棉花胚珠/纤维发育的影响[D]. 李忠旺.西南大学 2009
本文编号：3115099
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