选择本实验室筛选得出的亲缘关系相近且磷敏感性差异明显的2个短季棉品种（低磷敏感型棉花品种鲁54、耐低磷型棉花品种豫早棉9110）为供试品种，设置5个施磷量（0、50、100、150、200 kg P2O5 hm-2）研究不同施磷量对棉纤维加厚发育关键酶（蔗糖合成酶、磷酸蔗糖合成酶、酸性转化酶和碱性转化酶）活性的影响。结果表明棉纤维加厚发育关键酶活性受施磷量影响，增施磷肥使棉纤维中蔗糖合成酶、磷酸蔗糖合成酶、酸性转化酶和碱性转化酶活性明显上升，鲁54的纤维关键酶活性在不同施磷量间的差异较豫早棉9110大，且鲁54的磷酸蔗糖合成酶活性峰值延后7d，说明鲁54更易受施磷量的影响。
目录
摘要3
关键词3
Abstract3
Key words3
引言3
1材料与方法4
1.1试验设计4
1.2测定内容与方法 4
2结果与分析4
2.1蔗糖合成酶活性4
2.2磷酸蔗糖合成酶活性5
2.3酸性转化酶活性5
2.4碱性转化酶活性6
3讨论6
4结论7
致谢7
参考文献7
图15
图25
图36
图46
不同施磷量对棉（Gossypium hirsutum L.）纤维加厚发育 关键酶活性的影响
引言
磷素是作物生长发育三大必需元素之一，直接参与碳水化合物同化和光合磷酸化，其丰缺程度影响作物的生长发育，最终影响作物产量。
磷与其他必需的大量元素相比，在土壤中移动最少，是酸、碱性土壤中最重要的限制元素[1]。棉花是需磷量最严格的作物之一[2, 3]。土壤中磷浓度与棉花最佳生长所需的外界磷浓度相比非常少[47]。棉花开花期吸收的50%以上磷素来源于土壤中已施用的磷肥[8]。充足的磷素供应对种子、根系的形成和作物的品质来说是至关重要的[9]。据估计，全球数十亿公顷土壤中用来维持最佳作物生产的可利用磷含量严重不足[10, 11]，较多地区的土壤磷含量低于最佳作物生长的临界水平。如果要达到作物的最大潜在产量，则需要供给土壤大 *景先生毕设|www.jxszl.com +Q: &351916072& 
量磷肥[12]。
我国土壤自然磷含量较少，74%的耕地土壤缺磷[13]，但磷矿资源的不足[1]，进一步限制了土壤磷素平衡。磷肥主要生产自磷矿石，我国磷矿石有67%用于生产磷肥[14]。全球磷矿资源非常有限[15]。根据2016年USGS数据统计可知，我国磷矿资源储量虽仅次于摩洛哥，占世界总量的5.36%，但97.5%属于中低品位，难于符合生产高浓度复合肥的要求。通过施肥可以有效提高土壤磷含量，但磷肥的利用率仍在所有化学肥料中最低[16]，一般当季利用率在10%~25%之间。但是长期大量施用磷肥会造成：磷矿资源大量依赖进口，农业生产成本增加；大量磷肥流入水体，造成水体富营养化，污染环境[1721]。
棉纤维的生长发育过程可分为起始、伸长、次生壁加厚及脱水成熟4个阶段[22]，花后015 d为纤维细胞的主要伸长期，次生壁加厚始于花后1619 d，持续到花后4050 d[23]，加厚发育期间纤维素的合成速率呈指数上升，同时胼胝质开始沉积。蔗糖合成酶、磷酸蔗糖合成酶、酸性转化酶和碱性转化酶是调控纤维加厚发育的关键酶系，且蔗糖合成酶[24 26]、磷酸蔗糖合成酶[27, 28]与纤维发育关系更为密切。蔗糖合成酶（sucrose synthase, SuSy）是纤维素合成直接底物尿苷二磷酸葡萄糖（UDPG）合成的关键性酶，磷酸蔗糖合成酶（sucrose phosphate synthase, SPS）是调控棉纤维细胞内蔗糖合成的一个潜在因子[26, 28]。
综上所述，从棉纤维加厚发育过程中的酶学角度入手，系统深入地研究不同施磷量影响棉纤维品质形成的生理生态机制，不仅可为生产上合理利用有限的磷肥资源提供理论依据，还可从纤维加厚发育的角度揭示不同基因型的棉花磷需求规律。
1 材料与方法
1．1 试验设计
试验于2016年在江苏省南京市大学牌楼试验站 (118◦50’E，32◦02’N)进行盆栽试验，盆栽直径23cm，深49cm，装土约60kg。土壤为黄棕壤土，速效磷含量16.121.0 mg kg1，呈弱酸性pH6.7。试验选择本实验室筛选得出的亲缘关系相近且磷敏感性差异明显的2个短季棉品种（低磷敏感型棉花品种鲁54、耐低磷型棉花品种豫早棉9110）为供试品种，设置5个施磷量(0、50、100、150、200 kg P2O5 hm2)，磷肥作为基肥一次性施入。以品种为主处理，施磷水平为副处理。2016年5月18日营养钵育苗，3叶期时选择生长一致的壮苗移栽。
氮肥施入量为225 kg N hm2 (苗期60%+花铃期40%)；钾肥施入量为225 kg K2O hm2；其他管理按高产栽培要求进行。盆栽试验同一品种同一处理设置12盆，重复三次。单位重量土壤施肥量与大田相同，大田土重按2.25×106 kg hm2计算。
1．2 测定内容与方法
待棉花开花后，对棉株46果枝第1、2果节的当日白花进行挂牌标记，分别于花后10d、17d、24d、31d、38d 取生长发育一致的56个棉铃（上午9:0010:00取样），在冰浴上将纤维与棉籽分离，液氮速冻后于40oC下保存供测定酶活性用。
蔗糖合成酶用果糖和UDPG比色法测定[20]，磷酸蔗糖合成酶用6磷酸果糖和UDPG比色法测定[19]，酸性、碱性转化酶活性用DNS显色法测定[19]，酶活性以每克鲜样重的酶活力单位表示。
2 结果与分析
2．1 蔗糖合成酶活性
图1表示在不同施磷量条件下，磷素敏感性不同的两个品种的中部果枝棉纤维蔗糖合成酶活性的动态变化。由图1可知，中部果枝棉纤维蔗糖合成酶活性随着施磷量的增加呈增加的趋势，随花后天数的增加呈下降的趋势。通过品种间比较可知，鲁54和豫早棉9110的蔗糖合成酶活性在不同施磷量处理下变化趋势较为一致；鲁54的蔗糖合成酶活性高于豫早棉9110，且在17DPA(Days post anthesis, d)时，差异最显著。由此说明，增施磷肥可使中部果枝棉纤维蔗糖合成酶活性上升，且在敏感型品种鲁54中差异更明显。

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