第三章常規(guī)品種(2.棉花)

第二節(jié)棉花常規(guī)品種的繁育技術

棉花常規(guī)種子生產(chǎn)的重要性體現(xiàn)在：●棉花是重要的經(jīng)濟作物，其主要產(chǎn)物棉纖維是重要的紡織原料，在我國占各種紡織纖維總量的60%。●我國棉花常年播種面積470萬公頃，用種量~17億公斤。●種子質(zhì)量的優(yōu)劣對于棉纖維的產(chǎn)量和質(zhì)量，以及紡織產(chǎn)品的種類和質(zhì)量均起著十分重要的作用?！衲壳吧a(chǎn)上棉花常規(guī)品種種植面積占60-70%（黃淮棉區(qū)）,

~95%（新疆棉區(qū)）。一、棉花種子生產(chǎn)的生物學特性1.棉花的生物學基本特點●

棉花屬于錦葵科棉屬，為常異花授粉作物，一般異交率為4-50%?！裨谖覈鴱V泛種植,從海南島(南)遼寧南部(北)新疆(西),

除西藏、青海、內(nèi)蒙古、黑龍江和吉林5省區(qū)外均可種植?！裼N家依據(jù)我國不同棉區(qū)不同生態(tài)條件不同耕作制度和生產(chǎn)實際經(jīng)濟價值例如：抗蟲棉、雜交棉、低酚棉、彩色棉、短季棉等。新疆中國彩棉（集團）有限公司，農(nóng)八師所在的石河子市全國最大的彩棉種植基地.紅、黃、綠、棕等培育出了大量適宜優(yōu)良品種

2.棉花的花器構(gòu)造●棉花的花為單生兩性花，位于果枝節(jié)上，與葉對生?！衩慷浠ㄓ苫ū?、苞葉、花萼（萼片）、花冠和雌雄蕊組成。●苞葉3片，位于花的最外層，形似三角形，上緣鋸齒狀，基部分離或聯(lián)合主要起保護作用。在苞葉外側(cè)基部有一圓形蜜腺，能引誘昆蟲?！窕ㄝ?片，聯(lián)合成環(huán)狀，圍繞在花冠基部。花萼內(nèi)測有一圈蜜腺?！窕ü谟?片呈近倒三角形的花瓣組成，螺旋狀排列。陸地棉的花瓣初開為乳白色，后變?yōu)榧t色、紫紅色?；ㄆ鳂?gòu)造

（一）棉花開花習性和花器構(gòu)造的觀察1、用品鉛筆、空白紙、棉花的花朵。三、所需用品和操作方法

棉花的自交技術1、用品

不同陸地棉（G.hirsutumL.）品種。棉線、回形針、棉花自交結(jié)實情況表。

（二）棉花的自交技術2、主要作法

選擇具有該品種典型性狀的植株，選取次日開放的花朵，作如下處理。（1）線束法：用長約10cm的棉線將選定的花朵頂部扎住，注意不能扎得太緊，以免切斷花冠；也不能扎得太松，使花冠容易張開。棉線的一端應系住花柄，收獲時以示此為自交鈴。（2）鉗夾法：將回形針略分開成人字形，從花冠頂部向下直夾，以免花朵次日開放。●雄蕊~60-100枚，每枚雄蕊有花藥和花絲兩部分，花絲基部聯(lián)合成

雄蕊管，并與花冠基部連接，包圍在雌蕊的花柱外面，每一花藥有幾十至百余?；ǚ郏ǚ矍驙钣写?，含有大量淀粉，遇雨易破裂；●雌蕊由柱頭、花柱、子房組成，位于花的中央，為中柱胎座?；ㄖ鶑男廴锕苤猩斐?，柱頭3-5裂，在縱棱上有單細胞柱頭毛，易粘附有刺突的花粉粒。子房上位，有3-5個心皮,形成3-5室，每室倒生著7-11個胚珠，每一胚珠受精后一粒棉籽，內(nèi)外珠被發(fā)育成棉籽殼，胚囊內(nèi)受精卵具有折疊子葉的胚，即棉仁，子房棉鈴。3.棉花的開花結(jié)實習性●棉花一般當主莖上長出5-8片真葉時開始現(xiàn)蕾，現(xiàn)蕾后25天左右，花器各部分發(fā)育成熟，即開始開花?！耖_花的前一天下午，花冠急劇生長，露出苞葉頂部。●開花順序：

全株：從第一果枝起，沿主莖由下向上、由內(nèi)向外呈圓錐形螺旋式開放。

上下相鄰果枝上的相同節(jié)位上的花：現(xiàn)蕾、開花的間隔時間為2-4天；

同一果枝相鄰節(jié)位上的花：現(xiàn)蕾、開花間隔時間為6-7天?！耖_花時間：多在上午7-10時。開花時，花藥開裂散粉，下午3-4時以后花瓣逐漸枯萎，顏色由乳白色

粉紅色第二天加深成紫紅色第三天脫落?！衩藁ㄩ_花的最適溫度為25-30℃，最適相對濕度為80%左右?！褡匀粭l件下花粉生活力能維持24小時左右，但開花當天下午花粉生活力減退?！裰^生活力能維持到開花后第二天，但以當天授粉最好?！窕ǚ哿Ｂ涞街^上后，在1小時內(nèi)萌發(fā)出花粉管，花粉管穿過柱頭，經(jīng)8小時左右到達子房，

20-30小時完成受精過程。●棉鈴成熟時，每一心皮先由背縫處開裂，然后腹縫開裂?！穹N子呈卵圓形，褐色，上被絨毛，種子千粒重為90-110克?！衩藁◤拈_花到吐絮約需50天左右。二、棉花原種種子生產(chǎn)方法和技術●棉花原種防雜保純及提純是種子生產(chǎn)的重要措施，也是保證花原種生產(chǎn)質(zhì)量的基本環(huán)節(jié)。●棉花原種的品種品質(zhì)和播種品質(zhì)執(zhí)行標準：

GB4407.1-1996原種種子生產(chǎn)方法三年三圃制（三圃制）

自交混合法”眾數(shù)混選法淘汰異型株和選擇典型株

1.三年三圃制（三圃制）

●三圃制是棉花原種生產(chǎn)的基本方法?！裰饕h(huán)節(jié)：單株選擇-株行比較-株系鑒定-混系繁殖（1）單株選擇A.材料來源：

株系、原種圃（已進行原種生產(chǎn)單位）。種子田。大田（第一次生產(chǎn)原種）。滿足條件：生長良好，具有品種典型性狀，比較整齊一致，無枯、黃萎病。B.選株標準：原品種的特征特性。

主要依據(jù)：株型、株式，葉型，鈴型，纖維長度、衣分高低，成熟早晚等。C.選株時期：分兩次：花鈴期吐絮期。

選株依據(jù)：鈴型，株型、株式、葉形，即果枝長短、葉片長短、缺刻深淺，皺摺大小等，主莖上部茸毛、苞葉特點，纖維強度（用手扯法），衣分（用手握法收花時粗檢），成熟早晚，吐絮情況等。當選優(yōu)株作標記。D.收獲●每當選株收中部果枝內(nèi)圍鈴花6-8個鈴?！癜磫沃攴謩e裝入紙袋或布袋?！翊鼉?nèi)外有牌，標明品種名稱、株號、收摘鈴數(shù)等?！褡詈靡淮问胀?，若多雨，可分收。E.室內(nèi)考種。當選株及時曬干后，進行室內(nèi)考種。D.室內(nèi)考種項目：籽棉重量：稱重。絨長：每株隨機取5瓣籽棉，每瓣取中部籽棉1粒，用分梳法梳絨，用切割法測纖維長度，平均后求出該株平均纖維長度，以mm表示。

具體方法：a.以種子的脊為中線，向左右分開棉纖維。b.用骨梳梳成蝶形，梳時先用梳子稀齒一面梳，待纖維全部梳通后，再改用密齒一面梳，并盡量避免梳落纖維。c.梳齊、平后，用兩手拇指與食指輕輕拉纖維兩端，貼在絨板上（籽粒尖端向下）。d.用尺量。從兩端多數(shù)纖維的終點向內(nèi)移半個種子處量，量得值除以2，即得到纖維長度。

皮棉纖維長度測定方法（儀器）有：

Y—111型羅拉式纖維長度分析器，

Y—121型梳片式纖維長度分析器，

Y—146型光電長度分析儀、纖維長度照影儀等。衣指（g）：100粒籽棉上的皮棉重量。籽指（g）：100粒籽棉的棉籽重，即（100粒籽棉重-衣指）單株皮棉重：衣指+袋中剩余籽棉軋成皮棉重。衣分（%）：=×100

纖維整齊度及異型籽%纖維整齊度（%）=纖維整齊度＞90%整齊，纖維整齊度80—90%中等，纖維整齊度＜80%不整齊。根據(jù)以上考種結(jié)果和本品種典型的特征特性進行決選，決選株妥善保存。（2）株行圃①目的：比較、鑒定上年當選株優(yōu)劣。要求試驗條件一致、準確可靠。②田間種植：

每株點播1行,行長10m,行距60-70cm,穴距30-40cm。每穴3-4粒，間定苗后留一株。

每隔9或19行設一ck。③田間觀察記載

苗期：出苗早晚，整齊度，生長勢，病蟲害。

花鈴期：株型、葉型、鈴型、茸毛顏色等。對整齊度、典型性、生長勢不如ck的淘汰，并在邊株作標記。吐絮期：豐產(chǎn)性（鈴大小、結(jié)鈴數(shù)、吐絮情況）；株型、葉型、鈴型再次鑒定；纖維、籽棉品質(zhì)（手感法大體評價）。④收獲：對當選株行各在收花前取中部2030個正常吐絮棉鈴的籽棉

室內(nèi)考種材料，其余及時收摘，一行一袋，內(nèi)外有牌子。⑤室內(nèi)考種,稱重計產(chǎn)。項目：絨長、鈴重、衣分、籽指、纖維整齊度等。根據(jù)測產(chǎn)和室內(nèi)考種結(jié)果，決選出優(yōu)株行，分別軋花留種。株行圃的淘汰率一般為30-40%。（3）株系圃

目的：鑒定并繁殖上年當選的株行材料。

種植方法：上年當選株分別種成小區(qū)，每小區(qū)2-4行，行長15-20m，行距60cm，穴距30cm，每穴3-4粒。每隔若干行種兩行本品種的原種作ck，定苗后每穴留1株。

田間觀察記載：同株行圃。

淘汰標準：不符合原品種典型性狀，或雜株率在10%以上的株系淘汰。

收獲：對田間入選株系，分別收獲，經(jīng)室內(nèi)考種后決選，入選的株系混合軋花，株系的入選率一般70%±。（4）原種圃原種圃：種植上年入選株系的混合種子。原種：由原種圃繁殖生產(chǎn)的種子即為原種。

擴大繁殖系數(shù)的方法：稀點播，育苗移栽辦法，加強田間管理。

去雜去劣：苗期、花鈴期觀察，發(fā)現(xiàn)雜劣株應立即撥除。零代原種：將霜前正常花混收，軋花后的種子。原種繁殖：如果由原種圃得到的原種滿足不了大田需要，可以采用一、二級種子田的辦法進行繁殖。

2.“自交混合法”原種生產(chǎn)技術陸作楣等提出：棉花“自交混繁法”原種生產(chǎn)技術研究《南京農(nóng)業(yè)大學學報》1990（1）基本依據(jù)

①棉花品種混雜退化的主要原因是授粉方式和繁殖方式，異交率高品種剩余變異、雜合基因型具有優(yōu)勢生物學混雜、機械混雜。（任何一個棉花品種都不是完全純合的，而是由不同純合度的個體所組成的異質(zhì)群體，表現(xiàn)型大同小異，即使在種子繁殖過程中不發(fā)生機械混雜、生物學混雜，仍然會因為原有的雜合性而發(fā)生退化）。

②“三圃制”原種生產(chǎn)方法存在的問題在單株選擇和分系比較過程中，由于雜合性強的個體或株行具有優(yōu)勢，所以入選的可能性就大。如果每次都是雜合性的個體、株行當選，則由于雜合性基因位點的分離和重組，會產(chǎn)生很多新變異，出現(xiàn)很多原品種所沒有的性狀，也就失去了原有品種的本色。由此得到的原種后代就會發(fā)生分離，結(jié)果選擇的作用又加重了品種的混雜退化,使原種后代一代不如一代。③自然選擇對雜合基因型也最有利據(jù)Harding&Allard（1968）報道，在棉豆SS×ss→F6→F12中，不同基因型的適應值為：

SS1.00：Ss1.32

：ss0.86，其中雜合基因型的適應性最高，所以自然選擇對其最有利。在一些自交系和純系品種的晚期世代中,實際發(fā)現(xiàn)的雜合基因型頻率比理論預測值高？④在自由授粉條件下進行所有選擇過程而棉花為常異交作物，異交率較高。很難得到高純度的后代（2）基本技術①自交保種：通過多代連續(xù)自交和選擇，提高品種的遺傳純合度，減少個體間的遺傳差異，獲得一個較為純合一致的群體；②混系繁殖：利用棉花是常異花授粉作物的授粉特點，隔離條件迅速建立較高水平的遺傳平衡，生產(chǎn)純度高的原種“自交混合法”原種生產(chǎn)技術（3）自交混繁法的程序①單株選擇與自交材料：品種育成單位提供的原種。選株標準：品種的典型性、株型、鈴型及豐產(chǎn)性、纖維品質(zhì)、抗病性等。選株時期：蕾期：形態(tài)特征，中選株掛牌標記；結(jié)鈴期：結(jié)鈴情況，決選單株掛牌編號。自交：在第一次中選單株的中下部果枝開花時進行自交，每株自交15-20朵花。選株數(shù)量及收獲：選擇400株，每株有5個以上正常吐絮的自交鈴。按編號分株采收自交鈴裝袋，并記錄株號及鈴數(shù)。經(jīng)室內(nèi)考種，決選200株。②株行鑒定田間種植：上年決選株自交種子順序單行種植，株行數(shù)要≥150個，每行≥25株，周圍用同品種原種作保護區(qū)。田間觀察鑒定：主要是各生育階段的形態(tài)、株行整齊度，同時注意各行長勢，長相，發(fā)病、變劣、雜株要及時拔除，并進行記載。選擇與自交：在初花期選擇形態(tài)整齊，生長正常的株行作好標記，在中部果枝開花時，進行選株自交。每行當選株的自交花量≥30朵。收獲與室內(nèi)考種：田間決選的植株按行采收吐絮正常的自交鈴。經(jīng)室內(nèi)考種后，決選100個株行。③株系鑒定，建立保種圃

該方法生產(chǎn)原種的核心

田間種植：●將上年中選株行中的自交鈴按株行編號分別種植。●每個系（株行后代）種植株數(shù)根據(jù)保種圃的面積來確定。●一般一系種30株，一畝需100行?！裥芯喟才疟阌谔镩g操作，區(qū)段前設走道。●四周種植本品種的純種作保護區(qū)。保種圃的工作內(nèi)容：●開花期間在每行中選符合本品種典型性的優(yōu)良單株，

人工自交（以內(nèi)圍鈴為主）。●收花時在田間進行一次復選，凡不良株行及行中不良株者均淘汰。●中選的自交鈴，分行混合收獲，軋花后得到各行的自交種子，下年種成株行——保種圃；

未經(jīng)人工自交的棉鈴，每行選50—100個作室內(nèi)考種樣品，其余混合收花留種。這兩部分種子即為核心種，作為下一年基礎種子田用種。④建立基礎種子田種子來源：上年未自交棉鈴軋花種子（考種樣品種子+混收部分種子）。田間種植：集中種植在保種圃周圍，四周安排種植原種田，嚴防生物學混雜。田間管理：采取高產(chǎn)栽培技術，使品種的優(yōu)良性狀充分表現(xiàn)出來，并增加產(chǎn)種量。去雜去劣：整個生育期間注意觀察個體的典型性