棉花品质育种

1、第四节、棉花育种第四节、棉花育种主要内容主要内容:4.1 产量育种产量育种4.2 棉花品质育种棉花品质育种4.3 低酚棉育种低酚棉育种4.4 短季棉育种短季棉育种4.5 棉花枯、黄萎病抗病育种棉花枯、黄萎病抗病育种4.6 抗虫育种抗虫育种4.7 高新技术育种高新技术育种 4.2 棉花品质育种棉花品质育种4.2.0 概述概述4.2.1 纤维品质性状纤维品质性状 4.2.2 纤维品质的现状与改良纤维品质的现状与改良 4.2.3 纤维品质的育种技术纤维品质的育种技术 4.2.0 概述概述 棉花纤维是重要的纺织原料，它的品质棉花纤维是重要的纺织原料，它的品质(长度、细度、强度等长度、细度、强度等)直接

2、和棉纱的品质有关。直接和棉纱的品质有关。 如何提高棉纤维的品质，尤其是纤维强度，并能克服产量和如何提高棉纤维的品质，尤其是纤维强度，并能克服产量和品质间的矛盾，使高品质的品种仍能维持一定的产量水平，品质间的矛盾，使高品质的品种仍能维持一定的产量水平，是棉花育种上一个亟待解决的问题。是棉花育种上一个亟待解决的问题。 4.2.1 纤维品质性状纤维品质性状 在棉花育种上与纤维品质有关的主要性状：在棉花育种上与纤维品质有关的主要性状： 纤维长度纤维长度、强度强度和和细度细度。 4.2.1.1 纤维长度纤维长度种间差异：种间差异：海岛棉的纤维最长，一般在海岛棉的纤维最长，一般在3450mm；陆地棉纤维其

3、次，陆地棉纤维其次，25-33mm；中棉及草棉纤维最短，中棉及草棉纤维最短，15-25mm。 同一棉种内，纤维长度因不同品种而异，同一棉种内，纤维长度因不同品种而异，纤维长度主要是由棉种和品种的遗传性所决定的，纤维长度主要是由棉种和品种的遗传性所决定的，环境条件的影响也可引起纤维长度产生一定程度的变异。环境条件的影响也可引起纤维长度产生一定程度的变异。 纤维的形成：纤维的形成：在所有影响纤维长度的环境因素中，要以在所有影响纤维长度的环境因素中，要以纤维发育初期水分纤维发育初期水分的影响最为明显。的影响最为明显。棉花开花受精以后，纤维开始进行缓慢地生长，开花后棉花开花受精以后，纤维开始进行缓慢地

4、生长，开花后15d左右，生长速率左右，生长速率最大，纤维整个成熟期的前半最大，纤维整个成熟期的前半(大约开花后大约开花后25d左右左右)纤维细胞生长达到全长，纤维细胞生长达到全长，在这一时期如果加以适量的灌溉，或者土壤条件比较湿润，纤维细胞能得到在这一时期如果加以适量的灌溉，或者土壤条件比较湿润，纤维细胞能得到充足的水分供应，对纤维细胞的发育可以产生最好的效果。充足的水分供应，对纤维细胞的发育可以产生最好的效果。 同籽差、异籽差、异铃差同籽差、异籽差、异铃差同籽差：同一粒棉籽，近尖端同籽差：同一粒棉籽，近尖端(珠孔珠孔)部分的纤维比基部部分的纤维比基部(合点合点)的常常要短些，的常常要短些，

5、两者间的差异可达两者间的差异可达6mm左右。左右。 异籽差：同一棉囊的不同棉籽间纤维长度的差异可达异籽差：同一棉囊的不同棉籽间纤维长度的差异可达5mm左右，左右，异铃差：同一棉株上两个相当靠近的棉铃，纤维长度的差异可达异铃差：同一棉株上两个相当靠近的棉铃，纤维长度的差异可达10mm左右。左右。 在育种试验上测定纤维长度时，应该注意取样的代表性，所有考种的材料一律采在育种试验上测定纤维长度时，应该注意取样的代表性，所有考种的材料一律采用同级部位的棉籽，尽可能减少由于株内变异所引起的误差。用同级部位的棉籽，尽可能减少由于株内变异所引起的误差。 4.2.1.2 纤维强度纤维强度单根纤维的强度和棉纱强

6、度的关系最密切。单根纤维的强度和棉纱强度的关系最密切。 纤维强度主要决定于纤维强度主要决定于纤维细胞壁的断面积纤维细胞壁的断面积，而胞壁的断，而胞壁的断面积和面积和纤维细胞的直径纤维细胞的直径及及胞壁的厚度胞壁的厚度成比例。成比例。 纤维强度和纤维在种子上着生的部位有关，近合点端纤纤维强度和纤维在种子上着生的部位有关，近合点端纤维的强度比近尖端纤维的强度要弱一些。维的强度比近尖端纤维的强度要弱一些。纤维强度和纤维长度也有一定关系纤维强度和纤维长度也有一定关系(用皮棉分析器将样本用皮棉分析器将样本分为不同长度的等级，随着长度等级的递增，纤维强度分为不同长度的等级，随着长度等级的递增，纤维强度相应

7、地递减相应地递减)。 因此，新品种的选育，必须密切注意这因此，新品种的选育，必须密切注意这两项纤维性状的相互关系。两项纤维性状的相互关系。4.2.1.3 纤维细度纤维细度棉花纤维的细度是遗传性状（粗纤维对细纤维是显性）。棉花纤维的细度是遗传性状（粗纤维对细纤维是显性）。 细度在某种程度上由细度在某种程度上由纤维细胞的直径纤维细胞的直径所决定，而更重要的是和所决定，而更重要的是和胞壁厚度胞壁厚度有关。有关。直径小而胞壁正常加厚的纤维品质比由于胞壁加厚不充分而细的纤直径小而胞壁正常加厚的纤维品质比由于胞壁加厚不充分而细的纤维品质要好得多，所以，一般所谓好的细纤维总意味着细软而发育维品质要好得多，所

8、以，一般所谓好的细纤维总意味着细软而发育完善、强度好的纤维。完善、强度好的纤维。 纤维细胞的直径主要由遗传因子所决定，不同栽培棉种之间，可以有很纤维细胞的直径主要由遗传因子所决定，不同栽培棉种之间，可以有很大的差异。大的差异。海岛棉纤维细胞的直径最小，大约海岛棉纤维细胞的直径最小，大约15m，中棉的最大，达中棉的最大，达27m；陆地棉的纤维细度介乎两者之间。陆地棉的纤维细度介乎两者之间。同一棉种的不同品种间，也可以有一定程度的差异。同一棉种的不同品种间，也可以有一定程度的差异。 纤维细胞壁的厚度，在较大程度上受气候及其他生长条件的影响。纤维细胞壁的厚度，在较大程度上受气候及其他生长条件的影响。

9、 4.2.2 纤维品质的现状与改良纤维品质的现状与改良 4.2.2.1 现状（存在的问题）现状（存在的问题）1纤维的断裂长度低、成熟度低；纤维的断裂长度低、成熟度低；断裂长度是纤维细度与强度的综合指标。断裂长度是纤维细度与强度的综合指标。 2纤维品质类型结构不合理纤维品质类型结构不合理 。4.2.2.2 改良改良世界棉纤维品质育种是先从世界棉纤维品质育种是先从改进改进纤维长度纤维长度开始的，开始的，20世纪，棉花品质还世纪，棉花品质还是主要与是主要与 长纤维相联系。长纤维相联系。 遗传上纤维长度和皮棉产量之间往往表现为明显的负相关。遗传上纤维长度和皮棉产量之间往往表现为明显的负相关。 上个世纪

10、上个世纪80年代以来，棉纤维品质育种的重点是放在提高棉年代以来，棉纤维品质育种的重点是放在提高棉纤维的强度纤维的强度上。上。 对棉纤维品质育种，仅把目标放在纤维强度的改进上，是不全面的。必对棉纤维品质育种，仅把目标放在纤维强度的改进上，是不全面的。必须全面考虑纤维品质，并且把它同皮棉产量、抗须全面考虑纤维品质，并且把它同皮棉产量、抗(耐耐)枯、黄萎病性等几项枯、黄萎病性等几项基础育种目标结合起来，做到同步改进，选育棉花综合品种。这实际上基础育种目标结合起来，做到同步改进，选育棉花综合品种。这实际上涉及到对优质棉的认识问题。涉及到对优质棉的认识问题。优质棉：优质棉：汪若海汪若海(1987)综合多

11、方面意见，对如何正确理解优质棉概念提出如下考虑。综合多方面意见，对如何正确理解优质棉概念提出如下考虑。优质棉并不是指只有某一项纤维品质突出，而是指配套的综合品质性状良好优质棉并不是指只有某一项纤维品质突出，而是指配套的综合品质性状良好 ；优质棉不能只是一个统一的规格；优质棉不能只是一个统一的规格；优质棉并非只要纤维品质优良，而必须兼顾其他各项经济性状。优质棉并非只要纤维品质优良，而必须兼顾其他各项经济性状。除优良的纤维品质外，还要有较好的丰产性、早熟性和适应性，有的地方除优良的纤维品质外，还要有较好的丰产性、早熟性和适应性，有的地方必须有抗病性，这样才能适应农业生产的要求。必须有抗病性，这样才

12、能适应农业生产的要求。从事棉花育种工作，应该将纤维品质、产量和抗病等性状结合起来考虑，从事棉花育种工作，应该将纤维品质、产量和抗病等性状结合起来考虑，要注意这些经济性状间的负联系。也要注意要求上的差别，例如，对纤维要注意这些经济性状间的负联系。也要注意要求上的差别，例如，对纤维品质要求不同，对产量等要求也有所差别，尽可能达到经济性状间的综合品质要求不同，对产量等要求也有所差别，尽可能达到经济性状间的综合平衡。平衡。 4.2.3 纤维品质的育种技术纤维品质的育种技术 1、系统选择、系统选择 棉花是常异交作物，天然杂交率一般有棉花是常异交作物，天然杂交率一般有510，在传粉昆虫多的地区和棉花生长后

13、期杂交率可达在传粉昆虫多的地区和棉花生长后期杂交率可达50。天然杂交后代发生分离重组，产生各种变异类型，从中选天然杂交后代发生分离重组，产生各种变异类型，从中选优育成优质丰产抗病品种。优育成优质丰产抗病品种。 2、陆地棉品种间杂交选择、陆地棉品种间杂交选择(1)选好亲本是优质育种成败的关键：选好亲本是优质育种成败的关键： 杂交的两个亲本必须是综合性状都较好，缺点较少而缺点可以互相弥补的品种。杂交的两个亲本必须是综合性状都较好，缺点较少而缺点可以互相弥补的品种。选用不同的生态类型作杂交两亲本。选用不同的生态类型作杂交两亲本。亲本性状的配合力要高。亲本性状的配合力要高。 (2)杂交后代处理：杂交后

14、代处理：一般有系谱法和混合法。一般有系谱法和混合法。 (3)杂交方法：杂交方法： 单交：单交：6078（鄂棉（鄂棉11号号 爱字棉爱字棉 ）三交：中三交：中521 (徐州徐州209910依依)F1陕陕401) 多亲本复合杂交：多亲本复合杂交： 553 (中中7岱岱16) (徐州徐州142山农山农250) 邢台邢台6871 3、回交育种、回交育种 纤维强度受环境影响小，遗传力高，通过回交可较快地转入高纤维强度受环境影响小，遗传力高，通过回交可较快地转入高强特性。强特性。 用本地丰产品种作回交亲本；高强纤维品种作非回交亲本用本地丰产品种作回交亲本；高强纤维品种作非回交亲本杂交，每轮回交都选择纤维强

15、度高的单株进行，使控制强杂交，每轮回交都选择纤维强度高的单株进行，使控制强度的基因，通过选择保留下来，育成丰产而纤维强度高的度的基因，通过选择保留下来，育成丰产而纤维强度高的品种。品种。 关于回交次数，一般认为关于回交次数，一般认为23次即可。次即可。 纤维品质性状都是受多基因控制，因此要提高强力的回交，每纤维品质性状都是受多基因控制，因此要提高强力的回交，每次选百株左右作回交。次选百株左右作回交。4、用修饰回交和互交法打破不利遗传连锁、用修饰回交和互交法打破不利遗传连锁 皮棉产量与纤维品质性状存在负相关，是基因连锁原因。皮棉产量与纤维品质性状存在负相关，是基因连锁原因。纤维强度和纤维细度也表

16、现有负相关。纤维强度和纤维细度也表现有负相关。要选育丰产、优质，或强度、细度都高的新品种，就要打要选育丰产、优质，或强度、细度都高的新品种，就要打破它们的连锁。打破连锁的方法有：修饰回交和互交等。破它们的连锁。打破连锁的方法有：修饰回交和互交等。 (1)修饰回交：修饰回交： (2)姐妹系间互交或株间互交：姐妹系间互交或株间互交： 5、棉花种间和半野生类型间杂交育种、棉花种间和半野生类型间杂交育种 随着遗传科学技术的发展，现代棉花优质抗性育种已由品种杂随着遗传科学技术的发展，现代棉花优质抗性育种已由品种杂交选择扩大到交选择扩大到种间杂交种间杂交。 陆地棉和海岛棉杂交，互相渐渗某些有益基因，能扩大各自的遗传变异范围，陆地棉和海岛棉杂交，互相渐渗某些有益基因，能扩大各自的遗传变异范围，通过选择育成突出的新品种。特别是利用海岛棉的优质种性来提高陆地棉的纤维通过选择育成突出的新品种。特别是利用海岛棉的优质种性来提高陆地棉的纤维品质是很有效的。利用陆地棉的早熟性提高海岛棉的熟性也是有效的。品质是很有效的。利用陆地棉的早熟性提高海岛棉的熟性也是有效的。 利用基因渐渗现象，丰富了栽培棉种的遗传变异性，并已取得利用基因渐渗现象，丰富了栽培棉种的遗传变异性，并已取得一些成果一些成果.（美国）利用野生种瑟伯氏棉与亚洲棉和陆地棉杂交，育成了爱字棉（美国