棉花育种 目标与资源
棉花种质资源黄萎病抗性剖秆鉴定

棉花种质资源黄萎病抗性剖秆鉴定棉花是世界上重要的经济作物之一,而黄萎病是危害棉花生产的重要病害之一。
为了提高棉花对黄萎病的抗性,为棉花生产提供更多的种质资源,科研人员经过长期的研究和探索,取得了许多成果。
通过剖秆鉴定棉花的黄萎病抗性是一项重要的工作。
一、黄萎病的危害黄萎病是由黄萎病菌引起的一种棉花根部病害,其主要危害棉花的根系和茎部。
黄萎病是一种土壤传播的真菌病害,主要通过棉田土壤中的黄萎病菌感染棉花。
黄萎病的主要症状是:植株生长停滞、叶片变黄、枝干逐渐枯死。
严重的黄萎病感染会导致棉花的叶片凋萎、植株死亡,对棉花的产量和品质造成严重的影响。
二、棉花种质资源的重要性棉花种质资源是指在自然界中存在的各种具有遗传差异的棉花种质资源,是棉花育种工作的基础。
棉花种质资源的丰富性和多样性,直接影响到棉花育种的成功和效率。
对棉花种质资源进行合理的收集、分类和保存,对于提高棉花产量、品质和抗逆性具有重要的意义。
剖秆鉴定是一种用来测定植物对病害抵抗能力的方法,主要是通过切割植株茎部,观察并评价秆部组织的变化。
在棉花黄萎病的抗性剖秆鉴定中,科研人员将不同种质资源的秆部取材进行剖切,观察并评价其抗性表现,有助于筛选出更具有抗性的种质资源,为后续育种工作提供更多的可能性。
剖秆鉴定是一项细致而繁琐的工作,需要科研人员进行精心的操作和观察。
常用的剖秆鉴定方法主要包括以下几个步骤:1.剖切准备:选取已感染黄萎病菌的棉花植株,将其茎部进行横向剖切。
剖切部位包括茎部基部、中间部和上部,以全面观察秆部组织的变化。
2.观察评价:观察并评价被切割后秆部组织的变化情况,包括坏死程度、褐化程度、导管堵塞情况等。
3.数据记录:对观察到的秆部组织变化情况进行详细的记录,包括图片记录和文字描述。
4.结果分析:对于观察结果进行统计和分析,筛选出具有较高抗性的种质资源。
通过对棉花种质资源进行黄萎病抗性剖秆鉴定,可以筛选出更具有抗性的品种和种质资源,为棉花育种提供更多的可能性。
第一章_育种目标

4 适应性强,熟期适当 适应性:采取“穿梭育种”
穿梭育种:将育种材料或杂交组合在不同区域 同时进行选育的一种育种方法。
Hale Waihona Puke 熟期适当要以充分利用当地光热资源和生长 季节为依据,尽可能提高复种指数为原则。
早熟可避免或减轻灾害,但产量低。早熟与 高产往往矛盾,但不是绝对矛盾的。
适应机械化
对品种的要求:株形紧凑、成熟一致,管理方 便、不倒伏、不落粒。
风、白粉病、条锈病、赤霉病等; 华北北部晚熟冬麦区受冻害、干旱、锈病等。
3 落实具体性状
制定育种目标时,切忌泛泛地提出高产、稳 产、优质、多抗等要求,而要将这些要求落实 到具体的性状上去。
4 考虑品种的合理搭配
育种目标要有侧重,分别选育具有不同特点 的“偏才”品种,通过品种的合理搭配,满 足生产需要。
产的工艺流程和动力消耗。
(2)作物的品质性状 谷物品质
作物的品质 纤维品质 食用油品质
不同作物的品质标准
谷类作物
(1)水稻:籼稻和粳稻标准也不同。主要品质指标包括四个方面: 加工品质:出糙率、精米率和整精米率; 外观品质:垩白率、垩白度、长宽比; 蒸煮品质:直链淀粉含量、胶稠度、糊化温度(消碱值); 营养品质:蛋白质含量。
Background
CNRRI, SKLRB
两优培九重组自交系
×
培矮64s
93-11
两优培九
(3)高光效育种 经济产量 = 生物产量 × 收获指数
= 净光合产物×收获指数 = ( 光合强度×光合面积×光合时间—光
呼吸消耗)×收获指数 高光效育种目的:
提高光合能力,降低呼吸消耗。
光能利用率很低(1%-2%或以下),提高潜 力很大。 据估算: 小麦、水稻 :2.4-2.6%,亩产1000kg; 玉米:5%,亩产1600-1800kg。
新疆长绒棉的发展现状与育种方向

2009年第12期专题论述摘要:新疆以长绒棉产量高、品质优而著称,是我国重要的优质长绒棉生产基地。
今后长绒棉育种应重点加强基因工程育种技术与常规育种的有机结合,以加大特异种质资源的创新,更快地培育出集抗病、品优、高产为一体的长绒棉新品种。
在育种方向上立足于新疆长绒棉的现状,把抗旱、抗盐碱、抗寒等育种作为新疆长绒棉未来的发展方向,确保我国唯一的长绒棉生产基地持续、稳步发展。
关键词:长绒棉;转基因;种质资源;育种目标长绒棉是新疆棉花生产中的一大特色产业,也是新疆主要的经济支柱产业之一。
其纤维长度长、强力高、丝光好,已成为当地最具竞争力的优势资源之一。
新疆长绒棉面积主要集中在阿克苏地区和喀什的部分地区,其长绒棉面积每年大约保持在10万~13万hm2,该棉区经过多年的长绒棉栽培经验的探索,已总结出了一整套高产栽培技术体系,形成了本地区独特的种植模式。
生产的长绒棉具有产量高、品质优的特点,总产量占全国的95%以上,新疆已发展成为我国重要的长绒棉生产基地。
目前,虽然新疆的长绒棉育种取得了令人可喜的成绩,但是也面临着不少的问题。
如何保持新疆的这一特色产业,创新优质品种,确保植棉企业的经济效益和社会效益,促进长绒棉产业可持续性的发展,是新疆长绒棉育种所面临的重要难题。
1新疆长绒棉品种(系)现状1.1自育的品种多、产量高新疆长绒棉自从育成了零式果枝类型的早熟、丰产品种胜利1号以来,已先后育成了同一类型并各具特色的32个高产优质长绒棉新品种。
其中由新疆兵团农一师农科所选育的新品种就有15个,达到全部育成品种的近50%,基本上占据了新疆长绒棉生产的主导地位。
这些品种产量高、品质优,是南疆长绒棉种植的主要品种,其中部分品种得以大面积推广[1]。
1.2不同时期的主栽品种“九五”以前,总共培育了12个长绒棉品种,其中军海1号和新海3号作为不同时期的主栽品种,累计种植推广分别为25万hm2和16.1万hm2。
随着生产技术的不断提高和纺织工艺的不断更新,对长绒棉纤维的强力要求越来越高。
“十一五”棉花优异创新种质简介

1 中 0 8 O 7
由中国农 业科学 院棉 花研 究所 提 供 的抗 旱 、耐盐 碱 种 质。来 源 为 中 2 1 A抗 +中 0 2/( 7+中 90 86混合 花
粉) 。该种 质生育期 10天 ,植 株筒形 ,短 果枝 ,叶色 稍浅 ,顶 叶多 毛 ,长 势一般 ,铃卵 圆形 ,单 铃重 55g 4 . ,
第3 卷 第4 3 期
江
西
棉
C0I D N I ’
花
2 l 年 8月 0J
JANGXI I
・
品 种 应 用 ・
“ 十一 五 "棉 花优 异创 新种 质 简介
孙 君 灵 ,周 忠 丽 , 贾银 华 ,潘 兆娥 ,何 守朴 ,庞保 印,王立 如 ,杜 雄 明
( 1农 业 科学 院 棉 花研 究 所 ,河 南 中5 1 安阳 45O ) 500
长 度 2 . ml 88 i,断裂 比强度 2 . N t ,整齐度 8 .% ,马克隆值 44 l 82e / x e 48 .。
9 中 19 1
由中国农业 科学 院棉花研究所 提供 的耐盐 、耐高 温种质 。来源 为 中 90 / 86A抗, / 耐高温 一1 。该 种质生 育期 17 ,株型塔形 ,较 紧凑 ,长势旺 ,叶色深 ,叶片厚实 ,中等抗 黄萎病 ,铃卵 圆形偏 圆 ,单铃重 5 8g 3天 . ,衣分
部平均 长度 3 . i,断裂 比强度 3 . e / x 07ml l 0 1 N t ,整 齐度 8 .% ,马克隆值 3 7 e 41 .。
8 中 19 2
由中国农业科 学院棉 花研究 所 提供 的抗 旱 种质 。来 源为 抗黄 萎 14A抗 。该 种质 生育 期 一五 ”棉 花优异 创新种质 简介 十
13314768_适宜麦套的晚春播棉花品种冀178_选育研究

棉花是关系国计民生的重要经济作物,在我国农业生产中占有举足轻重的地位[1]。
河北省南部地区一直是我国传统植棉区,因其独特的地理位置,从20世纪60年代开始以棉麦套作为主的棉区两熟种植制度开始出现[2],并于20世纪90年代逐渐成为该地区主要种植模式[3]。
进入20世纪后,由于解决了小麦机械化收获问题,棉麦套作模式面积进一步扩大,推广前景广阔[4]。
因此,培育适宜棉麦套作的棉花品种成为育种者研究的热点之一。
棉麦共生期间受光照、养分等因素的影响,棉花容易发生晚发苗弱等问题[6],棉花生长后期又要做到及早收获,为小麦早种早收奠定基础。
因此,培育早熟、适宜棉麦套作的棉花品种尤为迫切。
且由于该地区的气候特点,4月中下旬棉花播种后常发生“倒春寒”等低温冷害灾害,棉花烂种、烂芽、死苗发生概率增加,严重影响了棉花的产量和品质[5]。
如果推迟赵贵元,王永强,刘建光,张寒霜,赵俊丽*(农业部黄淮海半干旱区棉花生物学与遗传育种重点实验室,河北省农林科学院棉花研究所,河北石家庄050051)摘要:冀178是河北省农林科学院棉花研究所以选自夏播短季棉品种中棉所16的508系为母本、以综合性状优良的169系为父本选育而成的适宜棉麦套作的晚春播棉花新品种,2015年通过河北省农作物品种审定委员会审定(审定编号:冀审棉2015010号)。
该品种具有早熟、稳产、纤维品质优良、抗病性好、适宜棉麦套作等特点,在棉麦套作模式下棉花霜前花率可达87.2%且显著高于其他参试品种,对促进棉田增效和加快河北省棉花种植结构调整具有重要意义。
关键词:棉花;冀178;晚春播;棉麦套作;品种选育中图分类号:S562文献标识码:A 文章编号:1008-1631(2016)06-0073-04收稿日期:2016-07-21基金项目:河北省财政项目(F15C2015043764);河北省农林科学院科学技术研究与发展计划项目(A2015070301);河北省渤海粮仓科技示范工程项目;河北省现代农业产业技术体系棉花产业创新团队建设项目(HBCT2013030208)。
1.育种目标

第二节 制订育种目标的原则
一、着眼当前国民经济需要,顾及生产发展前景 二、抓住当前生产主要矛盾,改进主要目标性状 三、育种目标要落实到具体性状上 四、考虑品种的合理搭配
思考题
1.开展育种工作时,为什么必须制订一个 明确而具体的育种目标? 2.不同作物的理论产量如何计算?什么是 生物产量、经济产量、经济系数? 3.今后培育什么样的品种才能满足农业生 产的要求? 4.制订育种目标的原则是什么?
亩穗数 30.0 37.5
穗粒数 千粒重 40.1 41.1 44.2 35.6
类型 大穗型 中间型
蚰包麦
56.0
24.1
38.3
多穗型
2.合理的株型
合理株型是高产品种的生育基础和形态特征。如谷类作物
合理株型一般具有矮秆或半矮秆、株型紧凑、茎叶所形成 的冠层的受光趋势,能较充分地利用阳光等特征。所谓株 型育种就是改善品种株型态势的育种。矮化育种是株型育 种的一个重要内容和突破口,稻麦等作物矮秆品种的育成 和推广,获得了大幅度的增产。适当矮化可以增进谷类作 物单位面积穗数;能有效利用水肥;增强抗倒伏能力;并 提高其收获指数 (harvest index) 。株型:植株高矮、叶 姿、叶形、叶色、叶片的分布、植株生长势、根系的发育 状况。
三、成熟期
早熟性在大部分地区和许多作物都是重要的育种目标性 状,因为早熟和生育期短、适于改进耕作制度和提高复 种指数,而且还有利于减免后期自然灾害的损失,即有 利于稳产。 有利于机械化操作的作物品种一般具备的性状有:株型 紧凑、秆壮不倒、生长整齐、成熟一致,结实部位适中、 不裂夹、不落粒等;棉花还要求苞叶能自然脱落、棉瓣 易于离壳等。 1. 早熟可避免和减轻某些自然灾害; 2、早熟有助于提高复种指数; 3、对早熟的要求应适当。
早熟高产棉:让耕地利用率翻一番——记“国家棉花早熟”课题组

早熟不早衰品种: 麦棉 两不 误
课题组研究 发现 , 如果小麦和棉 花共生期长 , 将造成 小麦
和棉花都 晚熟 , 并且产量低 , 品质差 ; 早熟与优质 、 高产等性 状 呈现负相关 , 这是 国内外棉花遗传育种界一直未能突破 的遗传 研究障碍。 于是 , 题组提 出了短季棉区划 , 课 即通 过对国 内外短季棉
种, 因低 酚 性状 纯 度 差 , 于 在生 产 上 应 用 。 难
麦棉两熟早熟新 品种—— 中棉所 l 、中棉 所 1 、中棉所 O 4 2, 6 在我 国已累计种植 70 0万亩。而早熟不早衰 、 0 丰产 、 优质 、 抗病的中棉所 2 、7和 3 , 42 6 在全 国夏棉品种区试霜前皮棉产量 比对照中棉所 l , 产 了 1, ~2 . 纤维品质综合指标优 6增 46 % 47 %;
维普资讯
早熟高产塬: 让耕地利用率翻一番
— —
记“ 国家 棉 花 早 熟 ” 题 组 课
“ 上世纪 8 0年代 , 由于棉 花生长时 间长 , 国北 方只能种 我
一
针对棉铃虫 的危害 , 在保 证短 季棉 育种早熟 、 丰产 、 抗病 的
前 提 下 , 虫 性 成 为 棉 花 育种 的 重 要 目标 。通 过 国家 课 题 的支 抗
新 阶段
专 家点 评 :
】
课题组还确定了 早熟的指示性状, 蕾期脱落率低、 即 果枝
一 。节位低 、 遗传力高等 ; 培育 出适宜两熟耕作制度 的新品种 , 成 育
0。 了中棉 所 1 、 0 中棉所 1 、 4 中棉所 2 , 3个 麦棉 两熟 早熟新 品 6这 。 j种 生育期 l0天左右 , 1 比春棉 品种早 2 3 0~ 0天 , 推动 了我 叠 。棉两熟新耕作制度 的形成 。
80份棉花种质资源的育种应用价值评价

农学学报2021,11(11):11-18Journal of Agriculture基金项目:棉花生物学国家重点实验室开放课题“陆海导入系纤维长度QTLs 精细定位与基因挖掘”(CB2021A31);河北省农林科学院创新工程项目(2019-3-7-1,2019-3-7-4);第二师科技攻关项目“适宜机采棉花种质资源创新与新品种(系)选育”(2019NYGG03)。
第一作者简介:李兴河,男,1989年出生,山东德州人,助理研究员,硕士研究生,主要从事棉花分子育种研究。
通信地址:050051河北省石家庄市新华区和平西路598号河北省农林科学院棉花研究所,Tel :*************,E-mail :*******************。
通讯作者:张香云,女,1956年出生,河北行唐人,研究员,本科,主要从事棉花遗传育种研究。
通信地址:050051河北省石家庄市新华区和平西路598号河北省农林科学院棉花研究所,Tel :*************,E-mail :******************。
熊永斌,男,1980年出生,河南商城人,主要从事作物品种推广。
通信地址:050051河北省石家庄市裕华区谈固南大街45号河北省农林科学院,E-mail :********************。
收稿日期:2020-08-26,修回日期:2020-11-26。
80份棉花种质资源的育种应用价值评价李兴河1,王海涛1,刘存敬1,唐丽媛1,张素君1,蔡肖1,熊永斌2,张香云1(1河北省农林科学院棉花研究所/农业农村部黄淮海半干旱区棉花生物学与遗传育种重点实验室/国家棉花改良中心河北分中心,石家庄050051;2河北省农林科学院,石家庄050051)摘要:旨在客观、准确评价引种棉花种质资源的应用价值,为棉花新品种培育提供优异亲本,本研究以80份新引进种质资源为材料,以产量、纤维品质、抗病性3方面的10个性状为指标,进行主成分分析和系统聚类分析。
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Representative seed and trichome diversity in Gossypium
Cult. AD1=G. hirsutum TM1; Wild AD1 =G. hirsutum Tx2094 from theYucatan Peninsula; AD3=G. tomentosum WT936 from Hawaii; C1=G. sturtianum C1-4 from Australia; Cult. A2 =G. arboreum AKA8401; Wild A1 =G. herbaceum subsp. africanum from Botswana; D5 =G. raimondii from Peru; D3 =G. davidsonii D3d-32 from Baja California; F1 =G. longicalyx F1-3 from Tanzania; B1=G. anomalum B1-1 from Africa Wendel JF, et al, 2009.DOI 10.1007/978-0-387-70810-2_1,
Wild cotton species present in eight major cotton germplasm collections
Crop Sci. 50:1161–1179 (2010), doi: 10.2135/cropsci2009.09.0551
中国棉花种质资源收集
2.5%跨 气纱纺 比强 麦克隆 距长度 织品质 CN/tex 值 mm 分 30.50 21.32 4.90 1825 30.20 20.80 4.80 1913
备 注
17.64
1.00
30.20
31.00
31.64
38.40
4.74
4.78
1983
2290
抗虫杂 交棉
优质杂 交棉
5.10
29.95
细菌性疫病病菌 用牙签刮伤接种 黄萎病菌 茎注射 枯萎病菌 绕茎一周三点注射 根结线虫 感染土壤
棉花生育期
• 全生育期135天左右 • 依靠伏桃、早秋桃,霜前花率80%以上
中国棉花育种发展历程
• • • • • • 引种与陆地棉的推广 系统育种 杂交育种 抗病 (枯萎病、黄萎病)育种 转基因(抗虫棉铃虫、棉红铃)育种 杂种棉育种
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
棉属分类(Fryxell,1992)
Sturtia亚属 (17种),澳大利亚
nandewawarense sturtianum
Houzingenia亚属 (13种),墨西哥
thurberi trilobum
Gossypium亚属 (15种),非洲为主
arboreum(亚洲棉) herbaceum(非洲棉)
Chee PW,Campbell BT. 2009, DOI 10.1007/978-0-387-70810-2_12
Ratio of additive to non-additive genetic variance for fiber quality traits
Chee PW,Campbell BT. 2009, DOI 10.1007/978-0-387-70810-2_12
138 126 131 118 125 134
湖南棉花组合主要性状
朱鑫等,湖南农业科学,2003,(5):26~28。
组合 名称 湘杂棉 1号
皮棉 kg/亩
对照 品种
增产% 11.00 15.53
111.04 湘棉10 号 湘杂棉 110.53 湘棉10 2号 号 湘杂棉 142.07 中杂29 3号 湘杂棉 114.13 湘杂棉 4号 2号 农杂62 129.20 中杂29
珂字棉2000 懒汉18
棉花产量性状的遗传
棉铃大小
棉花纤维品质指标
• 绒长(mm)
纤维伸长、伸直的长度。
• 2.5%跨距长度(mm)
纤维数量为基部2.5%时的梳夹移动的距离。
• 马克隆(micronaire)值
纤维细度指标(细度×成熟度),用一定重量的试样 在特定条件下的透气性测定,分A(3.7~4.2)、B (3.5~3.6,4.3~4.9)和C(≤ 3.4或≥ 5.0)3级。
Use of GISH to differentiate the A and the D sugenomes of G. hirsutum
Total DNA of G. herbaceum (A1 genome) labeled with digoxenin was used as probe; and total DNA of G. thurberi was used as blocking DNA. A subgenome in green D sugenome in blue
Evolutionary history of Gossypium, as inferred from multiple molecular phylogenetic data sets
Wendel JF, et al, 2009.DOI 10.1007/978-0-387-70810-2_1,
Genome biogeography of Gossypium
benadirense
bricchettii incanum somalense
pilosum
populifolium pulchellum rotundifolium
lobatum
laxum raimondii
stocksii
vollesenii longicalyx triphyllum
G. Anapoid (脉似棉)
非洲棉
印度西南部 张骞通西域
陆地棉
1865年 美国
海岛棉
埃及或南美
亚洲棉在公元前后经缅甸、泰国、越南传入我国南部
中国棉花的分区
棉花的产量构成
皮棉产量 = 籽棉产量 × 衣分
单位面 积株数
单株 铃数
单铃重量
(5g以上, 种子多且小)
由37%提高 到40%~42%?
果枝数/株 铃数/果枝
棉 花 的 产 量 构 成
Karpas rafinesque亚属 (5种),2n=52
hirsutum(陆地棉) barbadense (海岛棉)
robinsonii
costulatum cunninghamii enthyle
davidsonii
klotzschianum armourianum harknessii
anomalum ssp anomalum
31.63
5.35
2078
抗虫杂 交棉
棉花生产存在的主要问题
• 虫害严重,大量施用农药导致环境污染 • 缺乏高强度优质棉品种,品质还需改良 • 产量有待进一步提高
湖南棉花育种目标
优质抗虫杂交棉 • 纤维主体长度:30~33毫米 • 比强度:24cN/tex以上 • 马克隆值:4.0~4.5 • 棉铃虫抗性:超过品系35B水平 • 产量:比常规品种增产10%~15%
KonanNO, 2009,DOI 10.1007/978-0-387-70810-2_11
A portion of the flower diversity present in Gossypium germplasm resources
Crop Sci. 50:1161–1179 (2010), doi: 10.2135/cropsci2009.09.0551
绒长mm 30.4 29.8 30.7 28.4 28.8 28.6 28.9
强力 g
4.00 3.83 4.07 3.71 4.14 4.30 3.73
细度 m/g 5727 5933 5565 5449 5246 5757 5658
铃重 g
5.0 4.9 5.0 4.8 5.4 4.8 4.7
生育期 d
棉花病害抗性分级
枯萎病 用纸钵菌土法(室内)、无底塑钵菌液浇根法鉴定 抗源52-128 来自德字棉531 抗源57-681、中棉所3号 选自岱字棉15号 黄萎病(棉花的“癌症”)用纸钵撕底醮根法、病菌毒素法鉴定 抗源川737、川2802、86-6、BD18和大多数海岛棉品种
棉花4种病害接种 鉴定方法 引自Sleper & Poehlman ,2006.Br eeding field crops 第5版 Blackwell
我国主要 棉花杂交 种性状
邢朝柱, 靖深蓉, 邢以华. 棉花学报,2007, 19 (5) :337~345
湖南棉花品种变革
朱鑫等,湖南农业科学,2003,(5):26~28。
• 亚洲棉变陆地棉(1892~1958) 岱字棉15是1951年引进的美国品种 • 自育品种代替引进品种(1958~1998) 洞庭1号、岱红岱和湘棉10号等为代表 • 杂种品种代替常规品种(1998~ 人工制种的湘杂棉1号的育成和推广
陆地棉 苞叶基部分离,铃 柄下垂,植株纤细,叶、 花、铃、种子均较大,茎 有茸毛,叶面无油光,叶 基部有红点,花乳白色, 圆或椭圆形铃,铃面光滑。
海岛棉 苞叶基部分离,铃柄 下垂,植株纤细,叶、花、铃、 种子均较大,茎叶光滑,叶面 有油光,叶基部无红点,花金 黄色,尖长形铃,铃面有凹点。
中国棉花的来源
Steward et al, 1997
australe
bickii nelsonii
trifurcatum
Localization and species composition of the Gossypium genome groups
KonanNO, 2009,DOI 10.1007/978-0-387-70810-2_11