1.实验设计
1.1实验内容和方法
选择低钾敏感型棉花品种泗杂3号和耐低钾型棉花品种泗棉3号为材料于 2016 年在南京农业大学牌楼试验站(118º 50′E, 32º 02′ N)采用盆栽(试验所用盆钵直径 60 cm,高 55 cm,每盆装土 35 kg,土壤自然风干、过筛去杂后装盆,用水沉实)方法,棉花采用营养钵育苗移栽方法种植,4月1日播种,施氮量为240 kgN•hm-2,氮素运筹均按基肥40%、花铃肥60%。(5月5日移栽,盆栽移栽时,N肥 7 g,尿素,含氮量46%,P肥25 g,P2O512%)。盆栽试验设置正常灌水处理和干旱处理,每个水分处理下再分别设置3个钾素处理K0(0 kg K2O hm-2)、K1(150 kg K2O hm-2)、K2(300 kg K2O hm-2)。花铃期(中部6-8果枝50%开花)进行土壤短期干旱试验,控制土壤含水量逐渐自然减少,并于每天凌晨5:00-5:15采集功能叶,置于冰盒中带回实验室测定其叶水势,当凌晨叶水势在-2Mpa±0.2Mpa时复水,恢复正常灌溉直至棉花收获。试验期间分别采集受精20d、25d、30d、35d的铃测定纤文加厚发育相关酶(磷酸蔗糖合成酶、蔗糖合成酶)的活性、物质含量的变化,明晰其在不同施钾量下的变化规律。棉花收获后轧花测定其纤文品质。
1.2 测定内容和方法
1.2.1棉花纤文加厚相关物质和相关酶的活性测定
在棉株2-4果枝第1、2果节开花时,挂牌标记当日所开白花。在花后20天、25天、30天和35天分别选取生长发育一致的棉铃3-5个,将纤文与种子分离,纤文液氮速冻后于-80℃保存供测试其长度和相关物质含量及酶活性用。
(1) 磷酸蔗糖合成酶(SPS)活性的测定:称取0.3 g纤文鲜样,加5 ml 50 mM Hepes-NaOH缓冲液(pH 7.5),冰浴研磨,20000g、4oC离心10min,收集上清液即为粗酶液。抽取粗酶液200 μl,加入反应液(Hepes 50 mM,UDPG 15 mM,6-磷酸果糖15 mM,MgCl2 10 mM,使用NaOH调整pH至7.5)350 μl,30oC水浴,反应30 min;沸水浴1 min,终止反应,测定混合液中的蔗糖含量,酶活力以mg Sucrose gFW-1 h-1计。
(2) 蔗糖合成酶(SS)活性的测定:粗酶液提取方法与SPS的方法相同,抽取粗酶液200 μl,加入反应液(Pipes 20 mM,UDP 2 mM,蔗糖100 mM,用KOH调整pH至6.5)450μl,30oC水浴反应30 min,加入250 μl 500 mM Tricine-KOH (pH8.3)和500 μl DNS溶液,沸水浴10 min,然后立即冰浴冷却,加2.6 ml水,摇匀,测定540 nm波长处吸光度值,酶活力以mg Fructose gFW-1 h-1计。
(3) 蔗糖含量的测定:称取0.2 g纤文干样,加入5ml 80%乙醇,80oC水浴震荡40 min,收集上清液。残渣加80%乙醇重复提2次。上清液经脱色后用80%乙醇定容至25 ml,保存用于蔗糖的测定。取100 μl提取液,加50 μl 2 M NaOH,沸水浴5 min,冷却后加入700 μl 30% HCl,再加入200 μl 0.1%间苯二酚溶液(0.1 g间苯二酚溶于100 ml 95%乙醇,棕色瓶保存),混匀后80oC保温10 min,测定480 nm波长的吸光度值,参照标准曲线,计算蔗糖含量。
(4) 纤文素含量的测定:称取风干的棉花纤文0.2g于烧杯中,将烧杯置冷水浴中,加入60%H2SO460ml,并消化30min,然后将消化好的纤文素溶液转入100ml容量瓶,并用60%H2SO4定容至刻度,摇匀后用布氏漏斗过滤于另一烧杯中。取上述容量瓶中滤液5ml放入100ml容量瓶中,在冷水浴上加蒸馏水稀释至刻度,摇匀后用。取的溶液2ml于具塞试管中,加入0.5ml 2%蒽酮试剂,并沿管壁加5ml浓H2SO4,塞上塞子,摇匀,静置12min,然后在620nm波长下,求测吸光度,参照标准曲线,计算纤文素含量。
1.2.2纤文品质
棉花收获时,收取,统一轧花,纤文品质用 HVI900仪器测定,并用 HVICC 校准。 花铃期干旱条件下钾素对棉花纤维加厚发育及纤维品质的影响(2):http://www.youerw.com/shengwu/lunwen_25014.html