国审棉荃银2号生理特性研究

周乾+王林+周桃华

摘 要：安徽荃银高科种业股份有限公司与中国农业科学院生物技术研究所选育的棉花新品种“荃银2号”是转双价抗虫基因杂交棉。该试验研究结果表明：荃银2号具有较强的光合生理特性，干物质积累多，丰产、稳产性好，抗性强，皮棉产量较对照皖杂5号增产38.5%。

关键词：棉花；光合速率；干物质重；产量

中图分类号 S562 文献标识码 A 文章编号 1007-7731（2017）18-0001-03

棉花不仅是中国农产品中最大的经济作物，而且是关系国计民生的特殊商品，是涉及农业和纺织工业两大产业的重要商品，是中国1亿多棉农的主要收入来源，是纺织工业的主要原料，也是广大人民群众不可缺少的生活必需品。因此，国家对棉花生产非常重视。提高棉花产量，改善棉花质量，增强棉花抗逆性是棉花研究的重要领域。

荃银2号是安徽荃银高科种业股份有限公司与中国农业科学院生物技术研究所选育的新品种[1]。该品种是由母本MY-4和父本MQ-41杂交而成[2]，于2008年5月通过安徽省农作物品种审定委员会审定（皖棉2008002），转基因安全证号：农基安证字（2007）第132号。2011年5月通过国家品种审定委员会审定[3]。荃银2号具有结铃性强，抗病性好，抗虫性强，铃大衣分高，丰产性好，增产潜力大，品质优良，适应性广等特点，所以研究并且推廣荃银2号种植，对发展我国棉花产量，增加农民收入，提高经济效益等方面都将起到极大的促进作用。本研究旨在探讨该品种高产生理基础，为棉花高产栽培提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料 供试棉花品种为转基因抗虫棉荃银2号，以杂交棉皖杂5号为对照。

1.2 试验设计 试验于2013年度在安徽农业大学农业园进行，土壤肥力中等。于4月26日进行播种，每个品种为一处理，相间种植，小区面积为21m2，重复4次，种植密度为22500株/hm2。其他田间管理按高产要求进行。

1.3 项目测定与方法

1.3.1 干物质重的测定 分别于苗期、蕾期、花铃期和吐絮期测定干物质重，每期测定每个品种取5株，分别测定根、茎、叶、蕾和铃的重量，取平均值。

1.3.2 叶面积系数的测定 采用干重法测定，测定时期与干物重测定时期一致。

1.3.3 光合速率测定 采用便携式LCpro+光合测定仪测定不同生育时期的光合速率；并且于花铃盛期选择晴好天气测定光合速率日变化：自上午8：00～下午18：00，每隔2h测定1次光合速率，并记录测定数据。

1.3.4 叶绿素含量的测定 采用95%乙醇提取法测定，取主茎倒4叶，每次取15片叶，分3次重复取平均值。

1.3.5 产量测定 收花结束后，统计小区产量，折合成单位面积产量。

2 结果与分析

2.1 不同生育时期叶面积系数变化 叶面积系数指的是作物的总叶面积和土地面积的比值，在一定范围内，作物叶面积系数越大，光合产物积累越多，产量越高。由图1可以看出，荃银2号和皖杂5号的叶面积系数随着生育期的变化趋势是一致的，都是从苗期到花铃期一直在增加，至花铃期达最大值，从花铃期之后叶面积系数呈下降趋势。由图1还看出，2个品种之间叶面积系数有差异，苗期差异较小，蕾期差异较大，荃银2号比皖杂5号叶面积系数大57.3%；花铃期的差异有所减小，荃银2号较对照多8.7%，吐絮期高4.3%。由此看出，在整个生育时期，荃银2号的叶面积系数一直要比皖杂5号大，这有助于光合作用的增加及光合产物的积累。

2.2 不同生育时期叶绿素含量的变化 叶绿素含量是影响植物光合作用的主要因素之一，叶绿素含量高，叶片的生理活性强则植株光合作用强，植株健壮。由表1可以看出，荃银2号中叶绿素含量在整个生育期一直保持增长的趋势。从苗期到蕾期增加显著，而花铃期的叶绿素含量与蕾期无明显变化，吐絮期则略有增加。皖杂5号叶绿素含量从苗期到蕾期增加明显，在花铃期无明显变化，但是从花铃期到吐絮期却有所下降。并且从整个生育期间看来，荃银2号中的叶绿素含量一直都比皖杂5号多，这有助于光合作用增加。

2.3 不同生育时期光合速率的变化

2.3.1 不同时期光合速率的变化 从图2可以看出，从蕾期至吐絮期，荃银2号和皖杂5号的光合速率都呈“单峰”曲线变化趋势。从蕾期到花铃期呈增长趋势，花铃期达到最大值，之后逐渐下降，吐絮期达到最低值。从蕾期到花铃期，荃银2号一直较皖杂5号高，并且在花铃期光合速率达到最大值时，荃银2号较皖杂5号大6.1μmol/m2·s。花铃期光合速率大，有利于积累更多的光合产物，增加开花结铃的数量，从而为实现高产奠定物质基础。花铃期后，植株逐渐衰老，光合速率呈下降趋势，吐絮期较花铃期，荃银2号降低了46.7%，皖杂5号降低了43.2%，但吐絮期荃银2号的光合速率值较对照高2.5μmol/m2·s。综合整个生育时期，荃银2号的光合速率一直比皖杂5号大，这有助于有机物质的积累，为棉花的高产奠定基础。

图2 不同生育时期光合速率的变化

2.3.2 花铃期光合速率日变化 从图3可以看出，荃银2号和皖杂5号在花铃期的光合速率日变化呈“双峰”曲线变化趋势，分别在上午10：00和下午16：00出现峰值，有明显的“午休”现象。从8：00到10：00，二者的光合速率都处于增加趋势，在10：00达到最大值，荃银2号较皖杂5号高3.87μmol/m2·s；从10：00到14：00，二者呈降低趋势，在14：00达到低谷，荃银2号较皖杂5号高2.91μmol/m2·s；从14：00到16：00，二者的光合速率又开始增加，16：00时再次达到峰值，荃银2号较皖杂5号高2.36μmol/m2·s；16：00后，二者的光合速率又逐渐降低。从图3还可以看出，在花铃期时，荃银2号的光合速率一直高于对照，这有助于增强光合作用及促进单株成铃数和单铃重的增加，为以后棉花产量的提高提供支持。

图3 花铃期光合速率日变化

2.4 不同生育时期干物质重的变化 从表2可以看出：从苗期到花铃期，荃银2号和皖杂5号的单株干重都在增加，并且在花铃期达到最大值，而花铃期后由于植株衰老，自然脱落等因素导致单株干重呈下降趋势。纵观整个生育期，荃银2号的单株干重都要比皖杂5号重，这为棉花高产提供物质基础。花铃期时单株干重达最大值，荃银2号较皖杂5号重19.6g；从花铃期后单株干重呈下降趋势，但是荃银2号的单株干重较皖杂5号重10.1g。由表2还可以看出，2个品种的生殖器官总重从蕾期到花铃期增加明显，并且在花铃期达最大值（荃银2号生殖器官较对照重10.2g），花铃期后，有所降低。但是整个生育期，荃银2号的生殖器官总重都比皖杂5号重，这有助于棉花高产的形成。

2.5 不同品种的产量构成及产量比较 从表3可以看出，从棉花产量构成因素来看，荃银2号的单铃重比皖杂5号重9.82%；衣分高3.32%；单株成铃数要比皖杂5号多22.1%，最终荃银2号的皮棉产量比对照皖杂5号增产38.5%，增产十分明显。

3 结论与讨论

（1）通过比较荃银2号和皖杂5号在不同生育时期的叶面积系数、叶绿素含量和光合速率的变化后得出，荃银2号的叶面积系数在前期增长的比皖杂5号快，后期下降的比皖杂5号慢，有利于光合产物的积累；荃银2号的叶绿素含量要比皖杂5号多，有利于光合作用的进行，而且皖杂5号的叶绿素含量在后期出现降低的情况；荃银2号的光合速率一直比皖杂5号大，这样可以产生更多的有机物质，为棉花生长提供养分。整个生育期间无论是叶面积系数，叶绿素含量还是光合速率，荃银2号都要比皖杂5号大。并且在花铃期，荃银2号的光合速率日变化在不同时间段测得的数值要比皖杂5号叶绿素含量还是光合速率，荃银2号都要比皖杂5号大，这样有利于棉花进行光合作用积累营养物质，为之后的开花结铃提供了物质基础。（2）通过测得的荃银2号和皖杂5号在不同生育期间营养器官和生殖器官的数据可以看出，荃银2号的单株干重要比皖杂5号多，这样就为荃银2号的高产奠定了良好的物质基础。（3）从产量构成因素来看，荃银2号无论是单铃重、衣分还是单株成铃数都要比皖杂5号多。所以通过计算可得出荃银2号的产量要比皖杂5号多。试验表明，荃银2号的光合速率，单株干重和最后的皮棉产量都要比皖杂5号大和多，这样不仅可以实现棉花增产增收的效果，还可以替代皖杂5号用于生产，具有推广价值。

参考文献

[1]王林，翟中琴，张从合，等.双价抗虫抗虫杂交棉—荃银2号[J].中国棉花，2009，36（1）：20-21.

[2]秦明.棉花新品种“荃银2号”通过审定[J].农村百事通，2012（24）：30-31.

[3]陈旭升，钱大顺，狄佳春，等.影响抗虫杂交棉皮棉产量性状分析[J].中国棉花，2000，27（8）：30-32.

[4]蓋钧镒.试验统计方法[M].北京：中国农业出版社，2000.

[5]黄志勇，郭长佐.杂交棉皮棉产量构成因素分析及高效栽培途径[J].中国棉花，1999，26（10）：22-24.

[6]王林.转双价基因抗虫棉荃银2号的选育及产业化分析[D].合肥：安徽农业大学，2011.

（责编：徐焕斗）