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作为新型植物生长调节剂,AFD在促进花芽分化、促进集中成熟、塑造合理株型结构以及提高棉花产量和品质方面都取得了令人满意的效果,但AFD的作用机理尚不明确。鉴于此,本研究于2016-2017年在中国农业科学院棉花研究所东场试验基地（36°06’N and 114°21’E）,以中棉所60（CCRI 60）为材料,研究了不同AFD浓度对棉花叶片生理指标和产量构成、含磷化合物的代谢以及表达谱等三个水平的影响,得出了AFD提升棉花产量和品质的生理及分子生物学机制。主要结果如下:1.棉花喷施不同浓度的AFD后,棉花叶片叶绿素含量、抗氧化酶活性、可溶性蛋白含量均有不同程度的提高,其中叶绿素和可溶性蛋白含量在AFD施用浓度为1800 mL·hm-2时有最大值;而抗氧化酶活性则在AFD施用浓度为2250 mL·hm-2时有最大值。同时,AFD还可以促进细胞内源激素ABA和ZA的合成,抑制GA和IAA的合成,提高ABA/IAA比值,促进花芽分化,最终表现为提高霜前花率,提高单铃重及籽棉产量。2.筛选出棉花叶片含磷化合物的最优提取方法,当测定正磷酸盐含量时,称取样品0.25g,测定有机磷含量时称取样品0.45 g,装入到离心管中,加入提取剂（0.25 mol/L NaOH+25mmol/L EDTA）20 mL,室温震荡提取8 h,然后在4℃、5000 r/m的条件下离心30 min,结束后吸取10 mL上清液到干净的离心管中,在液氮中迅速冷冻1 min左右,放置在-80℃冰箱内冷冻10 h以上,最后在冻干机中冻干成粉末;加入2 mL超纯水溶解,10000 r/m离心10 min,吸取540μL上清液于5 mm核磁管中,加入60μL D2O后摇匀进行31P-NMR检测。3.31P-NMR检测结果表明,棉花叶片含磷化合物主要包括正磷酸盐、磷酸胆碱、磷酸单脂、磷酸二酯、焦磷酸、磷脂酰乙醇胺、DNA等几大类物质。AFD可以显著提高植物体内正磷酸盐和磷酸胆碱的含量,而在生育后期各种含磷化学物的含量均呈现出明显的下降趋势。4.对棉花叶片表达谱分析发现,喷施AFD 1天后实验组和对照组棉株分别产生17061504和17127487个clean reads,喷施AFD 3天后实验组和对照组棉株分别产生17388394和17361523个clean reads,喷施AFD 6天后实验组和对照组棉株分别17174777和17080952个clean reads。用GO功能分析和Pathway显著性的富集路径等生物信息学方法分析结果表明,差异基因主要在细胞催化、细胞运输、生物合成以及RNA的合成和转运等方面显著富集。综上所述,本文从生理、磷代谢及分子等三个水平研究了AFD的作用机理。揭示了其生理学机制;筛选出了棉花叶片含磷化合物的最优提取方法;发现了不同AFD浓度对棉花叶片含磷化合物的影响;得出了棉花响应AFD的分子机制,为AFD促进花芽分化、促进集中成熟、塑造合理株型结构以及提高棉花产量和品质提供理论支撑。