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  • 研究与进展
    穆光荣, 古丽娜孜·居来提, 张立祯, 马腾飞, 杜鸿君, 王雪姣, 孙帅, 巴特尔·巴克, 李杰, 帕尔哈提·买买提
    棉花学报. 2025, 37(3): 194-208. https://doi.org/10.11963/cs20250003
    摘要 (284) PDF全文 (77) HTML (252)   可视化   收藏

    【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。

  • 研究与进展
    王旭明, 赵夏夏, 布热比亚·亚合普, 翟亚巍, 杨高峰, 郭志刚, 马云珍, 张友平
    棉花学报. 2025, 37(3): 185-193. https://doi.org/10.11963/cs20250020
    摘要 (279) PDF全文 (56) HTML (252)   可视化   收藏

    【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_A09G013490Ghir_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。

  • 研究与进展
    古丽娜孜·居来提, 李杰, 穆光荣, 张立祯, 马腾飞, 帕尔哈提·买买提, 王雪姣, 张鹏忠, 巴特尔·巴克, 李顺澳, 孙帅
    棉花学报. 2025, 37(3): 209-220. https://doi.org/10.11963/cs20250004
    摘要 (250) PDF全文 (61) HTML (208)   可视化   收藏

    【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

  • 专题与述评
    田立文, 崔建平, 马辉, 朱明慧, 房彦飞, 娄善伟
    棉花学报. 2025, 37(4): 321-334. https://doi.org/10.11963/cs20250019
    摘要 (243) PDF全文 (47) HTML (211)   可视化   收藏

    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。

  • 研究与进展
    马鑫, 雷建峰, 黄诗雨, 张国帅, 郭浩猛, 李月, 代培红
    棉花学报. 2025, 37(3): 175-184. https://doi.org/10.11963/cs20250011
    摘要 (235) PDF全文 (34) HTML (208)   可视化   收藏

    【目的】探究铝激活苹果酸转运蛋白(aluminum-activated malate transporter, ALMT)家族基因GhALMT10在棉花抗旱过程中的生物学功能,为深入了解棉花抗旱机制奠定基础。【方法】通过聚合酶链式反应(polymerase chain reaction, PCR)从陆地棉TM-1扩增GhALMT10基因编码序列,并进行生物信息学分析。利用实时荧光定量PCR(quantitative real-time PCR, qRT-PCR)检测该基因在棉花不同组织部位和干旱胁迫下的表达模式。通过病毒诱导的基因沉默(virus-induced gene silencing, VIGS)技术,初步验证了该基因在棉花响应干旱胁迫中发挥的生物学功能。【结果】GhALMT10基因编码区长度为1 401 bp,编码1个包含466个氨基酸残基的蛋白,预测其为稳定、疏水蛋白。系统进化分析表明GhALMT10与GrALMT10、GaALMT10-like、HsALMT10和TcALMT10亲缘关系较近。qRT-PCR结果显示,该基因在棉花根、茎、叶中都有表达,且在根中的表达量最高。与清水处理相比,干旱胁迫处理3 h该基因的表达量较低,6 h、9 h的表达量显著升高,24 h的表达量显著降低。与阴性对照棉株相比,GhALMT10基因沉默棉株在干旱胁迫下的存活率显著提高,离体叶片失水率显著降低,叶片的叶绿素含量显著升高而丙二醛含量显著降低。【结论】GhALMT10基因沉默棉株对干旱胁迫的耐受能力显著提高,GhALMT10基因负调控棉花抗旱性。

  • 研究与进展
    廖婵娟, 李丹, 赵文军, 吴琪, 尹秀娟, 钟贵买, 王智, 胡广, 翟俊峰
    棉花学报. 2025, 37(3): 165-174. https://doi.org/10.11963/cs20250025
    摘要 (233) PDF全文 (57) HTML (205)   可视化   收藏

    【目的】探究ghr-miR394-GhFBX6模块在棉花黄萎病抗性中的功能,为棉花抗病育种提供候选基因。【方法】利用实时荧光定量聚合酶链式反应(quantitative real-time polymerase chain reaction, qRT-PCR)分析ghr-miR394a和GhFBX6的表达模式。在棉花中瞬时超表达ghr-miR394a,利用病毒诱导的基因沉默(virus-induced gene silencing, VIGS)技术在棉花中分别瞬时沉默ghr-miR394a和GhFBX6,研究二者在抗黄萎病中的功能。利用5'端RNA连接酶介导的cDNA末端快速扩增(5'-RNA ligase-mediated rapid amplification of cDNA ends, 5' RLM-RACE)技术并结合荧光素酶(luciferase, LUC)报告系统,分析ghr-miR394a对GhFBX6的调控作用。【结果】qRT-PCR 表明,ghr-miR394a在棉花叶片中的表达量较高,其次为茎和根。与清水处理相比,大丽轮枝菌侵染可显著降低根中ghr-miR394a的表达量,显著提高GhFBX6的表达量。与对照植株相比,在棉花中瞬时沉默ghr-miR394a导致病情指数、病株率显著降低,茎段恢复培养后菌丝积累量较少,棉花对黄萎病的抗性增强;而瞬时过表达ghr-miR394a或瞬时沉默GhFBX6则会降低棉花对大丽轮枝菌的抗性,具体表型为二者的病情指数和病株率均显著升高,过表达ghr-miR394a的茎段恢复培养后菌丝积累量较多,GhFBX6沉默棉株茎秆的维管束褐变程度加重。5' RLM-RACE和LUC报告系统结果表明,ghr-miR394a在转录后水平抑制GhFBX6表达。【结论】ghr-miR394a可靶向抑制GhFBX6的表达,且ghr-miR394a和GhFBX6在棉花黄萎病抗性响应中分别发挥负调控和正调控功能。

  • 专题与述评
    刘琳琳, 甄军波, 刘迪, 封丛华, 迟吉娜
    棉花学报. 2025, 37(4): 306-320. https://doi.org/10.11963/cs20250029
    摘要 (202) PDF全文 (40) HTML (174)   可视化   收藏

    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。

  • 研究与进展
    隋鲁鹏, 徐姣, 成芳, 张永莉, 谢章书, 荣志凌, 王方园, 朱家军, 李飞, 刘爱玉, 江又红, 赵世浩, 周仲华
    棉花学报. 2025, 37(3): 221-234. https://doi.org/10.11963/cs20240073
    摘要 (199) PDF全文 (59) HTML (183)   可视化   收藏

    【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, Pn)、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Pn较大;吐絮期,随密度增加,Pn呈升高趋势,L1D3处理的Pn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

  • 研究与进展
    赵子胥, 滕紫宁, 王羽, 陈媛, 陈德华, 张祥
    棉花学报. 2025, 37(3): 235-249. https://doi.org/10.11963/cs20240048
    摘要 (195) PDF全文 (36) HTML (169)   可视化   收藏

    【目的】研究高温干旱胁迫后生长调节剂对棉花Bt蛋白含量的影响及其生理机制,为生产上抗虫棉的安全应用提供技术指导和理论依据。【方法】2021―2022年,以转基因抗虫棉常规品种泗抗1号(SK-1)和杂交品种泗抗3号(SK-3)为材料,于盛花期在人工气候室中设置高温(34 ℃和38 ℃)和干旱(田间最大持水量的50%和60%)胁迫处理,以32 ℃和田间最大持水量的75%为对照(CK)。胁迫7 d后,分别对棉株喷施清水(W)、200 mg·L-1水杨酸(salicylic acid, SA)和20 mg·L-1缩节胺(mepiquat chloride, DPC)。喷施处理后3 d,测定铃壳中谷氨酸草酰乙酸转氨酶(glutamic oxaloacetate transaminase, GOT)、谷氨酸丙酮酸转氨酶(glutamate pyruvate aminotransferase, GPT)、谷氨酰胺合成酶(glutamine synthetase, GS)、谷氨酸合成酶(glutamate synthase, GOGAT)、硝酸还原酶(nitrate reductase, NR)、肽酶和蛋白酶等氮代谢关键酶活性及可溶性蛋白含量和游离氨基酸含量。【结果】高温干旱胁迫会抑制供试品种铃壳中Bt蛋白的表达;SA和DPC处理可缓解该抑制效应,SA和DPC处理下Bt蛋白含量显著高于各胁迫条件下W处理,其SA处理下Bt蛋白含量增幅更大,但最终Bt蛋白含量仍低于未胁迫处理(CK)。2021年SA和DPC处理下SK-1的Bt蛋白含量较W处理分别提高51.3%~104.0%和22.0%~85.4%;2022年提高14.7%~91.1%和4.5%~67.8%。2021年SA和DPC处理下SK-3的Bt蛋白含量较W处理分别提高46.4%~98.3%和22.9%~60.4%,2022年分别提高18.8%~77.4%和14.6%~57.6%。品种间比较,SK-1对SA和DPC的响应更为显著,其Bt蛋白含量增幅高于SK-3。生理机制研究表明,SA和DPC处理显著提高了SK-1和SK-3的GPT、GOT、GOGAT和NR的活性和可溶性蛋白含量,显著降低了游离氨基酸含量和肽酶、蛋白酶活性。与W处理相比,2021年SA和DPC处理下SK-1的GOT活性提高70.3%~104.2%和36.7%~61.9%,GPT活性提高58.2%~231.2%和27.7%~88.9%,GS活性提高167.9%~197.3%和79.7%~139.4%,NR活性提高22.4%~53.6%和7.6%~42.8%,可溶性蛋白含量提高11.3%~40.6%和7.5%~20.3%,游离氨基酸含量降低15.6%~23.2%和6.3%~14.1%,蛋白酶活性降低5.5%~13.5%和2.7%~10.5%。2022年SK-1各指标的变化趋势与2021年趋势一致。2年试验中,SK-3表现与SK-1相似。总体上SA对以上指标的作用效果优于DPC。逐步回归分析表明,NR活性、氨基酸游离含量和GS活性是反映调节剂处理调控高温干旱胁迫后Bt棉铃壳杀虫蛋白含量高低的关键性指标。【结论】喷施SA和DPC能够提高蛋白合成相关酶活性,降低蛋白酶和肽酶活性和游离氨基酸含量,主要通过增强蛋白质合成能力从而提高高温干旱胁迫后Bt棉铃壳中Bt蛋白含量;SA效果更好;这为抗虫棉安全应用提供理论和实践指导。

  • 研究简报
    韩召勇, 王倩倩, 王香茹, 贵会平, 罗彤, 董强, 张西岭, 曹楠, 马小艳, 万素梅
    棉花学报. 2025, 37(3): 250-266. https://doi.org/10.11963/cs20240070
    摘要 (189) PDF全文 (41) HTML (170)   可视化   收藏

    【目的】评估盐胁迫下不同丛枝菌根真菌(arbuscular mycorrhizal fungi,AMF)对棉花生长的影响,筛选出对盐胁迫下棉花生长促进更为高效的AMF菌种。【方法】以新疆主推品种中棉113和塔河2号为材料,研究接种不同AMF对棉花幼苗生长、干物质积累、光合参数、氮、磷、钾元素积累及钾钠比的影响,并通过基于熵权法的综合评价方法确定最适菌种。【结果】结果表明,接种AMF显著促进了盐胁迫下棉花幼苗的生长,相较于不接种AMF,接种不同AMF菌株的中棉113株高显著提高62.13%~89.55%、单株干物质质量显著提高122.58%~141.94%、根冠比降低20.38%~49.34%、植株地上部含水量提高8.40%~12.65%、根部含水量提高9.78%~15.61%;接种不同AMF菌株的塔河2号株高显著提高70.23%~103.88%、单株干物质质量显著提高80.95%~188.10%、根冠比降低42.40%~59.28%、植株地上部含水量提高5.88%~11.11%、根部含水量提高12.05%~18.51%。接种AMF增强了棉花对氮磷钾的吸收,中棉113与塔河2号地上部钾钠比较不接种分别提高53.81%~102.96%与40.54%~122.10%。且接种不同AMF菌种的效果存在显著差异,综合评分结果表明,中棉113的最适菌种为XJ04B,塔河2号的最适菌种为XJ02。【结论】接种不同AMF均能够明显促进盐胁迫下棉花幼苗的生长,不同菌种在促进盐胁迫下棉花生长的表现上有差异,本试验为棉花在盐胁迫环境下筛选有效的AMF菌种提供了参考。

  • 研究与进展
    王树林, 王燕, 董明, 张谦, 祁虹, 梁青龙, 冯国艺
    棉花学报. 2025, 37(4): 267-279. https://doi.org/10.11963/cs20250018
    摘要 (167) PDF全文 (28) HTML (155)   可视化   收藏

    【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。

  • 研究简报
    葛桓羽, 左东云, 王巧连, 何嫚, 于锐, 程海亮, 陈全家, 吕丽敏, 宋国立
    棉花学报. 2025, 37(5): 429-438. https://doi.org/10.11963/cs20250046
    摘要 (134) PDF全文 (61) HTML (125)   可视化   收藏

    【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。

  • 研究简报
    马瑞英, 王兴鹏, 木拉迪力·阿布来提, 张磊, 王洪博, 文卿琳
    棉花学报. 2025, 37(4): 335-349. https://doi.org/10.11963/cs20250012
    摘要 (123) PDF全文 (33) HTML (97)   可视化   收藏

    【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=0.74-0.51CMDA+0.15CSOD+0.20CDW+0.24CHD+0.45CGE,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。

  • 研究与进展
    胡莎莎, 夏徽, 邵丽萍, 宣立中, 张新宇, 孙杰
    棉花学报. 2025, 37(4): 280-292. https://doi.org/10.11963/cs20250008
    摘要 (115) PDF全文 (35) HTML (101)   可视化   收藏

    【目的】探究不同脱叶剂对不同熟性的机采棉种子活力和贮藏物质含量的影响,为生产上合理选用脱叶剂提供参考。 【方法】2020―2021年在新疆石河子开展大田试验。主区为喷施2种不同的脱叶剂:瑞脱龙和叶落空,副区为2个棉花材料:早熟品种石大棉268(S268)和晚熟品系石大棉451(S451)。9月27日分别收获第1次喷施脱叶剂时(8月31日)发育30 d、35 d、40 d、45 d、50 d的棉铃,以喷施脱叶剂前自然吐絮棉铃为对照(CK),观察种子种皮颜色,测定籽指、种子比重、种子油分含量和蛋白含量;分别在 18 ℃和28 ℃条件下,测定种子的发芽率、发芽势、发芽指数、活力指数。 【结果】CK相比,2020年和2021年在瑞脱龙和叶落空处理下,S268发育30 d、35 d棉铃的白籽(未成熟种子)率显著增加,黑褐籽(成熟种子)率、籽指、种子比重、蛋白含量、油分含量、发芽率、发芽指数、活力指数均显著降低;S451发育30 d、35 d、40 d棉铃的白籽率显著增加,黑褐籽率、籽指、种子比重、蛋白含量、油分含量、发芽率(40 d棉铃除外)、发芽势(28 ℃下40 d棉铃除外)、发芽指数、活力指数均显著降低。喷施瑞脱龙、叶落空后,S268和S451的45 d、50 d棉铃的黑褐籽率、发芽率和发芽势以及50 d棉铃的种子油分、蛋白含量均与CK无显著差异。相比瑞脱龙,喷施叶落空后S268和S451发育30 d棉铃的黑褐籽率、50 d棉铃的籽指、35 d棉铃的蛋白含量、28 ℃条件下35 d棉铃的种子发芽指数与活力指数及18 ℃条件下40 d棉铃的种子活力指数均显著降低。 【结论】本试验条件下较优的脱叶剂为瑞脱龙,铃期达到45 d、50 d时喷施对种子活力及贮藏物质含量的影响较小。

  • 研究与进展
    翟雪玲, 戴鹏, 刘红
    棉花学报. 2025, 37(4): 293-305. https://doi.org/10.11963/cs20250016
    摘要 (94) PDF全文 (25) HTML (86)   可视化   收藏

    【目的】分析农户参与期货市场的影响因素,为利用期货市场促进棉花产业发展提供参考。 【方法】沿着“风险规避动机→期货功能认知→期货市场参与意愿→期货市场参与行为”构建分析框架,综合采用有序Logit模型、无序Logit模型分析棉农期货市场参与意愿的影响因素,采用Logit模型进一步讨论社会资本、中介组织对其的影响。 【结果】约70%的农户听说过期货市场,但仅有5%的农户参与期货市场。在制约棉农参与期货市场的因素中,受教育水平、经营规模、年龄等农户的资源禀赋,以及市场风险规避动机,期货功能认知,社会资本和中介组织发育程度等具有重要影响。 【结论】当前,参与期货市场的农户比例仍然很低。市场风险规避动机不强、期货功能认知不清、缺乏示范引导和社会资本、中介组织发育不成熟是抑制棉农参与期货市场的主要影响因素。

  • 研究与进展
    李亚莉, 唐亚莉, 李源, 藏旭龙, 李青军
    棉花学报. 2025, 37(5): 390-400. https://doi.org/10.11963/cs20250023
    摘要 (94) PDF全文 (43) HTML (88)   可视化   收藏

    【目的】 探究施入不同用量的含碳有机肥对棉花生物量、养分积累量、产量以及土壤养分含量的影响,以期为当地棉花生产提供参考。【方法】2022―2023年,在新疆塔城地区乌苏市开展田间试验。设置6个处理:不施肥(CK),不施含碳有机肥(C0),全生育期施用含碳有机肥 400 kg·hm-2、800 kg·hm-2、1 200 kg·hm-2、1 600 kg·hm-2(分别记为C400、C800、C1200、C1600处理)。分析不同含碳有机肥施入量对棉花地上部干物质质量、氮磷钾的积累与分配、产量及土壤养分含量的影响。【结果】2022―2023年,棉花秸秆、纤维、棉籽及地上部的干物质质量与氮、磷、钾的积累量以及籽棉产量均随着含碳有机肥施入量的增加整体呈升高趋势。C1600处理下纤维干物质质量占比高于其他处理。CK处理的秸秆、纤维氮积累量占比最低,棉籽氮积累量占比最高;与C0处理相比,施用含碳有机肥对棉花地上部各部位的磷、钾积累量占比没有明显影响。C1600处理下的籽棉产量最高,较CK、C0处理分别显著增加53.79%~83.34%、8.95%~11.77%。2023年棉花收获后,0~20 cm土层土壤的有机碳、硝态氮、铵态氮、有效磷和速效钾的含量以及20~40 cm土层速效钾的含量均随着含碳有机肥施用量的增加呈现上升趋势。【结论】本试验条件下,施用1 600 kg·hm-2含碳有机肥利于提高土壤养分含量,促进棉花对氮、磷、钾的吸收,提高棉花地上部干物质质量,获得最高的籽棉产量。

  • 研究简报
    黄姣, 刘卓远, 李彩红, 刘俊承, 李飞, 陈国, 赵瑞元, 杨彬
    棉花学报. 2025, 37(4): 350-360. https://doi.org/10.11963/cs20250022
    摘要 (92) PDF全文 (17) HTML (97)   可视化   收藏

    【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。

  • 研究简报
    斯比努尔·阿不都克热木, 赵云龙, 艾日夏提·玉买尔, 张文斌, 陈全家, 王宇翔, 邓晓娟
    棉花学报. 2025, 37(5): 439-454. https://doi.org/10.11963/cs20250006
    摘要 (91) PDF全文 (30) HTML (99)   可视化   收藏

    【目的】 探究不同整枝方式对陆地棉棉籽储藏物质含量的影响。【方法】2023年在新疆喀什地区开展大田试验,采用裂区试验设计,主区为2个棉花品种(J8031和源棉8号),副区为不同整枝处理:开花结铃期至收获单株分别保留3个、5个、7个、9个棉铃(T1、T2、T3、T4处理)、蕾期去营养枝(T5)、花铃期抹赘芽(T6)、初花期至花铃期去营养枝(T7)、盛花末期至吐絮前期去空枝(T8)、盛花期至吐絮期打顶(T9),不整枝为对照处理(CK)。测定不同整枝处理下棉籽的总蛋白、19种氨基酸、总脂肪、25种脂肪酸和棉酚的含量。【结果】T1~T9处理下J8031和源棉8号的棉籽总蛋白含量和总脂肪含量均与CK无显著差异。与CK相比,T5处理下J8031苯丙氨酸、精氨酸、酪氨酸、脯氨酸、甘氨酸的含量以及源棉8号蛋氨酸、苯丙氨酸、精氨酸、酪氨酸、脯氨酸、胱氨酸、羟脯氨酸的含量均显著增加,J8031蛋氨酸含量显著降低;T6处理下J8031精氨酸、酪氨酸、丝氨酸的含量以及源棉8号苯丙氨酸、酪氨酸、羟脯氨酸的含量均显著增加,J8031蛋氨酸含量显著降低。与CK相比,T2处理下J8031的硬脂酸、二十一烷酸、亚油酸含量及源棉8号的棕榈酸、二十碳二烯酸含量均显著增加;J8031在T7、T9处理下的肉豆蔻酸、花生酸、二十碳五烯酸、油酸含量显著降低;T1处理下源棉8号的棕榈酸、己酸、二十碳五烯酸、二十碳烯酸含量显著增加,J8031和源棉8号的油酸含量显著降低;T7、T8处理下源棉8号的二十一烷酸、亚油酸、棕榈油酸、油酸、二十碳烯酸含量显著降低。T3、T5、T7、T8、T9处理下,J8031的左/右旋棉酚总含量以及游离左/右旋棉酚含量均显著高于CK。与CK相比,源棉8号在T8处理下的左/右旋棉酚总含量显著升高,在T1~T9处理下的游离左/右旋棉酚含量显著降低。【结论】与CK相比,整枝处理对J8031和源棉8号棉籽总蛋白和总脂肪含量无显著影响,对部分氨基酸、部分脂肪酸和棉酚的含量有显著影响。

  • 研究与进展
    张杰, 秦都林, 徐勤青, 孙玮琪, 韩小伟, 王传鹏, 向春燕, 于玲雅, 高文胜, 魏学文
    棉花学报. 2025, 37(5): 375-389. https://doi.org/10.11963/cs20250045
    摘要 (89) PDF全文 (35) HTML (75)   可视化   收藏

    【目的】 针对黄河流域棉区粮棉争地矛盾突出、土壤退化等问题,探究棉花大豆间作模式的应用潜力。【方法】于2023―2024年在山东省滨州市开展大田试验,设置棉花单作(CK1)、大豆单作(CK2)及5种行比配置间作处理(2行棉花2行大豆、2行棉花3行大豆、2行棉花4行大豆、4行棉花4行大豆、4行棉花6行大豆,分别记为2||2、2||3、2||4、4||4、4||6)。研究不同间作模式对土壤养分含量、作物农艺性状与产量、棉花纤维品质、土地当量比(land equivalent ratio, LER)及综合经济效益的影响。【结果】与单作相比,间作模式提高了棉花行间0~20 cm土层土壤碱解氮、速效磷含量;4||6模式利于提高棉花、大豆行间0~20 cm、20~40 cm土层土壤的有机质含量及腐殖质总量。吐絮期,5个间作处理下的棉花单株成铃数显著低于CK1。成熟期,与单作相比,间作大豆的单株节数和有效分枝数减少。与CK1相比,间作模式下棉花单株铃数减少、铃重降低,但因收获密度增加,籽棉产量提高。2023年4||6处理的籽棉产量最高,较CK1处理显著提高19.34%;2024年2||3处理的籽棉产量最高,较CK1处理显著提高15.20%。不同处理下棉纤维品质指标无显著差异。与CK2相比,2023年4||4、4||6处理下大豆分别增产1.58%、12.00%;2024年,2||3、4||6、4||4处理下大豆增产17.76%~26.18%。2023年,4||6处理的LER(1.15)最大,纯收益最高;2024年,2||3处理的LER(1.19)最大,纯收益最高。【结论】棉花大豆间作利于提高籽棉产量、土地利用效率和纯收益,其中4||6和2||3行比配置模式在黄河流域棉区更具推广潜力。

  • 研究与进展
    吕宇, 韩文兵
    棉花学报. 2025, 37(5): 415-428. https://doi.org/10.11963/cs20250048
    摘要 (83) PDF全文 (32) HTML (72)   可视化   收藏

    【目的】 旱地棉(Gossypium aridum)具有优良的耐逆能力。植物同源结构域(plant homeodomain, PHD)蛋白在植物应对非生物胁迫中起关键调控作用。本文旨在对旱地棉PHD进行全基因组挖掘,并分析其在非生物胁迫下的表达模式。【方法】利用生物信息学方法对旱地棉PHD进行全基因组挖掘。预测分析GarPHD蛋白的理化性质、保守结构域与基序、系统进化关系、启动子区的顺式作用元件与转录因子结合位点等。利用实时荧光定量聚合酶链式反应(quantitative real-time polymerase chain reaction, qRT-PCR)分析GarPHD在盐、干旱和低温胁迫下的表达量。【结果】在旱地棉中共鉴定出38个GarPHD基因。GarPHD蛋白的PHD结构域包含X(0-1)-C-X(1-2)-C-X(8-13)-C-[DESANQ]-X(1-2)-C-X(4)-H-X(2)-C-X(9-16)-[WYF]-X-C-X(2)-C一致序列。旱地棉、毛棉和海岛棉的PHD蛋白可分为5个亚群。GarPHD 的启动子区存在与生长发育、植物激素及胁迫响应相关的顺式作用元件和33种转录因子的结合位点。qRT-PCR分析表明在盐、干旱和低温胁迫下,一些GarPHD的表达量发生显著变化。其中,GarPHD19同时响应低温和干旱胁迫,GarPHD31同时响应盐和干旱胁迫。【结论】在旱地棉中鉴定到38个PHD基因,部分GarPHD基因响应盐、干旱和低温胁迫,为进一步研究GarPHD的功能奠定了基础。