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棉花打顶后倒四叶内源激素的变化 从种子发芽、发芽、现芽、开花、结铃到新种子成熟和睡觉的所有阶段，都受到植物激素的控制和控制。生产实践表明,打顶是一项促进棉花早熟,获取优质、高产的重要技术。但棉花打顶后,株高受到抑制,对棉花后期生长产生影响,容易出现早衰的现象。有研究表明,棉花打顶后,导致侧芽的生长,由于生长素( IAA) 含量降低,使棉株库源关系发生了变化,源库关系的改变不仅影响植物体内同化物的运输分配和代谢,而且影响叶片的功能和发育进程〔1 － 2〕。而植物顶端产生的IAA决定矿质元素和同化物质在体内的运输方向及其分布〔3 － 4〕,并且IAA通过影响同化物在韧皮部的运输机制来控制茎中的营养梯度〔5〕。Ookawa等〔6〕指出,全生育期间叶片衰老性状的差异可能与伤害流液中的细胞分裂素( CTK) 和氮素水平相关。田晓莉等〔7〕研究表明,打顶在集中成铃阶段加强了棉花同化产物向根系中运输,增强了根系活力,从而为同期地上部分的良好发育提供了物质保障。白灯莎·买买提艾力等〔8〕的研究表明,盆栽棉花打顶后,涂抹萘乙酸( NAA) ,CTK均比不打顶和打顶的高,可以在一定程度上缓解棉花早衰。外喷IAA能促进植物的生长,并在一定程度上缓解打顶的作用〔9〕。也有研究表明,给花、棉铃上涂抹或喷施IAA、CTK等外源激素,能够促进营养物质向花铃运转,增加保铃能力〔10 － 12〕。上述研究表明,打顶对棉花的内源激素及矿质营养具有很大的影响,但在大田条件下,棉花体内是如何分配养分,进而影响其产量和品质的报道较少〔13 － 14〕。本研究以大田棉花为供试作物,采用不打顶和打顶、打顶后的不同措施,来研究打顶后棉株叶片内的激素变化特点,阐述打顶后棉花生理变化和后期早衰对棉花产量和品质的影响,并从生理角度分析棉花栽培管理技术和增产潜力因素,从而为棉花后期管理提供科学依据。 1 材料和方法 1.1 田间播种与处理 试验在石河子垦区炮台镇实施,供试土壤为壤土,供试的棉花品系为中早熟品系———炮台一号。采用宽膜覆盖栽培,田间管理与常规滴灌田相同。4月25 日播种,5 月11 日出苗,中耕。5 月24 日定苗,6 月28 日进入开花期,7 月10 日打顶,9 月开始采摘。 试验设3 个处理: 7 月10 日打顶( D) ,不打顶( CK) ,打顶后涂抹浓度为1 g·L－ 1的NAA( T) 。3次重复,9 个小区,小区面积为25 m2。 1.2 叶片发育程度调查 ( 1) 观测棉花的苗期、蕾期、花铃期,观测指标包括: 株高、叶龄、倒四叶宽、主茎节数、果枝数、蕾数、铃数、蕾铃的脱落数。 ( 2) 在采摘前进行棉田早衰程度的调查,调查内容包括: 测倒一叶的叶绿素含量、正常叶片数( 以失绿面积不超过整个绿叶面积的1 /3 为判断标准) 、叶片病斑分级( 表1) 。 ( 3) 收获前进行产量结构的调查,调查项目为单位株数、单株铃数、单铃重、衣分。同时,每处理取观测点中部的吐絮铃50 个,进行室内考种以及纤维品质分析。 1.3 植物养分检测 棉花取样部位为棉株的倒四叶。取样时间是以打顶当天取样为基础样,每隔12 h取样1 次,共取样7 次。每重复取3 株,将3 株的倒四叶混合,作为激素测定的备样。植物养分的样品除根以外,将茎、叶和生殖部分采收后,烘干制备样做养分分析。 分析项目包括棉株全量N、P、K的测定〔15〕和植物激素的提取及高效液相色谱( HPLC) 定量分析〔16〕。 2 结果与分析 2.1 打顶后温度对水稻抗氧化性的影响 2. 1. 1 生长素( IAA) 与脱落酸( ABA) 的比值棉花打顶期间,3 个处理IAA与ABA的比值有明显的差异( 图1a) 。对照( CK) 的IAA与ABA比值在12 h增加后逐渐降低。D处理的IAA与ABA比值逐渐降低,并显著低于CK和T处理,ABA增加幅度大,后期IAA的上升〔9〕也未能抵消ABA的增长幅度。T处理在12 h内比值降低,但12 h后比值开始上升,并且在24 h和60 h显著高于CK和D处理; T处理在12 ~ 120 h内IAA与ABA的比值始终高于CK和D。 IAA是促进叶片生长的重要激素,而棉花成熟后衰老的主要激素为ABA,IAA和ABA之间比值的变化,可以表现出两种激素在打顶后的互作关系。打顶后,倒四叶中IAA与ABA的比值显著低于CK和T处理,这表明打顶造成ABA大幅度增加( 图1d) 。72 h后3 个处理棉花倒四叶中IAA / ABA的比值已无明显差异( 图1a) 。 2. 1. 2细胞分裂素( CTK) 与脱落酸( ABA) 的比值 CK的CTK / ABA比值,在72 h内呈现出昼低夜高的趋势( 图1b) 。D处理CTK/ABA的比值一直处于降低的趋势,比值的降低表明CTK增加的幅度〔9〕没有A