不同时间段高温胁迫影响棉纤维品质形成的生理机制研究开题报告

1. 研究目的与意义、国内外研究现状（文献综述）

棉花起源于热带干旱地区、性喜温，但因棉纤维发育关键期（花铃期）为一年中最热的季节，因此生产上仍常受高温胁迫的影响,导致棉纤维产量品质严重下降。随着温室化效应的日趋加剧，极端气候,特别是夏季高温,发生将更为频繁,棉花花铃期短期高温胁迫势将成为影响我国棉花生产的重要自然灾害之一。

棉纤维发育拥有其固定的过程和特点，可分为4个时期，长达45天左右，不同时间段对纤维产量、品质形成的贡献不同。棉纤维的发育过程有许多相关物质和酶参与，它们与棉花产量、品质的形成具有密不可分的关系。研究不同时间段高温胁迫对这些生理指标产生的影响，可为棉花抗逆栽培技术的形成提供理论依据。

1、棉纤维发育与纤维品质形成

2. 研究的基本内容和问题

研究目标：研究不同时间段高温胁迫对棉花纤维重要生理指标以及纤维品质产生的影响，为棉花抗逆栽培技术的形成提供理论依据。

研究内容：分析不同起始时间下高温处理对棉花纤维发育过程中的相关物质含量和酶活性的变化，以及纤维成熟后的品质指标变化。

关键问题：胁迫温度的设定、胁迫起止时间的设定、测定各指标的方法

3. 研究的方法与方案

研究方法：采取控制变量法，设置不同实验组，测定各项指标，最后分析得出结论

技术路线：见附件

试验方案：选取温度敏感品种棉花和温度弱敏感品种棉花，棉花开花后不同时间段进行5天高温处理，测定并记录纤维合成的主要物质和酶的生理指标以及棉花纤维的品质指标，对所得数据进行讨论，最后分析得出不同时间段高温胁迫对棉花纤维生理指标的影响。

4. 研究创新点

本课题选题得当，符合当前农业形势，着眼当前涉足甚少的棉花高温胁迫问题，能够为今后的棉花高温抗逆栽培提供理论基础。试验中运用人工气候室模拟并创造出高温胁迫条件，在前人研究的基础上，结合所得试验数据，总结规律，提出新的观点。

5. 研究计划与进展

试验于2014年在江苏南京（11850′E，3202′N）南京农业大学试验点（长江流域下游棉区）进行选择两个存在温度敏感性差异的棉花品种^[20-21] [温度敏感性品种：苏棉15；温度弱敏感性品种：PHY370WR(美国选育品种)]，于4月15日进行棉花营养钵育，5月10日选生长一致棉苗移入盆中，在自然环境条件下生长至棉株中部 68果枝第 1、2果节棉铃开花后进行挂花标记，并分别于花后10、15、20天3个时间点分批次将一定数量的棉花转入人工控温气候室各处理5天，处理完后移回自然环境中生长至吐絮成熟。每一批放入气候室处理的棉花分别在高温处理前、高温处理3天、高温处理5天、高温处理结束后3天、高温处理结束后6天时取生长发育一致的棉铃 8～10 个（每天 9:0010:00 am点取样）。将纤维与种子分离后，一部分纤维样品混匀后在40℃下烘干供测定物质含量用，另一部分纤维样品先于液氮中速冻之后于-40℃冰箱中保存供测定酶活性用