本论文以高产、优质常规棉(中棉所12)为参照,从不同层次和角度系统研究了转Bt 基因抗虫棉(Gossypium hirsutum L.)新棉33B 氮素代谢特征与丰产性抗虫性表达的关系,以及促进其协同表达的化学调控机理。结果表明: 1、初花期以前,Bt 棉根系氮素代谢异常活跃,根组织还原力强,氨基酸合成量高,但根系生理活性低,吸收水分和矿质元素的能力差,合成、转化CTKs 和GAs 的能力低。结铃后期,根系生理机能减退时间早,影响了根系对氮素的吸收,影响了地上部生长。2、Bt 棉盛花期以前氮素代谢旺盛,功能叶片中硝酸还原酶(NR)和谷氨酰胺合成酶(GS-GOGAT)活性较高,蛋白酶活性较低,叶片中氮素的还原、同化能力较强,叶蛋白和氨基酸含量高。结铃盛期后,NR 和GS-GOGAT 活性降低,氮素还原、同化能力下降,蛋白酶、肽酶活性较高,叶蛋白和游离氨基酸含量降低,叶片功能下降。3、盛花期,叶片NRA、GS-GOGAT 低活性与毒蛋白含量低值同期。4、谷氨酸-草酰乙酸转氨酶(GOT)和谷氨酸-丙氨酸转氨酶(GPT)活性低于常规棉,肽酶活性高于常规棉,叶片中氨基酸组分比例发生改变。5、应用系统化控措施,调节了侧根组织中CTKs、IAA、GAs、ABA 的含量与比例,促进了Bt 棉侧根的发生和良好发育;根系生理活性提高,合成、转化、吸收能力增强,向地上部转运的CTKs、IAA、GAs 和矿质元素的运输量增加,向地上部运送硝态氮、氨基酸的供应量显著提高;结铃盛期后,根系活力下降缓慢,功能期延长。6、应用系统化控措施,调节了叶片组织中CTKs、GAs 的含量水平,改善了Bt 棉的氮素代谢过程。盛花期前,Bt 棉功能叶片NR 和GPT 的活性提高,GS-GOGAT 和GOT 的活性降低,促进了氮素的还原、同化,促进了氨基酸和蛋白质的合成;提高了蛋白酶和肽酶的活性,促进了氮素的循环;结铃盛期后,蛋白酶和肽酶活性降低,叶片蛋白质和氨基酸的含量提高,叶片功能期延长。7、系统化控提高了Bt 棉冠层幼叶和功能叶中毒蛋白分子的主要氨基酸和酰胺成分的含量,促进了毒蛋白的合成;同时调节了冠层叶片中氨基酸的比例,使之更趋向于常规棉,促进了毒蛋白和常规蛋白的协同表达。8、系统化控Bt 棉株主体产量构成部位和主体铃重向下部和内围转移,协调产量“库”器官高活性时期与叶片功能盛期同步,促进了高产、优质、早熟。9、应用系统化控措施从整体上增加了Bt 棉各器官中氮素的含量,增加了Bt 棉株从土壤中吸取氮素的总量,并且,大幅度加强了氮素向生殖器官的运移量,促进了丰产性与抗虫性协同表达。