二節(jié)棉花育種的種質(zhì)資源課件

1、第二節(jié)、棉花育種的種質(zhì)資源2.0 概述2.1 棉屬的分類2.2 棉屬的栽培種及其特征2.3 種質(zhì)資源的利用價(jià)值種質(zhì)資源：也稱遺傳資源，是棉花育種中對(duì)所有可以用來進(jìn)行棉花改良的品種、品系近緣種或野生種的總稱。我國(guó)以往培育的棉花品種，無論系統(tǒng)育種或雜交育種，追溯其系譜來源，不外乎由美國(guó)引進(jìn)的岱字棉、斯字棉、德字棉、福字棉、金字棉等品種。這些棉花品種最早都來自于墨西哥的一個(gè)家系12個(gè)棉株。品種資源的范圍相當(dāng)狹窄，缺乏綜合性狀優(yōu)良、產(chǎn)量高、纖維品質(zhì)好、兼抗枯、黃萎病性能及主要蟲害的理想品種，給新品種的培育帶來一定的局限性。當(dāng)前我國(guó)自育品種突出的缺點(diǎn)是纖維強(qiáng)力較差、細(xì)度偏粗、不抗黃萎病。棉屬野生種，例如

2、瑟伯氏棉、異常棉等都具有纖維強(qiáng)力較好、細(xì)度較細(xì)并兼抗黃萎病等潛力的基因，將野生棉種的優(yōu)良種質(zhì)滲入并轉(zhuǎn)移給栽培品種的基因型，是培育具有突破性品種的有效途徑之一。因而研究棉花育種的種質(zhì)資源顯得十分重要。2.0 概述2.1 棉屬的分類在植物分類學(xué)上，所有野生和栽培的棉種都屬于被子植物的錦葵目（Malvales）、錦葵科（Malvaceae）、棉族（Gossypieae）、棉屬(Gossypium) 。其中除4個(gè)栽培棉種外，其余均是野生種，分布于熱帶和亞熱帶的廣大地區(qū)。棉花是喜溫、喜光作物。 棉屬中包括許多棉種，其中有4個(gè)栽培種：草棉、亞洲棉、陸地棉和海島棉。栽培最廣泛的是陸地棉，其產(chǎn)量約占世界棉花總

3、產(chǎn)量的90%；海島棉約占58%；亞洲棉約占25%；草棉已很少栽培。根據(jù)棉花的形態(tài)學(xué)、細(xì)胞遺傳學(xué)和植物地理學(xué)的研究，一般認(rèn)為棉屬包括51個(gè)種，除4個(gè)栽培種外，其余均為野生種，各棉種的染色體基數(shù)x=13，可概分為二倍體和四倍體兩大類群。棉屬的主要形態(tài)特征：一年生或多年生的木本灌木，葉片全緣或3-9個(gè)裂片；下部多為單軸型的營(yíng)養(yǎng)枝，上部多為假合軸型的果枝；每花有3片苞葉，形成三角苞，苞葉全緣或具鋸齒，有的苞葉很?。换ㄝ喑时瓲?，上緣或平截狀，波狀或尖齒狀；花瓣5瓣，覆瓦狀排列，雄蕊多，在花絲下部聯(lián)合成管狀，花藥單室，子房2-5室；花柱棒狀，柱頭裂片數(shù)和子房室數(shù)相等；果實(shí)為背面開裂的蒴果；成熟種子常在種殼

4、內(nèi)留有胚乳遺跡；細(xì)胞學(xué)特征是2n=26或2n=52（染色體基數(shù)x=13）2.2 棉屬的栽培種及其特征 棉屬有四個(gè)栽培種：草棉（Gossypium herbaceum）亞洲棉（G.arboreum）陸地棉（G.hirsutum）海島棉（G.barbadense）（1）草棉：二倍體栽培棉種之一，染色體組為A1，染色體數(shù)2n=2x=26；原產(chǎn)于非洲南部，是非洲大陸栽培和傳播較早的棉種，又稱非洲棉（African cotton）；有5個(gè)種系（race）；栽培的草棉多為一年生，原始的野生棉祖先仍是多年生；主要優(yōu)良特性：生育期短，極早熟，具有較強(qiáng)的耐高溫、干旱和鹽堿的能力，對(duì)一些病蟲害抗性也較強(qiáng)；缺點(diǎn)：高

5、濕條件下易感染角斑病、枯萎病、黃萎病和根腐??；產(chǎn)量低、纖維品質(zhì)差。（3）陸地棉：四倍體棉種之一，染色體組為(AD)1，染色體數(shù)為2n=4x=52原產(chǎn)于中美洲墨西哥的高地及加勒比海地區(qū)，又稱高原棉（Upland cotton）；世界各植棉國(guó)都從美國(guó)引種陸地棉品種進(jìn)行種植，因此陸地棉又通稱美棉（American cotton）；有7個(gè)野生種系（race）；栽培類型是典型的一年生類型，表現(xiàn)為中性光周期反應(yīng)；主要優(yōu)良特性：枝多葉大，蒸騰系數(shù)大，需水較多；根系發(fā)達(dá)。吸水力強(qiáng)，較能耐旱；抗病、抗蟲、耐旱、耐鹽堿及部分優(yōu)良的纖維和種子品質(zhì)，抗黃萎病與各棉種相比是：陸地棉野生種系海島棉亞洲棉陸地棉產(chǎn)量高、纖維

6、品質(zhì)好，適應(yīng)機(jī)器紡紗和國(guó)際市場(chǎng)的需要。陸地棉野生種系與陸地棉栽培品種雜交正常可育，因此可以直接利用野生棉種資源改良栽培品種的遺傳組成；（4）海島棉：四倍體棉種之一，染色體組為(AD)復(fù)合型，染色體數(shù)為2n=4x=52；原產(chǎn)南美洲、中美洲和加勒比地區(qū)；有許多近緣棉種；生產(chǎn)上種植的有兩個(gè)類型，即埃及型、美國(guó)埃及型（馬棉型）；原始的海島棉均為多年生型，經(jīng)過馴化，才出現(xiàn)一年生類型，即海島棉的海島型（Sea Island cotton），現(xiàn)代栽培的海島棉均由其衍生而來。特征：植株高大、健壯，透光性好；鈴期長(zhǎng)，較晚熟；莖葉光滑或有茸毛，一般棉鈴蟲、金鋼鉆難以產(chǎn)卵附著，可減少受害；生長(zhǎng)期長(zhǎng)，頂芽生長(zhǎng)旺盛，對(duì)

7、土壤和大氣濕度敏感，易徒長(zhǎng)，且易感染角斑病，故多分布在生長(zhǎng)季節(jié)長(zhǎng)，溫度高，雨量少的干旱灌溉棉區(qū)；鈴小、衣分低，皮棉產(chǎn)量低于陸地棉；纖維細(xì)長(zhǎng)、強(qiáng)力高，在栽培棉種中纖維品質(zhì)最好，商業(yè)上又稱長(zhǎng)絨棉。2.3 種質(zhì)資源的利用價(jià)值目前已發(fā)現(xiàn)棉屬有51個(gè)種。其中四個(gè)栽培種分別又劃分為若干個(gè)種系(race)。除栽培品種外，棉花研究人員還對(duì)棉屬野生種及種系的有益性狀及其育種潛力進(jìn)行了鑒定，用于指導(dǎo)育種實(shí)踐。根據(jù)育種需要，棉屬野生種的育種潛力可分為以下若干方面：1、提高豐產(chǎn)性提高結(jié)鈴性: 陸地棉半野生種系、瑟伯氏棉；提高鈴重：雷蒙德氏棉、亞洲棉的長(zhǎng)果棉種系，異常棉；增加衣分：澳洲棉、亞洲棉的長(zhǎng)果棉種系和孟加拉棉種

8、系2、改良纖維品質(zhì)提高纖維長(zhǎng)度：異常棉、雷蒙德氏棉、司篤克氏棉、亞雷西亞棉、亞洲棉的長(zhǎng)果棉和中棉種系等。提高纖維強(qiáng)度：異常棉、瑟伯氏棉、雷蒙德氏棉、斯托提棉、辣根棉、司篤克氏棉、亞雷西亞棉、旱地棉、哈克尼西棉、毛棉、亞洲棉的緬甸棉種系、陸地棉的尖斑棉種系等；改良纖維細(xì)度：異常棉、瑟伯氏棉、雷蒙德氏棉、毛棉、亞洲棉的緬甸棉和中棉種系、陸地棉的尖斑棉種系和達(dá)爾文氏棉等；3、提高抗病性抗黃萎病：異常棉、斯托提棉、澳洲棉、瑟伯氏棉、三裂棉、旱地棉、比克氏棉、索馬里棉、雷蒙德氏棉、黃褐棉、哈克尼西棉、陸地棉和草棉的部分種系等；抗枯萎病：瑟伯氏棉、三裂棉、旱地棉、裂片棉、擬似棉、克勞茨基棉、比克氏棉、澳洲棉、草棉的部分種系等。 4、提高抗蟲性抗棉鈴蟲：索馬里棉、異常棉、瑟伯氏棉、辣根棉和雷蒙德氏棉等；抗棉蚜：戴維遜氏棉、司篤克氏棉和比克氏棉等；抗棉紅蜘蛛：海島棉、比克氏棉、司篤克氏棉、戴維遜氏棉、異常棉、裂片棉和澳洲棉等。 5、提高抗逆性抗干旱：澳洲棉、辣根棉、戴維遜氏棉、哈克尼西棉、旱地棉、雷蒙德氏棉、司篤克氏棉、毛棉、達(dá)爾文氏棉和陸地棉的尖斑棉種系等；耐低溫：斯托提棉和瑟伯氏棉等；耐鹽漬化：戴維遜氏