棉铃各组织可溶性糖含量变化的基因型差异及糖对离体培养胚珠棉纤维发育的影响

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棉花是世界上主要的纤维作物,纤维产量与品质的提高一直是棉花研究的主题。影响棉纤维产量与品质的因素既有内在的遗传因素,也有外在的环境因素。棉纤维发育的过程实质上就是纤维素积累的过程。可溶性糖,包括葡萄糖、果糖、蔗糖等是棉纤维中纤维素合成的物质基础。为此,本研究从不同基因型棉花棉铃发育过程中可溶性糖的变化与不同糖分对胚珠离体培养条件下棉纤维的影响两个方面,初步研究了糖分与纤维发育及品质间的关系。获得的主要结果如下
  1、通过对纤维品质有一定差异的6个陆地棉品种棉铃发育过程中胚珠/种子、纤维、铃壳总可溶性糖、葡萄糖、果糖和蔗糖含量的变化研究,发现棉铃壳、胚/种子、纤维中可溶性糖含量基本上均随棉铃发育进程而降低。在同一时期,表现为胚珠或种子中可溶性糖含量最高,随时间变化最为明显,其次是纤维,棉铃壳中含量最少。参试材料中,可溶性糖含量最高的为南京抗虫品种,最低的为棕棉品种,而葡萄糖、果糖和蔗糖含量的基因型差异不明显。对衣分、纤维品质和总可溶性糖含量(TSS)的相关性分析表明:衣分与15、20、40dpa时的铃壳及30、40dpa时的纤维总可溶性糖含量呈正相关;平均纤维长度与10、15dpa时的铃壳总可溶性糖含量呈负相关,断裂比强度与10dpa-30dpa时的铃壳总可溶性糖含量呈负相关。
  2、利用胚珠离体培养的方法研究了葡萄糖、果糖、蔗糖及棉子糖对陆地棉标准系TM-1胚珠产生棉纤维的影响。采用0dpa、2dpa和4dpa的胚珠,添加与BT培养基等量碳源的不同糖分,在30℃连续黑暗中进行培养,取培养2周和4周的胚珠,观察胚珠/纤维的发育情况及测量纤维长度以及纤维重量。研究发现,采用2dpa的胚珠培养效果最佳,葡萄糖+果糖的组合显著促进胚珠的发育,纤维长度和纤维重量均最大。单独就葡萄糖、果糖、蔗糖及棉子糖四种糖分而言,葡萄糖对纤维的发育影响最大。
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