全 文 ：* 国家自然科学基金和农业部发展棉花专项资金资助
项目
收稿日期: 1997-06-26
棉花闭花受精特性对纤维品质影响的研究*
吴征彬　张金发　李立柱　王继红　冯纯大
(华中农业大学农学系 , 武汉　 430070)
　　摘要　以一组闭花受精和开花受精棉花近等基因系为材料 , 对两种类型的棉花在纤维品
质方面的差异进行了研究。试验结果表明 ,种子来源于闭花铃的各材料 ,它们又分离出的闭花
铃与开花铃 , 其纤维品质无显著差异 , 各项主要纤检指标成正相关 , 并且纤维长度和整齐度
相关显著。结果说明 ,如能在育种或良种繁育实践中利用棉花的闭花受精特性 ,在纤维品质方
面不会存在问题。
关键词　棉花　闭花受精　纤维品质
　　棉花属于常异花授粉作物 , 由于天然异
交率高给品种保纯带来许多困难 ,品种不纯 ,
种子质量差是影响棉花高产稳产的主要因素
之一。
目前生产上采用的原种生产技术以 “三
圃制” 和 “自交混繁法” 两种方法效果较
好 [1, 2 ] ,但由于前者生产周期过长 ,后者劳动
强度较大 , 均很难在实践中普遍推广 , 棉花
原种生产技术仍是实现种子产业化工程中急
需解决的问题。
1990年 , 我们从陆海杂种后代中发现了
闭花受精棉株 , 随后开展了闭花受精种质的
选择、研究和转育 [3 ]。如能在育种和良种繁育
中利用该性状 , 使棉花由常异交转变为自交
状态 , 有望从根本上解决棉花品种的生物学
混杂问题。
具有闭花受精特性的棉株 , 在阴雨天仍
能正常受精 , 所以闭花棉脱落率低 , 成铃率
高 ,对提高产量有利 [ 4]。但该性状对纤维品质
是否存在不良影响也是决定其利用价值的重
要因素之一。因此 , 我们以一组闭花受精
( Cleistog am, 以下简写为 CL) 和开花受精
( Chasmogamy,以下简写为 CH)近等基因系
为材料 , 对 CL和 CH两类种质纤维品质的
差异进行了研究 , 现将试验结果报道如下:
1　材料与方法
1. 1　供试材料　 1995年 ,从田间选择具有闭
花花朵的优良单株 , 冬季在海南省繁殖成株
行。由于 11个株行都出现 CL、 CH和 CL-CH
异花同株 3种类型 ,因此在开花期每日对各行
闭花花朵挂牌 , 以后各株行按闭花和开花两
种类型收花 , 这样获得了 11对 CL和 CH近
等基因系。
1996年 , 以 11对近等基因系为材料 , 另
增加鄂荆 1号 ( CK1 )和鄂棉 18号 ( CK2 )两个
常规推广品种为参考对照 , 在本校实验农场
进行本试验。
1. 2　试验设计　试验采用随机区组设计 ,重
复 3次。小区长 5m, 宽 1. 4m, 2行区。
1. 3　统计分析　选择 12个材料 , 按小区分
CL和 CH两种类型分别抽取棉样 ,统一送农
业部棉花品质监督检验测试中心进行纤维品
质检验。
采用成组数据比较方法 , 对各相对材料
的 5项纤检指标进行差异显著性 ( t )测验和相
关 ( r) 分析。
以小区为单位计产 , 对各参试材料的产
量潜力进行初步分析。
131998年第 2期 作物品种资源
2　结果与分析
2. 1　纤维品质　大多数
供试材料的纤维品质较
好 , 全部指标都符合国家
“九五”棉花育种目标的材
料有 16个 , 占送检材料的
2 /3。它们的综合性状与优
质 CK1相当或更优 , 并且
普遍优于 CK2。各材料纤
维品质检验结果详见表 1。
2. 2　闭花棉铃与开花棉
铃的品质比较
对 12对 CL与 CH铃
棉样的 5项纤检指标采用
成组数据的比较方法进行
t测验 , 结果闭花铃棉样
的绒长为 27. 6mm, 极显
著短于开花铃棉样的平均
绒长 ( 28. 7mm) , 其它各
项指标差异不显著 , 见表
2。
表 1　纤维品质检验结果
供试
材料
闭花棉铃混合棉样品质
2. 5%跨长 整齐度 比强度 伸长率马克
mm % g /tex % 隆值
开花棉铃考种花棉样品质
2. 5%跨长 整齐度 比强度 伸长率 马克
mm % g / tex % 隆值
2CL 27. 3 47. 6 23. 2 6. 3 3. 7 28. 5 49. 0 22. 6 6. 4 3. 9
5CL 27. 3 49. 1 22. 5 6. 0 4. 1 27. 5 47. 2 19. 7 5. 2 3. 6
6CL 27. 2 48. 3 21. 0 5. 4 3. 0 28. 4 48. 7 22. 9 6. 5 4. 0
7CL 28. 5 48. 6 22. 7 6. 4 3. 8 29. 5 47. 8 21. 7 6. 1 4. 1
9CL 26. 7 52. 1 21. 2 5. 8 4. 1 26. 9 51. 3 23. 1 6. 6 4. 1
11CL 27. 4 52. 3 23. 8 6. 9 4. 0 28. 3 52. 1 24. 8 7. 7 4. 7
3CH 28. 3 49. 9 18. 6 5. 2 3. 5 28. 6 48. 8 22. 8 6. 4 4. 1
4CH 29. 2 46. 2 21. 7 5. 9 3. 7 29. 9 49. 6 21. 6 5. 9 4. 0
5CH 27. 3 48. 0 20. 6 5. 6 3. 6 29. 6 49. 8 21. 9 6. 5 4. 3
7CH 26. 7 48. 4 21. 3 5. 8 4. 4 29. 1 50. 3 22. 9 6. 1 3. 5
9CH 27. 9 50. 4 20. 7 5. 8 4. 4 28. 4 49. 4 21. 3 6. 2 4. 4
11CH 27. 7 49. 8 22. 3 6. 2 4. 1 29. 8 48. 3 22. 1 6. 2 4. 3
X- 27. 6 49. 2 21. 6 5. 9 3. 9 28. 7 49. 4 22. 3 6. 3 4. 1
CK1 29. 2 49. 9 21. 8 6. 5 4. 6
CK2 27. 0 49. 6 17. 2 6. 0 5. 0
表 2　 12对闭花铃与开花铃棉样的纤维品质比较
指　　标 CL平均 CH平均 t值
2. 5%跨距长度 ( mm) 27. 6 28. 7 - 3. 230* *
纤维整齐度 (% ) 49. 2 49. 4 - 0. 305
纤维比强度 ( g / t ex ) 21. 6 22. 3 - 1. 300
纤维伸长率 (% ) 5. 9 6. 3 - 1. 880
马克隆值 3. 9 4. 1 - 1. 330
　　注: t0. 01= 2. 819
　　对两类棉样的各指标做相关分析 , 结果
表明: 绒长 ( r = 0. 547)、 整齐度 ( r =
0. 489) 和伸长率 ( r= 0. 330)成较高正相关
( r0. 05= 0. 576) ,比强度 ( r= 0. 091)和马克隆
值 ( r= - 0. 045) 相关性较低。
2. 3　不同种子来源的两组材料中的 CL和
CH棉样的品质分析
2. 3. 1　来自闭花铃种子的材料　 6个 CL种
子 材 料 ( 2CL、 5CL、 6CL、 7CL、 9CL、
11CL) 所分离出的闭花铃与开花铃两类棉
样 , 其品质无显著差异。相关分析结果 ,两类
棉样的各项纤维指标成正相关 , 其中绒长
( r= 0. 856
*
)和整齐度 ( r= 0. 837* )相关显
著 ( r0. 05= 0. 811, r0. 01= 0. 917)。
2. 3. 2　来自开花铃种子的材料　对 6个 CH
种子材料 ( 3CH、 4CH、 5CH、 7CH、 9CH、
11CH)所分离出的闭花铃与开花铃两组棉样
的品质进行 t测验 , 结果绒长和伸长率在两
类棉样间差异显著。相关分析结果它们的相
关性较低 , 各项指标的相关系数均未达到显
著水平。
试验结果说明 , 来自闭花种子材料虽然
仍有 CL和 CH的分离 , 但它们的纤维品质
差异不大 , 闭花性状没有对纤维品质产生不
利影响。而来自开花铃种子的材料 ,后代纤维
品质的分离现象仍然十分明显 , 在育种实践
中要对 CL作连续定向选择方能获得性状稳
14 作物品种资源 1998年第 2期
定的材料。不同种子来源的两组材料、 CL和 CH品质分析结果见表 3。
表 3　不同种子来源的 2组材料中的 CL和 CH棉样的品质分析
指标
闭花种子材料
绒长 整齐度 比强度 伸长率 马克
( mm ) (% ) (g / tex) (% ) 隆值
开花种子材料
绒长 整齐度 比强度 伸长率 马克
( mm ) (% ) (g / tex) (% ) 隆值
CL平均 27. 4 49. 7 22. 4 6. 1 3. 9 27. 9 48. 8 20. 9 5. 8 4. 0
CH平均 28. 2 49. 4 22. 5 6. 4 4. 1 29. 2 49. 4 22. 1 6. 2 4. 1
t值 - 1. 778 0. 262 - 0. 121 - 0. 765 - 1. 287 - 2. 99* - 0. 852 - 2. 05 - 2. 40 - 0. 469
理论值　 t0. 05= 2. 228, t0. 01= 3. 169
2. 4　闭花棉铃和开花棉铃中不同种子来源
材料之间的品质分析
2. 4. 1　闭花棉样　对 12个闭花铃棉样中的 6
个 CL种子材料与 6个 CH种子材料的各项
品质指标作 t测验 , 结果两组材料差异均不
显著。
2. 4. 2　开花棉样　对 12个开花铃棉样中的 6
个 CL种子材料与 6个 CH种子材料的品质
做 t测验 , 两组材料的 纤维品质仍然无显著
差异。
以上结果说明 , 在闭花铃棉样内或开花
铃棉样内 , 不同种子来源对纤维品质没有产
生明显影响。不同的开花方式对棉花品质的
影响分析结果见表 4。
表 4　不同开花方式对纤维品质的影响
指标
闭花铃棉样
绒长 整齐度 比强度 伸长率 马克
( mm ) (% ) (g / tex) (% ) 隆值
开花铃棉样
绒长 整齐度 比强度 伸长率 马克
( mm ) (% ) (g / tex) (% ) 隆值
2. 8CL平均 27. 4 49. 7 22. 4 6. 1 3. 8 28. 2 49. 4 22. 5 6. 4 4. 1
CH平均 27. 9 48. 8 20. 9 5. 8 4. 0 29. 2 49. 4 22. 1 6. 2 4. 1
t值 - 1. 1750. 861 2. 17 1. 186 - 0. 844 - 2. 177 0 0. 542 0. 586 0
理论值　 t0. 05= 2. 228, t0. 01= 3. 169
2. 5　产量分析
　　两个 CK的皮棉产量相等 ( 0. 82kg /区 ) ,
除 6CL的皮棉产量与 CK平产外 , 其余各材
料的产量都低于 CK, 减产幅度为 2. 4% ～
19. 5% , 方差分析结果各参试材料产量的差
异未达到显著水平。
闭花种子材料组的平均皮棉产量为
0. 736kg /区 , 与开花种子材料组的平均产量
0. 734kg /区基本持平 , 此结果说明不同种子
来源对皮棉产量影响不大。
3　小结与讨论
经过闭花性状定向选择的材料其纤维品
质趋向稳定 , 开花习性对纤维品质无明显影
响。而从混合群体中初选的材料 ,其后代分离
出的闭花与开花两种类型的纤维品质还存在
一定差异。结果说明 ,不要作定向连续选择即
可获得品质优良的闭花材料 , 闭花受精习性
对纤维品质不会产生不利影响。
闭花与开花材料的产量基本持平 , 闭花
性状对提高产量有利 [5 ]。丰产性较好的材料
其产量已接近常规推广品种 , 如能设法获得
稳定的闭花材料并经定向选择 , 有可能培育
出产量与一般推广品种相当或增产的新品
种。
参 考 文 献
1　吴征彬 ,蒋建雄 ,郭介华 .棉花抗虫品种原种生产技术研
究 .湖北农业科学 . 1997. ( 2): 13～ 16
2　黄秀国 , 潘晓韵 .棉花良种繁育方法比较 .中国棉花 .
1992, 19 ( 2): 22～ 24
3　张金发 ,孙济中 ,刘金兰 .具有闭冠授粉特性棉花的发现
及鉴定 .湖北农业科学 . 1992, ( 3): 1～ 4
4　张金发 ,孙济中 ,刘金兰 .闭花受精棉花的发现及意义 .
华中农业大学学报 . 1994, 13 ( 5): 441～ 448
5　张金发 ,吴征彬 ,聂以春等 .闭花受精棉花的遗传育种研
究 .见:现代农业科学研究进展 .天津: 天津科技出版社 .
1996. 260～ 262
151998年第 2期 作物品种资源