棉纤维比强度是衡量棉花纤维品质的重要指标之一，其形成主要取决于纤维加厚发育过程中纤维素的累积特性，而纤维素累积的实质是蔗糖、葡萄糖及果糖等相关糖类物质的代谢过程，该过程受糖类物质及相关酶活性变化的调控。新疆棉区棉花生长后期气温下降快，特别是夜间温度下降过快可能是影响纤维强力形成的重要因素。因此，本研究针对新疆棉花生产现状，依据棉纤维比强度形成过程，采用不同播期、夜间增温等方法，研究不同温度条件下棉纤维次生壁加厚过程中相关物质转化和纤维发育相关酶活性的动态变化，探索棉花纤维素生物合成的生理调控途径，以期为新疆棉花生产实现稳产保优提供理论依据。主要的研究内容和结果如下：　　 1. 采用分期播种的试验方法，研究了不同低温水平对新疆棉纤维发育过程中蔗糖代谢中相关物质含量的变化、调控蔗糖代谢的关键酶活性的变化的影响及与纤维素沉积的关系。结果表明，正常播期条件下，棉株中部棉铃纤维中蔗糖合成酶（SS）和蔗糖磷酸合成酶（SPS）活性高，蔗糖转化彻底，纤维素持续且平稳累积，最终纤维素含量高、纤维强力增加。播期推迟，棉铃发育过程中夜间温度降低，纤维中SPS活性下降、酸性转化酶（AI）和碱性转化酶（NI）活性升高，造成果糖含量明显上升，影响纤维素的沉积。棉纤维加厚期<15.3℃的日均最低气温影响了蔗糖代谢关键酶活性的变化，引起蔗糖转化率下降，果糖循环速率减缓并在纤维中大量富集。　　 2. 以组装在半移动式保温箱上的远红外石英管作为增温装置，在大田中模拟夜间增温环境，调查棉花生育后期夜间增温对纤维产量和比强度的影响。结果表明：：与对照相比，棉花生育后期夜间增温导致棉铃铃期缩短，单铃纤维干物质快速累积期提前，单铃皮棉产量增加。夜间增温提前棉纤维中可溶性糖进入转化期的时间，且持续期明显延长；提前纤维素累积期的起始时间，在快速累积期终止之前，≥15.0℃的夜间最低温度对快速累积期的持续时间及最大累积速率无明显影响，棉纤维发育期≥14.1℃的夜间最低温度对纤维比强度影响较小。因此，夜间最低温度是影响棉纤维中可溶性糖转化和纤维素累积特性的重要因子，进而影响单铃纤维干物质累积及单铃纤维产量的形成。　　 3. 通过夜间增温试验，分析了夜间增温对棉纤维发育过程中蔗糖代谢中相关物质含量的变化、调控蔗糖代谢的关键酶活性的变化的影响。结果表明，夜间增温促使纤维中蔗糖快速转化期提前，纤维素的累积也提前进入快速期，蔗糖快速转化期延长，最终纤维素含量高。这可能是由于（1）棉纤维发育过程中夜间增温使蔗糖合成酶（SS）和蔗糖磷酸合成酶（SPS）活性迅速增加并维持较高值、酸性转化酶（AI）和碱性转化酶（NI）活性降低，蔗糖转化彻底；（2）棉纤维发育前期和后期SS活性与蔗糖的高分配比例促使了蔗糖及时、快速向UDPG转化；SPS活性与果糖保持较高分配比例可促进SPS对果糖的降解，同时减轻果糖对SS的抑制作用；（3）转化酶与蔗糖的分配比例子仅在纤维发育前期受夜间增温影响显著，这可能是由于纤维发育前期纤维素合成需要较多的碳源和能量所致。