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转基因抗虫棉生理特性及其与产量关系的研究

张海鹏  
【摘要】:试验于 2003~2004 年在安徽农业大学试验农场进行。采用大田试验,以当前大面积推广的转 Bt 基因抗虫棉国抗 1 号及其亲本泗棉 3 号以及转 Bt+CpTI 抗虫棉中棉所 41 为材料,旨在研究棉花导入 Bt 基因后的生育生理特性及其与产量的关系,以期为转基因抗虫棉的高产、高效、优质栽培提供相关的理论依据。研究的主要结果如下: 1、生育特性 转 Bt 基因抗虫棉国抗 1 号较亲本泗棉 3 号出苗、现蕾、开花、吐絮早,株高在初花期增长速度快,果枝数和总果节数初花期至盛花期增长量大,现蕾强度在盛蕾期优势明显,初花期强度有所下降;成铃强度高峰出现在盛花期,但始絮后成铃强度下降。栽培上应加强田间管理,促使其在生殖生长旺盛时期保持较高的现蕾、成铃强度,争取多现蕾、多结铃。 2、干物质积累及其分配 从蕾期至花铃期是国抗 1 号干物质积累速度最快的时期,并且在花铃期营养器官和生殖器官的干物质重都达到整个生育期的最高峰,表明转基因抗虫棉在该阶段营养生长和生殖生长两旺,营养生长和生殖生长关系协调的较好,有利于棉花取得高产;国抗 1 号生育后期干物质重下降的相对较快,特别是营养器官干物质重下降的速度较快,表现出早衰的现象,不利于后期棉铃的成熟吐絮。 3、光合特性 国抗 1 号的叶绿素含量、叶面积系数均在花铃期达到最高峰,并且从蕾期至花铃期叶绿素含量和叶面积系数较亲本泗棉 3 号具有明显的优势;盛花期国抗 1 号的光合速率最大,显著高于泗棉 3 号;盛花期国抗 1 号的光合速率日变化曲线呈单峰变化,在上午 10 时左右达到一天中的最大值,较亲本泗棉 3 号高 0.83 μmolCO2·m-2s-1 ,然后逐步下降,下午 16 时后低于泗棉 3 号,这可能与下午 16 时后国抗 1 号的蒸腾速率和气孔导度较大,棉株耗水多有关。相关分析表明,盛花期对棉花光合速率影响最大的是空气温度、叶片温度、气孔导度以及蒸腾速率,气温和叶温过高会加快棉花的蒸腾作用,导致棉花因水分消耗过多而影响光合作用,因而夏季高温是影响转 Bt 抗虫棉光合作用的重要因子。 4、生育生理特性与产量的关系 转 Bt 抗虫棉国抗 1 号的单铃重较亲本泗棉 3 号重 26.5%,单株成铃数略有提高,衣分略有改善,增产 27.9%,差异显著。研究结果还表明,单铃重、单株铃数和总铃数是决定棉花产量的主要因素。蕾期的营养器官干重、光合速率、叶绿素含量和叶面


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