因花铃期干旱或涝渍频发导致产量下降、品质降低等现象频发，对棉花高产优质极为不利。而棉花花器官受精是棉花产量品质形成的重要生理过程，只有成功受精的胚珠才能保证棉籽和纤维的发育，而这一过程对水分胁迫十分敏感。因此，研究干旱对棉花花器官受精过程的影响对棉花生产、棉花产量品质的提高具有重要意义。以转基因抗虫短季棉花品种豫早棉9110为试验材料，于2017年在江苏省南京市大学校园内进行盆栽试验。试验设置2个土壤水分处理对照，土壤相对含水量为(75±5)%；干旱，土壤相对含水量为(45±5)% )。结果发现干旱条件下, 花粉活力和花粉萌发率、净光合速率、13C同位素叶片和花粉分别降低了55.2％、36.8％、69.5％、15.0％和12.4％。因此，干旱不利于叶片光合能力及碳吸收，不利于碳水化合物向花器官的转运，导致花粉中累积的淀粉含量降低，这可能是花粉活力降低的主要原因。
目录
摘要1
关键词1
Abstract1
Key words2
引言2
1材料与方法2
1.1设计实验 2
1.2渗透势的测定3
1.3 净光合速率的测定 3
1.4 13C同位素标记3
1.5 碳水化合物测定3
1.6花粉活力和花粉萌发率测定3
2结果与分析3
2.1花粉活力3
2.2花粉萌发率4
2.3净光合速率4
2.4渗透势4
2.5 13C同位素标记5
2.6碳水化合物含量6
3结论6
4讨论7
致谢7
参考文献7
花铃期干旱对棉花受精过程的影响
农学院 黄彦郡
引言
随着全球气候变化和异常气候频发，干旱发生频率和危害程度呈上升趋势，研究表明，在各种气候灾害中，干旱灾害造成的损失是其他灾害造成损失的总和[1,2]。干旱胁迫作为一种非生物胁迫，是限制作物生长发育、产量和品质形成的最主要胁迫[3,4]。花铃期是棉花水分需求临界期，也是棉花产量和品质 *景先生毕设|www.jxszl.com +Q: *351916072* 
形成的关键时期[5,6]。近年来，在我国各大棉区棉花花铃期季节性干旱时有发生，严重影响棉花的生长，致使成铃减少、铃重降低等恶劣影响[7]。棉花花器官受精是棉花产量品质形成的重要生理过程，只有成功受精的胚珠才能保证棉籽和纤维的发育，而这一过程对水分胁迫十分敏感。因此，研究干旱对棉花花器官受精过程的影响对棉花生产、棉花产量品质的提高具有重要意义。
目前,有关干旱胁迫下对作物花器官的影响已有报道，但研究结果因试验材和条件不同而存在很大分歧。有学者认为,在干旱胁迫下,干旱时间持续越长会因水分不足对作物产量造成的不利影响[8]。如对花生的研究发现,除结荚期在土壤相对含水量60 %的基础上干早20天,其单株籽仁产量和籽仁亩产量都高于对照(其原因可能是此期适当干早,控制了地上部生长,协调营养生长与生殖生长的关系,使光合物质向着有利于英果发育的方面转化所致)外,其余各处理单株的籽仁在数量和质量上均低于对照。并且干早时间越长,其完熟籽仁越少,批劣籽仁越多。花针、结荚期干早30天,饱果期干早20天者单株籽仁依次比对照减少0.7 ,12.7和8.1个。由于干早影响籽仁发育,使籽仁数量减少,品质降低。因此,单位面积内籽仁产量(结果期旱20天除外)都低于对照。表现为干旱时间越长减产越大,花针、结果期干旱30天，饱果期干早20天籽仁亩产量依次比对照减少20.l % ,32.1%和13.4%[9]。
土壤水分是棉籽生育的重要环境因素。花铃期缺水,会使单铃内的不孕籽数增多,种子数减少,棉籽体积缩小,籽指降低,从而使籽棉重下降[10]。干旱对种子发育的影响明显大于对纤维发育的影响。花铃期缺水不利于棉籽干物质的积累,但初花期轻度缺水,盛花及后期水分适宜,更有利种子干物质的积累和转化,使种仁发育良好,降低壳仁比值,提高种子的饱满度[10]。
受精过程对物质和能量的需求量较大，而碳水化合物在花粉萌发和花粉管伸长过程中扮演重要的角色[11]。花粉萌发过程中需要分解贮存的淀粉，通过呼吸作用产生能量；需要利用碳水化合物合成纤维素和胼胝质，二者是花粉管的主要组成成分[12]。花铃期干旱，抑制了果枝的伸长及其叶片的分生，导致叶源不足，从根本上上限制了光合产物形成[13]，而这一改变对花器官中碳水化合物的影响未见报道。
花器官作为最主要的库器官，只有成功受精的胚珠才能发育成棉籽，干旱对其影响的研究报道较少。因此有必要研究干旱胁迫对花器官中主要生理机制的影响进而明确其对受精效率的影响。本文拟通过研究干旱对棉花花粉粒育性的影响，结合干旱对花药中碳水化合物代谢的影响，进而明确花器官发育相关生理过程的影响，为生产中棉花在干旱逆境下稳产提供重要理论依据。
1 材料与方法
1.1 实验设计
以转基因抗虫短季棉花品种豫早棉9110（敏旱品种）为试验材料，于2017年在江苏省南京市（118°50′E, 32°02′N）大学校园内进行盆栽试验(内径30cm，高25cm)。试验设置1个品种、2个土壤水分处理分别为土壤相对含水量(SRWC)为(75±5)%、 (45±5)%，水分处理开始于初花期，棉花于4月10日播种。处理期间，每1至3天取一次土样，在烘箱中105℃下干燥8小时，测定土壤相对含水量。取样时间为下午6:00左右，次日早晨将土壤相对含水量补足至各处理的上限（分别为80%和50%）。
1.2 渗透势的测定
使用Wescor Vapor 5520型渗透势仪（美国ELITechGroup公司）测定叶片渗透势，具体步骤参照Hummel等的方法[14]。
1.3 净光合速率的测定
上午9:0011:00左右，用Li6400x光合仪（美国LICOR）公司进行净光合速率及气孔导度的测定。
1.4 13C同位素标记
在花粉取样前一天（干旱后第7天），在8:3012:30对每一个棉铃对位叶进行13CO2喂养，在第8天对棉铃对位叶和花粉进行取样，烘干后通过Isoprime 100 稳定同位素比质谱仪与元素分析仪联用进行13C含量测定。

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