土壤有效磷缺乏影响棉花纤维强度的机制揭秘

为探究磷缺乏对棉花纤维强度的影响，研究人员开展实验，发现关键影响因素，助力培育耐低磷品种。

　　土壤中有效磷（AP）不足会抑制棉铃对位叶的光合作用和蔗糖代谢，显著降低皮棉产量和纤维长度。然而，缺磷影响棉花纤维强度的机制尚不清楚。本研究探索了缺磷对两个棉花品种（耐低磷的中棉所 79（CCRI-79）和低磷敏感的湘杂棉 28 号（SCRC-28））纤维强度的影响。在三种土壤有效磷水平（P₀（3±0.5）、P₁（6±0.5）和 P₂（对照，15±0.5mg/kg））下进行了为期两年的池栽试验。土壤有效磷缺乏（P₁和 P₀）降低了参与纤维加厚过程的酶的活性，包括可溶性酸性转化酶（SAI）、蔗糖合酶（SuSy）、蔗糖磷酸合酶（SPS）和 β-1,3 - 葡聚糖酶。这些酶活性的降低导致纤维素含量下降 4.0%-16.9%，而纤维素是纤维强度形成的关键物质。此外，酶活性降低使纤维加厚增量的最大速度（V_Smax）下降，最终导致纤维强度降低 1.0-3.9cN/tex。在 SCRC-28 中，β-1,3 - 葡聚糖和纤维素水平，以及 SAI 和 β-1,3 - 葡聚糖酶活性，对土壤有效磷缺乏的响应比 CCRI-79 更为明显。这表明在低土壤有效磷水平下，SCRC-28 的纤维受到的不利影响更大。纤维素、SAI 和 β-1,3 - 葡聚糖酶是低土壤有效磷条件下影响纤维强度的关键因素。这项研究有助于更深入地理解土壤有效磷缺乏如何影响纤维碳水化合物代谢和纤维强度，为培育耐低磷棉花品种提供了科学依据。