棉花叶片的早衰影响棉花的产量，导致棉花纤维强度降低、纤维长度变短、纤维整齐度下降，从而降低棉纤维的成纱质量，因此，从生理生化、基因的表达和调节控制水平上揭示棉花的早衰机制，对提高棉花产量，改善棉花纤维品质具有重要的意义。 （1）以陆地棉品种辽棉9号的去根幼苗为材料，对其进行暗诱导衰老培养，在培养液中分别加入6-BA、ABA、GSH、H₂O₂、CaCL₂、A23187和A23187与CaCL₂，测定在不同培养条件下棉花去根幼苗叶片内源激素、SOD酶活性和MDA含量的变化，结果表明：棉花叶片衰老的可能过程首先是细胞分裂素含量的下降，ABA含量的上升。6-BA、GSH和钙离子均延缓叶片的衰老，ABA和H₂O₂促进叶片的衰老。 （2）以3个生育和衰老特性不同的短季棉品种作材料，测定它们在生育进程中主茎叶内源激素含量的动态变化，结果表明：短季棉的早熟性与主茎叶早期吲哚乙酸（IAA）和玉米素及其核苷（Z+ZR）含量出现高峰值的时间相一致，这两种激素高峰值出现的时间愈早，其产量器官发育也早；短季棉的早衰性与主茎叶后期脱落酸（ABA）、乙烯和IAA出现的高峰时间相一致，而与主茎叶异戊烯基嘌呤及其核苷（iP+iPA）含量相反，短季棉始絮后，主茎叶iP+iPA含量低、ABA、IAA和乙烯含量高的品种易早衰，主茎叶iP+iPA含量高、ABA、IAA和乙烯含量低的品种抗早衰。 （3）以辽棉9号衰老叶片的cDNA为模板，利用RACE技术，克隆了棉花Ghcysp基因，注册号为AY604196。基因序列的长度为1368bp，包含一个1034bp的开放阅读框，起始于序列的99位，终止于1133位，编码344个氨基酸。在棉花基因组中，Ghcysp基因是两个拷贝。Ghcysp蛋白质与其它植物半胱氨酸蛋白酶的氨基酸同源性为67％—82％。Ghcysp基因编码蛋白质的分子量为37.88 KD，等电点为4.80。该蛋白质具有半胱氨酸、组氨酸和天冬氨基酸三个活性催化反应中心，是一个跨膜蛋白质，位于液胞膜上。 （4）基因表达分析表明：在棉花的根、下胚轴、花、胚珠和幼叶中，Ghcysp基因不表达，在棉花的衰老叶片中Ghcysp基因表达。细胞分裂素和蔗糖处理，可以抑制Ghcysp基因的表达，IAA处理的初期，抑制Ghcysp基因的表达，后期Ghcysp基因的表达量恢复到处理前，ABA和双氧水处理，增加叶片Ghcysp基因的表达量。ABA、双氧水和黑暗处理未进入衰老叶片，不能增加的Ghcysp基因的转录，这说明棉花Ghcysp基因是叶片自然衰老特异表达的基因。 （5）比较中棉所10号和中棉所36上部与中部棉铃纤维发育蔗糖合成酶（SuSy）活性和与mRNA转录的差异，结果发现，在棉花纤维发育的初期，胚珠SuSy酶活性和mRNA转录的下降，导致棉花铃重的下降，开花2-3天后，其胚珠表皮细胞突起SuSy酶活性与mRNA转录量下降，可导致纤维长度的下降、短绒增加。花后18-27天，蔗糖合成酶的活性和mRNA转录下降，影响棉花纤维的强度和伸长率。