全 文 ：作物品种资源 ] 9 9 4年第 3期
棉属野生种质的利用研究
胡绍安 崔荣霞 王春英 王冲波 姚 长兵
(中国农业 科学院棉花研究所 , 河南安阳 45 51 1 2 )
摘要 试验研 完 了克服棉属种 间杂交 困难的方法 与技术 ,利用野 生棉与栽培棉种 间杂交 ,
将野生棉的一 些 有益遗传性状转育到 栽培棉中 , 经鉴 定 筛选 出一批可供棉花育种 矛11用 的具 有
抗病虫 、 抗旱和纤维 品 质优良等性状的新种质材料 。
关键词 野生棉 种 间杂交 新种质
种质资源是棉花育种的物质基础 。 棉属 植株或杂种种子进行染色体加倍处理 , 使杂
野生资源中具有抗病 虫 , 耐干旱 、 盐碱和纤 种 F , 恢复育性 :
维优质等特性 。 棉花遗传育种研 究 者 都 在 1 . 对杂种种子进行处理恢复育性 。 将野
探索将野生种质的有益性状转育 到栽培棉 , 生棉与栽培棉杂交获得的杂种种子用粗硫酸
以丰富 、 改良或提高现有栽培品 种 的 遗 传 脱绒后晾干 , 以 0 . 3肠的秋水仙碱液在 室 温
性 , 培育生产需要的丰产 、 优质 、 多抗的新 品 下 ( 25 ℃左右 ) 浸种 24 小时后进行播种 , 获
种 。近年我们用野生棉 与栽培棉杂交 , 将野生 得染色体加倍的可育 F : 杂种植 株 . 此 法 可
棉的 一些有益遗传性状转育到栽培棉取得成 使 5肠的杂种植株不同程度地恢复 育 性 . 用
效 , 并鉴定筛选出一批可供棉花育种利用的 此法已获得中棉 10 X 旱地 棉 ( G . ar f d u 。 ) 、
新种质材料 。 本文报道近期研究的部分结果 。 海岛棉丁124 ( ` . b ar b a d e n se ) x 雷蒙德 氏
一 、 野生棉与栽培棉种间杂交技术 棉 (G . ar i 。 。 n d i 心 杂种恢复育性的材料 。
为克服种间杂交的不亲和性和后代不育 2 . 对杂种的茎 、 枝顶端生长点的分生组
性的难题 , 前人已探索了一些可行的方法 , 但 织细胞进行染色体加倍处理恢复育性 . 将不
因条件或材料的不同 , 其效果仍存在一定问 育的杂种 F : 植株置于 25 ℃左右的人工气候箱
题 。 经试验研究我们掌握了较为有效的技术 。 内 , 湿度 80 肠左右 , 光 强 约 20 0 lx 。 配选
(一 )通过种间杂交胚珠培养克服不 亲和 。 . 3肠的秋水仙碱羊毛脂涂于主茎或分 枝 顶
性 。 以染色体多的四倍体 ( 4 x 一 52 ) 栽培种 端生长点 , 处理 24 一 36 h使生长点分生 组 织
为母本与染色体少的二倍体 ( Z x 一 2 6 ) 野生 细胞的染色体加倍 。 用此法使中棉 7 x 司 笃
种为父本进行杂交 , 将授粉后两天的胚珠人 克 氏棉杂种 F , 恢复了育性 。 但成功率较低 ,
工离体无菌培养 。 基本培养基采 用 B e a s le y 只有 3肠左右 , 且在部分杂种 中效果不很好 。
( 1 9 7 3 ) 培养基加以改良 , 附加适量不 同植 (三 ) 采用回 交方法恢 复杂 种 F : 不 育
物激素等 , 配制为液体培养基 。 接种胚珠后 性 。 杂种 F , 植株花而不实 , 产生雄 性 配 子
进行黑暗静置培养 , 温度30 士 1 ℃ 。 培养 6 0 的花粉因发育不正常而失去可育性 , 但雌性
天左右 , 将成熟胚或胚苗进一步培养即得杂 器官子房 内贝l{能产生绝少数正常的雌配子体
种 F : 植株 。 采用此技术已获得陆地棉 ( G . (胚囊 ) 和配子 。 因此对杂种 F : 植 株 的 花
h i : : 。 t o m ) 火 司笃克氏棉 ( ` . : ot c k : 1 1 ) 、 无需去雄而采用栽培棉亲本进行回交的方法
陆地棉 x 斯特提棉 ( G . : i “ 门沁 1 之。 ) 等 组 可使杂种恢复育性 。 用此法使陆地棉 x 斯特
合杂种 。 提棉杂种获得可育的杂种后代 , 但成功率也
(二 ) 采用染 色体加倍方法 克服杂种不 较低 , 其成功率因不同的杂交组合而异 , 一
育性 . 利 用适当浓度的秋水仙碱液对 杂种 F , 般为 1 / 8 0一 1 / 5 。。不等 。
综上述方法应指出的是 , 虽然三种不同
的方法均能使不育的 杂 种 F 工 恢复育性 , 但
效果都不太理想 , 成功率不很高 , 且在不同
的杂种效果差异较大 , 有的杂种即使采用了
几种方法 , 效果都不理想 。
二 、 野生棉与栽培棉杂交取得的成绩
几年来利用我所海南三亚崖城野生棉种
植园和所 内温室栽培的野生棉做父本与 4 个
栽培棉种的品种为母本进行了较 多 组 合 杂
交 , 获得良好的杂交效果 。 应特 别 指 出 的
是 , 在海南野生棉种植 园的 自然条件下 , 采
用一般人工去雄授粉方法进行野生棉与栽培
棉的种间杂交 , 不加任何辅助措施均能获得
较好的成功率 。 以授粉杂交的棉铃统计 , 一
般成铃率为 1肠一 45 肠 ,高的可达 70 肠以上 。
如以陆地棉或海岛棉做母本与雷蒙德氏棉 、
拟似棉 ( G . g 。 : : y P f :o’ d e : ) 、 旱地棉为父本
进行杂 交 , 其 成 铃 率 分 别 达 到 7 1 . 3 肠 、
5 8
·
9 物和 7 0肠 ; 在选用陆地棉品种中棉 7作母
本杂交时 , 成铃率 高 达 79 帕一 86 肠 . 这 说
明 , 在栽培棉与野生棉杂交时 , 选用不同的
栽培棉品种进行杂交 , 杂交的成功率有明显
差异 。 研究还表明 , 中棉 7为一个 与野生棉杂
交成功率较高的亲本 , 而鲁棉 l号的杂 交 成
功率远低于中棉 7 . 这一研究结果对进 一 步
开展棉属种间杂交种质转育的亲本选配和杂
交亲和性机理的研究具有一定意义 . 在海南
野生棉种植园进行种间杂交的良好效果 , 可
能与种植园的热带 自然气候条件很适宜野生
棉的生长发育有关 , 有关内在原 因有待进一
步研究 。
近年我们利用棉属的陆地棉 、 海岛棉 、
亚洲棉和草棉 4个栽培种的不同品种与 不 同
的 23 个野生种进行杂交 , 获得不同世代的 47
个组合杂种 , 其中一部分 组 合 杂 种 (见表
1 ) 已获得的后代较稳定整齐 , 并鉴定筛选
表 1 部分栽培棉与野生棉种间杂种及杂种主要性状
杂 种 组 合 获得杂交种子年份 高代 杂 种 主 要 性 状
口 . h ` r s “ 名` 仍 X G . 泞 t u r t `a 几“ 仍 1 9 8 2
G
.
h艺r ` . t赵 m x G . a r i d u 仍 1 9 8 6
召 . h ` r s . t u m x G . s t o e 无 s 云云 1 9 8 2
G
. 无` , s “ t “ 仍 X G . t o m e 介 t o s u 机 1 98 3
G
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h ` r ` . t u 饥 x G . 饥舰 s t e l艺几搜 m 1 9 88
G
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h 云r 占 “ t “ m X G . d a r 叨 ` n i云 1 98 7
G
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口 . h ` 护 ; 。 t o m x ( G . a : b o : e u 饥 ) x G . s t u r t 艺a ” “ m 1 9 8 7
G
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G
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G
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s o饥 a l e 刀 s e 1 98 7
G
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b a r b a d e 刀 名 e X 口 . 仍 u s t e l云n u m 1 9 8 7
1 9 8 8
1 9 8 6 1 98 7
1 9 8 6
{:::
F 冷 花冠紫红 , 育性尚未全恢复 , 抗枯萎
F l 株冠多样 , 花小 , 部分不 育
高代 已选育出抗枯萎 、 蚜 虫 、 旱 , 无腺体 、优质新种质
高代 已选 出遗传材料
F S 生长正常 , 育性好
F l 生长正常
高代 选出新种质材料
高代 选 出抗枯 、 黄萎 、 优质纤维 、 早熟等新种质材料
F S 已有多种类型 的群体
F 3 植株高大 、 叶阔 、 部分不育
F l 植株较高 、 可育
F Z 育性正常
出一批优异的新种质材料 。
三 、 已选育出的新种质材料
野生棉与栽培棉种间杂交的后代分离出
的丰富遗 传变异类型是品种间杂交所不能 比
拟的 。 在较低世代的杂种 , 野生亲本的某些
性状表现 明显 , 经过定向回交转 育 , 到高世
代 , 野生亲本的明显 质准性状逐渐消失 , 但
仍然出现较多的变异类型 , 如有旱热的 、 辣
果枝 、 矮株 、 大铃 、 多毛 、 抗病虫 、 耐旱和
优质纤维等类型 。 目前从一部分高世 代的杂
种中选育出一批新种质 , 其对于育种所需的
主要遗传性状均表现较好 , 并且有一 定的产
量水平 . 经过专业单位正规鉴定 , 它们分别
具有抗枯 、 黄萎病 , 抗虫 , 抗旱 , 纤维品质
优良等遗传特性 。 下面简要 介 绍 参 加 “ 七
五 ” 国家育种攻关经验收的几个 新 种 质 材
表 2断种成材料纤雄品质洲定结果 ( H V19 。。系列 )
材 料
2
.
5呱 整齐 比强 伸长 麦克 光反 黄色 美国 环纺缕 环纺分 气流纺品 气流纺 杂质
跨长 度 度 率 隆值 射率 深度 等级 纱强 类 号 质指标 分 类号 等级
中 H A S一 l
中 H STI
中 H T SZ
中 HM I
中玉I PI
对照 (中 1 2)
9 2
.
6
31
.
7
1 2
。
7
2 2
。
l
25
.
0
2 3
.
5
21
.
]
2 0
.
2
7 7
。
7 7
。
9
7 7
。
5 7
.
7
7 3
.
5 8
。
3
7 6
.
7 7
。
5
7 4
.
5 9
.
0
7 3
.
9 8
.
2
31一 2
31 一 2
41一 3
41一 l
31一 4
4 l
1 0 3
1 30
1 8 3
1 7 2
1 1 7
1 2 4
1 2
1 l
1 9 1 8 81
1 5 1 87 3
1 2
1 l
2 0 0 8 8 4
19 67 7 2
1 01 7 7 7
] 1 1 81 1
7 3
月` 4峨 njt·qé -.…丹山`兮q乙` 4峥ù 3匕 J门自妇 nù片`… .匕召内月`呻 n
表 3新种质材料抗病、 虫鉴定结果
新 种 质
材 料
抗 蚜 性 抗红铃 虫 抗 黄 萎 病 性 抗 枯 萎 病 性
抗旱 性
蚜 指 抗 效 抗 级 三 代 一代 病株率 病 指 数 病株率 病 指 数
中 H人 5 一 1
中 H STI
中玉I ST Z
中 J }M I
中 H PI
2 0
.
7 7 1 3
.
7 2 (抗 )
抗高9 . 0 4 8 . 6肠
中抗 中抗 30。 7 2
3 3
.
0 3
l令 . 0 2 (抗 )
1 1
.
65 (抗 、
田 间试 验 (耐 )
1 ` .1 3了 . 89 (抗 )
` .e 7 2 . 38 (高 抗)
田间试验 (抗 )
( l) 中I雀 A S一 z又陆地棉 x亚洲棉 x斯 特
提棉的杂种 ) :生长势强 , 中早熟 , 生育期
1 24 天 ; 结铃吐絮好 , 结铃集中 , 铃 较 大 ,
纤维品质好 , 色泽洁 白 : 抗枯萎耐 黄萎病 .
铃 退 5 . 7 9 , 衣分 3 9 . 8 % 。 经 l盆量初测 , 霜前
皮棉为阳一 6 5 k g / 6 6了m “ 。 它是一个综合性状
较好 , 具有一定产量潜力的新种质材料 .
( 2 ) 中H S T 工 (中棉 7 x 司笃克氏 棉的
杂种 ) : 生 沃势强 , 生育期 130 天 。 抗 枯 姜
耐 毖姜病 ; 茸毛多 , 抗棉蚜 , 高抗旱 ; 纤维
况: 质优良 , 铃较大 ,铃重 5 . 9 9 , 衣分 3 8 . 9 肠 。
招 ) 中H S T Z (中棉 7 x 司笃克 氏棉 X
P D o l o g的杂种 ) : 棉株粗球士, 群体 整 齐 ,
生育期 1 30 天 。 无腺体 , 叶色较浅 。 抗枯 萎 耐
黄萎病 , 中抗红铃虫 , 高抗 旱 。 纤 维 品 质
好 , 强度高 (见表 2 ) 。 铃重 5 . 19 , 衣 分 较
高 , 为 3 9 . 9肠对肥水条件敏感 .
( 4 ) 中H 人1 1 (陆地棉中 10 X 墨西哥 棉
一 m e 石 C a n u m一的杂种 ) : 长 势 稳 健 , 较
早熟 , 生育期 1 2 5天 . 结铃性强 , 吐 絮 好 .
铃重 5 . 2 9 , 衣分 39 . 4 肠 . 抗黄 、 拈萎病 , 抗
旱 。 厂亡一个综 合性伏较好 , 较早熟 , 抗 黄萎
病的优良新种质材料 .
( 5 ) 中H P z (中棉 7 x 蓬蓬棉一海南陆
地棉半野生种一的杂种 ) : 生长势强 , 植株
粗壮 , 茸毛多 , 生育期 130 天 . 抗枯萎耐黄萎
病 , 高抗旱 ; 铃较大 , 为 5 . 9 , 衣分 3 6 . 2肠 ;
吐絮好 , 纤维洁 白 , 纤维品 质较好 。 对肥水
条件较敏感 。
以上新种质材料的纤维 品质指标 FL] 性状
鉴定结果见表 2和 表 3 。
(上 接 17 页 )
岗山 白 、 京玉等品种 , 花芽在 当地一直不能
越冬 , 而当地油桃年年安然无恙 。 另根据甘
肃农业大学桃品种园盛花末期遭 受一 4 ℃ 低
温冻害 后 调 查 (见 表 ) , 除甘肃地方油桃
受冻害率为 73 肠一 80 肠外 , 其余引进品 种均
1 0。帕受冻 , 当年绝收 。 因此 , 在不能 栽 培
优质 、 大果桃的地区 , 引种试栽甘肃地方油
桃类型或做为桃抗寒育种的 选育材料一 , 有较
高利用价值 。
甘肃地方油桃 , 由干果 实 较 小 , 做 抗
寒 、 咬熟油桃商利, 力补}川 、 {一 , 另 亲本应注怠
选配大果类型 。