1、本研究分為兩個(gè)部分，主要從抗氧化酶活性上研究短季棉早熟不早衰的生理生化機(jī)制和從蔗糖相關(guān)酶活性上研究新疆生態(tài)條件下棉纖維糖含量高的原因。 1．選用6個(gè)短季棉純系（3個(gè)早熟不早衰品種、3個(gè)早衰品種），采用雙列雜交設(shè)計(jì)，在棉花發(fā)育的各個(gè)時(shí)期，對(duì)植株親本及其雜交F1的抗氧化酶系統(tǒng)（CAT、SOD、POD等）的酶活性、MDA和葉綠素含量進(jìn)行了測(cè)定，同時(shí)對(duì)各個(gè)品種的農(nóng)藝性狀進(jìn)行了調(diào)查。研究發(fā)現(xiàn)早熟不早衰親本的抗氧化系統(tǒng)保護(hù)酶CAT’酶活性、

2、SOD酶活性、POD酶活性一般都高于早衰親本，其MDA含量低于早衰親本，葉綠素含量特別是后期，兩種類型親本差異最大。雜交一代在生化和農(nóng)藝性狀上有明顯的中親優(yōu)勢(shì)和超親優(yōu)勢(shì)。根據(jù)生化分析和早熟性調(diào)查結(jié)果，短季棉株體內(nèi)的POD酶活可作為早熟不早衰品種的早代選擇的一項(xiàng)指標(biāo)。 在農(nóng)藝性狀上，研究表明子葉面積和真葉面積以加性效應(yīng)為主，狹義遺傳率也較高。產(chǎn)量性狀（籽棉產(chǎn)量、皮棉產(chǎn)量、單鈴重、成鈴數(shù)）以顯性效應(yīng)為主，其次為加性效應(yīng)；株高也以顯性

3、效應(yīng)為主；籽棉產(chǎn)量和皮棉產(chǎn)量的狹義遺傳率和廣義遺傳率均較高；其次單鈴重和株高也有較高的狹義遺傳率和廣義遺傳率。早熟性狀生育期、始蕾期、始花期和果枝始節(jié)4個(gè)性狀以加性效應(yīng)為主，其次為顯性效應(yīng)。 短季棉CAT酶活、SOD比活為顯性效應(yīng)核遺傳；CAT比活、POD比活、SOD酶活以顯性效應(yīng)核遺傳為主，也存在一定的細(xì)胞質(zhì)遺傳效應(yīng)；POD酶活以加性效應(yīng)核遺傳為主，但同時(shí)也存在顯著細(xì)胞質(zhì)遺傳效應(yīng)。從而可明確棉株體內(nèi)的生化性狀同時(shí)受細(xì)胞核和細(xì)胞

4、質(zhì)兩套遺傳體系控制的遺傳特點(diǎn)。 2．選用三個(gè)短季棉純系（1個(gè)黃河流域品種、2個(gè)新疆品種），采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，對(duì)三個(gè)品種的的蔗糖，可溶性糖含量和蔗糖相關(guān)酶（SS、SPS、AI）的活性進(jìn)行了測(cè)定。在三個(gè)品種中，研究發(fā)現(xiàn)新陸早6號(hào)不適應(yīng)在內(nèi)地種植，表現(xiàn)為產(chǎn)量低，營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)過(guò)剩，生殖生長(zhǎng)滯后。在新疆試點(diǎn)，三個(gè)品種中，以中棉所36號(hào)成熟纖維含糖量最低，其次是新陸早13號(hào)。在棉花纖維發(fā)育前期，上部果枝棉纖維的蔗糖和可溶性糖低于中部和下部果枝的

5、含量，以中部果枝的蔗糖和可溶性糖含量最高，纖維發(fā)育后期上部果枝的蔗糖和可溶性糖高于中部和下部果枝的含量，而對(duì)于蔗糖相關(guān)酶，在棉花發(fā)育開(kāi)花前1到開(kāi)花后36天都表現(xiàn)為上部果枝的酶活性低于中部和下部果枝。在不同生態(tài)條件下，新疆的棉花纖維在發(fā)育過(guò)程中和最后的成熟階段，其蔗糖和可溶性糖含量明顯高于河南安陽(yáng)，這是因?yàn)樾陆臍夂驐l件下溫度高，日照時(shí)間長(zhǎng)，導(dǎo)致蔗糖相關(guān)酶活性高，而且溫度變化快，晝夜溫差大，導(dǎo)致前期的蔗糖合成酶和轉(zhuǎn)化酶活性高，而后期它們的