本研究以杂交棉品种中棉所63及其双亲为材料,从“源”、“库”层面上系统研究了棉铃对位叶、铃壳及棉纤维的生理指标在杂交种与双亲之间的差异,为杂种优势机理研究提供生理生化方面的理论依据。主要研究结果如下:1、中棉所63与双亲棉铃对位叶各生理指标杂种优势的分析表明,中棉所63可溶性糖、蔗糖含量在整个棉铃发育时期与双亲相比均表现出显著的杂种优势,净光合速率、蒸腾速率、叶绿素含量、淀粉含量、可溶性蛋白含量、氨基酸含量、C/N、蔗糖合成酶活性、蔗糖磷酸合成酶活性、超氧化物歧化酶活性、MDA含量与亲本相比在棉铃发育后期均表现出显著的杂种优势。研究结果证明中棉所63棉铃对位叶杂种优势产生的机理为:中棉所63棉铃对位叶在棉铃发育后期生理活性更高,功能期更长,合成更多的光合产物且高效地运输给棉铃发育。2、中棉所63与双亲铃壳各生理指标杂种优势的分析表明,中棉所63与双亲铃壳重均表现为前期迅速上升,之后缓慢下降的趋势,中棉所63的铃壳重与双亲相比并无明显杂种优势,其铃壳率与双亲相比也较低。分析中棉所63与双亲铃壳的可溶性糖、蔗糖和淀粉含量发现,中棉所63在棉铃发育后期与双亲存在显著性差异,且显著低于双亲。由此推断,中棉所63在棉铃发育后期铃壳中的营养物质大部分转运给了籽棉,供籽棉最后阶段的生长发育,证明中棉所63铃壳具有较高的营养物质转运效率。3、中棉所63与双亲棉纤维生理指标杂种优势的分析表明,中棉所63的单铃重、可溶性糖含量、蔗糖含量在整个棉铃发育时期始终显著高于双亲,可溶性蛋白含量、蔗糖合成酶活性、蔗糖磷酸合成酶活性、超氧化物歧化酶活性在棉纤维发育后期显著高于双亲,丙二醛含量在整个棉铃发育时期显著低于双亲。说明,中棉所63棉纤维在棉铃发育后期,生理活性高,膜脂过氧化程度低,功能期更长,可以更持久高效地接受棉铃对位叶以及铃壳转运的营养物质供自身发育,从而获得较高的棉纤维产量。综上所述,从“源”、“库”层面上推断中棉所63获得高产的杂种优势机理,中棉所63棉铃对位叶在棉铃发育后期的生理活性高,细胞受损程度低,功能期更长,更持久地合成光合产物,这些产物经过“中转站”铃壳高效率地转运到棉纤维中,中棉所63的棉纤维在棉铃发育后期同样具有生理活性高、细胞受损程度低、功能期长的优势,因此可以持久高效地接受棉铃对位叶以及铃壳转运来的营养物质,使中棉所63获得高单铃重,最终获得高产。