田又升，范術(shù)麗，龐朝友，孫國(guó)清，張國(guó)麗，葉春秀，于 航，馬盼盼，苗領(lǐng)娟，謝宗銘

(1.新疆農(nóng)墾科學(xué)院 生物技術(shù)研究所，作物種質(zhì)創(chuàng)新與基因資源利用兵團(tuán)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，新疆 石河子 832000；2.棉花生物學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，河南 安陽(yáng) 455000；3.中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué) 農(nóng)學(xué)院，北京 100093)

全生育期干旱脅迫對(duì)棉花形態(tài)、生理、光合作用和產(chǎn)量的影響

田又升1，范術(shù)麗2，龐朝友2，孫國(guó)清1，張國(guó)麗1，葉春秀1，于 航1，馬盼盼1，苗領(lǐng)娟3，謝宗銘1

(1.新疆農(nóng)墾科學(xué)院 生物技術(shù)研究所，作物種質(zhì)創(chuàng)新與基因資源利用兵團(tuán)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，新疆 石河子 832000；2.棉花生物學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，河南 安陽(yáng) 455000；3.中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué) 農(nóng)學(xué)院，北京 100093)

為研究全生育期持續(xù)干旱處理對(duì)棉花生長(zhǎng)發(fā)育和最終產(chǎn)量的影響，采用盆栽法，對(duì)新陸早19號(hào)、新陸早27號(hào)和新陸早54號(hào)進(jìn)行輕度和中度干旱脅迫處理，在苗期、蕾期、花鈴期和吐絮期測(cè)定形態(tài)學(xué)指標(biāo)、生理指標(biāo)和光合作用參數(shù)，收獲時(shí)調(diào)查產(chǎn)量構(gòu)成因素。結(jié)果表明：棉花的株高和莖粗隨干旱脅迫的加強(qiáng)而下降；活性氧含量和抗氧化酶活性在不同生育期存在較大差異，相關(guān)性分析顯示，活性氧含量與抗氧化酶活性間存在顯著或極顯著相關(guān)性，說(shuō)明抗氧化酶活性隨活性氧含量有規(guī)律變化，以清除體內(nèi)過(guò)多活性氧，防止活性氧傷害；棉花蕾期光合作用隨干旱脅迫的加強(qiáng)而降低，吐絮期(除新陸早27號(hào))則隨干旱脅迫加強(qiáng)而升高，可能由持續(xù)干旱處理使棉花生育后期所處發(fā)育階段不同造成；干旱脅迫降低新陸早27號(hào)和新陸早54號(hào)的單株產(chǎn)量和纖維長(zhǎng)度，輕度干旱脅迫對(duì)單鈴重的影響較小，甚至起促進(jìn)作用；棉花花鈴期有4項(xiàng)指標(biāo)與單株產(chǎn)量存在顯著相關(guān)性，說(shuō)明花鈴期可能是受環(huán)境影響最大且決定最終產(chǎn)量的關(guān)鍵時(shí)期。

棉花；干旱脅迫；生理；光合作用；產(chǎn)量

新疆屬典型大陸性干旱氣候，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)完全依賴灌溉，干旱缺水已成為新疆綠洲農(nóng)業(yè)的主要限制因子[1]。棉花(GossypiumhirsutumL.)是抗旱性較強(qiáng)的作物，水分脅迫對(duì)其生長(zhǎng)和代謝的影響是多方面的。各生育期缺水會(huì)使棉花株高、莖粗降低，果枝數(shù)、果節(jié)數(shù)、單株成鈴數(shù)減少，鈴期變短，脫落增加[2-4]。干旱脅迫下活性氧大量積累并引發(fā)活性氧傷害，植物通過(guò)激活酶促保護(hù)系統(tǒng)和抗氧化物質(zhì)以清除過(guò)多活性氧[5-8]，有效地調(diào)節(jié)活性氧代謝平衡，降低膜脂過(guò)氧化程度，保護(hù)膜結(jié)構(gòu)的完整性，增強(qiáng)作物干旱脅迫下的抗氧化能力[9]。綠色植物的光合作用是自然界中規(guī)模最大的碳素同化作用，是植物物質(zhì)生產(chǎn)和產(chǎn)量形成的重要生理過(guò)程，同時(shí)也是受水分脅迫影響最為顯著的生理過(guò)程之一[10]。植物受到干旱脅迫后，最直接的生理反應(yīng)就是光合速率的降低[11-12]。光合產(chǎn)物的生產(chǎn)總量及其在生殖器官和營(yíng)養(yǎng)器官的分配決定了作物的產(chǎn)量[13]。棉花是新疆的支柱產(chǎn)業(yè)，目前對(duì)棉花的研究多集中在某一生育期的生理生化指標(biāo)分析[14-15]，而對(duì)水分脅迫下各生育期的指標(biāo)變化及對(duì)最終產(chǎn)量影響方面的研究涉及較少，因此，本試驗(yàn)以此為切入點(diǎn)，研究全生育期水分脅迫對(duì)棉花生長(zhǎng)發(fā)育及產(chǎn)量的影響，揭示棉花對(duì)水分脅迫的生理響應(yīng)和適應(yīng)性機(jī)制，明確棉花自身需水規(guī)律，為節(jié)水灌溉的實(shí)施提供理論依據(jù)。

1 材料和方法

1.1試驗(yàn)材料

試驗(yàn)材料為新陸早19號(hào)、新陸早27號(hào)和新陸早54號(hào)，均由新疆農(nóng)墾科學(xué)院生物技術(shù)研究所提供。

1.2試驗(yàn)設(shè)計(jì)

本試驗(yàn)在2016年5-12月進(jìn)行，采用盆栽法在晝/夜溫度為28 ℃/23 ℃，光照周期為14 h/10 h的人工氣候室里進(jìn)行。將大田土?xí)窀煞鬯檫^(guò)篩后，與河沙按6∶1的比例進(jìn)行混合，裝入上下直徑分別為45，30 cm，高度為35 cm的花盆中，每盆裝土37 kg。在每個(gè)花盆中下部加入尿素6 g，磷肥2 g作為底肥。為保證各花盆里的土壤含水量一致，每個(gè)花盆均澆水6 L，使花盆里的土完全濕透。待土壤墑合適時(shí)，翻松花盆表層土，在花盆中央深度2 cm處播種棉花種子4粒，之后覆膜，出苗后間苗，每個(gè)花盆留一株。試驗(yàn)采用完全隨機(jī)設(shè)計(jì)，包括2個(gè)因子和3次重復(fù)，第1個(gè)因子為不同程度干旱處理，即對(duì)照(CK：每次澆水2.0 L)，輕度干旱脅迫(LS：每次澆水1.5 L)和中度干旱脅迫(MS：每次澆水1.0 L)，第2個(gè)因子為3個(gè)棉花品種(新陸早19號(hào)、新陸早27號(hào)和新陸早54號(hào))。

1.3測(cè)定指標(biāo)及方法

分別在苗期、蕾期、花鈴期和吐絮期用卷尺和游標(biāo)卡尺測(cè)定棉花株高和莖粗，采用GFS-3000測(cè)定棉花光合作用，為消除人工氣候室內(nèi)光源對(duì)光合作用的影響，本試驗(yàn)測(cè)定光合作用時(shí)，光源由儀器提供，光強(qiáng)為600 μmol/(m2·s)。之后采用半葉法取樣，樣品剪碎混勻分裝后，液氮速凍用于生理指標(biāo)的測(cè)定。吐絮期調(diào)查棉花始節(jié)位、單株鈴數(shù)、有效果枝數(shù)等農(nóng)藝性狀，收獲后測(cè)定棉花單株產(chǎn)量、纖維長(zhǎng)度和衣分等指標(biāo)。

1.4數(shù)據(jù)分析

試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用Excel 2007進(jìn)行整理，Origin 8.0作圖。

2 結(jié)果與分析

2.1干旱脅迫對(duì)棉花株高和莖粗影響

干旱脅迫降低棉花的株高和莖粗，脅迫強(qiáng)度越大，較對(duì)照降低幅度越大。干旱脅迫對(duì)棉花株高的抑制在蕾期表現(xiàn)出來(lái)，在花鈴期和吐絮期加劇。3個(gè)品種中新陸早27號(hào)的株高最高，輕度脅迫對(duì)其株高影響不顯著，中度脅迫抑制作用明顯。中度脅迫下吐絮期新陸早19號(hào)、新陸早27號(hào)和新陸早54號(hào)的株高分別較對(duì)照降低27.69%，33.44%，30.94%(圖1-A)。同一生育期，棉花莖粗在各品種間無(wú)明顯差異。干旱脅迫降低棉花莖粗，同一脅迫水平下各品種降低幅度相近(圖1-B)。

圖1 干旱脅迫對(duì)棉花株高和莖粗的影響Fig.1 Effect of drought stress on plant height and stem diameter of cotton

2.2干旱脅迫對(duì)棉花膜脂過(guò)氧化的影響

干旱脅迫對(duì)蕾期新陸早19號(hào)和新陸早27號(hào)的H2O2含量(以鮮質(zhì)量計(jì))無(wú)顯著影響，新陸早54號(hào)在輕度干旱脅迫下降低，較對(duì)照降低42.82%，中度干旱脅迫下升高，較對(duì)照升高26.17%?；ㄢ徠谛玛懺?9號(hào)和新陸早54號(hào) H2O2含量均隨干旱脅迫強(qiáng)度增加而上升，中度脅迫下，新陸早19號(hào)、新陸早27號(hào)和新陸早54號(hào)的H2O2含量分別較對(duì)照上升110.55%，91.02%，104.88%。干旱脅迫對(duì)吐絮期新陸早19號(hào)和新陸早54號(hào)的H2O2含量無(wú)顯著影響，新陸早27號(hào)隨干旱脅迫的加強(qiáng)而降低，輕度和中度脅迫下分別較對(duì)照下降18.13%和41.08%(圖2-A)。除了吐絮期新陸早54號(hào)的超氧陰離子含量在干旱脅迫下降低(輕度和中度脅迫下分別較對(duì)照降低22.60%和16.92%)外，各生育期各品種超氧陰離子含量隨干旱脅迫強(qiáng)度增加而增加(圖2-B)。干旱脅迫提高新陸早19號(hào)各生育期的MDA含量(以鮮質(zhì)量計(jì))；新陸早27號(hào)苗期和蕾期的MDA含量在中度干旱脅迫下升高，分別較對(duì)照上升14.67%和35.91%，花鈴期和吐絮期則下降，分別較對(duì)照降低16.56%和9.59%；除花鈴期新陸早54號(hào)的MDA含量在輕度脅迫下較對(duì)照下降6.16%外，其他時(shí)期，干旱脅迫下的MDA含量高于對(duì)照(圖2-C)。新陸早54號(hào)苗期和蕾期的可溶性蛋白含量隨干旱脅迫的加強(qiáng)而提高；花鈴期和吐絮期，新陸早27號(hào)和新陸早54號(hào)的可溶性蛋白含量在輕度干旱脅迫下高于對(duì)照，中度干旱脅迫下低于對(duì)照(圖2-D)。

2.3干旱脅迫對(duì)棉花抗氧化系統(tǒng)的影響

棉花APX活性(以鮮質(zhì)量計(jì))在不同生育期差異較大，在花鈴期的活性最高，苗期最低，因品種和脅迫程度的原因相差20～70倍不等；吐絮期各品種的APX活性在中度干旱脅迫下升高，新陸早19號(hào)、新陸早27號(hào)和新陸早54號(hào)的APX活性在中度脅迫下分別較對(duì)照提高50.43%，95.00%，74.26%(圖3-A)。除吐絮期新陸早54號(hào)的SOD活性隨干旱脅迫加強(qiáng)而降低外，各品種不同生育期的SOD活性均是在中度干旱脅迫下高于對(duì)照，在苗期和蕾期則有規(guī)律地隨干旱脅迫的加強(qiáng)而升高(圖3-B)。各品種CAT活性(以鮮質(zhì)量計(jì))在蕾期最高，除新陸早54號(hào)苗期CAT活性和新陸早19號(hào)、新陸早27號(hào)吐絮期的CAT活性隨干旱脅迫加強(qiáng)而升高外，其他無(wú)明顯規(guī)律(圖3-C)。各品種的POD活性(以鮮質(zhì)量計(jì))在干旱脅迫下有規(guī)律的變化，在苗期和蕾期隨干旱脅迫的加強(qiáng)而升高，花鈴期和吐絮期則隨干旱脅迫的加強(qiáng)而降低(圖3-D)。

2.4干旱脅迫對(duì)棉花光合作用的影響

干旱脅迫對(duì)棉花光合作用的影響如表1所示。 在蕾期和花鈴期，棉花各品種葉片SPAD值基本隨干旱脅迫的加強(qiáng)而增加，吐絮期，新陸早27號(hào)的SPAD值在脅迫下降低，輕度和中度脅迫下分別較對(duì)照低1.89%和0.85%，新陸早19號(hào)和新陸早54號(hào)的SPAD值則在輕度脅迫下高于對(duì)照，分別較對(duì)照高出7.81%和6.10%，中度脅迫下低于對(duì)照，分別較對(duì)照降低2.07%和2.00%。

圖2 干旱脅迫對(duì)棉花膜脂過(guò)氧化的影響Fig.2 Effect of drought stress on membrane lipid peroxidation of cotton

圖3 干旱脅迫對(duì)棉花抗氧化系統(tǒng)的影響Fig.3 Effect of drought stress on antioxidant system of cotton

棉花各品種蕾期葉室內(nèi)相對(duì)濕度(Rh)、蒸騰速率(Tr)、氣孔導(dǎo)度(Gs)、光合速率(Pn)、和胞內(nèi)CO2濃度(Ci)均隨干旱脅迫的加強(qiáng)而下降。花鈴期各品種的葉室內(nèi)相對(duì)濕度隨著干旱脅迫的加強(qiáng)而降低；花鈴期除新陸早27號(hào)蒸騰速率在輕度脅迫下降低外，各品種蒸騰速率在干旱脅迫下增加；新陸早19號(hào)的氣孔導(dǎo)度在輕度脅迫下升高，較對(duì)照升高7.33%，在中度脅迫下降低，較對(duì)照下降3.32%，新陸早27號(hào)在脅迫下低于對(duì)照，輕度和中度干旱脅迫下分別較對(duì)照降低14.31%，新陸早54號(hào)則是在干旱脅迫下升高，輕度和中度脅迫下分別較對(duì)照升高54.18%和26.79%；新陸早19號(hào)和新陸早27號(hào)花鈴期光合速率和胞內(nèi)二氧化碳濃度在干旱脅迫下降低，新陸早54號(hào)則在中度干旱脅迫下升高，分別較對(duì)照升高7.96%和15.27%。吐絮期新陸早19號(hào)和新陸早54號(hào)的葉室內(nèi)相對(duì)濕度、蒸騰速率、氣孔導(dǎo)度、光合速率均隨干旱脅迫的加強(qiáng)而上升，新陸早19號(hào)的胞內(nèi)二氧化碳濃度隨干旱脅迫的加強(qiáng)而下降；新陸早27號(hào)的葉室內(nèi)相對(duì)濕度、蒸騰速率、氣孔導(dǎo)度、光合速率和胞內(nèi)二氧化碳濃度均在輕度干旱脅迫下最大，分別較對(duì)照高出16.37%，55.83%，61.49%，52.55%和24.12%。

表1 干旱脅迫對(duì)棉花光合作用的影響Tab.1 Effects of drought stress on cotton photosynthesis

2.5干旱脅迫對(duì)棉花產(chǎn)量構(gòu)成因素的影響

干旱脅迫對(duì)棉花產(chǎn)量構(gòu)成因素的影響如表2所示。干旱脅迫降低新陸早19號(hào)和新陸早27號(hào)的第一果枝節(jié)位，新陸早54號(hào)的第一果枝節(jié)位在輕度干旱脅迫最高，較對(duì)照和中度脅迫均高出10.50%。新陸早19號(hào)和新陸早27號(hào)的有效果枝數(shù)在輕度干旱脅迫下最高，分別較對(duì)照高16.67%和3.41%，新陸早54號(hào)則隨干旱脅迫的加強(qiáng)逐漸下降，輕度和中度脅迫分別較對(duì)照降低12.00%和27.97%。棉花各品種單株鈴數(shù)均隨干旱脅迫的加強(qiáng)而逐漸下降。新陸早19號(hào)和新陸早54號(hào)的單鈴重在輕度脅迫下最高，分別較對(duì)照高32.49%和4.48%，新陸早27號(hào)則隨干旱脅迫強(qiáng)度的加強(qiáng)而下降，輕度和中度脅迫分別較對(duì)照降低3.09%和8.25%。除中度脅迫下新陸早19號(hào)的纖維長(zhǎng)度與對(duì)照一樣，其余則均是在干旱脅迫下低于對(duì)照。干旱脅迫對(duì)不同棉花品種衣分的影響存在差異，新陸早19號(hào)的衣分在脅迫下增加，輕度和中度脅迫分別較對(duì)照高4.74%和1.84%，新陸早27號(hào)則隨干旱脅迫強(qiáng)度的增強(qiáng)而增加，輕度和中度脅迫下分別較對(duì)照高1.21%和1.69%，新陸早54號(hào)則在對(duì)照條件下最高，輕度和中度脅迫下分別較對(duì)照降低5.94%和4.62%。3個(gè)棉花品種中，新陸早27號(hào)的單株產(chǎn)量最高，新陸早19號(hào)的單株產(chǎn)量在輕度干旱脅迫最高，較對(duì)照高22.29%，在中度干旱脅迫下明顯降低，較對(duì)照降低57.23%，新陸早27號(hào)和新陸早54號(hào)則隨干旱脅迫的加強(qiáng)而下降。

表2 干旱脅迫對(duì)棉花產(chǎn)量及其構(gòu)成因素的影響Tab.2 Effect of drought stress on cotton yield and its component factors

2.6棉花各指標(biāo)間的相關(guān)性分析

將棉花在不同程度干旱脅迫處理下各生育期的指標(biāo)進(jìn)行相關(guān)性分析(表3)。株高與莖粗間存在極顯著正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)為0.93。H2O2含量與CAT活性呈顯著正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)為0.44，與POD活性呈顯著負(fù)相關(guān)，相關(guān)系數(shù)為-0.41。超氧陰離子含量與SOD活性和POD活性呈極顯著正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)分別為0.81和0.53，與APX呈顯著正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)為0.46。H2O2含量與超氧陰離子含量間的相關(guān)系數(shù)為0.35，未達(dá)到顯著水平。MDA含量與超氧陰離子含量和抗氧化酶活性間均為負(fù)相關(guān)，但都未達(dá)到顯著水平。光合速率與MDA和APX呈極顯著正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)分別為0.63和0.81，與CAT呈極顯著負(fù)相關(guān)，相關(guān)系數(shù)為-0.52，與超氧陰離子呈顯著負(fù)相關(guān)，相關(guān)系數(shù)為-0.42。

表3 棉花各項(xiàng)指標(biāo)的相關(guān)性分析Tab.3 Correlation analysis of cotton each indexes

2.7棉花產(chǎn)量與各生育期指標(biāo)間的相關(guān)性分析

將各品種在不同水分處理下收獲的單株產(chǎn)量與各生育期的指標(biāo)進(jìn)行相關(guān)性分析(表4)，單株產(chǎn)量與苗期MDA含量呈極顯著負(fù)相關(guān)，相關(guān)系數(shù)為-0.82，與蕾期POD活性呈極顯著負(fù)相關(guān)，相關(guān)系數(shù)為-0.80，與花鈴期株高呈極顯著正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)為0.91，與超氧陰離子含量呈極顯著負(fù)相關(guān)，相關(guān)系數(shù)為-0.79，與H2O2和SOD活性呈顯著負(fù)相關(guān)，相關(guān)系數(shù)分別為-0.68和-0.71，與吐絮期株高呈極顯著正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)為0.95，與APX活性呈顯著負(fù)相關(guān)，相關(guān)系數(shù)為-0.67。

表4 棉花產(chǎn)量與各生育期指標(biāo)的相關(guān)性分析Tab.4 Correlation analysis between cotton yield and index of each growth period

3 討論

章杰等[28]在研究特早熟棉花光合特性及產(chǎn)量性狀對(duì)干旱的適應(yīng)性時(shí)發(fā)現(xiàn)籽棉產(chǎn)量、單株鈴數(shù)、皮棉產(chǎn)量對(duì)水分較為敏感，而單鈴重和衣分變化不大。杜傳莉等[29]總結(jié)了干旱對(duì)產(chǎn)量構(gòu)成因素的影響程度為單株成鈴數(shù)成鈴率單鈴重，本試驗(yàn)中，新陸早19號(hào)和新陸早54號(hào)的單鈴重在輕度干旱脅迫下高于中度干旱脅迫和對(duì)照，新陸早27號(hào)的單鈴重在輕度干旱脅迫下僅比對(duì)照下降3.09%，說(shuō)明適度干旱脅迫對(duì)部分棉花品種單鈴重提高有促進(jìn)作用。相關(guān)性分析顯示，花鈴期測(cè)定指標(biāo)中有4個(gè)與單株產(chǎn)量存在顯著或極顯著相關(guān)性，而苗期、蕾期和吐絮期各項(xiàng)指標(biāo)中與單株產(chǎn)量存在顯著相關(guān)性的分別為1，1，2個(gè)，說(shuō)明棉花的花鈴期可能是受環(huán)境影響最大且決定最終產(chǎn)量的關(guān)鍵時(shí)期。

本試驗(yàn)測(cè)定的指標(biāo)中，各品種苗期和蕾期的可溶性蛋白含量、超氧陰離子含量、MDA含量、SOD活性、POD活性在干旱脅迫下增加，其中，個(gè)別品種的指標(biāo)有規(guī)律地隨干旱脅迫的加強(qiáng)而升高，光合速率在蕾期隨干旱脅迫的加強(qiáng)而降低，與王娟等[30]的研究結(jié)果一致，然而這種規(guī)律未出現(xiàn)在花鈴期和吐絮期，吐絮期部分品種的光合速率甚至隨干旱脅迫的加強(qiáng)而提高。前人研究結(jié)果表明[31]，干旱脅迫加速棉花的生育進(jìn)程，本試驗(yàn)的水分處理貫穿棉花整個(gè)生育期，各項(xiàng)指標(biāo)測(cè)定在同一時(shí)間段進(jìn)行，干旱脅迫加速棉花生育進(jìn)程的效果在苗期和蕾期表現(xiàn)不明顯，隨著干旱脅迫的持續(xù)，這種效果將加大處在不同水分處理下棉花生育進(jìn)程的差異，導(dǎo)致花鈴期和吐絮期各項(xiàng)指標(biāo)測(cè)定時(shí)，各水分脅迫下的棉花所處生育階段有差異，最終影響棉花花鈴期和吐絮期的試驗(yàn)結(jié)果。在對(duì)照吐絮期時(shí)，中度干旱脅迫下的棉花已完成吐絮，此時(shí)水分處理仍在繼續(xù)(對(duì)照每澆2 L水時(shí)，輕度和中度脅迫分別澆1.5，1.0 L水)，少量的水分供給促使干旱脅迫下的棉花在完成吐絮后進(jìn)行“二次發(fā)育”，可能是造成吐絮期光合速率隨干旱脅迫的加強(qiáng)而提高的原因。

[1] 張向娟，張亞黎，張?zhí)煊?，?棉花長(zhǎng)期干旱后復(fù)水葉片光合特性及碳氮含量的變化[J].石河子大學(xué)學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版，2014，32(2)：138-142.

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EffectsofDroughtStressintheWholePeriodonCottonMorphology，Physiology，PhotosynthesisandYield

TIAN Yousheng1，F(xiàn)AN Shuli2，PANG Chaoyou2，SUN Guoqing1，ZHANG Guoli1，YE Chunxiu1，YU Hang1，MA Panpan1，MIAO Lingjuan3，XIE Zongming1

(1.Biotechnology Research Institute，Xinjiang Academy of Agricultural and Reclamation Science，Xinjiang Production & Construction Group Key Laboratory of Crop Germplasm Enhancement and Gene Resources Utilization，Shihezi 832000，China;2.State Key Laboratory of Cotton Biology，Anyang 455000，China；3.College of Agronomy and Biotechnology，China Agricultural University，Beijing 100093，China)

In order to study the effects of continuous drought treatment in whole growth period on cotton growing development and final yield，in this experiment，pot-culture method was taken and Xinluzao 19hao，Xinluzao 27hao and Xinluzao 54hao as materials，the treatments were light and moderate drought stress，then measured morphological indexes，physiological indexes and photosynthetic parameters at seedling stage，bud stage，blooming stage and boll opening stage，and investigated yield components at harvest time.Results showed：cotton height and stem diameter decreased with the strengthen of drought stress; The content of reactive oxygen species and antioxidant enzyme activities were great difference at different growth stage，correlation analysis showed that there were significant or extremely significant correlation between active oxygen content and antioxidant enzyme activity，indicted that antioxidant enzymes activity changed regularly with the content of reactive oxygen species，so as to eliminate the excessive oxygen speciesinvivoand prevent the damage of reactive oxygen species; The photosynthesis of cotton at bud stage decreased with the strengthen of drought stress，but increased at boll opening stage，except Xinluzao 27hao which possibly due to persistent drought treatment caused the different developmental stage of cotton at later growth stage; Drought stress reduced the yield per plant and fiber length of Xinluzao 27hao and Xinluzao 54hao，light drought stress had little effect on single boll weight，even played a role in promoting; There were four indexes of cotton at blooming stage had significant correlation with yield per plant，indicted that cotton blooming stage might be the key period which easy to be affected by environment and determined the final yield.

Cotton; Drought stress; Physiology; Photosynthesis; Yield

2017-08-13

棉花生物學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室開放課題(CB2016A16)；兵團(tuán)國(guó)際科技合作計(jì)劃項(xiàng)目(2015AH001)；兵團(tuán)應(yīng)用基礎(chǔ)研究計(jì)劃項(xiàng)目(2016AG005)

田又升(1987-)，女，重慶涪陵人，助理研究員，碩士，主要從事植物逆境生理與分子生物學(xué)研究。

謝宗銘(1971-)，男，甘肅民勤人，研究員，博士，碩士生導(dǎo)師，主要從事作物遺傳育種研究。

Q945.78；S562.01

A

1000-7091(2017)05-0224-08

10.7668/hbnxb.2017.05.033