1、第四節、棉花育種第四節、棉花育種主要內容主要內容:4.1 產量育種產量育種4.2 棉花品質育種棉花品質育種4.3 低酚棉育種低酚棉育種4.4 短季棉育種短季棉育種4.5 棉花枯、黃萎病抗病育種棉花枯、黃萎病抗病育種4.6 抗蟲育種抗蟲育種4.7 高新技術育種高新技術育種 4.2 棉花品質育種棉花品質育種4.2.0 概述概述4.2.1 纖維品質性狀纖維品質性狀 4.2.2 纖維品質的現狀與改良纖維品質的現狀與改良 4.2.3 纖維品質的育種技術纖維品質的育種技術 4.2.0 概述概述 棉花纖維是重要的紡織原料，它的品質棉花纖維是重要的紡織原料，它的品質(長度、細度、強度等長度、細度、強度等)直接

2、和棉紗的品質有關。直接和棉紗的品質有關。 如何提高棉纖維的品質，尤其是纖維強度，并能克服產量和如何提高棉纖維的品質，尤其是纖維強度，并能克服產量和品質間的矛盾，使高品質的品種仍能維持一定的產量水平，品質間的矛盾，使高品質的品種仍能維持一定的產量水平，是棉花育種上一個亟待解決的問題。是棉花育種上一個亟待解決的問題。 4.2.1 纖維品質性狀纖維品質性狀 在棉花育種上與纖維品質有關的主要性狀：在棉花育種上與纖維品質有關的主要性狀： 纖維長度纖維長度、強度強度和和細度細度。 4.2.1.1 纖維長度纖維長度種間差異：種間差異：海島棉的纖維最長，一般在海島棉的纖維最長，一般在3450mm；陸地棉纖維其

3、次，陸地棉纖維其次，25-33mm；中棉及草棉纖維最短，中棉及草棉纖維最短，15-25mm。 同一棉種內，纖維長度因不同品種而異，同一棉種內，纖維長度因不同品種而異，纖維長度主要是由棉種和品種的遺傳性所決定的，纖維長度主要是由棉種和品種的遺傳性所決定的，環境條件的影響也可引起纖維長度產生一定程度的變異。環境條件的影響也可引起纖維長度產生一定程度的變異。 纖維的形成：纖維的形成：在所有影響纖維長度的環境因素中，要以在所有影響纖維長度的環境因素中，要以纖維發育初期水分纖維發育初期水分的影響最為明顯。的影響最為明顯。棉花開花受精以后，纖維開始進行緩慢地生長，開花后棉花開花受精以后，纖維開始進行緩慢地

4、生長，開花后15d左右，生長速率左右，生長速率最大，纖維整個成熟期的前半最大，纖維整個成熟期的前半(大約開花后大約開花后25d左右左右)纖維細胞生長達到全長，纖維細胞生長達到全長，在這一時期如果加以適量的灌溉，或者土壤條件比較濕潤，纖維細胞能得到在這一時期如果加以適量的灌溉，或者土壤條件比較濕潤，纖維細胞能得到充足的水分供應，對纖維細胞的發育可以產生最好的效果。充足的水分供應，對纖維細胞的發育可以產生最好的效果。 同籽差、異籽差、異鈴差同籽差、異籽差、異鈴差同籽差：同一粒棉籽，近尖端同籽差：同一粒棉籽，近尖端(珠孔珠孔)部分的纖維比基部部分的纖維比基部(合點合點)的常常要短些，的常常要短些，

5、兩者間的差異可達兩者間的差異可達6mm左右。左右。 異籽差：同一棉囊的不同棉籽間纖維長度的差異可達異籽差：同一棉囊的不同棉籽間纖維長度的差異可達5mm左右，左右，異鈴差：同一棉株上兩個相當靠近的棉鈴，纖維長度的差異可達異鈴差：同一棉株上兩個相當靠近的棉鈴，纖維長度的差異可達10mm左右。左右。 在育種試驗上測定纖維長度時，應該注意取樣的代表性，所有考種的材料一律采在育種試驗上測定纖維長度時，應該注意取樣的代表性，所有考種的材料一律采用同級部位的棉籽，盡可能減少由于株內變異所引起的誤差。用同級部位的棉籽，盡可能減少由于株內變異所引起的誤差。 4.2.1.2 纖維強度纖維強度單根纖維的強度和棉紗強

6、度的關系最密切。單根纖維的強度和棉紗強度的關系最密切。 纖維強度主要決定于纖維強度主要決定于纖維細胞壁的斷面積纖維細胞壁的斷面積，而胞壁的斷，而胞壁的斷面積和面積和纖維細胞的直徑纖維細胞的直徑及及胞壁的厚度胞壁的厚度成比例。成比例。 纖維強度和纖維在種子上著生的部位有關，近合點端纖纖維強度和纖維在種子上著生的部位有關，近合點端纖維的強度比近尖端纖維的強度要弱一些。維的強度比近尖端纖維的強度要弱一些。纖維強度和纖維長度也有一定關系纖維強度和纖維長度也有一定關系(用皮棉分析器將樣本用皮棉分析器將樣本分為不同長度的等級，隨著長度等級的遞增，纖維強度分為不同長度的等級，隨著長度等級的遞增，纖維強度相應

7、地遞減相應地遞減)。 因此，新品種的選育，必須密切注意這因此，新品種的選育，必須密切注意這兩項纖維性狀的相互關系。兩項纖維性狀的相互關系。4.2.1.3 纖維細度纖維細度棉花纖維的細度是遺傳性狀（粗纖維對細纖維是顯性）。棉花纖維的細度是遺傳性狀（粗纖維對細纖維是顯性）。 細度在某種程度上由細度在某種程度上由纖維細胞的直徑纖維細胞的直徑所決定，而更重要的是和所決定，而更重要的是和胞壁厚度胞壁厚度有關。有關。直徑小而胞壁正常加厚的纖維品質比由于胞壁加厚不充分而細的纖直徑小而胞壁正常加厚的纖維品質比由于胞壁加厚不充分而細的纖維品質要好得多，所以，一般所謂好的細纖維總意味著細軟而發育維品質要好得多，所

8、以，一般所謂好的細纖維總意味著細軟而發育完善、強度好的纖維。完善、強度好的纖維。 纖維細胞的直徑主要由遺傳因子所決定，不同栽培棉種之間，可以有很纖維細胞的直徑主要由遺傳因子所決定，不同栽培棉種之間，可以有很大的差異。大的差異。海島棉纖維細胞的直徑最小，大約海島棉纖維細胞的直徑最小，大約15m，中棉的最大，達中棉的最大，達27m；陸地棉的纖維細度介乎兩者之間。陸地棉的纖維細度介乎兩者之間。同一棉種的不同品種間，也可以有一定程度的差異。同一棉種的不同品種間，也可以有一定程度的差異。 纖維細胞壁的厚度，在較大程度上受氣候及其他生長條件的影響。纖維細胞壁的厚度，在較大程度上受氣候及其他生長條件的影響。

9、 4.2.2 纖維品質的現狀與改良纖維品質的現狀與改良 4.2.2.1 現狀（存在的問題）現狀（存在的問題）1纖維的斷裂長度低、成熟度低；纖維的斷裂長度低、成熟度低；斷裂長度是纖維細度與強度的綜合指標。斷裂長度是纖維細度與強度的綜合指標。 2纖維品質類型結構不合理纖維品質類型結構不合理 。4.2.2.2 改良改良世界棉纖維品質育種是先從世界棉纖維品質育種是先從改進改進纖維長度纖維長度開始的，開始的，20世紀，棉花品質還世紀，棉花品質還是主要與是主要與 長纖維相聯系。長纖維相聯系。 遺傳上纖維長度和皮棉產量之間往往表現為明顯的負相關。遺傳上纖維長度和皮棉產量之間往往表現為明顯的負相關。 上個世紀

10、上個世紀80年代以來，棉纖維品質育種的重點是放在提高棉年代以來，棉纖維品質育種的重點是放在提高棉纖維的強度纖維的強度上。上。 對棉纖維品質育種，僅把目標放在纖維強度的改進上，是不全面的。必對棉纖維品質育種，僅把目標放在纖維強度的改進上，是不全面的。必須全面考慮纖維品質，并且把它同皮棉產量、抗須全面考慮纖維品質，并且把它同皮棉產量、抗(耐耐)枯、黃萎病性等幾項枯、黃萎病性等幾項基礎育種目標結合起來，做到同步改進，選育棉花綜合品種。這實際上基礎育種目標結合起來，做到同步改進，選育棉花綜合品種。這實際上涉及到對優質棉的認識問題。涉及到對優質棉的認識問題。優質棉：優質棉：汪若海汪若海(1987)綜合多

11、方面意見，對如何正確理解優質棉概念提出如下考慮。綜合多方面意見，對如何正確理解優質棉概念提出如下考慮。優質棉并不是指只有某一項纖維品質突出，而是指配套的綜合品質性狀良好優質棉并不是指只有某一項纖維品質突出，而是指配套的綜合品質性狀良好 ；優質棉不能只是一個統一的規格；優質棉不能只是一個統一的規格；優質棉并非只要纖維品質優良，而必須兼顧其他各項經濟性狀。優質棉并非只要纖維品質優良，而必須兼顧其他各項經濟性狀。除優良的纖維品質外，還要有較好的豐產性、早熟性和適應性，有的地方除優良的纖維品質外，還要有較好的豐產性、早熟性和適應性，有的地方必須有抗病性，這樣才能適應農業生產的要求。必須有抗病性，這樣才

12、能適應農業生產的要求。從事棉花育種工作，應該將纖維品質、產量和抗病等性狀結合起來考慮，從事棉花育種工作，應該將纖維品質、產量和抗病等性狀結合起來考慮，要注意這些經濟性狀間的負聯系。也要注意要求上的差別，例如，對纖維要注意這些經濟性狀間的負聯系。也要注意要求上的差別，例如，對纖維品質要求不同，對產量等要求也有所差別，盡可能達到經濟性狀間的綜合品質要求不同，對產量等要求也有所差別，盡可能達到經濟性狀間的綜合平衡。平衡。 4.2.3 纖維品質的育種技術纖維品質的育種技術 1、系統選擇、系統選擇 棉花是常異交作物，天然雜交率一般有棉花是常異交作物，天然雜交率一般有510，在傳粉昆蟲多的地區和棉花生長后

13、期雜交率可達在傳粉昆蟲多的地區和棉花生長后期雜交率可達50。天然雜交后代發生分離重組，產生各種變異類型，從中選天然雜交后代發生分離重組，產生各種變異類型，從中選優育成優質豐產抗病品種。優育成優質豐產抗病品種。 2、陸地棉品種間雜交選擇、陸地棉品種間雜交選擇(1)選好親本是優質育種成敗的關鍵：選好親本是優質育種成敗的關鍵： 雜交的兩個親本必須是綜合性狀都較好，缺點較少而缺點可以互相彌補的品種。雜交的兩個親本必須是綜合性狀都較好，缺點較少而缺點可以互相彌補的品種。選用不同的生態類型作雜交兩親本。選用不同的生態類型作雜交兩親本。親本性狀的配合力要高。親本性狀的配合力要高。 (2)雜交后代處理：雜交后

14、代處理：一般有系譜法和混合法。一般有系譜法和混合法。 (3)雜交方法：雜交方法： 單交：單交：6078（鄂棉（鄂棉11號號 愛字棉愛字棉 ）三交：中三交：中521 (徐州徐州209910依依)F1陜陜401) 多親本復合雜交：多親本復合雜交： 553 (中中7岱岱16) (徐州徐州142山農山農250) 邢臺邢臺6871 3、回交育種、回交育種 纖維強度受環境影響小，遺傳力高，通過回交可較快地轉入高纖維強度受環境影響小，遺傳力高，通過回交可較快地轉入高強特性。強特性。 用本地豐產品種作回交親本；高強纖維品種作非回交親本用本地豐產品種作回交親本；高強纖維品種作非回交親本雜交，每輪回交都選擇纖維強

15、度高的單株進行，使控制強雜交，每輪回交都選擇纖維強度高的單株進行，使控制強度的基因，通過選擇保留下來，育成豐產而纖維強度高的度的基因，通過選擇保留下來，育成豐產而纖維強度高的品種。品種。 關于回交次數，一般認為關于回交次數，一般認為23次即可。次即可。 纖維品質性狀都是受多基因控制，因此要提高強力的回交，每纖維品質性狀都是受多基因控制，因此要提高強力的回交，每次選百株左右作回交。次選百株左右作回交。4、用修飾回交和互交法打破不利遺傳連鎖、用修飾回交和互交法打破不利遺傳連鎖 皮棉產量與纖維品質性狀存在負相關，是基因連鎖原因。皮棉產量與纖維品質性狀存在負相關，是基因連鎖原因。纖維強度和纖維細度也表

16、現有負相關。纖維強度和纖維細度也表現有負相關。要選育豐產、優質，或強度、細度都高的新品種，就要打要選育豐產、優質，或強度、細度都高的新品種，就要打破它們的連鎖。打破連鎖的方法有：修飾回交和互交等。破它們的連鎖。打破連鎖的方法有：修飾回交和互交等。 (1)修飾回交：修飾回交： (2)姐妹系間互交或株間互交：姐妹系間互交或株間互交： 5、棉花種間和半野生類型間雜交育種、棉花種間和半野生類型間雜交育種 隨著遺傳科學技術的發展，現代棉花優質抗性育種已由品種雜隨著遺傳科學技術的發展，現代棉花優質抗性育種已由品種雜交選擇擴大到交選擇擴大到種間雜交種間雜交。 陸地棉和海島棉雜交，互相漸滲某些有益基因，能擴大各自的遺傳變異范圍，陸地棉和海島棉雜交，互相漸滲某些有益基因，能擴大各自的遺傳變異范圍，通過選擇育成突出的新品種。特別是利用海島棉的優質種性來提高陸地棉的纖維通過選擇育成突出的新品種。特別是利用海島棉的優質種性來提高陸地棉的纖維品質是很有效的。利用陸地棉的早熟性提高海島棉的熟性也是有效的。品質是很有效的。利用陸地棉的早熟性提高海島棉的熟性也是有效的。 利用基因漸滲現象，豐富了栽培棉種的遺傳變異性，并已取得利用基因漸滲現象，豐富了栽培棉種的遺傳變異性，并已取得一些成果一些成果.（美國）利用野生種瑟伯氏棉與亞洲棉和陸地棉雜交，育成了愛字棉（美國