棉花是世界上最主要的经济作物。在棉花生长发育的不同生育期，常遭受多种逆境因子的影响，其中以干旱的影响最大，造成的损失最重，干旱已成为限制棉花生产的主要障碍因素。而建立有效资源抗旱性鉴定方法，选育耐旱性强的棉花品种是降低干旱危害的有效手段。
农作物的抗旱性是一个复杂的数量性状。棉花的抗旱性不但直接与抗旱性状相关，而且还受生育期和干旱水平等因素的影响。多年来，棉花抗旱性研究主要集中在农艺性状和生理特性上。研究者认为，幼苗期干旱时，棉苗株高降低，有效果枝数和结铃数减少，叶片含水量下降，SOD活性下降或升高，脯氨酸与MDA含量升高，纤维品质普遍下降，但轻度干旱胁迫会使棉花单铃质量和纤维比强增加。花铃期受旱时，棉株有效生物量积累减少，生长发育增长缓慢，抗氧化酶系统和渗透调节物质明显变化，严重时棉花植株生长发育停止。
光合作用是作物的物质积累和能量转化过程，农事活动和环境因子都能影响光合作用。叶绿素荧光特性作为光合作用的微观探针，常用于作物逆境生理状况的预测评价。干旱对棉花光合作用和叶绿素荧光特性的影响已有大量报道。吴文超等发现，干旱时棉本研究在前期棉花不同生育期抗旱性鉴定评价的基础上，以苗期筛选的2类基因型4个棉花品种为研究对象，在大田条件下分析不同基因型棉花對不同干旱胁迫的叶绿素荧光和光合特性响应，期望总结出幼苗期棉花耐旱性叶绿素荧光和光合特性辅助鉴定方法，为棉花抗旱资源筛选和品种选育提供理论依据。
1材料与方法
1.1材料
根据课题组不同生育期棉花抗旱性资源鉴定的结果，选用2类不同耐旱基因型的棉花材料，其中新陆早31号和297-5的为耐旱型，益农2号和新陆早13号为干旱敏感型。棉花种子均由新疆生产建设兵团绿洲生态农业重点实验室棉花育种室保存和提供。
3讨论
棉花是纺织原材料和重要的战略物资。中国耕地中有15%的盐碱地或待开垦成植棉区，加之受粮棉争水、有效水资源日益减少等因素影响，干旱已成为棉花生产的最主要逆境因子。棉花全生育期都需要适宜的水资源灌溉，但不同生育期棉花抗旱机制不同，需要的最佳灌水量不一样。生育后期是棉花生殖生长和产量积累的主要阶段，也是主要需水期和水分关键生育期，因此，生育后期棉花的抗旱性得到了较多的研究。幼苗期是棉花生长发育的早期，是营养器官建成和发育的主要时期，由于此时棉花的形态结构还没有完全建成，容易受到外界逆境的影响，因此对棉花幼苗的抗逆性也是人们关注的热点，但前人研究多局限在室内模拟条件下，影响了研究结果的大田适用性。本试验在大田条件下对棉花幼苗进行干旱胁迫处理，研究结果可以更好地应用于大田生产。
选用抗旱品种是提高水资源利用效率，抵御干旱逆境的最经济有效方式。系统研究棉花对干旱胁迫的响应，建立棉花抗旱鉴定方法是棉花抗旱品种选育的主要研究内容。水分胁迫会影响棉花的生长发育、产量形成及纤维品质，引起棉花的主要抗氧化酶、渗透调节物质等生理指标变化。但由于作物对逆境的响应是对胁迫强度和时间的综合反应，不同胁迫水平下棉花的抗旱机制也可能不相一致。有研究者指出，相比于正常灌溉，棉花相关指标因子的降低是中度或重度干旱胁迫的结果，适宜的轻度胁迫反而能引起棉花增产。光合作用是作物物质积累和能量循环的直接体现，叶绿素荧光特性是光合作用的微观表现，且叶绿素荧光技术在探测植物逆境响应上具有灵敏优势，因此本试验设计了高、中、低3种干旱处理强度和短、中、长期3种干旱处理时间，较全面地研究了大田条件下棉花幼苗光合作用和叶绿素荧光特性对水分胁迫的响应。研究结果表明：在轻度胁迫下，棉苗主要光合指标和叶绿素荧光参数都会随着干旱时间的延长而上升，说明轻度干旱胁迫会促进棉苗的物质积累和光能转化，这与轻度胁迫能引起棉花增产的普遍结论相符;中度胁迫下棉苗光合作用和叶绿素荧光指标的变化趋势与轻度胁迫相似，只是上升幅度减少，这与吴文超等、罗宏海等的研究结果相反，推测原因可能是由不同生育期光合机制的差异引起的：而长时间重度胁迫时，棉苗的主要光合参数和ΦPSII、qp、qN均明显下降，说明干旱引起棉苗光合性能下降是中长期重度胁迫的结果。