中文名 | 棉花纖維-種子協(xié)同改良的分子基礎(chǔ) | 項(xiàng)目類別 | 重點(diǎn)項(xiàng)目 |
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項(xiàng)目負(fù)責(zé)人 | 裴炎 | 依托單位 | 西南大學(xué) |
本項(xiàng)目重點(diǎn)研究了植物激素、糖的轉(zhuǎn)運(yùn)和脂類合成與代謝對(duì)棉花纖維與種子發(fā)育的影響。在此基礎(chǔ)上,提出通過調(diào)控激素的合成代謝以及“碳流”方向提高棉花纖維和種子產(chǎn)量的策略。重要進(jìn)展如下:①研究了重要植物激素在棉花纖維和胚珠發(fā)育過程中的動(dòng)態(tài)變化,發(fā)現(xiàn)PIN3在纖維細(xì)胞IAA積累中的重要作用,闡明了細(xì)胞分裂素CKs通過抑制PIN的表達(dá)干擾IAA在胚珠表皮細(xì)胞積累的機(jī)理;②在棉花中建立起Ca2 和pH的Biosensor系統(tǒng),觀察了纖維細(xì)胞起始前后的Ca2 和pH動(dòng)態(tài)變化;③揭示了絲氨酸蛋白酶SCFSP加工肽激素RALF調(diào)控纖維細(xì)胞起始和伸長(zhǎng)的機(jī)理,提出了SCFSP-RALF-FER-AHA2途徑和Ca2 調(diào)控細(xì)胞內(nèi)外pH,形成纖維和非纖維細(xì)胞的pH差異、促進(jìn)IAA向纖維細(xì)胞積累的工作模型;④通過抑制細(xì)胞分裂素氧化酶適度提高內(nèi)源細(xì)胞分裂素水平,抑制葉片衰老,提高了棉花的種子產(chǎn)量。疊合促進(jìn)纖維細(xì)胞起始的FBP7::iaaM和增加種子產(chǎn)量的GhCKX-RNAi,可以進(jìn)一步提高棉花種子和纖維產(chǎn)量,同時(shí)改進(jìn)了纖維細(xì)度;⑤發(fā)現(xiàn)表達(dá)解脂耶羅威亞酵母YlDGAT2轉(zhuǎn)基因提高了棉花的生物量和產(chǎn)量以及抗蟲性,進(jìn)而揭示了YlDGAT2通過改變了葉片游離脂肪酸的組分,增強(qiáng)JA的生物合成、繼而促進(jìn)淀粉合成和表皮毛形成、提高光合效率和抗蟲性的分子機(jī)理;⑥發(fā)現(xiàn)脂肪酸延伸酶GhFLAE在調(diào)節(jié)膜透性、促進(jìn)糖轉(zhuǎn)運(yùn)方面的重要功能;⑦研究了不同糖轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白在棉花纖維和種子發(fā)育中的功能,探索了通過定向調(diào)控糖轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白促進(jìn)光合產(chǎn)物向纖維和種子累積的途徑與方法;⑧獲得纖維和種子性狀明顯變化的新材料25份,其中纖維-種子產(chǎn)量同步改良轉(zhuǎn)基因新材料12份。項(xiàng)目完成了研究計(jì)劃,實(shí)現(xiàn)了預(yù)期目標(biāo)。目前已發(fā)表研究論文6篇,尚有7-9篇論文待發(fā)表。申請(qǐng)專利9項(xiàng),其中授權(quán)5項(xiàng),獲重慶市自然科學(xué)一等獎(jiǎng)一項(xiàng)。通過科學(xué)研究,項(xiàng)目在人才培養(yǎng)也取得豐碩成果。
棉花是重要的天然纖維作物,同時(shí)其種子也是重要的油脂與蛋白來源。研究表明,棉花衣分和產(chǎn)量的增加,往往伴隨著種子重量的減小。犧牲種子重量換取纖維產(chǎn)量的結(jié)果反過來限制了纖維產(chǎn)量的進(jìn)一步提高,也不利于棉花種子的綜合利用和提高種子質(zhì)量。棉花纖維是從胚珠外表皮發(fā)育而來,但目前有關(guān)棉花纖維和種子發(fā)育相互關(guān)系的分子基礎(chǔ)知之甚少。課題組利用激素合成與傳導(dǎo)基因改良棉花纖維品質(zhì)與產(chǎn)量的研究,取得重要進(jìn)展,獲得了纖維產(chǎn)量和品質(zhì)得到顯著改良的轉(zhuǎn)基因棉花,以及大批纖維和種子發(fā)生改變的遺傳材料。在此基礎(chǔ)上,課題將棉花種子和纖維發(fā)育的分子機(jī)理和基因調(diào)控有機(jī)地結(jié)合起來,深入研究影響棉花纖維和種子發(fā)育重要基因的功能、以及種子和纖維在發(fā)育過程中相互影響的分子基礎(chǔ),探索促進(jìn)棉花纖維-種子協(xié)調(diào)發(fā)育的新策略。本研究將為實(shí)現(xiàn)棉花纖維和種子的高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)栽培與育種提供新思路和新材料。
纖維棉并不是棉花,竹炭、玉米、真絲等都可以制造纖維棉。棉花是可以直播加工制成布料,纖維棉必須通過化學(xué)處理后才能制成布料。
十幾塊錢斤吧
棉纖維錦葵科棉屬植物的種籽上被復(fù)的纖維,又稱棉花,簡(jiǎn)稱棉。是紡織工業(yè)的重要原料。棉纖維制品吸濕和透氣性好,柔軟而保暖。棉花大多是一年生植物。它是由棉花上滋生的表皮細(xì)胞發(fā)育而成的。棉纖維的生長(zhǎng)可以分為伸...
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中國(guó)不僅是棉花的生產(chǎn)與消費(fèi)大國(guó),同時(shí)也是棉花的進(jìn)口大國(guó)。入世以后,中國(guó)棉花的進(jìn)口迅速增加,自給率逐年降低,而且棉花進(jìn)口呈現(xiàn)出波動(dòng)劇烈、進(jìn)口地理集中度較高的特點(diǎn)。對(duì)外部市場(chǎng)較高的依賴程度對(duì)中國(guó)棉花的進(jìn)口安全產(chǎn)生了一定的影響。為了促進(jìn)棉花產(chǎn)業(yè)和紡織業(yè)的健康發(fā)展,應(yīng)該充分利用國(guó)內(nèi)國(guó)外兩個(gè)市場(chǎng),滿足國(guó)內(nèi)棉花需求。但是棉花需求的滿足不能過度依賴國(guó)際市場(chǎng),應(yīng)規(guī)范棉花進(jìn)口,進(jìn)一步發(fā)展多元化進(jìn)口市場(chǎng),弱化國(guó)內(nèi)企業(yè)對(duì)進(jìn)口棉花及少數(shù)國(guó)家的過度依賴。
主要用標(biāo)準(zhǔn)化棉花纖維物理性能測(cè)試,包括長(zhǎng)度、整齊度、比強(qiáng)度、馬克隆值、顏色等指標(biāo)。
棉花苗期主要害蟲有棉蚜、棉薊馬、棉葉螨以及地老虎等,苗期害蟲具有發(fā)生早、危害性強(qiáng),對(duì)棉花產(chǎn)量進(jìn)行直接損失等特點(diǎn)。而棉花苗期植株矮小、葉面積不大,防治苗期害蟲采用機(jī)械化噴霧具有浪費(fèi)率高、棉花吸收能力弱等缺點(diǎn),所以,采用種子包衣技術(shù)來防治棉花苗期害蟲是一種節(jié)本增效、保護(hù)天敵的做法。
隨著國(guó)家對(duì)劇毒農(nóng)藥的禁止使用,3911(甲拌磷)等劇毒農(nóng)藥被限制應(yīng)用在棉花種子包衣上。50%的吡蟲啉可濕性粉劑經(jīng)過田間小區(qū)試驗(yàn)和大田試驗(yàn)證明,可以促進(jìn)種子發(fā)芽、提高出苗率、增加鮮重、較好的防治苗期主要害蟲的作用,效果顯著。
1. 可提高棉花發(fā)芽勢(shì)30%以上,并可促進(jìn)棉花生長(zhǎng)發(fā)育。
2.播種后20天,常規(guī)處理平均出苗率為70.27%,而50%吡蟲啉包衣處理的出苗率為82.10%,高出11.83%。說明吡蟲啉包衣處理較目前北疆棉區(qū)普遍使用的常規(guī)種子包衣處理提高棉花的出苗率,這對(duì)于北疆地區(qū)棉花種子萌發(fā)時(shí)普遍發(fā)生的倒春寒現(xiàn)象影響棉花出苗是較好的抵御措施。
3.在株高、根毛數(shù)、鮮重和干重四個(gè)物理量對(duì)比來看,吡蟲啉包衣比常規(guī)種子包衣處理均有不同程度的增加,分別增加幅度為12.34%、18.69%、47.16%和41.55%。說明吡蟲啉包衣處理在增加棉苗根毛數(shù)的基礎(chǔ)上,促進(jìn)棉苗早發(fā),從而增加鮮干物質(zhì)產(chǎn)量。
4.播種后20天棉蚜、薊馬和葉螨的相對(duì)防效分別為62.17%、56.67%和40.00%;播種后40天,棉蚜、薊馬和葉螨的相對(duì)防效分別為72.06%、64.90%和58.00%。
綜合考察來看,50%吡蟲啉種子包衣處理對(duì)棉花種子發(fā)芽率、出苗率、生長(zhǎng)量、害蟲防治效果等指標(biāo)均優(yōu)于常規(guī)種子包衣處理,作為防治棉花苗期害蟲方面值得廣泛應(yīng)用,通過這種隱蔽施藥的方式,降低害蟲基數(shù)、達(dá)到了保護(hù)利用天敵的目的,為棉花生長(zhǎng)中后期依靠天敵來控制害蟲打下較好的基礎(chǔ)。
作者:劉政,博士,副研究員,碩士研究生導(dǎo)師, 新疆農(nóng)墾科學(xué)院植物保護(hù)研究所
圖文編輯:天山植保,轉(zhuǎn)載請(qǐng)注明出處!
導(dǎo)讀
自從粘膠誕生以來,每年都會(huì)有一場(chǎng)棉花與粘膠的“論戰(zhàn)”。棉花作為古老的天然纖維集萬千寵愛于一身,而粘膠作為可替代棉花的主要纖維正在被更多人所了解。棉花和粘膠,你會(huì)選擇誰?每個(gè)人心中都有不同的答案,歡迎在文末討論。
棉花與粘膠的“論戰(zhàn)”
正方:棉花
觀點(diǎn):棉花不會(huì)被粘膠替代
反方:粘膠
觀點(diǎn):粘膠勢(shì)必將替代棉花
主持人:小紗
小紗:棉花,綠色健康,低碳環(huán)保,是純天然的可再生資源,7000年的種植歷史無疑奠定了她在纖維界的霸主地位。粘膠纖維是最古老的人造纖維品種之一,是棉花非常具有競(jìng)爭(zhēng)力的不二“替身”。兩者孰優(yōu)孰劣,一直爭(zhēng)論不休,于是,一場(chǎng)維權(quán)的辯論就此拉開帷幕……
誰更有優(yōu)勢(shì)?
棉 花
大家好,我是穿著舒適、人見人愛的植物纖維,棉花。棉花柔和舒適、親膚、無刺激,是純天然的可再生資源。我們是最舒適、最健康、最環(huán)保的纖維。粘膠纖維的舒適度永遠(yuǎn)無法趕超天然的棉花。純棉衣物保暖性好,冬天穿比較舒適;此外,純棉衣物抗菌,久穿對(duì)人體無害,粘膠的衣物穿久了容易滋生細(xì)菌。
粘 膠
粘膠勢(shì)必會(huì)替代棉花。為什么?因?yàn)檎衬z改變了生活。我們色彩鮮艷、質(zhì)地柔軟、懸垂挺括、滑爽舒適,你打“最舒適、最健康、最環(huán)?!迸疲覀円仓v究“時(shí)尚、功能和友善”。
純綿衣物的透氣性不如粘膠纖維,在炎熱的夏天穿純棉的衣服容易貼著身體,另外,粘膠纖維又被稱為人造絲、冰絲,具有光滑涼爽的特性,夏天穿特別涼爽,而純綿服裝穿著顯熱。
棉 花
隨著時(shí)代發(fā)展,棉花也在不斷創(chuàng)新與超越自己,在抗皺等多功能方面有所突破,而粘膠纖維,彈性差,容易起皺,不耐水洗、不耐磨、容易起毛,易變形,洗后會(huì)縮水。
粘 膠
粘膠容易洗滌,并且干得快,在生活節(jié)奏日益加快的今天,顯得十分親民,受到大多數(shù)人的歡迎;此外,粘膠衣物質(zhì)地光潔柔軟,像絲綢一樣具有懸垂度,穿在身上給氣質(zhì)加分,大家怎么會(huì)不喜歡我呢?
誰將贏得市場(chǎng)?
棉 花
對(duì)于棉花的需求、消費(fèi),我絕對(duì)是永遠(yuǎn)充滿信心的。母嬰紡織品中,純棉概念越來越受到青睞,這就證明消費(fèi)者對(duì)棉的概念都產(chǎn)生了共鳴。一提到嬰幼兒,家長(zhǎng)最先想到的就是要給其提供純棉產(chǎn)品,因?yàn)槊藁ㄊ菍?duì)嬰兒肌膚毫無傷害的天然纖維。
粘 膠
正是由于棉花的價(jià)格高昂,讓我們最接近棉花的高仿棉——粘膠短纖維成為市場(chǎng)的寵兒,這就是市場(chǎng)的選擇。
因?yàn)槊藁ㄌ烊粎s不時(shí)尚,消費(fèi)者越來越傾向于粘膠;此外還有下游企業(yè)對(duì)我們的選擇。粘膠短纖是最接近棉的一種纖維,來源于天然纖維,且具有更易染色、無雜質(zhì)、可紡性好、親膚等特點(diǎn),一般的棉紡設(shè)備經(jīng)過工藝微小調(diào)整均可紡制粘膠紗線。用粘膠短纖替代棉花可以改善棉紡織企業(yè)的成本壓力,緩解中國(guó)高棉價(jià)帶來的紡織業(yè)困局。
誰更受企業(yè)歡迎?
棉 花
說了這么多,落到實(shí)處才是最重要的,除了消費(fèi)者,我們還要得到企業(yè)的青睞,才能最終進(jìn)入市場(chǎng)。近年來,在調(diào)控政策的影響下,棉花價(jià)格相對(duì)穩(wěn)定,有利于生產(chǎn)企業(yè)控制成本,也有利企業(yè)接長(zhǎng)期訂單。
粘 膠
受調(diào)控政策影響,國(guó)內(nèi)有棉花收儲(chǔ)政策,從國(guó)外進(jìn)口棉花也受配額限制,但這也導(dǎo)致了棉花市場(chǎng)化程度低,不利于棉花產(chǎn)品參與國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)!而粘膠是工業(yè)產(chǎn)品,生產(chǎn)與銷售均不受政策影響,完全市場(chǎng)化運(yùn)作,有利于產(chǎn)品充分參與競(jìng)爭(zhēng),只有競(jìng)爭(zhēng),企業(yè)才有進(jìn)步!
棉 花
粘膠的市場(chǎng)化程度較高,同時(shí)也會(huì)導(dǎo)致市場(chǎng)價(jià)格波動(dòng)較大,當(dāng)波動(dòng)較大時(shí),企業(yè)的原料成本提高,競(jìng)爭(zhēng)意味著風(fēng)險(xiǎn),企業(yè)要想發(fā)展必先生存下來,控制成本是企業(yè)在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中站穩(wěn)腳跟的一條重要途徑!
小 紗
由于時(shí)間關(guān)系,棉花與粘膠的辯論尚未分出勝負(fù)就已結(jié)束。
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