棉花不同栽培型品种生理指标比较

摘要：本试验以中50、N52、N177、N181、N203、K-l六个棉花品种为试验材料，分别于蕾期、吐絮期调查取样，测定了丙二醛（ MDA）含量、硝酸还原酶活性、可溶性蛋白质含量、叶绿素含量等一系列生理指标，分析比较这些指标间的差异性，选择高产优质的栽培品种，为棉花遗传育种及高产栽培提供有益的借鉴。结果表明：中熟品种MDA含量较早熟品种和晚熟品种低，而硝酸还原酶活性、可溶性蛋白含量、叶绿素含量都较高，表现出较强的抗性，综合性状较好。其中，N181的各项生理指标较综合性状N177含量高，为最佳栽培型品种。

关键词：棉花;生理指标;MDA;硝酸还原酶;可溶性蛋白质;叶绿素

中图分类号：S562

文献标识码：A

前言

棉花，属于双子叶植物纲锦葵目锦葵科棉属，是世界性的重要经济作物[1-3]。棉花不仅是重要的纤维作物和油料作物，也是高蛋白的粮食作物，还是纺织品、精细化工原料和重要的战略物资。我国棉花品种以熟性划分为早熟、中早熟、中熟、中晚熟和晚熟5个类型[4]。棉花整个生育期分为播种出苗期、苗期、蕾期、花铃期和吐絮期五个时期。丙二醛（MDA）是反映膜质过氧化程度的重要指标，硝酸还原酶是植物氮素同化的关键酶，植物体内的可溶性蛋白含量是重要的抗旱抗寒生理指标，叶绿素是评价植物生理代谢程度的重要指标。本试验以6个不同的棉花品种为试验材料，测定其蕾期和吐絮期丙二醛（ MDA）含量、硝酸还原酶活性、可溶性蛋白含量和叶绿素含量等生理指标，以选择长势好、抗逆能力强、不早衰且高产的优良栽培品种，并可为进一步优化大田水肥、化调等栽培技术提供理论依据。

1材料与方法

1.1 供试材料

供试棉花品种为中50、N52、N177、N181、N203、K-l，其中中50、N52为早熟品种，N177、N181为中熟品种，N203、K-l为晚熟品种。实验用种子为山西省农业科学院棉花研究所所取。

1.2试验方法

2015年5月1日，在山西农业大学农作站穴播，株距为30cm，采用地膜覆盖，播种面积为200m2左右，棉花播种材料自东向西依次为K-l，N203，N181，N177，N52，中50。分别在蕾期、吐絮期取样测定相关生理指标。分别采用硫代巴比妥酸法测定丙二醛含量[5];参照周树等的体内测定法，测定棉花叶片中硝酸还原酶活性[6];用考马斯亮蓝法测定蛋白质的含量[7]。

样品处理及测定：取O.lg样品，在遇冷的研钵中研磨，然后加入lOml的80%丙酮抽提，将抽提液转移并定容到25ml容量瓶中，用分光光度计在652nm下测定总叶绿素吸光值。参比为80%丙酮。根据公式CT_A652x28.99算出结果。

2结果与分析

2.1 棉花不同栽培型品种MDA含量的比较

2.1.1蕾期棉花不同栽培型品种MDA含量的比较

从图1可以看出蕾期早熟品种N52的MDA含量最高，为0.099mmolg-1FW，除了与N117无显著差异外，与其他品种差异均达到显著水平，其中，与N181及N203达到极显著水平。晚熟品种N203的MDA含量最低，为0.064 mmolg-1FW。蕾期MDA含量早熟品种>中熟品种>晚熟品种。

2.1.2吐絮期棉花不同栽培型品种MDA含量的比较

由图1可看出，吐絮期早熟品种N52的MDA含量最高为0.141 mmolg-1FW，除了与N177无显著差异外，与其他品种差异均达到显著水平，其中，与中50及K-l达到极显著水平。晚熟品种K-l的MDA含量最低，为0.098mmolg-1FW。

2.2棉花不同栽培型品种硝酸还原酶活性的比较

2.2.1 蕾期棉花不同栽培型品种硝酸还原酶活性的比较

如图2所示，中熟品种N181的硝酸还原酶活性显著高于其他品种，为8.03 ugNO2g-1FW·h-1，比早熟品种中50、N52分别高出28%、17%，比晚熟品种N203、K-l分别高出32%、41%，与中50与N177差异达到显著水平，其中与N177相比达到极显著水平，与其他品种差异不明显。晚熟品种K-l为最低，l.57ugN02·g-1FW·h-1。

2.2.2 吐絮期棉花不同栽培型品种硝酸还原酶活性的比较

由图2可知在吐絮期各栽培型棉花品种的硝酸还原酶活性较高，其中中熟品种N181硝酸还原酶活性最高，可达15.04ugNO2·g-1FW·h-1;与其他品种极显著差异。而中熟品种N177的硝酸还原酶活性最低，为11.59ugNO2·g-1FW·h-1。吐絮期各棉花品种的硝酸还原酶活性比蕾期高。

2.3不同棉花品种可溶性蛋白质含量的比较

2. 3.1 蕾期棉花不同栽培型品种可溶性蛋白质含量的比较

从图3可知在蕾期棉花不同栽培型品种可溶性蛋白质含量差异较大，最高为N181，可达0.097mg·g-1FW，除与早熟的中50与N52无显著差异外，与其他各品种差异均达极显著水平。可溶性蛋白质含量最低的为K-l，其值为0.036 mg·g-1FW.蕾期各栽培型棉花品种的可溶性蛋白质含量整体较高。

2.3.2 吐絮期棉花不同栽培型品种可溶性蛋白质含量的比较

图3显示，在吐絮期各棉花栽培型品种可溶性蛋白质含量较低，最高的为N177，含量为0.036mg·g-1FW，中50最低，含量为0.011 mg·g-lFW，但所有品种之间均无显著差异。

2.4不同棉花品種叶绿素含量的比较

2.4.1 蕾期棉花不同栽培型品种叶绿素含量的比较

由图4可以看出蕾期各棉花栽培型品种的叶绿素含量最高的为N52，含量为5.23mg·g-1FW;最低的为K-l，含量为4.44 mg·g-1FW，但所有品种之间差异均未达到显著水平。

2.4.2吐絮期棉花不同栽培型品种叶绿素含量的比较

由图4可看出，吐絮期棉花各栽培型品种叶绿素含量较蕾期均有所下降，叶绿素含量最高的为N177，其值为4.55 mg·g-1FW，除与中50及K-l无显著差异外，与其他各品种均存在显著差异。N203品种叶绿素含量在吐絮期最低，为2.13 mg·g-1FW。所有品种之间均不存在极显著差异。

3 讨论与结论

3.1 讨论

棉花的蕾期属于營养生长阶段，吐絮期属于生殖生长阶段。丙二醛（MDA）是反映膜质过氧化程度的重要指标，因此可通过测定MDA含量了解膜脂过氧化的程度，以间接测定膜系统受损程度以及植物的抗逆性。叶绿素是叶绿体的重要组成部分，探讨这六种棉花品种叶片光合能力和棉花经济产量关系，为选择最适宜本地自然环境条件的棉花栽培品种提供一种测试手段，也可作为选择适合特定环境条件的棉花适合栽培品种的重要辅助手段。可溶性蛋白质多为未与膜系统特异结合的酶，其含量越高，该部位的生理生化反应与代谢活动越强。而植物吸收的氮素减少后叶片的硝酸还原酶活性会相应减弱，氮素利用能力就会下降。本试验中，中熟品种N181的含量最高，可达0.097 mg/gFW，表现出较强的抗性。硝酸还原酶是植物氮素同化的关键酶，同时也是一种诱导酶，与作物吸收和利用氮肥有关，硝酸还原酶的活性大小反映了氮代谢性还原能力的大小。在蕾期，中熟品种N181的硝酸还原酶活性明显高于其他品种，且吐絮期中熟品种N181的硝酸还原酶活性也表现为最高，说明中熟品种N181具有较强的氮代谢能力，有增产的潜力。

3.2结论

本实验分别在蕾期和吐絮期对棉花不同栽培型品种4种生理指标作了比较。本研究以中50、N52、N177、N181、N203、K-l六个栽培型棉花品种为试验对象，生理生化测试及数理统计分析、多重比较等手段，分析不同栽培型品种的棉花的各项生理指标的大小，选择出了高产、优质、农艺性状综合性状良好的棉花栽培型品种。实验结果显示：中熟品种N177、N181为良好的栽培型棉花品种，其中N181品种最好。

参考文献：

[1]赵亮，蔡彩平，张天真等.陆地棉红株基因限的精细定位[J].科学通报2009，54（7）：888-891.

[2]尹志成，蔺万煌，蒋建雄等.影响棉纤维分化和发育的因素[J].生命科学研究，2005，9（4）：12 1-124.

[3]李永山，唐秉海，张凯等.不同年代棉花品种产量构成纤维品质及其系谱分析[J].棉花学报，2001，13（1）：16-19.

作者简介：李娜（1990-），女，山西省运城市芮城县，研究生，研究方向：农业昆虫与害虫防治。