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。

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】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。

【目的】探究不同植棉密度对新疆南疆棉花株型与产量的影响，为优化栽培技术提供理论依据。【方法】2023―2024年，在新疆尉犁县开展大田试验，设计5个植棉密度：28万株·hm^-2（D1）、22万株·hm^-2（D2）、18万株·hm^-2（D3）、13万株·hm^-2（D4）和9万株·hm^-2（D5），以筒形（新陆中79号，T1）和塔形（欣试518，T2）棉花品种为研究对象，分析不同植棉密度对棉花株高、果枝节间长度、果枝和叶片的倾角及方位角、叶面积指数（leaf area index, LAI）和产量性状的影响。【结果】T1品种的株高在D3或D4处理下最大，T2品种的株高在D4处理下最大。随植棉密度减小，T1与T2品种的平均果枝节间长度逐渐增加，下部、中部、上部果枝的倾角整体呈增大趋势。D4或D5处理下，2个品种的下部、中部、上部叶片倾角最大。不同植棉密度下，T1品种的下部、中部、上部叶片倾角无显著差异；T1、T2品种的下部果枝方位角以及中部、上部叶片的方位角均无显著差异。T1、T2品种的LAI分别在D4、D3处理下最大。随植棉密度增大，单株铃数降低。T1、T2品种分别在D3、D1处理下籽棉产量最高。【结论】不同植棉密度对筒形和塔形棉花品种的株型与产量具有一定影响。南疆植棉区新陆中79号和欣试518的适宜种植密度分别为18万株·hm^-2和28万株·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】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】 探究最佳转化体系，提高棉花茎尖遗传转化效率。【方法】以百棉1号种子茎尖为外植体，在侵染阶段设置不同的乙二胺四乙酸（ethylenediaminetetra-acetic acid, EDTA）浓度和水浴处理时间及不同的菌液浓度，在共培养阶段加入不同浓度的6种外源添加物（氯化镧、EDTA、水杨酸、噻苯隆、玉米素、硝酸银），在筛选阶段调整壮观霉素浓度和不同植物生长调节剂（激动素、萘乙酸、6-苄基腺嘌呤、吲哚丁酸、2,4-二氯苯氧乙酸）配比，分析不同处理对棉花茎尖瞬时转化效率、出芽率、成苗率、阳性率等的影响。【结果】侵染阶段，将菌液的OD₆₀₀调整至0.7，用100 μmol·L^-1 EDTA水浴预处理茎尖15 min，可显著提高瞬时转化效率（28.09%）。共培养阶段，添加1.5 mg·L^-1的噻苯隆，茎尖瞬时转化效率（41.47%）最高，出芽率（32.79%）较高。在筛选阶段，添加200 mg·L^-1壮观霉素处理的成苗率（32.44%）较高，阳性率（19.97%）最高；1 mg·L^-1 6-苄基腺嘌呤+0.1 mg·L^-1 萘乙酸处理的出芽率（34.73%）显著高于其他植物生长调节剂组合。综合采用上述优化条件，棉花茎尖转化效率为7.62%，阳性率为18.52%。【结论】优化了棉花遗传转化体系，可为进一步提高棉花茎尖转化效率提供参考。

【目的】近年在新疆棉田出现1种为害棉纤维的病害，受感染的棉纤维吐絮后变为鼠灰色的僵瓣，完全失去商品价值。为明确该病害的病原种类以及病害发生与螨类之间的关系，开展本项研究。【方法】2021年和2023年从新疆南北疆25个植棉单位采集161份病样，用组织分离法分离并纯化病原菌，通过形态学特征、分子生物学分析及致病性测定鉴定病原菌。田间人工接种棉株的不同组织器官确定病原菌的侵染部位。通过观察田间发病棉铃内穗螨出现频率，结合带菌螨对离体棉铃的接种实验，探究穗螨与病害发生的关系。【结果】棉纤维黑孢霉腐烂病在新疆棉田普遍发生，危害呈逐渐加重趋势。从新疆棉田采集的病样中共分离获得146个黑孢霉菌株。菌株的形态特征与Nigrospora gorlenkoana一致；27个代表性菌株的真核生物核糖体内转录间隔区rDNA-ITS、翻译延伸因子基因TEF1-α和β-微管蛋白基因TUB2的DNA序列与N. gorlenkoana具有高度同源性；5个代表性菌株在田间和室内均能引起棉纤维灰黑色腐烂。因此，引起新疆棉纤维黑孢霉腐烂病的病原菌为N. gorlenkoana。N. gorlenkoana只侵染棉纤维，不侵染棉花的种子、叶片、茎秆、棉蕾和花器官。肾形穗螨（Siteroptes reniformis）与病害的发生密切相关，发病棉铃内均有肾形穗螨的成螨或孕腹体，其可携带N. gorlenkoana的分生孢子进行病害传播。【结论】新疆近年出现的棉纤维腐烂病是由N. gorlenkoana引起的1种专门为害棉纤维的病害，肾形穗螨是最重要的传播介体。

【目的】综合评价新疆南疆棉花主栽品种的抗旱性，筛选抗旱性指标，鉴选优异抗旱品种。 【方法】采用砂培试验，利用15% PEG6000对15个南疆主栽棉种进行干旱处理，以清水处理为对照，调查棉种表型和生理性状并计算棉种抗旱系数，通过相关性分析、主成分分析、TOPSIS熵权法和聚类分析对棉花品种的抗旱性进行综合评价，利用多元逐步回归构建最优回归模型，对棉花抗旱性进行综合评价和分级。 【结果】相较于对照，干旱胁迫下发芽势（germination energy, GE）、发芽指数（germination index, GI）、根数（root number, RN）、主根长（main root length, MRL）、下胚轴长（hypocotyl length, HL）、鲜物质质量（fresh weight, FW）和干物质质量（dry weight, DW）均降低30%以上，其中HL下降幅度最大为50.55%，下胚轴粗（hypocotyl diameter, HD）下降幅度最低为24.66%，而超氧化物歧化酶（superoxide dismutase, SOD）、过氧化物酶（peroxidase, POD）活性和丙二醛（malonaldehyde, MDA）含量增加20%以上；主成分分析将原12个指标归纳为2个独立的综合指标，累积贡献率达82.80%，筛选出显著影响棉花萌发期抗旱能力的5个单项指标（MDA、SOD、DW、HD和GR）。通过熵权-TOPSIS确定不同基因型棉花萌发期抗旱性综合评价指数，并利用聚类分析将15个棉花品种划分为4种抗旱类型，其中高抗旱型3个品种（塔河2号、中棉113、新陆中40），抗旱型4个品种（中棉88、中棉所979、新陆中61、酒棉20），耐旱型4个品种（新陆中88、中棉619、中棉96A、中生棉17），不耐旱型4个品种（新陆早50、新陆中67、JBK16、新陆中37）。进一步利用逐步回归方法建立了可靠的棉花萌发期抗旱性评价回归模型I=0.74-0.51C_MDA+0.15C_SOD+0.20C_DW+0.24C_HD+0.45C_GE，决定系数为0.99。 【结论】高抗旱的棉花品种所受的影响明显低于抗旱性弱的品种，且具有较高的抗氧化能力。鉴定筛选出塔河2号为抗旱性最强品种，并建立了1套精准、高效的抗旱性鉴定体系，为棉花抗旱育种和栽培提供理论依据和技术支持。

【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】探究黑龙港流域旱薄地氮肥、磷肥、钾肥对棉田土壤养分含量与棉花生长发育性状、产量性状的影响。 【方法】于2022―2024年在河北省农林科学院棉花研究所威县试验站开展肥料定位试验，采取随机区组设计，设置不施肥对照、常规施肥处理、缺氮处理、缺磷处理、缺钾处理5个处理。棉花收获后测定棉田土壤全氮、碱解氮、有效磷与速效钾含量，于蕾期、初花期、盛铃期、吐絮期测定棉花地上部干物质积累量、植株养分含量，计算肥料利用率。于7月15日、8月15日、9月10日调查棉花单株成铃数，吐絮后收获测定铃重与衣分并折算籽棉产量与皮棉产量。 【结果】缺氮处理对土壤全氮及碱解氮含量影响不显著；3年试验中，缺磷处理的土壤有效磷含量较常规施肥处理分别显著下降8.5%、14.6%与19.9%；缺钾处理的土壤速效钾含量较常规施肥处理分别显著下降10.3%、18.9%、24.6%。3年试验中，缺氮处理的N田间携出量较常规施肥处理分别显著下降35.7%、35.4%、47.1%；缺磷处理的P₂O₅田间携出量与常规施肥处理差异不显著；缺钾处理的K₂O田间携出量较常规施肥处理分别显著下降15.3%、13.0%、21.1%。肥料农学效率、化肥贡献率、表观利用率均表现为氮肥>钾肥>磷肥，其中磷肥利用效率均接近于0。2022―2024年，与常规施肥处理相比，缺氮处理的籽棉产量分别显著下降5.5%、13.1%、25.7%，缺磷处理的籽棉产量无显著差异，缺钾处理的籽棉产量均下降3.1%。 【结论】在黑龙港流域旱薄地棉区，肥料运筹应掌握“施足氮肥、稳施钾肥、减施磷肥”的策略。

【目的】探究干播湿出棉田滴施不同用量的缩节胺对棉花株型特征及产量性状的影响，筛选缩节胺最佳滴施用量，促进化学调控的轻简化。【方法】2023年4月-2024年10月在新疆沙湾市进行田间试验，以喷施315 g·hm^-2缩节胺为对照（CK），设置4个缩节胺滴施用量处理，分别为315 g·hm^-2（D1）、630 g·hm^-2（D2）、1 260 g·hm^-2（D3）和1 890 g·hm^-2（D4）。研究滴施缩节胺对棉花株高、株宽、茎粗等株型特征及叶面积指数（leaf area index, LAI）和产量性状的影响。【结果】2023年和2024年，随着缩节胺滴施量的增加，棉花的株高、主茎节间长度、子叶节高度、株宽、果枝长度、单株果枝数、第1果枝节位高度和LAI均呈现降低趋势。D2与CK处理的株高、子叶节高度、株宽、营养枝长度、茎粗、单株果枝数、第1果枝节位、第1果枝节位高度、高宽比、节枝比、LAI（2023年盛铃期除外）均无显著差异。不同处理间的收获密度和衣分均无显著差异。与CK处理相比，D1~D4处理的铃重以及D1、D2处理的单株铃数均无显著变化，D3、D4处理的单株铃数显著降低。D2处理的籽棉产量与CK处理无显著差异，高于D1处理，较 D3、D4 处理分别显著提高19.7%~20.0%、27.1%~49.6%。【结论】北疆干播湿出棉田滴施630 g·hm^-2缩节胺可以有效调控棉花株型，利于棉花高产。

【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】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。

【目的】探究干旱胁迫与下部遮阴及其互作对棉花叶片光能利用能力的影响。【方法】以新陆早80号棉花品种为材料，在人工气候室内测定干旱胁迫和下部叶片遮阴条件下棉花的株高、叶面积、叶片厚度、叶绿素含量以及叶绿素荧光参数等光合生理指标。【结果】在中度和重度干旱胁迫下，与未遮阴处理相比，棉花下部遮阴处理显著增加株高和下部叶面积，显著降低上部叶面积和下部叶片的厚度，同时增加上部、下部叶片的叶绿素含量，利于提高叶片的光能捕获能力。在中度和重度干旱胁迫下，与未遮阴处理相比，遮阴处理的下部叶片的光系统Ⅱ的实际量子效率、电子传递速率、光化学猝灭系数和非光化学猝灭均降低；其中，遮阴处理的上部叶片的光系统Ⅱ的实际量子效率分别增加19.4%和31.4%，电子传递速率分别增加19.5%和31.4%，光化学猝灭系数分别增加26.2%和34.7%。下部遮阴处理能提高中度和重度干旱胁迫下棉花上部叶片的光化学反应，降低中度干旱胁迫下棉花上部叶片的热耗散,提高重度干旱胁迫下棉花上部叶片的热耗散。【结论】不同干旱胁迫条件下，遮阴处理对上部叶片光合机构的影响不同。中度干旱胁迫下，系统调控有助于提高棉花上部叶片的光能利用能力。

【目的】棉花产量预测是我国棉花生产管理的重要环节，而吐絮期棉铃检测的准确性直接影响产量估算的精度。为解决现有棉铃检测模型因追求检测精度而导致计算复杂度显著增加的难题，本研究提出了1种基于改进YOLOv8n的轻量级棉铃检测模型Slim-YOLOv8n。 【方法】以YOLOv8n为主体框架，一方面在颈部结构集成了轻量级跨尺度特征融合网络，实现多尺度特征融合的有效降维，降低计算复杂度；另一方面通过重参数化卷积和共享思想对检测头进行重构，设计重参数化检测头并构建双阶段特征处理流，实现精度保持与模型的轻量化。 【结果】该模型在检测精度高达98.20%的情况下，与YOLOv8n模型相比，参数量降低44.84%，计算量减少39.51%，模型大小压缩43.34%，验证了模型改进的优越性。 【结论】Slim-YOLOv8n充分满足棉铃检测任务对高精度和轻量化的双重需求，为棉花产量预测中吐絮期棉铃的高效精准检测提供有力技术支持。