【目的】对棉花衣分和铃重进行全基因组关联分析，挖掘相关的候选基因，为通过分子标记辅助选择和分子设计育种提高棉花产量提供遗传基础。【方法】利用300份陆地棉种质资源重测序（10×）数据和3 055 642个高质量单核苷酸多态性（single nucleotide polymorphism, SNP）对2年5个环境及最佳线性无偏预测值（best linear unbiased predictive value, BLUP）的衣分和铃重进行了全基因组关联分析，检测相关的显著关联位点和候选基因。【结果】衣分和铃重在不同环境下存在较广泛的变异，衣分平均变异系数为9.40%，遗传力为92.81%；铃重平均变异系数为11.96%，遗传力为86.67%。不同环境间，群体的铃重呈极显著正相关关系，衣分也呈极显著正相关关系。群体结构分析、主成分分析和系统发育分析将300份陆地棉分为6个亚群，全基因组关联分析共检测到223个数量性状位点（quantitative trait locus, QTL）与衣分相关，89个QTL与铃重相关。对衣分中筛选到的3个稳定的QTL qLP_Gh5.18、qLP_Gh12.43和qLP_Gh17.2进一步分析，发现17个相关候选基因；对铃重中筛选到的2个稳定的QTL qBW_Gh7.5和qBW_Gh19.5进一步分析，发现8个相关候选基因。【结论】在300份陆地棉群体中鉴定到5个稳定的QTL与棉花衣分和铃重关联，挖掘到25个与衣分和铃重相关的候选基因。

【目的】探究种植模式与灌溉定额对新疆南疆棉花生长、产量和纤维品质的影响。【方法】以新陆中67号为试验材料，2023年在新疆图木舒克市开展大田试验，设置2种种植模式：（66 cm+10 cm）宽窄行配置（M1）、76 cm等行距配置（M2）；3个灌溉定额：3 600 m³·hm^-2（W1）、4 500 m³·hm^-2（W2）和5 400 m³·hm^-2（W3）。比较不同处理下土壤含水率以及棉花株高、茎粗、叶面积指数、光合性能、产量、灌溉水利用效率和纤维品质的差异；并结合熵权逼近理想解排序法（technique for order preference by similarity to ideal solution, TOPSIS）进行综合评价，筛选出最优处理。【结果】各处理在花铃期灌溉后0~30 cm土层土壤平均含水率增幅最大（12.18~15.13百分点），30~60 cm土层次之。相同灌溉定额下，灌溉后M2处理的0~30 cm土层土壤平均含水率高于M1处理。相同灌溉定额下，M2处理的株高、茎粗、叶面积指数均大于M1处理；相同种植模式下，棉花的株高、茎粗、叶面积指数均随灌溉定额增加呈增大趋势。花铃期M2W2处理的叶片净光合速率和叶片水分利用效率显著高于其他处理。M2W2处理的籽棉产量最高，较其他处理显著增加3.26%~17.70%，其灌溉水利用效率显著大于M1W2、M1W3和M2W3处理，M2W1处理的灌溉水利用效率最高。M2W2处理的纤维长度整齐度指数最大，上半部平均长度和断裂伸长率也较高。熵权TOPSIS法评价结果表明，M2W2处理的综合表现最优。【结论】在南疆地区采用灌溉定额为4 500 m³·hm^-2的76 cm等行距种植模式能够较好地促进棉花生长发育，提升籽棉产量和纤维品质。

【目的】系统研究棉秆的化学成分，为其深入开发利用奠定基础。【方法】采用超高效液相色谱-四极杆-静电场轨道阱高分辨质谱（ultra-high-performance liquid chromatography-quadrupole-electrostatic field orbitrap high resolution mass spectrometry, UHPLC-Q-Exactive orbitrap MS），色谱柱为Thermo Scientific Hypersil GOLD^TM aQ（100 mm×2.1 mm, 1.9 μm），流动相为0.1%甲酸水溶液（A）-乙腈（B），流速为0.3 mL·min^-1，柱温为40 ℃，进样量为2 μL；质谱采用电喷雾离子源，在正、负离子模式下采用一级母离子全扫描和数据依赖性前三强二级子离子扫描并结合平行反应监测（parallel reaction monitoring, PRM）模式采集数据。【结果】在棉秆中共鉴定了102种化合物，包括有机酸类化合物48种、黄酮及其苷类化合物13种、萜类化合物10种、核苷酸类化合物8种、氨基酸类化合物8种、香豆素类化合物3种、生物碱类化合物2种、其他化合物10种。其中，92种为首次在棉秆中发现。【结论】建立的 UHPLC-Q-Exactive orbitrap MS结合PRM方法操作简便，灵敏度高，分析速度快，鉴定了棉秆中102种化合物，首次鉴定了92种，为棉秆的深入开发利用奠定基础。

【目的】明确棉蓟马（Thrips tabaci ）细胞色素P450（cytochrome P450, CYP450）基因和谷胱甘肽S-转移酶（glutathione S-transferase, GST）基因的序列结构，及相关基因在棉蓟马生长发育和甲氨基阿维菌素苯甲酸盐（简称为甲维盐）胁迫下的表达情况。【方法】基于棉蓟马不同生长发育时期的转录组数据，挖掘了CYP450基因和GST基因，设计特异性引物，采用聚合酶链式反应（polymerase chain reaction, PCR）技术以棉蓟马cDNA为模板进行扩增。利用生物信息学软件预测CYP450、GST蛋白结构特征。采用浸叶法测定甲维盐对棉蓟马成虫的室内毒力。通过实时荧光定量PCR（quantitative real time PCR, qRT-PCR）分析CYP450基因和GST基因在棉蓟马不同发育阶段和甲维盐胁迫下的表达模式。 【结果】克隆了3个CYP450基因CYP4C101、CYP4C102、CYP6K1和2个GST基因GST1、GSTX1。理化分析结果表明CYP4C101、CYP4C102、CYP6K1、GST1和GSTX1蛋白分别包含507、528、513、215和207个氨基酸残基，均为亲水性蛋白。系统发育分析结果表明棉蓟马CYP4C101与褐花蓟马（Frankliniella fusca）CYP4C1同源性最高，棉蓟马的CYP4C102、CYP6K1、GST1均与西花蓟马（F. occidentalis）和褐花蓟马中的同源蛋白亲缘关系最近，棉蓟马GSTX1与西花蓟马的GSTX1同源性最高。结构域预测表明CYP4C101、CYP4C102、CYP6K1具有CYP450的保守结构域，GST1、GSTX1具有GST的保守结构域。室内毒力测定结果表明甲维盐处理48 h的亚致死浓度LC₂₀为4.01 mg·L^-1。qRT-PCR结果表明，CYP4C101、CYP4C102、CYP6K1、GST1、GSTX1基因在各个发育阶段均有表达，在成虫羽化后第9天表达水平最高。同时，在甲维盐LC₂₀剂量胁迫24 h下，上述基因的表达量均显著上调，其中CYP4C101、CYP4C102、CYP6K1分别显著上调至4.43倍、22.91倍、8.48倍，GST1、GSTX1分别显著上调至9.06倍和5.26倍；经甲维盐LC₂₀剂量胁迫48 h后，CYP4C102、CYP6K1表达量分别显著上调至3.84倍、1.43倍，CYP4C101、GSTX1、GST1表达量虽上调但未达到差异显著水平。【结论】本研究在棉蓟马中克隆得到的3个CYP450基因和2个GST基因，均在棉蓟马成虫羽化后第9天表达量最高。甲维盐LC₂₀ 剂量胁迫下，这5个解毒基因被诱导表达的时间不同，但都可能参与棉蓟马对甲维盐胁迫的响应。研究结果可为后续CYP450、GST基因的功能研究提供线索。

主要依据《新疆统计年鉴》和国际棉花咨询委员会公布的历年世界超细棉花供求信息，结合新疆地（州）农业部门、新疆维吾尔自治区发展和改革委员会等单位提供的数据，分析1955―2024年新疆长绒棉生产发展状况及其影响因素并提出相关建议，以期为新疆长绒棉的可持续发展提供参考。1955―2024年，新疆长绒棉的种植面积、单产和总产存在波动，1955―1990年波动增长趋势明显，21世纪种植面积和总产波动较大。新疆长绒棉品种已完全实现自主培育，先后培育了88个优良品种，其中20个品种得到大面积推广种植，并配套了“矮、密、早、膜、滴灌”种植技术。分析认为影响长绒棉生产的关键因素包括品种、技术、效益、贸易战和自然灾害等。新疆长绒棉生产处于21世纪的历史低谷，要尽早摆脱长绒棉生产面临的困境，既需要科技支撑，也需要政策引导。

【目的】分析中国棉花产业链韧性水平及影响因素，为棉花产业发展提供参考。【方法】基于韧性理论，从抵御能力、更新能力、恢复能力和政府力量4个维度构建棉花产业链韧性评价指标体系，采用基于熵权法-虚拟最优解逼近理想解排序法和灰色关联度的动态评价模型测度2007―2022年中国棉花产业链韧性水平。采用地理信息系统空间分析技术探讨中国棉花产业链韧性水平的空间演变特征。采用Tobit回归模型探究棉花产业链韧性的影响因素。【结果】2007―2022年中国棉花产业链韧性水平整体呈先升高后降低趋势；2007―2016年为平稳增长期；2017―2021年为加速提升期；2022年韧性水平有所降低，为挑战恢复期。2007―2022年，棉花产业链韧性高值区和较高值区增多，较低值区减少；新疆、甘肃、山东、湖北的棉花产业链韧性水平呈上升态势。对外开放水平和政府财政支持水平对棉花产业链韧性水平有显著正向影响；科技创新水平和交通基础设施水平对棉花产业链韧性有正向影响；棉花价格对棉花产业链韧性具有负向影响。【结论】中国棉花产业链韧性水平总体呈波动上升态势且空间格局变化较大。要继续实施棉花目标价格政策，加大科技创新力度，促进基础设施建设，以不断提升中国棉花产业链韧性。

【目的】探究长江流域棉区机采棉的最优行距和种植密度。【方法】2024年在湖南省长沙市、岳阳市和衡阳市开展大田试验，以JX0010棉花品种为试验材料，主区为3种等行距处理，分别为90 cm（L1）、83 cm（L2）和76 cm（L3），副区为3种种植密度处理：60 000株·hm^-2（D1）、75 000株·hm^-2（D2）和90 000株·hm^-2（D3），比较不同处理下棉花株型指标、地上部干物质质量、净光合速率（net photosynthetic rate, P_n）、叶绿素含量（soil and plant analyzer development, SPAD值）、叶面积指数（leaf area index, LAI）以及产量性状的差异。【结果】同一行距处理下，随种植密度增加，株高呈升高趋势，单株果枝数、茎粗和第4果枝长度整体呈降低趋势。L1D3处理的第1果枝节位高度较高。盛蕾期，同一行距下，随种植密度增加，单株地上部干物质质量呈增加趋势。盛蕾期、盛花期、盛铃期和吐絮期，L1D3处理的茎秆、叶片、生殖器官及单株的干物质质量均较高。盛花期和盛铃期，同一行距下，D2处理的P_n较大；吐絮期，随密度增加，P_n呈升高趋势，L1D3处理的P_n较高。盛蕾期至吐絮期，同一行距下，随密度增加，SPAD值和LAI（盛蕾期长沙L1处理除外）呈升高趋势。L1D3处理的单株结铃数最多。同一行距下，随密度增加，籽棉产量和皮棉产量升高，L1D3处理的籽棉产量和皮棉产量最高，在岳阳和衡阳试验点均显著高于除L2D3之外的其他7个处理。【结论】本试验条件下，JX0010棉花适宜的行距为90 cm、种植密度为90 000株·hm^-2。

【目的】探究不同生长发育时期棉花叶片中类黄酮次生代谢物的动态变化过程。【方法】取陆地棉品种sGK156苗期、盛花期和吐絮期的叶片，利用超高效液相色谱-串联质谱对棉花叶片中的差异代谢物进行分析，并对类黄酮物质丰度进行检测。【结果】3个不同时期的棉花叶片差异化合物主要富集在黄酮和黄酮醇的生物合成代谢通路；苗期山柰酚-3-O-阿拉伯糖苷、柚皮素的含量显著高于盛花期和吐絮期，盛花期紫云英苷、银椴苷、槲皮素等16种类黄酮化合物的含量显著高于苗期和吐絮期，吐絮期表儿茶素、山柰酚-3-O-芸香糖苷、山柰酚-3-O-巢菜糖苷、原花青素B2、秦皮苷这5种化合物的含量显著高于苗期和盛花期。【结论】本研究分析类黄酮次生代谢物在棉花不同生长发育时期的动态变化过程，发现了在不同生长时期棉花叶片中优势表达的类黄酮代谢物，为进一步研究与利用棉花叶片中类黄酮代谢产物和选育优良棉花品种提供理论基础。

【目的】低温灾害是新疆阿克苏地区棉花苗期的主要农业气象灾害之一，严重限制棉花生产的稳定性和安全性。明确阿克苏地区棉花苗期低温灾害的风险区域，可以有效提升该地区应对低温灾害的防御能力。【方法】基于阿克苏地区1961―2020年的气象资料，利用气候倾向率分析了阿克苏地区棉花苗期日最高气温、日最低气温、日平均气温和2种低温灾害（寒潮、晚霜冻）发生频次的变化趋势，并分析了4-5月寒潮和晚霜冻发生的时间分布特征。通过分析低温致灾因子的危险性指数，结合承灾体暴露度指数和防灾减灾能力，构建低温灾害的综合风险评估模型，并进行棉花苗期低温灾害的风险区划。【结果】1961―2020年阿克苏地区棉花苗期日最低气温、日最高气温和日平均气温均呈显著升高趋势，寒潮和晚霜冻发生频次呈减少趋势，寒潮在4月10日之后和晚霜冻在4月12日之后的发生率均低于20%。阿克苏地区春季低温致灾因子的危险性等级呈现出“北高南低、西高东低”的空间分布特征。综合风险区划结果表明，阿克苏地区中部和中东部的阿拉尔市、阿克苏市中部、阿瓦提县东北部、柯坪县东部边缘、新和县东部、库车市西南部与中部、沙雅县北部和温宿县东南部是低温灾害的高等级、较高等级风险区。【结论】尽管阿克苏地区春季气温升高，寒潮和晚霜冻的发生频次减少，但阿克苏地区的中部和中东部植棉区仍面临较高的低温灾害风险，需采取针对性措施以减轻低温灾害对棉花生产的影响。

【目的】探究外源褪黑素（melatonin, MT）对盐胁迫下棉花生长发育的调控效应。【方法】以国欣棉9号为材料，采用室内盆栽方法，土壤含盐量为0.3%（质量分数），筛选出适宜的MT浓度后，设置4个处理：浇灌清水+喷施清水（CK）、浇灌盐水+喷施清水（S）、浇灌清水+喷施MT（MT）和浇灌盐水+喷施MT（MS），研究了不同处理下棉花的株高、茎粗、叶面积、叶绿素相对含量（用soil and plant analyzer development，SPAD值代表）、单株生物量、根冠比、抗氧化酶活性、活性氧含量以及渗透调节物质含量的变化，并对上述指标进行了相关分析。【结果】与CK处理相比，S处理显著降低棉花的株高、茎粗、叶面积、SPAD值、单株地上部鲜物质质量、地下部鲜物质质量、地上部干物质质量、地下部干物质质量，显著提高根冠比；在盐胁迫处理后期，S处理显著降低叶片超氧化物歧化酶（superoxide dismutase, SOD）、过氧化物酶（peroxidase, POD）和过氧化氢酶（catalase, CAT）活性，显著提高过氧化氢、超氧阴离子和丙二醛的含量，显著降低可溶性糖、可溶性蛋白和脯氨酸的含量。与S处理相比，盐胁迫下叶片喷施200 μmol·L^-1 MT（MS处理）可显著提高棉花的株高、茎粗、叶面积、SPAD值、单株地上部与地下部的鲜物质质量及地上部干物质质量，显著降低根冠比，显著提高SOD、POD和CAT活性，显著降低过氧化氢、超氧阴离子和丙二醛的含量，显著提高可溶性糖、可溶性蛋白和脯氨酸的含量。棉株地上部干物质质量与株高、茎粗、叶面积、SPAD值、地上部鲜物质质量、地下部鲜/干物质质量、SOD活性、POD活性、CAT活性、可溶性糖含量、可溶性蛋白含量、脯氨酸含量均呈显著正相关关系，而与超氧阴离子含量、丙二醛含量显著负相关。【结论】叶面喷施200 μmol·L^-1 MT能够有效缓解高盐环境（土壤含盐量为0.3%）对棉花产生的氧化胁迫与渗透胁迫，促进棉花生长，提高耐盐能力。

【目的】探究氮肥随水滴施次数对新疆南疆棉田土壤氮素含量和棉花产量的影响，为氮肥的合理施用提供参考。【方法】2021―2022年，在新疆阿克苏地区沙雅县开展田间试验。在施肥总量（纯氮总用量为300 kg·hm^-2，20%基施，80%随水追施）相同的情况下，设置4个氮肥追施次数处理（4、6、8和10，分别记作N4、N6、N8和N10）。分析不同处理对棉田土壤全氮与碱解氮含量、棉花干物质质量与氮素含量，棉花产量和氮肥偏生产力的影响。【结果】随着生育进程推进，不同处理对棉田土壤氮素含量的影响发生变化。N10处理下土壤全氮和碱解氮在棉花苗期、盛铃期和吐絮期供给较足，但不利于蕾期和盛花期的氮素供给，而N8处理下棉花全生育期土壤全氮和碱解氮含量均维持在较高水平。N8处理下，2022年棉株、营养器官和生殖器官的干物质及氮素的最大积累速率最高；2021年生殖器官的氮素最大积累速率最高；2021年和2022年棉株、营养器官和生殖器官的干物质质量及氮素含量均较高。随氮肥追施次数增加，籽棉产量和氮肥偏生产力呈先升高后降低的趋势，N8处理的最高。2021年和2022年，N8处理的籽棉产量较其他处理分别增加3.3%~39.2%和13.3%~72.8%，氮肥偏生产力的变化幅度与之一致。【结论】在南疆棉田水肥一体化模式下，氮肥随水追施8次利于保障棉田土壤氮素供给，可促进棉花干物质和氮素积累，从而提高棉花产量和氮肥偏生产率。

【目的】探究南疆地区不同棉花品种的适宜种植密度，为构建高产栽培模式提供理论依据。【方法】试验于2023―2024年在尉犁县开展，设置5个种植密度水平：9株·m^-2（D1）、13.5株·m^-2（D2）、18株·m^-2（D3）、22.5株·m^-2（D4）、27株·m^-2（D5），3个棉花品种：新陆中79号（C1）、新陆早73号（C2）、欣试 518（C3），通过测定棉花生育时期，干物质积累与分配情况及籽棉产量明确各品种的最优种植密度。【结果】棉花的生育期随密度增加呈延长趋势；C1、C2品种的营养器官、生殖器官和地上部最大干物质积累量和最大生长速率随种植密度的增加呈现先增加后降低的趋势，在D3密度下达到峰值，2年平均籽棉产量分别为6 458.66 kg·hm^-2、6 083.64 kg·hm^-2；C3品种的各器官最大干物质积累量和最大生长速率随种植密度递增持续上升，在D5时籽棉产量最高，达5 875.30 kg·hm^-2。种植密度对各器官达到最大干物质积累量的时间和达到最大生长速率的时间影响没有明显规律。【结论】新陆中79号和新陆早73号宜采用18株·m^-2，欣试518品种建议采用27株·m^-2的高密度栽培模式。

【目的】筛选棉花类黄酮O-甲基转移酶编码基因GhOMT1和腺体形成相关基因GhPGF编辑的单链引导RNA（single guide RNA, sgRNA），为快速检测突变体植株奠定基础。【方法】基于Cas9蛋白超表达棉花材料Jin668，设计能够靶向敲除GhOMT1和GhPGF基因的sgRNA。利用棉花叶皱缩病毒（cotton leaf crumple virus, CLCrV）载体介导的基因编辑、高通量突变追踪（high-throughput tracking of mutations, Hi-TOM）等技术，检测sgRNA的编辑效率和特异性。【结果】GhOMT1-sgRNA2和GhPGF-sgRNA可分别导致GhOMT1和GhPGF基因在靶位点处产生突变。Hi-TOM测序结果表明，转化GhOMT1-sgRNA2的15株棉花中有12株发生了突变，突变效率为80%；转化单株在A、D亚基因组上的编辑效率分别为7.90%~43.72%、9.60%~56.32%。GhPGF-sgRNA的突变效率为80%，基因编辑效率为10.23%~30.27%。GhOMT1-sgRNA2的3个潜在脱靶位点均未发现脱靶现象；GhPGF-sgRNA在基因组编码区无潜在脱靶位点。说明这2个sgRNA不仅可以靶向敲除靶基因，而且具有专一性。【结论】利用CLCrV介导的基因编辑系统筛选出1个能靶向敲除GhOMT1的sgRNA和1个能靶向敲除GhPGF的sgRNA。

【目的】追溯海7124的选育过程，通过性状演变分析，明晰品系特征，为深入挖掘海7124在棉花遗传育种与资源利用中的价值提供参考。【方法】分析海7124选育过程中原始材料、相关株行材料、决选单株材料的生育期、结铃性、产量、纤维品质、抗病性和株型等性状信息。【结果】海7124品系选育始于1959年由埃及引入的原始材料米努非，经过10代的系统选育而成，于1965年获得关键单株65-3049-6，最终以1974年获得的优良株系7124定名。系统选育得到了生育期明显缩短的海7124品系。同时，原始材料米努非与海7124相关溯源材料的优异纤维品质、丰产、较强黄萎病抗性等优良特性得以保留，还塑造了紧凑株型。【结论】海7124品系源自原始材料米努非，系统选育促进其早熟，保留了优质、丰产、抗黄萎病等特性。

【目的】 探究陆地棉对人工海水和NaCl单盐胁迫的响应，评估人工海水模拟盐胁迫鉴定棉花耐盐性的可行性。【方法】 以135份不同类型的陆地棉种质系为材料，比较人工海水和NaCl单盐胁迫对棉花种子萌发和幼苗生长的影响，结合主成分分析、隶属函数分析和聚类分析等方法对棉花材料的耐盐性进行综合评价，并通过田间试验对2种鉴定方法进行验证。【结果】 2种盐胁迫下的鉴定结果仅有52.38%的一致性，鉴定结果存在较大差异。人工海水胁迫下的鉴定结果与田间试验鉴定结果呈极显著正相关关系，相关系数为0.720，NaCl胁迫下的鉴定结果与大田鉴定结果无显著相关关系。人工海水和NaCl胁迫处理下，105份低酚棉种质资源中表现为抗盐或耐盐的材料数量占比分别为21.90%和33.33%，其中鲁17和邯低酚29在2种胁迫下均表现出较强的耐盐性。【结论】 使用与海涂地成分相似的人工海水模拟盐胁迫可以更加精确地鉴定棉花材料的耐盐性。低酚棉整体耐盐性较差，但不乏有耐盐性强的种质系，可用于培育耐盐的低酚棉新品种。

转基因作物包括抗虫棉已经在世界广泛种植，抗虫棉的推广带来了显著的经济效益和社会效益。棉花是世界上最主要的天然纤维来源和最重要的经济作物之一。农杆菌介导的遗传转化技术，结合体细胞胚胎发生和器官再生途径，是获取转基因植物的主要方法。棉花是通过体细胞胚胎发生途径实现植株再生的典型作物。通过体细胞胚胎发生获得再生植株的过程，不仅是现代生物技术在棉花领域的重要应用，而且对于推动棉花遗传改良和品种创新具有重要意义。棉花体细胞胚胎发生过程复杂，调控机制被广泛研究。然而基因型限制和再生效率低仍然是制约棉花遗传转化的主要瓶颈。本文对棉花体细胞胚胎发生的研究进展进行了概述，总结了棉花体细胞胚胎发生的研究现状、棉花体细胞胚胎发生的主要影响因素和分子机制研究进展，并对今后棉花体细胞胚胎发生研究进行了展望。

【目的】随着我国棉花种植结构的调整和种植区域的变化，主要病虫害不断发生演变，尤其是在黄河流域棉区棉花种植面积急剧波动的情况下，明确该地区病虫害的演变特征，可为科学防控提供参考依据。【方法】以国家统计局网站和全国农业技术推广服务中心发布的《全国植保专业统计资料》相关数据为依据，分析黄河流域棉区棉花种植面积、病虫害发生防控及产量损失的变化趋势。【结果】1998―2023年，黄河流域棉区植棉面积及其占全国棉花种植面积的比例均呈先升后降趋势。病虫害发生面积、防治面积、挽回损失和实际损失均整体呈降-升-降的变化趋势。黄河流域棉区病虫害总体防治面积大于发生面积。虫害的发生面积、防治面积、挽回损失及实际损失均大于病害。主要病虫害按年均发生面积由大到小依次为棉铃虫、棉蚜、盲蝽、叶螨（红蜘蛛）、苗病、铃病、烟粉虱、枯萎病、蓟马、亚洲玉米螟。整体来看，棉蚜、盲蝽、烟粉虱、蓟马和铃病的发生面积占比呈增加趋势，棉铃虫、苗病和枯萎病的发生面积占比呈下降趋势，红蜘蛛和亚洲玉米螟的发生面积占比无明显变化趋势。棉铃虫、棉蚜和铃病的实际损失占比较大。【结论】明确了黄河流域棉区的主要虫害和病害，为生产中棉花病虫害的预测预报及指导科学防控提供理论支撑。

【目的】棉种的精准识别对育种、栽培管理、病虫害防控至关重要。而传统的人工识别方法主观性强且效率低。基于红绿蓝（red, green, and blue, RGB）图像与随机森林（random forest, RF）算法构建了棉花快速分类模型，实现棉种的自动识别。【方法】田间种植草棉、亚洲棉、海岛棉和陆地棉，在蕾期和花铃期采集叶片的RGB图像，并提取颜色和形态特征参数。基于提取的特征数据，分别构建了3种RF模型：基于蕾期叶片特征的模型、基于花铃期叶片特征的模型以及综合蕾期和花铃期叶片特征的模型。随后，对各个模型的分类性能进行评估，并通过特征重要性分析确定影响棉种识别的关键特征。还对比了RF、支持向量机和K最近邻3种算法的分类效果。【结果】结合蕾期和花铃期叶片特征的分类模型准确性最高，总体精度达到了97. 71%，Kappa系数为0. 95，优于基于单一生育期特征的模型。特征重要性分析表明，叶片面积和圆度在棉种识别中具有重要作用。此外，RF的分类性能优于支持向量机和K最近邻法，表现出更高的稳定性和准确性。【结论】本研究提出的基于蕾期和花铃期叶片的RGB图像和RF算法的棉种识别方法，无需复杂的图像预处理，能自动高效识别海岛棉、陆地棉、亚洲棉和草棉，可以为作物精细管理和农业领域的机器学习算法应用提供新思路和技术支持。

【目的】 揭示花铃期不同灌水下限对棉花叶片光合特征参数及产量的影响，为新疆北疆植棉区灌溉制度的优化提供参考。【方法】 2023年在新疆昌吉开展大田试验，以中棉所125为供试品种，在花铃期设置3种灌水下限，分别为55%（T1）、60%（T2）和70%（T3）田间持水量，以当地常规的滴灌模式作为对照（CK），分析不同处理对花铃期土壤含水率、棉花叶片光合特性及产量性状的影响，并探究了光合指标与叶面温度和气象因子之间的相关关系和回归关系。【结果】 花铃期T3处理的0~60 cm土层土壤含水率维持在相对较高且稳定的范围（18.5%~21.6%）。花铃前期（7月11日），T3处理的净光合速率日平均值最大，呈升-降-升-降的日变化趋势。相关分析表明，净光合速率、蒸腾速率均与0~60 cm土层土壤含水率、叶面温度、太阳辐射强度和环境温度呈显著正相关关系。T3处理的籽棉产量和灌溉水利用效率最高，分别较CK显著提高26.46%和71.43%。基于秩和比法的多目标综合评价表明，T3处理的综合效果最优。【结论】 在水资源短缺的北疆膜下滴灌棉田，花铃期灌水下限、上限分别设置为70%、90%田间持水量可以实现节水且高产。

【目的】转座子是基因组进化的重要驱动力，但陆地棉中gag基因家族的功能尚未明确。本研究旨在鉴定陆地棉中的gag基因家族成员，分析其结构特征、进化关系及表达模式，为探究其在棉花生长发育和逆境响应中的功能奠定基础。【方法】基于陆地棉遗传标准系TM-1基因组，利用HMMER软件、NCBI-CDD数据库和Pfam数据库鉴定gag基因家族成员；通过生物信息学工具分析其理化性质、亚细胞定位和染色体分布；利用ClustalX和MEGA X构建系统进化树；通过PlantCARE分析启动子顺式作用元件及结合RepeatMasker和LTR_retriever分析LTR转座子的分布特征；利用转录组数据和实时定量聚合酶链式反应分析部分gag基因的表达模式，探索gag基因的功能。【结果】鉴定出陆地棉166个gag基因，其中A亚组基因数量多于D亚组。系统进化分析显示，该家族可分为2大类（9个亚类），基因结构多样。大多数Ghgag基因存在于LTR转座子。启动子分析发现大量与生长发育、激素响应及逆境胁迫相关的顺式作用元件。表达模式表明，部分基因在特定组织（如胚珠、纤维）或逆境（高温、盐胁迫）中较高水平表达，如Ghir_A09G013490和Ghir_D04G004460。【结论】gag基因家族在陆地棉中具有结构和功能多样性，其进化与LTR转座子活动密切相关。部分成员可能参与非生物胁迫响应及胚珠发育调控，为棉花遗传改良提供了潜在靶点。