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在有花植物中，植物由无性生长向有性生长的转变是其整个生命周期中关键性的发育转变，花芽分化的起始（茎尖生长锥由营养分生组织转变成生殖分生组织）作为这一关键性发育转变的开端，由于一直以来缺少可比较的相对准确的性状指标，花芽分化起始期是发育学中的“黑匣子”。关于棉花开花时间和花芽分化起始的认识目前仅停留在棉株形态的变化，缺少该发育过程的细胞生物学证据。
本研究通过分析100个不同熟性的棉花品种田间生育期和开花时间与第一果枝节位之间的相关性，明确了第一果枝节位与开花时间和生育期之间的关系。通过制作10个不同熟性棉花品种在第一至六片真叶期，共六个时期棉苗茎尖的石蜡切片，对比观察了棉花不同熟性的品种在花芽分化起始期顶端分生组织的细胞组织结构变化，并通过检测开花调控关键基因在幼苗期的转录水平变化，对比了开花调控关键基因在不同熟性棉花品种幼苗期的表达变化趋势差异，综合分析判断棉花花芽分化的起始时间及其标志性状，结合田间不同熟性棉花品种生育期、开花时间与第一果枝节位之间相关性的统计学分析结果，完善了棉花开花时间的细胞形态学、分子水平及田间统计学证据。本研究获得的主要结果如下:
1.分析共100个不同熟性的棉花品种在江苏盐城、沧州青县、湖北荆州和河南安阳四个种植地点，2014年和2015年两个年份的生育期、开花时间与第一果枝节位之间的相关性，分析结果显示开花时间与第一果枝节位两者相关指数R2=0.63，表明棉花第一果枝节位与开花时间两个性状之间呈显著的正相关，即第一果枝节位越少开花越早;第一果枝节位与生育期之间的相关指数R2=0.38，也呈现出显著的正相关性，但比开花时间与第一果枝节位的相关性弱。
2.检测田间种植的8个早熟和8个晚熟共16个棉花品种中开花时间整合子GhSOC1和GhFT在幼苗期的表达趋势。结果显示GhSOC1和GhFT基因在早熟品种中在第三片真叶萌发后表达量开始升高，而部分晚熟品种在第五片真叶展开时这两个开花调控的关键基因表达才开始升高，导致在第3次和第4次取样时GhSOC1和GhFT在早熟品种中的表达显著高于晚熟品种，表明早熟品种花芽分化的起始明显早于晚熟品种，花芽分化起始的时间决定了棉花开花早晚。
3.制作5个早熟和5个晚熟共10个棉花品种在第一至六片真叶期的茎尖石蜡切片共180张（每个品种的每个叶龄期均设3个重复），观察茎尖分生组织纵截面的细胞组织结构变化，发现早熟品种在第三片真叶期便发生了花芽分化的起始（茎尖顶端分生组织生长锥向外突起，茎尖由平滑直线转变成曲线），而晚熟品种分别在第四、五片真叶期才发生。
以上结果综合分析表明，棉花花芽分化的起始发生在幼苗期，决定着生殖生长的起始，这一关键发育过程可根据叶龄预测;第一果枝节位可作为评价棉花开花时间的重要标准。本研究填补了棉花花芽分化起始过程的细胞生物学证据的空白;结合田间不同熟性棉花品种生育期、开花时间与第一果枝节位之间相关性的统计学分析结果，本研究为以第一果枝节位评价棉花早熟性的可靠性提供了细胞、分子及统计学依据，为深入开展棉花熟性分子研究提供了重要的理论依据。
本研究通过分析100个不同熟性的棉花品种田间生育期和开花时间与第一果枝节位之间的相关性，明确了第一果枝节位与开花时间和生育期之间的关系。通过制作10个不同熟性棉花品种在第一至六片真叶期，共六个时期棉苗茎尖的石蜡切片，对比观察了棉花不同熟性的品种在花芽分化起始期顶端分生组织的细胞组织结构变化，并通过检测开花调控关键基因在幼苗期的转录水平变化，对比了开花调控关键基因在不同熟性棉花品种幼苗期的表达变化趋势差异，综合分析判断棉花花芽分化的起始时间及其标志性状，结合田间不同熟性棉花品种生育期、开花时间与第一果枝节位之间相关性的统计学分析结果，完善了棉花开花时间的细胞形态学、分子水平及田间统计学证据。本研究获得的主要结果如下:
1.分析共100个不同熟性的棉花品种在江苏盐城、沧州青县、湖北荆州和河南安阳四个种植地点，2014年和2015年两个年份的生育期、开花时间与第一果枝节位之间的相关性，分析结果显示开花时间与第一果枝节位两者相关指数R2=0.63，表明棉花第一果枝节位与开花时间两个性状之间呈显著的正相关，即第一果枝节位越少开花越早;第一果枝节位与生育期之间的相关指数R2=0.38，也呈现出显著的正相关性，但比开花时间与第一果枝节位的相关性弱。
2.检测田间种植的8个早熟和8个晚熟共16个棉花品种中开花时间整合子GhSOC1和GhFT在幼苗期的表达趋势。结果显示GhSOC1和GhFT基因在早熟品种中在第三片真叶萌发后表达量开始升高，而部分晚熟品种在第五片真叶展开时这两个开花调控的关键基因表达才开始升高，导致在第3次和第4次取样时GhSOC1和GhFT在早熟品种中的表达显著高于晚熟品种，表明早熟品种花芽分化的起始明显早于晚熟品种，花芽分化起始的时间决定了棉花开花早晚。
3.制作5个早熟和5个晚熟共10个棉花品种在第一至六片真叶期的茎尖石蜡切片共180张（每个品种的每个叶龄期均设3个重复），观察茎尖分生组织纵截面的细胞组织结构变化，发现早熟品种在第三片真叶期便发生了花芽分化的起始（茎尖顶端分生组织生长锥向外突起，茎尖由平滑直线转变成曲线），而晚熟品种分别在第四、五片真叶期才发生。
以上结果综合分析表明，棉花花芽分化的起始发生在幼苗期，决定着生殖生长的起始，这一关键发育过程可根据叶龄预测;第一果枝节位可作为评价棉花开花时间的重要标准。本研究填补了棉花花芽分化起始过程的细胞生物学证据的空白;结合田间不同熟性棉花品种生育期、开花时间与第一果枝节位之间相关性的统计学分析结果，本研究为以第一果枝节位评价棉花早熟性的可靠性提供了细胞、分子及统计学依据，为深入开展棉花熟性分子研究提供了重要的理论依据。