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棉花是世界上重要的经济作物,是纺织工业的主要原料,在国民经济中起着举足轻重的作用。由于棉花在适宜环境条件下具有无限生长发育的特性,易造成营养生长和生殖生长不协调,最终导致棉花早衰,蕾铃脱落严重,产量和品质降低。因此,协调好棉花营养生长和生殖生长间的关系,是实现棉花优质、高产、高效至关重要的因素。而缩节胺(DPC)化控技术可以塑造理想株型,合理调控营养生长和生殖生长间的关系,使棉花育种水平步上新台阶。MAGIC群体在作物育种上的应用越来越广泛,弥补了常规育种遗传基础狭窄的缺点,为今后的遗传育种提供了巨大的资源。为了探讨棉花MAGIC群体后代株系对DPC的敏感性、筛选极端材料及建立极端材料池,为下一步的生态响应试验提供材料。本试验于2016-2017年在湖北省荆州市长江大学农学院试验基地分两步进行,第一步采用96份棉花MAGIC群体后代株系,分别在初花期、盛花期喷施DPC,考察棉花株型、棉铃空间分布、产量及其构成因素等,明确棉花MAGIC群体后代株系对DPC的敏感性,初步建立极端材料池;第二步采用从极端材料池中筛选的5份敏感材料和5份钝感材料,分别在现蕾期、初花期、盛花期、打顶后喷施DPC,考察棉花株高和茎粗生长速率、株型、棉铃时间分布、产量及其构成因素、纤维品质,研究5份敏感材料和5份钝感材料对DPC的敏感性及其一致性,证明极端材料池建立的可行性,为筛选判断棉花MAGIC群体后代株系对DPC的敏感性的核心指标提供思路,为下一步进行生态响应试验提供材料。两年试验结果表明:1.应用DPC抑制棉花MAGIC群体后代株系的营养生长。第一年试验应用DPC可以降低棉花株高、主茎节距、果枝数、第5果枝长、第10果枝长、顶部果枝长等。第二年试验中敏感材料S1-S5和钝感材料D1-D5的株型对缩节胺的响应结果与第一步结果一致,株高生长速率对DPC的响应大,生育期越靠后,敏感材料对DPC的响应越大;生育期越靠前,钝感材料DPC的响应越大,而茎粗生长速率对DPC的响应较小,说明DPC的作用时间可能与材料对其的敏感性有关。2.应用DPC抑制棉花MAGIC群体后代株系的生殖生长,可以影响棉铃的时空分布,对果枝铃的生长发育有影响。第一年试验应用DPC对棉花MAGIC群体后代株系棉株中部、上部、内围的结铃数有影响,对下部、外围的结铃数没有影响。第二年试验伏前桃对DPC的响应较大,伏桃和秋桃响应相对较小;敏感性材料中,喷施DPC一方面有抑制“三桃”形成的作用,另一方面也可以促进伏桃和秋桃的形成。3.应用DPC抑制棉花MAGIC群体后代株系的产量影响不显著。两年应用DPC均减少总果节、单株结铃数,提高单铃重,对棉花籽棉产量和皮棉产量均无显著影响;但DPC对衣分的影响不一致,可能跟试验材料、年份等因素有关。第二年试验应用DPC可以提高籽指,对衣指的影响因不同材料而异,说明DPC可以调控棉花种子和纤维的生长发育。4.应用DPC对棉花MAGIC群体后代株系纤维品质影响不大。钝感材料D1的马克隆值、成熟度指数对DPC的响应较敏感,D3的成熟度指数、上半部平均长度、短纤维对DPC的响应较敏感,D5的上半部平均长度对DPC的响应较敏感,其他材料的纤维品质响应不明显;DPC可以改变马克隆值,且可以改变其等级范围。5.敏感材料S1-S5和钝感材料D1-D5分别对DPC的响应度差异明显。5个敏感材料的株高、第5果枝长对DPC的平均响应度值与5个钝感材料对DPC的平均响应度值之间的差异达到显著水平,敏感材料的主茎节数、果枝数、第10果枝长对DPC的平均响应度值与钝感材料的差异达到极显著水平,敏感材料的主茎节距、顶部果枝长对DPC的平均响应度值与钝感材料无显著差异,但敏感材料的农艺性状对DPC的响应比钝感材料要敏感;5个敏感材料的产量及其构成因素分别对DPC的平均响应度值与钝感材料无显著差异,且敏感材料的平均响应度值均比钝感材料平均响应度值高;5个敏感材料和5个钝感材料的纤维品质对DPC的敏感性均无差异。6.第一年聚类分析把96份棉花MAGIC群体后代株系分成3个材料池:敏感材料池(40份)、钝感材料池(43份)、中间材料池(13份);第二年聚类分析把10份材料分成2个材料池:敏感材料池(S1、S2、S3、S4、S5)和钝感材料池(D1、D2、D3、D4、D5),结果表明材料S1、S2、S3、S4、S5、D1、D2、D3、D4、D5的敏感性与极端材料池建立的结果保持一致。综上所述,本研究证实了喷施DPC可以优化棉花MAGIC群体后代株系的冠层结构,调控棉铃的时空分布,从而稳定产量。5份敏感材料和5份钝感材料对DPC的敏感性与极端材料池建立的结果保持一致,初步证明极端材料池的建立是可行的,响应度和敏感性划分等级可以作为筛选棉花MAGIC群体后代株系敏感性材料的依据,可以加快优质资源的选择;同时,可以进行判断棉花MAGIC群体后代株系对DPC的敏感性的核心指标的筛选试验和生态响应试验。该策略可能还需要更多的田间试验来验证和完善。