全 文 ：棉属野生种的性状向栽培种转移
梁正兰 姜茹琴 钟文南
( 中国科学院遗传研究所 , 北京 )
当前各国棉花育种已把抗病 (黄萎枯萎 ) 和增加纤维强力列为主攻 目标 ,育种家希望能从
野生棉种转人这些特性卜们 . 从 1 9 8 0一 1 9 8 3 年 , 我们作了栽培棉 x 野生棉不同组合的种间杂
交 . 本文就克服不亲和性和 lF 不育性的实验效果 , 以及对多种种间杂种的研究进展 , 报道如
下 .
材 料 和 方 法
1
. 亲本材料 栽培品种— 陆地棉 ( ` . 石、 ut o L . ) ,海岛棉 ( G . ba br adc , 。 L ) , 草棉( G · ho br a c e “ m L . ) . 野生棉— 比克氏棉 ( e . ` c ik p or k h ) ,斯特提棉 ( G . S , u lr i a , “ m w i ll i s ) ,澳州棉 ( G . a u o ar l e F . M u e l le r ) , 色伯氏棉 ( ` . t h u , b币 T do ) , 雷蒙地棉 ( G · 而m二 id
U lbr i e h )
, 拟似棉 ( e . 9 0“ y p i` 介 ; s ta dn ley ) , 长粤棉 ( G . l , 梦ca l” H u tc h a n d L e e ) , 非洲异
常棉 ( G · 。 o m al u m W a w r a a n d p勺 r ) 阿拉伯棉 ( G · S , o c及城 M a s et r s e x H o k e r ) .
2
. 杂交及激素处理 去雄和授粉采用常规方法 . 从授粉当夭下午开始 , 分别用 G A 3 ,
知 P m , 及 N A A , 4 0 P pm 的水溶液滴 (喷 )人杂交铃苞叶内 ,每 日一次 , 每次用一种 , 交替使
用 , 各滴 5 次 . 每毫升溶液用于 5 个铃 .
1 胚胎培养及试管内加倍 用怀特培养基 ( 193 4 )加以修改 , 即变 p H 5 . 6 为 p H 7 , 并
加人 .7 5 p m (二倍体种作母本 ) 或 1 0 p pm (四倍体种作母本 ) 的秋水仙碱 . 于授粉后 30
天 (二倍体种作母本 )或 4。一 45 天 (四倍体种作母本 ) 时采铃 , 在无菌条件下剥出胚接人试管 ,
放人 28 一 30 ℃ 附有照明条件下培养 , 小苗具 2一 3 片真叶时移人花盆 ’ , , .
作为补充措施 ,对少数采用上述方法 几 仍不能恢复育性的组合 , 将 F : 枝条嫁接到陆地棉
上进行教养 .
试 验 结 果
1
. 杂交结实性 表 1 、 表 2 数据说明 , 喷施植物激素对成铃率和成胚率的效果是 显著
的 . 表 2 的 1 个杂交组合中 “ 有大胚的铃数” 可达到授粉花数的 30 一 10 外 , 其余 5 个组合较
低 ,但仍可达到 4 . 8一 25 多. 各种组合的 玩 成株率也较高 ,如用杂交花数与 F : 开花株数的比例
作标准来看 , 最低为 2 23 : 2 , 最高的则为 1 : 3 , 半数组合每杂交 10 朵花都可以获得 1一 40 个 F ,
成熟植株 . 不同组合间差异很大 , 比克氏棉和色伯氏棉较难得到杂种 , 而异常棉和斯特提棉则
很容易获得杂种 .
2
.
F
, 育性 从表 3 数据看 , 雷蒙地棉 、 斯特提棉 、 非洲异常棉等与栽培棉杂交的 玩 , 其
只公文 1 9 8苏年 3 月 1 5 日收到 .
! 苏夕s 科 学 通 报 · 1 9 8 5 年
表 1 施用植物激素对栽培棉 x 野生棉的效果
杂 交 组 合 处 理 杂交花数 有大胚铃 数* 结 铃 收获大胚数
( % )
科遗 2号又 雷蒙地棉 C K (不喷 ) 21 2 4 。 5 5
+ G A,
、
N A A 2 6 8 3 0
.
8 2 5
科遗 181丫长粤棉 C K 3 0 0 0 0
+ G A
, 、
N A A 6 2 3 4
.
8 3
科遗 1 81 火比克氏棉 C K 2{! 0 0 0
+ 〔 ; A , 、 N A A ; 4 5 1 4 . 8 l 1
紫绒草棉火比克氏棉 C K 2 ( ) 0 0 0
+ G A ,
、
N A A 2 2 3 7 0 3 1
. 呼 l斗9
* 大胚指胚长 3一 7 m m , 宽 l一 2 . 5 m m , 分化正常的杂种胚 .
表 2 不同组合栽培棉 x 野生棉结铃率成胚率比较
杂交花数
2 6
有大胚铃数
八“ùō /d,。uJU`J J工勺`月’td .10了QU1
. .i J人口,产ù月气魂``,
心.孟
爱字棉 S J一 IX 斯特提棉
J,咭
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长德 1 84火 斯特提棉
名卜 I X 斯特提棉
紫绒草棉 斯特提棉
科遗 1 81 又异常棉
陕 4 0 1一 l x 斯特提棉
科遗 Z X 斯特提棉
名-6 1只拟似棉
长德 呼2 9又长粤棉
8 6
一 I X 阿拉伯棉
科遗 1 81 火 比克氏棉
紫绒草棉火 比克氏棉
紫绒草棉 X 澳洲棉
科遗 2 号火 色伯 氏棉
云南海岛棉 X 色伯氏棉
吉扎 朽 K 色伯氏棉
l 2
S
l
5
3
3
1 6
吕
7 0
5
1 3
1斗
结 铃
(% )
8 0
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8
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0
1 0 0
。
0
10 0
。
0
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0
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7 1
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4
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2 1
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6
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8
3 1
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1 2
.
5
一
收获胚数 胚大小 (长义宽 , m m ) F : 开花株数
7只 2 . 5一 9 5 K 4
7只 2一 7只 3
9 K 4一 1 0只 4
6火 2一 8又 3
2
.
5 X l
。
5一 4又 3
5又 1 . 5一 1 0K 5
5 K 2一 9火 3
5又 2一 1 0又斗. 5
5火 1。 5一 7 K 2 。 5
3
.
5 X 2
.
5
3义 1一 7 . 9 K 3 。 1
4
. 弓又 1一 1 1又 6
3只 1一 7 。 5 X 3
,`,几UOlZfnU月份
.月二,几
,产矛O
钓洲到23
,`
3 3
。
3
6 U
。
9
3 K I一 6火 3 . 5
3又 2一 6 K 3
6
.
5火 3 . 6一 8 又 5
尸、矛,人ó了.且,J,`n甘ē勺,j1份,jJl
育性恢复株率 、 每株平均铃数 、每铃平均种子数等都较高 , 而拟似棉 、 比克氏棉 、 澳洲棉的杂种 ,
虽经同样处理 , 有的不育如 86 , l x 拟似棉 F* , 有的育性很低如紫绒草棉 x 澳洲棉 F : , 而科
遗 1 81 x 比克氏棉的 F , 则经过嫁接教养后成为雌性可育的 , 能收到较多的回交种子 .
3
. 杂种的特性 ( l) 陆地棉 x 非洲异常棉 : lF 茎干密布细葺毛 , 木枝果枝并生 , 表现出
父本特征 . 花瓣乳白顶端及边际为红色类似父本 . 花斑紫色中等大 , 介于父本 (大紫 ) 和母本
(无斑 )之间 (图 1 ) . 苞叶宽披针形 3一 7 齿半张开 , 也是父本 (线形 、 0一 3 齿 、 张开 )和母本 (三
角形 、 12 一 14 齿 、 包蕾铃 )的中间型 . F Z 、 B c Z 的性状剧烈分离 , 出现了铃特长 ( 7一 g cln ) 的
类型 (图 2 ) . 绒色 : lF 浅棕 , 25 . 1 m m 长 ; 凡 、 B C , 绒色分离 ,有白有浅棕 , 2 7一 3 7 m m 长 ,
纤维细强有丝光 .
第 19 期 科 学 通 报 1 5 7 9
衰 3栽培棉 x野生棉 F . 育性恢复状况
杂 交 组 合 F : 总株数 可育株数 可育株 有效铃数 正常数 铃数 /株 种于数 l铃
(肠 ) 子数 (平均 ) (平均 )
爱 S J一从 雷簇地棉 呼 2 5 0 94 64 。 5 5. 1
爱 s J一 I K斯特提棉 31 l8。 2 1 8 06 l 06. 8
长德 1 8月 K斯特提棉 4 7 l5 l5 91 l5 6。 1
8 6
一
1只 斯特提棉 斗 05 4 0 64 7 8 1 5. 4 1 0。 3
萦绒草棉 X 斯特提棉 4 31 0 07 1 1 1 7 1 5. 9
科遗 l肚 又异常棉 2 5 l 08 7 08 01 1 . 斗 8。 9
映 4 1 0~ l又异常棉 2 2 0 01 8 2 6。 7 9。 2
科遗 2号又 异常娜 7 7 1 2 1 9 6。 3
8 6
一
1 只拟似棉 2 0
科遗 1 81 火比克氏棉 1 1 1 )
紫绒草棉火 比克氏棉 2 0
紫绒草棉减 澳洲棉 2 2, )
8 6
一
l x 阿拉伯棉 4 2
l) F
: 的三个稼接株为雌性可育 ,表中为回交数据 ;
2 ) F
: 为雌性低育株 ,表中为 F: X 陆地棉数据 .
陆地棉 (科遗 2 ) x 异常棉 F : 的花 ;
陆地棉 (科遗 2 ) x 异常棉 BC : 的铃 ,示特长型铃 ( 7一 g c ln ) ;
草棉 x 斯特提棉 F . 的一枝 ,示花和铃的形态和大小 ;
草棉 x 澳洲棉 F , 植株
科 学 通 报
,二
2J刁图
1 5 8 0
1 9 8 5 年
2 ()紫绒草棉 x 斯特提棉 : F` 株高 18 0 c m, 超过两亲 . 茎枝光滑满布黑色腺点 . 果枝木
枝混生 . 叶片厚硬蓝绿色有蜡质层 , 全缘或三裂 . F : 开大红花有紫斑 . 花药花丝及柱头顶端
均为红色 . 苞叶小齿数少 ,苞外蜜腺 ,铃小满布腺点 (图 3 ) . 杂种耐霜冻 . 绒长 : F` 为 12 一
l ` m m , F : 为 2 2 . 1一 3 0 m m , 相当或超过了长绒母本 ( 2 2 nt m ) .
( 3 ) 陆地棉 x 斯特提棉 : R 株高 2 米 , 茎光滑满布黑色腺点 , 木枝多呈小灌木状 . 叶片厚
而硬 , 暗绿带蓝色 , O一 , 裂 , 为双亲的中间型 . F 、 开大红花具深紫斑 , 花药花丝均为红色 . 铃
面腺点多而明显 . F ` 及 B C : 植株均耐霜冻表现了斯特提棉的特性 . F : 绒长 20 一 2 4 m m , 浅
棕色 , B C : 分离出白绒 , 3 一 34 m m 长 . 细度好拉力强 .
( 4 ) 陆地棉 (爱 SJ 一 l) x 雷蒙地棉 : F : 茎叶多毛 , 叶色黄绿均像父本 . 叶全缘到 3裂 ,
为父本 (全缘 )和母本 ( , 裂 )的中间型 ,大花具紫斑 , 花药花丝均为红色 , 父本性状为显性 . 雄
蕊群呈近圆形 , 为父本 (圆球形 )和母本 (长筒形 )的中间型 . F : 、 B q 植株在秋季短 日照凉夜
条件下易结铃 ,绒长 : F : 为 2 6 m m 、 B c : , 1 5一 3 3 m m . 细强 .
( 4 ) 陆地棉 (科遗 1 81) x 比克氏棉 : F : 茎叶密布茸毛 , 能抑制蚜虫为害 . 叶片全缘到 2
或 3 裂 , 为父本 (全缘或 2一 3 浅裂 ) 和母本 ( , 裂 )的中间型 . 开粉红花具大紫斑 , 苞叶张开不
包蕾铃 , 表现了父本特征 . 苞片披针形 , 3一 5 齿 , 为父本 (线状无齿 )与母本 (三角形 12 一 14
齿 )的中间型 . 绒长 : F : 为 21 . 5 m m , B C , , 24 一 30 m m . 拉力强 . B C : 种胚上腺点很少 , 属
偏父本 (无腺点 )的中间型 . B q 代植株性状剧烈分离 , 例如 : F : 和 B C : 均为红花 、 浅棕绒 ,而
B C
: 的花色则有红 、 浅粉红 、 白 、 乳白 、 浅黄 、 深黄等六种 , 绒色有白 、 棕 、 浅棕三种 .
此外 , 还有陆地棉 x 阿拉伯棉 、 紫绒草棉 x 比克氏棉 ,紫绒草棉 x 澳洲棉 (图 4 ) , 海岛棉及
陆地棉 X 色伯氏棉等 ,大都只有 F : , 正在进行加代和观察 .
本试验将为棉花抗性及品质育种提供新的种质资源 .
[ 1 ]
参 考 文 献
M e h
e
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,
5
.
5
.
a n d T h o m b r e
,
M
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V
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I , id4
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o 产G e冲 e z ics 朋 d P ld沁 r B ,e e id , 理, 42 ( 1 9 8 2 ) ,
1 49
.
外 il P s , L L . a n d M “ ir t t , J . F · , A附 e r . J . B o r· , 男 ( 1 97 2 ) , 2 : 2 0 3 .
Si lv a
,
F
.
P
. ,
E n d ir z z i
,
J
.
E
.
et 日 , Cr o P icS e , ce, 1 5 ( 19 7, )
,
6 : 8 72we 8 73
.
钱思颖 , 江苏农业科学 , 8 ( 19 83 ) , 4 5一 4 9 .
L i a n g C h e -sn l
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u n 兮w e i , L iu T i一 li a呢 a n d C h in g R u c h ign , icS e行 t妇 凡刀仰 ,
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第 ” 期 科 学 通 报 l 弓皿l