中国棉花育种方法的进展

聊城市农科院棉花育种方向初探

李海涛

（聊城市农业科学研究院，山东聊城252000）

摘要：我国棉花的育种方法经历了从简单到复杂，从低级到高级的历史发展过程，经历了引种和系统育种、杂交育种、诱变育种、倍性育种、细胞工程育种以及基因工程育种等阶段。现代的高新生物技术在棉花育种中发挥着巨大的作用，但在最近的将来，棉花育种将高产、优质、多抗等综合优良性状列为主要育种目标，仍然离不开常规育种方法，尤其是杂交育种方法。

优良品种作为育种技术创新的物化成果，是提高单产、保障农产品有效供给的重要物质基础和技术载体。

从国内外的经验来看，棉花的育种工作都是从优中选优的系统育种开始的。引种在我国解决生产发展方面取得了立竿见影的效果，并为建立我国的种质库扩充了资源，1892年湖广总督张之洞引进美国陆地棉揭开了中国农作物育种的新篇章；1919年金陵大学从美国农部引进了8个陆地棉品种。1920年赴美留学毕业生回国后举办东南大学暑期植棉讲习会，并先后撰写了多篇有关棉花育种的文章，大大推进了我国棉花育种工作的进展；1928年中央大学与金陵大学联合商讨棉花育种方法，研究制定了《暂行中美棉育种法大纲》，为当时国内的棉花育种工作者共同遵循。建国初期，我国的棉花育种工作较为落后，据估计，我国从岱字棉15号中选育成功的品种在生产上应用面积站棉花播种总面积的60%以上。五十年代，我国主要采取常规的系统育种方式，采用这一方式育成的品种占棉花的74.4%。

到了六十年代，随着植物育种方法的进步和发展，棉花品种的选育途径也逐渐转向品种间杂交育种，随着生产对棉花品质、抗性等性状要求的不断提高，复交、会交、等多种杂交方式应运而生。杂交育种方法是当前国内外广泛应用且富有成效的一种育种方法。我国陆地棉品种采用杂交育种方法育成的品种数量占同时期

育成品种数量的百分比由50年代14.8%，提高到80年代的79.0%，由此也可以看出杂交育种方式在我国现代棉花育种中的重要程度。

六十年代以后，我国的育种方法发展趋于多样化，诱变育种、倍性育种、远缘杂交育种等都取得了很大的成绩。

亲本应有较多优点和较少缺点

亲本中有适应当地条件的优良品种

遗传力强

存在一定差异

加性效应配合力高

杂种优势是指两个遗传组成不同的亲本杂交产生的杂种第一代，在生长势、生活力、繁殖力、抗逆性、产量和品质上比其双亲优越的现象。

所谓杂交育种是指利用具有不同基因组成的同种（或不同种）生物个体进行杂交，获得所需要的表现型类型的育种方法。是将两个或多个品种的优良性状通过交配集中一起，再经过选择和培育，获得新品种的方法。原理：基因重组。方法：杂交→自交→选优。优点：能根据人的预见把位于两个生物体上的优良性状集于一身。缺点：时间长，需及时发现优良性状。

回交：子一代和两个亲本的任一个进行杂交的方法叫做回交。在育种工作中，常利用回交的方法来加强杂种个体中某一亲本的性状表现。用回交方法所产生的后代称为回交杂种。

测交是测定杂合个体的基因型而进行的未知基因型杂合个体与有关隐性纯合个体之间的交配。杂交产生的子一代个体再与其隐性（或双隐性）亲本的交配方式，用以测验子代个体基因型的一种回交。

正交和反交表现型不同的两种个体甲和乙杂交，如果将甲作父本，乙作母本定为正交，那么以乙作父本，甲作母本为反交, 正反交常用于判断某性状的遗传方式是细胞核遗传还是细胞质遗传，在细胞核遗传中，也可利用正反交判断是常染色体遗传还是伴性遗传。

杂交育种的主要方法有人工去雄法、核不育两系法、核不育三系法、胞质不育三系法等。棉花杂交制种要解决的技术关键有:制种方法有待重大突破,杂种优势有待进一步提高。随着生物尖端技术在棉花杂交育种上的广泛利用,将促进棉花杂种优势广泛利用。

人工去雄法：利用人工将即将开放的花苞中的雄蕊去掉，再利用人工将其他棉花的花粉授到该朵花的柱头上，从而产生杂种优势的育种方法。用工量大，工序繁琐，制种效率低。

核不育两系法：利用棉花细胞核遗传的雄性不育系作为母本，其天然的雄性不育或败育，然后人工将其他棉花的花粉授到该棉花花朵的柱头上，进行杂交。省去人工去雄，省一半的工，但其制种需要在制种田间拔除50%左右的可育株。（整合插入其他标记性状基因，通过苗期判断，拔除可育株，省工、省地、高产。）

核不育三系法：它是两系法的升级，具体做法是在核不育系的可育株中选择具有保持功能的保持系，繁殖完全不育系，然后和不同类型的亲本杂交生产棉花杂种。

胞质不育三系法：细胞质、细胞核基因共同作用互作控制的不育类型。不育系、恢复系、保持系三系配套。不育系：雄性不育，保持系：保持棉花雄性不育，恢复系：恢复棉花雄性不育特性。

目前国内外已有很多单位通过以上方法育出了不少品种，并且有更多的单位、公司在通过除人工去雄常规杂交育种法以外的其他几种特殊育种法培育杂种，也取得了很大的成就，河北邯郸、南农、浙大、中科院、中棉所等是其中的佼佼者。

我们现阶段由一个隋玉君给的核不育系，浙大给的胞质不育系和浙大强恢，以及在山东预试中参试的三系杂交种。

隋玉君的材料是典型的核不育，目前正在利用其当亲本配制组合。其性状表现差，植株矮小，抗病性差，早衰，应尽快改良其性状，培育新的不育系材料。

浙大给的材料今年6月初才种到地里，可能是地域差异或者时间种植较晚，没有表现出特有的性状，打算在海南再观察一次田间表现。回来后多种，一方面先做着组合，另一方面继续观察。

三系杂交种因其参加预试，材料肯定较好。原则上三系杂种多次重复种植，应该会出现不育株，尽量寻找和保存不育株。

国内很多单位都有自己的不育材料，不育材料大多都是出自同一系，然后经转育获得各自的不育材料。我们可以向距离较远的几个地方索要低代材料，向个别关系较好的单位索要高代材料，以省去咱们不少转育高代材料的时间。