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、不早衰且高產的優良栽培品種，并可為進一步優化大田水肥、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。可溶性蛋白質含量最低的為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境條件的棉花適合栽培品種的重要輔助手段。可溶性蛋白質多為未與膜系統特異結合的酶，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，張天真等.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：農業昆蟲與害蟲防治。