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引言1

上篇　植株上着生的棉纤维发育5

第一章　棉纤维细胞分化突起5

一、分化突起期的棉纤维原始细胞显微和超微形态结构5

（一）棉纤维原始细胞形态学5

（二）棉纤维原始细胞超微结构7

二、棉纤维原始细胞分化突起的时间11

三、棉纤维原始细胞在胚珠表面分化突起的次序和分布12

四、棉纤维原始细胞分化突起的阶段性13

五、种子表面棉纤维细胞的数目和棉纤维原始细胞分化形成的强度13

六、棉纤维细胞分化机理讨论15

（一）棉纤维细胞形态结构18

第二章　棉纤维细胞伸长18

一、伸长初期的棉纤维细胞形态结构及伸长动态18

（二）棉纤维细胞发育动态19

二、不同棉种的纤维伸长19

（一）不同棉种纤维伸长的动态变化19

（二）棉纤维伸长方程和伸长速率方程20

三、不同开花期棉铃中棉纤维伸长活动的特点22

（一）不同开花期对棉纤维最终长度的影响22

（二）不同开花期对棉纤维伸长期的影响22

（三）不同开花期对棉纤维伸长速率的影响22

（一）3个供试品种单个胚珠棉纤维干重变化25

二、单个胚珠上的棉纤维干重变化25

第三章　棉纤维次生壁增厚25

一、不同棉种棉纤维次生壁增厚过程25

（二）每毫米长度棉纤维干重的变化26

（三）成熟棉纤维品质测定27

三、不同开花期棉纤维单位长度干重变化27

（一）每粒种子表面的棉纤维数27

（二）不同开花期棉纤维单位长度干重变化28

四、棉纤维发育后期（开花后25天）纤维素的形成过程31

（一）还原性糖含量的动态变化32

（二）纤维素含量的动态变化33

（三）Mg2+,K+-ATP酶活性的动态变化33

（一）棉纤维长度、干重的变化35

五、棉纤维发育过程中还原性糖、纤维素、蛋白质含量及过氧化物酶活性的变化35

（二）棉纤维发育过程中还原性糖含量变化36

（三）棉纤维发育过程中纤维素含量变化和变化率36

（四）蛋白质含量的动态变化37

（五）过氧化物酶活性的动态变化38

第四章 诸因素与棉纤维发育的关系40

一、不同基因型的棉纤维发育特点40

（一）不同栽培种的棉纤维发育特点40

（二）不同品种的棉纤维发育特点43

（一）温度对棉纤维原始细胞分化、突起的作用44

（二）温度对棉纤维伸长的作用44

二、温度与棉纤维发育的关系44

（三）温度对棉纤维次生壁增厚的作用45

（四）有效开花结铃期和最佳结铃期的温度指标和预测48

三、土壤水分与棉纤维发育的关系48

四、有机养料与棉纤维发育的关系49

五、生长调节物质与棉纤维发育的关系50

第五章 彩色棉纤维发育与色素形成52

一、彩色棉纤维细胞的结构特点52

二、彩色棉纤维发育的特点53

（一）棉纤维伸长与次生壁加厚53

（一）棉纤维颜色和色素的测定55

三、彩色棉纤维色素的成分和结构55

（二）彩色棉纤维色素的形成55

（二）彩色棉纤维色素的性质56

下篇 离体培养条件下的棉纤维发育59

第六章　培养纤维与植株纤维的形态、发育比较59

一、形态特征变化59

（一）胚珠衍生细胞60

（二）绒状长细胞60

（三）棉纤维细胞60

二、胚珠培养条件下棉纤维细胞的分化突起60

三、棉纤维的生长发育动态61

（一）两类纤维长度变化和生长速率61

（二）纤维干重变化和纤维干重变化率63

（三）培养纤维的伸长受抑制的原因探讨64

四、两种棉纤维细胞中还原糖和纤维素含量动态变化65

（一）还原糖含量变化65

（二）纤维素含量变化66

五、培养纤维和植株纤维蛋白质含量及过氧化物酶活性的分析比较69

（一）蛋白质含量的动态变化69

（二）过氧化物酶活性的动态变化71

六、棉胚珠向培养基中分泌的蛋白质和过氧化物酶的动态变化73

（一）胚珠分泌蛋白质的变化73

（二）胚珠分泌过氧化物酶的活性动态变化73

（一）花蕾外部形态观察76

一、温度对棉纤维细胞分化突起的效应76

第七章　温度对棉胚珠培养纤维发育的效应76

（二）温度对棉纤维细胞分化突起时间和数目的影响77

（三）温度影响的可逆性试验79

二、温度对培养纤维的效应79

（一）棉纤维伸长的动态变化79

（二）棉纤维干重的动态变化81

（三）胚珠培养基中还原性糖的变化82

（四）棉纤维和胚珠培养基中无机离子含量的变化83

三、温度对棉纤维次生壁增厚的效应84

（一）棉纤维长度变化84

（二）棉纤维干物重变化85

（三）纤维素含量变化86

（四）胚珠培养基中糖的变化87

（五）胚珠培养基中无机离子含量的测定90

四、讨论91

（一）实验方法讨论91

（二）低温对棉纤维次生壁纤维素合成影响机制的讨论91

（三）关于纤维素合成的最低临界温度92

第八章　激素对培养纤维发育的效应93

一、IAA和GA3对离体培养胚珠及纤维的作用93

（一）IAA和GA3对离体受精胚珠及其纤维发育的作用93

（二）IAA和GA3对离体未受精胚珠生长和纤维发育的作用94

二、珠柄细胞培养纤维95

三、棉纤维发育早期酯酶和过氧化物酶的组织化学研究95

（三）IAA和GA3对徐州142光子突变体胚珠不同部位的作用95

四、讨论96

（一）IAA和GA3与纤维发育和胚珠生长的关系96

（二）珠柄细胞培养纤维97

（三）酯酶和过氧化物酶在纤维发育中的作用98

第九章　棉纤维培养体系的筛选及激素、培养胚珠发育状况对棉纤维发育的作用99

一、棉纤维伸长培养体系的筛选99

（一）胚珠发育状态的筛选99

（二）培养基激素配比的筛选100

二、培养纤维和胚珠的发育动态及IAA、GA3在其发育过程中的效应101

（一）培养纤维发育102

（二）胚珠发育110

（三）培养胚珠上愈伤组织的产生和生长112

（一）棉纤维长度114

三、培养纤维与植株纤维发育动态和若干生理生化指标的比较114

（二）棉纤维伸长期蛋白质含量115

（三）棉纤维伸长期过氧化物酶及吲哚乙酸氧化酶的含量116

（四）棉纤维鲜重118

（五）棉纤维干重118

（六）培养胚珠的鲜重和干重119

（七）胚珠和棉纤维中可溶性糖和纤维素含量120

四、讨论121

（一）根据发育形态筛选培养胚珠的必要性121

（二）培养条件下棉纤维细胞发育所需物质吸收与运输体系的重建122

（四）激素对培养纤维发育的效应123

（三）培养胚珠发育、愈伤组织产生对培养纤维发育的作用123

（五）棉纤维细胞伸长与加厚的关系124

（六）培养纤维与植株纤维品质的比较及限制培养纤维发育因素的探讨125

（七）展望126

第十章　棉胚珠继代培养研究127

一、继代培养128

（一）棉胚珠继代培养褐变的发生及影响因素128

（二）褐变发生时珠被解剖结构的变化130

（三）继代培养中褐变的有效防止130

二、继代培养纤维的发育132

（一）糖源和激素在继代培养中对棉纤维次生壁合成的作用132

（二）继代培养纤维和非继代培养纤维及植株纤维发育的比较133

三、离体纤维培养中珠被形态结构的变化138

（一）培养胚珠浸水面物质吸收体系的建立138

（二）培养胚珠气生面的生长、发育139

四、讨论139

（一）关于胚珠继代培养中的褐变问题139

（二）继代培养的必要性及发展前景140

（三）环境对离体胚珠形态、结构变化的作用141

第十一章　棉胚珠继代培养纤维体系及其生理基础143

一、棉胚珠继代培养体系的建立143

（一）供试材料与种植144

（二）研究方法145

（三）结果与分析147

（四）讨论156

（五）棉纤维细胞次生壁增厚程度的评价指标157

（六）棉胚珠继代培养纤维体系的特点和发展前景158

二、棉纤维次生壁增厚过程中蔗糖合酶（SuSy）的作用159

（一）棉纤维中可溶性糖含量的变化160

（二）棉纤维中胼胝质含量的变化161

（三）棉纤维中纤维素含量的变化161

（四）棉纤维中胞质型SuSy活性的变化162

（五）棉纤维中质膜结合型SuSy活性的变化163

（六）棉纤维中总SuSy活性的变化164

（七）讨论165

三、植物生长物质与棉纤维次生壁增厚166

（一）棉纤维发育过程中内源激素含量的变化167

（二）植物生长物质对棉纤维次生壁增厚的影响169

（三）讨论172

四、本章总结172

第十二章　棉纤维单细胞培养的研究174

一、棉愈伤组织的诱导与生长175

（一）下胚轴愈伤组织的诱导与生长175

（二）胚珠愈伤组织的诱导与生长179

（三）下胚轴愈伤组织和胚珠愈伤组织生长的持续性183

二、棉单细胞培养183

（一）棉纤维单细胞培养183

（二）棉单细胞伸长的模式184

（三）棉单细胞伸长的动态185

（四）单细胞培养中的细胞壁187

（五）吲哚乙酸氧化酶、过氧化物酶与细胞伸长的关系187

（六）细胞伸长与细胞壁超微结构的关系188

三、讨论188

（一）有关愈伤组织培养和生长的几个问题188

（二）关于剥层培养190

（三）激素与棉单细胞培养过程中细胞伸长的关系190

（四）细胞伸长与酶及细胞壁超微结构的关系191

（五）棉纤维工厂化生产的展望191

参考文献193

后记204