國審棉荃銀2號生理特性研究

周乾+王林+周桃華

摘 要：安徽荃銀高科種業股份有限公司與中國農業科學院生物技術研究所選育的棉花新品種“荃銀2號”是轉雙價抗蟲基因雜交棉。該試驗研究結果表明：荃銀2號具有較強的光合生理特性，干物質積累多，豐產、穩產性好，抗性強，皮棉產量較對照皖雜5號增產38.5%。

關鍵詞：棉花；光合速率；干物質重；產量

中圖分類號 S562 文獻標識碼 A 文章編號 1007-7731（2017）18-0001-03

棉花不僅是中國農產品中最大的經濟作物，而且是關系國計民生的特殊商品，是涉及農業和紡織工業兩大產業的重要商品，是中國1億多棉農的主要收入來源，是紡織工業的主要原料，也是廣大人民群眾不可缺少的生活必需品。因此，國家對棉花生產非常重視。提高棉花產量，改善棉花質量，增強棉花抗逆性是棉花研究的重要領域。

荃銀2號是安徽荃銀高科種業股份有限公司與中國農業科學院生物技術研究所選育的新品種[1]。該品種是由母本MY-4和父本MQ-41雜交而成[2]，于2008年5月通過安徽省農作物品種審定委員會審定（皖棉2008002），轉基因安全證號：農基安證字（2007）第132號。2011年5月通過國家品種審定委員會審定[3]。荃銀2號具有結鈴性強，抗病性好，抗蟲性強，鈴大衣分高，豐產性好，增產潛力大，品質優良，適應性廣等特點，所以研究并且推廣荃銀2號種植，對發展我國棉花產量，增加農民收入，提高經濟效益等方面都將起到極大的促進作用。本研究旨在探討該品種高產生理基礎，為棉花高產栽培提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 試驗材料 供試棉花品種為轉基因抗蟲棉荃銀2號，以雜交棉皖雜5號為對照。

1.2 試驗設計 試驗于2013年度在安徽農業大學農業園進行，土壤肥力中等。于4月26日進行播種，每個品種為一處理，相間種植，小區面積為21m2，重復4次，種植密度為22500株/hm2。其他田間管理按高產要求進行。

1.3 項目測定與方法

1.3.1 干物質重的測定 分別于苗期、蕾期、花鈴期和吐絮期測定干物質重，每期測定每個品種取5株，分別測定根、莖、葉、蕾和鈴的重量，取平均值。

1.3.2 葉面積系數的測定 采用干重法測定，測定時期與干物重測定時期一致。

1.3.3 光合速率測定 采用便攜式LCpro+光合測定儀測定不同生育時期的光合速率；并且于花鈴盛期選擇晴好天氣測定光合速率日變化：自上午8：00～下午18：00，每隔2h測定1次光合速率，并記錄測定數據。

1.3.4 葉綠素含量的測定 采用95%乙醇提取法測定，取主莖倒4葉，每次取15片葉，分3次重復取平均值。

1.3.5 產量測定 收花結束后，統計小區產量，折合成單位面積產量。

2 結果與分析

2.1 不同生育時期葉面積系數變化 葉面積系數指的是作物的總葉面積和土地面積的比值，在一定范圍內，作物葉面積系數越大，光合產物積累越多，產量越高。由圖1可以看出，荃銀2號和皖雜5號的葉面積系數隨著生育期的變化趨勢是一致的，都是從苗期到花鈴期一直在增加，至花鈴期達最大值，從花鈴期之后葉面積系數呈下降趨勢。由圖1還看出，2個品種之間葉面積系數有差異，苗期差異較小，蕾期差異較大，荃銀2號比皖雜5號葉面積系數大57.3%；花鈴期的差異有所減小，荃銀2號較對照多8.7%，吐絮期高4.3%。由此看出，在整個生育時期，荃銀2號的葉面積系數一直要比皖雜5號大，這有助于光合作用的增加及光合產物的積累。

2.2 不同生育時期葉綠素含量的變化 葉綠素含量是影響植物光合作用的主要因素之一，葉綠素含量高，葉片的生理活性強則植株光合作用強，植株健壯。由表1可以看出，荃銀2號中葉綠素含量在整個生育期一直保持增長的趨勢。從苗期到蕾期增加顯著，而花鈴期的葉綠素含量與蕾期無明顯變化，吐絮期則略有增加。皖雜5號葉綠素含量從苗期到蕾期增加明顯，在花鈴期無明顯變化，但是從花鈴期到吐絮期卻有所下降。并且從整個生育期間看來，荃銀2號中的葉綠素含量一直都比皖雜5號多，這有助于光合作用增加。

2.3 不同生育時期光合速率的變化

2.3.1 不同時期光合速率的變化 從圖2可以看出，從蕾期至吐絮期，荃銀2號和皖雜5號的光合速率都呈“單峰”曲線變化趨勢。從蕾期到花鈴期呈增長趨勢，花鈴期達到最大值，之后逐漸下降，吐絮期達到最低值。從蕾期到花鈴期，荃銀2號一直較皖雜5號高，并且在花鈴期光合速率達到最大值時，荃銀2號較皖雜5號大6.1μmol/m2·s。花鈴期光合速率大，有利于積累更多的光合產物，增加開花結鈴的數量，從而為實現高產奠定物質基礎。花鈴期后，植株逐漸衰老，光合速率呈下降趨勢，吐絮期較花鈴期，荃銀2號降低了46.7%，皖雜5號降低了43.2%，但吐絮期荃銀2號的光合速率值較對照高2.5μmol/m2·s。綜合整個生育時期，荃銀2號的光合速率一直比皖雜5號大，這有助于有機物質的積累，為棉花的高產奠定基礎。

圖2 不同生育時期光合速率的變化

2.3.2 花鈴期光合速率日變化 從圖3可以看出，荃銀2號和皖雜5號在花鈴期的光合速率日變化呈“雙峰”曲線變化趨勢，分別在上午10：00和下午16：00出現峰值，有明顯的“午休”現象。從8：00到10：00，二者的光合速率都處于增加趨勢，在10：00達到最大值，荃銀2號較皖雜5號高3.87μmol/m2·s；從10：00到14：00，二者呈降低趨勢，在14：00達到低谷，荃銀2號較皖雜5號高2.91μmol/m2·s；從14：00到16：00，二者的光合速率又開始增加，16：00時再次達到峰值，荃銀2號較皖雜5號高2.36μmol/m2·s；16：00后，二者的光合速率又逐漸降低。從圖3還可以看出，在花鈴期時，荃銀2號的光合速率一直高于對照，這有助于增強光合作用及促進單株成鈴數和單鈴重的增加，為以后棉花產量的提高提供支持。

圖3 花鈴期光合速率日變化

2.4 不同生育時期干物質重的變化 從表2可以看出：從苗期到花鈴期，荃銀2號和皖雜5號的單株干重都在增加，并且在花鈴期達到最大值，而花鈴期后由于植株衰老，自然脫落等因素導致單株干重呈下降趨勢。縱觀整個生育期，荃銀2號的單株干重都要比皖雜5號重，這為棉花高產提供物質基礎。花鈴期時單株干重達最大值，荃銀2號較皖雜5號重19.6g；從花鈴期后單株干重呈下降趨勢，但是荃銀2號的單株干重較皖雜5號重10.1g。由表2還可以看出，2個品種的生殖器官總重從蕾期到花鈴期增加明顯，并且在花鈴期達最大值（荃銀2號生殖器官較對照重10.2g），花鈴期后，有所降低。但是整個生育期，荃銀2號的生殖器官總重都比皖雜5號重，這有助于棉花高產的形成。

2.5 不同品種的產量構成及產量比較 從表3可以看出，從棉花產量構成因素來看，荃銀2號的單鈴重比皖雜5號重9.82%；衣分高3.32%；單株成鈴數要比皖雜5號多22.1%，最終荃銀2號的皮棉產量比對照皖雜5號增產38.5%，增產十分明顯。

3 結論與討論

（1）通過比較荃銀2號和皖雜5號在不同生育時期的葉面積系數、葉綠素含量和光合速率的變化后得出，荃銀2號的葉面積系數在前期增長的比皖雜5號快，后期下降的比皖雜5號慢，有利于光合產物的積累；荃銀2號的葉綠素含量要比皖雜5號多，有利于光合作用的進行，而且皖雜5號的葉綠素含量在后期出現降低的情況；荃銀2號的光合速率一直比皖雜5號大，這樣可以產生更多的有機物質，為棉花生長提供養分。整個生育期間無論是葉面積系數，葉綠素含量還是光合速率，荃銀2號都要比皖雜5號大。并且在花鈴期，荃銀2號的光合速率日變化在不同時間段測得的數值要比皖雜5號葉綠素含量還是光合速率，荃銀2號都要比皖雜5號大，這樣有利于棉花進行光合作用積累營養物質，為之后的開花結鈴提供了物質基礎。（2）通過測得的荃銀2號和皖雜5號在不同生育期間營養器官和生殖器官的數據可以看出，荃銀2號的單株干重要比皖雜5號多，這樣就為荃銀2號的高產奠定了良好的物質基礎。（3）從產量構成因素來看，荃銀2號無論是單鈴重、衣分還是單株成鈴數都要比皖雜5號多。所以通過計算可得出荃銀2號的產量要比皖雜5號多。試驗表明，荃銀2號的光合速率，單株干重和最后的皮棉產量都要比皖雜5號大和多，這樣不僅可以實現棉花增產增收的效果，還可以替代皖雜5號用于生產，具有推廣價值。

參考文獻

[1]王林，翟中琴，張從合，等.雙價抗蟲抗蟲雜交棉—荃銀2號[J].中國棉花，2009，36（1）：20-21.

[2]秦明.棉花新品種“荃銀2號”通過審定[J].農村百事通，2012（24）：30-31.

[3]陳旭升，錢大順，狄佳春，等.影響抗蟲雜交棉皮棉產量性狀分析[J].中國棉花，2000，27（8）：30-32.

[4]蓋鈞鎰.試驗統計方法[M].北京：中國農業出版社，2000.

[5]黃志勇，郭長佐.雜交棉皮棉產量構成因素分析及高效栽培途徑[J].中國棉花，1999，26（10）：22-24.

[6]王林.轉雙價基因抗蟲棉荃銀2號的選育及產業化分析[D].合肥：安徽農業大學，2011.

（責編：徐煥斗）