棉花不同栽培型品種生理指標比較

摘要：本試驗以中50、N52、N177、N181、N203、K-l六個棉花品種為試驗材料，分別于蕾期、吐絮期調查取樣，測定了丙二醛（ MDA）含量、硝酸還原酶活性、可溶性蛋白質含量、葉綠素含量等一系列生理指標，分析比較這些指標間的差異性，選擇高產優(yōu)質的栽培品種，為棉花遺傳育種及高產栽培提供有益的借鑒。結果表明：中熟品種MDA含量較早熟品種和晚熟品種低，而硝酸還原酶活性、可溶性蛋白含量、葉綠素含量都較高，表現出較強的抗性，綜合性狀較好。其中，N181的各項生理指標較綜合性狀N177含量高，為最佳栽培型品種。

關鍵詞：棉花;生理指標;MDA;硝酸還原酶;可溶性蛋白質;葉綠素

中圖分類號：S562

文獻標識碼：A

前言

棉花，屬于雙子葉植物綱錦葵目錦葵科棉屬，是世界性的重要經濟作物[1-3]。棉花不僅是重要的纖維作物和油料作物，也是高蛋白的糧食作物，還是紡織品、精細化工原料和重要的戰(zhàn)略物資。我國棉花品種以熟性劃分為早熟、中早熟、中熟、中晚熟和晚熟5個類型[4]。棉花整個生育期分為播種出苗期、苗期、蕾期、花鈴期和吐絮期五個時期。丙二醛（MDA）是反映膜質過氧化程度的重要指標，硝酸還原酶是植物氮素同化的關鍵酶，植物體內的可溶性蛋白含量是重要的抗旱抗寒生理指標，葉綠素是評價植物生理代謝程度的重要指標。本試驗以6個不同的棉花品種為試驗材料，測定其蕾期和吐絮期丙二醛（ MDA）含量、硝酸還原酶活性、可溶性蛋白含量和葉綠素含量等生理指標，以選擇長勢好、抗逆能力強、不早衰且高產的優(yōu)良栽培品種，并可為進一步優(yōu)化大田水肥、化調等栽培技術提供理論依據。

1材料與方法

1.1 供試材料

供試棉花品種為中50、N52、N177、N181、N203、K-l，其中中50、N52為早熟品種，N177、N181為中熟品種，N203、K-l為晚熟品種。實驗用種子為山西省農業(yè)科學院棉花研究所所取。

1.2試驗方法

2015年5月1日，在山西農業(yè)大學農作站穴播，株距為30cm，采用地膜覆蓋，播種面積為200m2左右，棉花播種材料自東向西依次為K-l，N203，N181，N177，N52，中50。分別在蕾期、吐絮期取樣測定相關生理指標。分別采用硫代巴比妥酸法測定丙二醛含量[5];參照周樹等的體內測定法，測定棉花葉片中硝酸還原酶活性[6];用考馬斯亮藍法測定蛋白質的含量[7]。

樣品處理及測定：取O.lg樣品，在遇冷的研缽中研磨，然后加入lOml的80%丙酮抽提，將抽提液轉移并定容到25ml容量瓶中，用分光光度計在652nm下測定總葉綠素吸光值。參比為80%丙酮。根據公式CT_A652x28.99算出結果。

2結果與分析

2.1 棉花不同栽培型品種MDA含量的比較

2.1.1蕾期棉花不同栽培型品種MDA含量的比較

從圖1可以看出蕾期早熟品種N52的MDA含量最高，為0.099mmolg-1FW，除了與N117無顯著差異外，與其他品種差異均達到顯著水平，其中，與N181及N203達到極顯著水平。晚熟品種N203的MDA含量最低，為0.064 mmolg-1FW。蕾期MDA含量早熟品種>中熟品種>晚熟品種。

2.1.2吐絮期棉花不同栽培型品種MDA含量的比較

由圖1可看出，吐絮期早熟品種N52的MDA含量最高為0.141 mmolg-1FW，除了與N177無顯著差異外，與其他品種差異均達到顯著水平，其中，與中50及K-l達到極顯著水平。晚熟品種K-l的MDA含量最低，為0.098mmolg-1FW。

2.2棉花不同栽培型品種硝酸還原酶活性的比較

2.2.1 蕾期棉花不同栽培型品種硝酸還原酶活性的比較

如圖2所示，中熟品種N181的硝酸還原酶活性顯著高于其他品種，為8.03 ugNO2g-1FW·h-1，比早熟品種中50、N52分別高出28%、17%，比晚熟品種N203、K-l分別高出32%、41%，與中50與N177差異達到顯著水平，其中與N177相比達到極顯著水平，與其他品種差異不明顯。晚熟品種K-l為最低，l.57ugN02·g-1FW·h-1。

2.2.2 吐絮期棉花不同栽培型品種硝酸還原酶活性的比較

由圖2可知在吐絮期各栽培型棉花品種的硝酸還原酶活性較高，其中中熟品種N181硝酸還原酶活性最高，可達15.04ugNO2·g-1FW·h-1;與其他品種極顯著差異。而中熟品種N177的硝酸還原酶活性最低，為11.59ugNO2·g-1FW·h-1。吐絮期各棉花品種的硝酸還原酶活性比蕾期高。

2.3不同棉花品種可溶性蛋白質含量的比較

2. 3.1 蕾期棉花不同栽培型品種可溶性蛋白質含量的比較

從圖3可知在蕾期棉花不同栽培型品種可溶性蛋白質含量差異較大，最高為N181，可達0.097mg·g-1FW，除與早熟的中50與N52無顯著差異外，與其他各品種差異均達極顯著水平?？扇苄缘鞍踪|含量最低的為K-l，其值為0.036 mg·g-1FW.蕾期各栽培型棉花品種的可溶性蛋白質含量整體較高。

2.3.2 吐絮期棉花不同栽培型品種可溶性蛋白質含量的比較

圖3顯示，在吐絮期各棉花栽培型品種可溶性蛋白質含量較低，最高的為N177，含量為0.036mg·g-1FW，中50最低，含量為0.011 mg·g-lFW，但所有品種之間均無顯著差異。

2.4不同棉花品種葉綠素含量的比較

2.4.1 蕾期棉花不同栽培型品種葉綠素含量的比較

由圖4可以看出蕾期各棉花栽培型品種的葉綠素含量最高的為N52，含量為5.23mg·g-1FW;最低的為K-l，含量為4.44 mg·g-1FW，但所有品種之間差異均未達到顯著水平。

2.4.2吐絮期棉花不同栽培型品種葉綠素含量的比較

由圖4可看出，吐絮期棉花各栽培型品種葉綠素含量較蕾期均有所下降，葉綠素含量最高的為N177，其值為4.55 mg·g-1FW，除與中50及K-l無顯著差異外，與其他各品種均存在顯著差異。N203品種葉綠素含量在吐絮期最低，為2.13 mg·g-1FW。所有品種之間均不存在極顯著差異。

3 討論與結論

3.1 討論

棉花的蕾期屬于營養(yǎng)生長階段，吐絮期屬于生殖生長階段。丙二醛（MDA）是反映膜質過氧化程度的重要指標，因此可通過測定MDA含量了解膜脂過氧化的程度，以間接測定膜系統(tǒng)受損程度以及植物的抗逆性。葉綠素是葉綠體的重要組成部分，探討這六種棉花品種葉片光合能力和棉花經濟產量關系，為選擇最適宜本地自然環(huán)境條件的棉花栽培品種提供一種測試手段，也可作為選擇適合特定環(huán)境條件的棉花適合栽培品種的重要輔助手段?？扇苄缘鞍踪|多為未與膜系統(tǒng)特異結合的酶，其含量越高，該部位的生理生化反應與代謝活動越強。而植物吸收的氮素減少后葉片的硝酸還原酶活性會相應減弱，氮素利用能力就會下降。本試驗中，中熟品種N181的含量最高，可達0.097 mg/gFW，表現出較強的抗性。硝酸還原酶是植物氮素同化的關鍵酶，同時也是一種誘導酶，與作物吸收和利用氮肥有關，硝酸還原酶的活性大小反映了氮代謝性還原能力的大小。在蕾期，中熟品種N181的硝酸還原酶活性明顯高于其他品種，且吐絮期中熟品種N181的硝酸還原酶活性也表現為最高，說明中熟品種N181具有較強的氮代謝能力，有增產的潛力。

3.2結論

本實驗分別在蕾期和吐絮期對棉花不同栽培型品種4種生理指標作了比較。本研究以中50、N52、N177、N181、N203、K-l六個栽培型棉花品種為試驗對象，生理生化測試及數理統(tǒng)計分析、多重比較等手段，分析不同栽培型品種的棉花的各項生理指標的大小，選擇出了高產、優(yōu)質、農藝性狀綜合性狀良好的棉花栽培型品種。實驗結果顯示：中熟品種N177、N181為良好的栽培型棉花品種，其中N181品種最好。

參考文獻：

[1]趙亮，蔡彩平，張?zhí)煺娴?陸地棉紅株基因限的精細定位[J].科學通報2009，54（7）：888-891.

[2]尹志成，藺萬煌，蔣建雄等.影響棉纖維分化和發(fā)育的因素[J].生命科學研究，2005，9（4）：12 1-124.

[3]李永山，唐秉海，張凱等.不同年代棉花品種產量構成纖維品質及其系譜分析[J].棉花學報，2001，13（1）：16-19.

作者簡介：李娜（1990-），女，山西省運城市芮城縣，研究生，研究方向：農業(yè)昆蟲與害蟲防治。