棉花育种的种质资源主要内容PPT学习教案.pptx

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1、会计学 1棉花育种(y zhng)的种质资源主要内容第一页，共65 页。第 1 页/共 65 页第二页，共65 页。第 2 页/共 65 页第三页，共65 页。第 3 页/共 65 页第四页，共65 页。第 4 页/共 65 页第五页，共65 页。第 5 页/共 65 页第六页，共65 页。第 6 页/共 65 页第七页，共65 页。主要(zhyo)内容n n 棉属的分类n n 棉属的起源与进化n n 种质资源(zyun)的类别及其利用价值n n 种质资源(zyun)的收集、保存及育种利用研究第 7 页/共 65 页第八页，共65 页。问题(wnt)思考n n 什么是种质资源？n n 举例说明

2、棉花种质资源的重要性？n n 你认为哪些可以(ky)是棉花的种质资源？n n 你了解我国棉花的种质资源状况吗？第 8 页/共 65 页第九页，共65 页。种质资源(zyun)n n 作物育种中对所有可以用来进行作物改良的品种(p nzh ng)、类型、近缘种或野生种的总称。第 9 页/共 65 页第十页，共65 页。棉花(min hua)育种的种质资源n n 棉属的野生种和种系(zh n x)n n 过时品种n n 推广品种n n 引进品种n n 尚未定型的品系第 10 页/共 65 页第十一页，共65 页。我国棉花品种(pnzhng)的系谱来源n n 岱字棉n n 斯字棉n n 德字棉 墨西

3、哥的一个(y)家系12个棉株 n n 福字棉n n 金字棉第 1 1 页/共 65 页第十二页，共65 页。我国棉花品种资源(zyun)概况n n 品种资源的范围相当狭窄n n 缺乏(quf)n n 1.综合性状优良；n n 2.产量高；n n 3.纤维品质好；品种n n 4.兼抗枯黄萎病第 12 页/共 65 页第十三页，共65 页。我国棉花品种(p nzh ng)状况（突出缺点）n n 纤维强力(qin l)较差n n 细度偏粗n n 不抗黄萎病n n 没有好的种质资源？n n 棉属野生种，如瑟伯氏棉、异常棉等都具有纤维强力(qin l)较好、细度较细，并兼抗黄萎病的基因。第 13 页/共

4、 65 页第十四页，共65 页。n n 研究棉花育种(y zhng)的种质资源十分重要第 14 页/共 65 页第十五页，共65 页。第一节 棉属的分类(fn li)n n 植物 植物(zhw)(zhw)分类学：被子植物 分类学：被子植物(zhw)(zhw)锦葵目、锦葵科、棉族 锦葵目、锦葵科、棉族n n 主要形态特征：主要形态特征：n n 一年生或多年生木本灌 一年生或多年生木本灌木 木n n 叶片 叶片n n 枝条 枝条n n 花（苞叶，花萼，花（苞叶，花萼，花瓣，花柱）花瓣，花柱）n n 果实 果实n n 种子 种子n n 细胞学特征 细胞学特征第 15 页/共 65 页第十六页，共65

5、 页。一、根据(gnj)形态特征分类n n 株型n n 叶形n n 花器构造n n 种子(zhng zi)光滑与否n n 有否短绒第 16 页/共 65 页第十七页，共65 页。n n J.Bauhin 3 J.Bauhin 3个种 个种 Xylon Xylonn n G.Bauhin 4 G.Bauhin 4个种 个种 Gossipium Gossipiumn n 个种 个种 Xylon Xylonn n 1735 1735和 和1737 1737年，林奈发表自然系统和植物属志 年，林奈发表自然系统和植物属志n n 1753 1753年，植物种志发表，确定棉属分为三个种：草棉，海岛 年，植物

6、种志发表，确定棉属分为三个种：草棉，海岛棉，亚洲棉，后来增加 棉，亚洲棉，后来增加(zngji)(zngji)了陆地棉和宗教棉 了陆地棉和宗教棉第 17 页/共 65 页第十八页，共65 页。n n 1791-1793，Von Rohr 棉花栽培评论n n 1866，Parlatore 分为7个种n n 1863，1877-1878 Todaro 2个亚属，34个种和4个组54个种n n 1926-27，George Watt 世界野生(yshng)棉和栽培棉 41个种24个变种。第 18 页/共 65 页第十九页，共65 页。n n n n 以上学者提出的分类，主要依据棉花的形态性状，未考虑

7、历史、地理(dl)、细胞遗传学等因素，不具有严格的进化方面的意义。第 19 页/共 65 页第二十页，共65 页。二、根据(gnj)染色体数目分类n n 1922，棉花染色体数目n n 1925-1927，棉属分类的贡献n n n n 旧世界(shji)棉：非洲棉和亚洲棉n n n n 新世界(shji)棉：陆地棉和海岛棉第 20 页/共 65 页第二十一页，共65 页。n n 棉属遗传学根据(gnj)染色体数目和能否相互杂交为标准，分为两类n n 第一类 染色体数n=26n n 第二类 染色体数n=13第 21 页/共 65 页第二十二页，共65 页。三、根据(gnj)染色体组分类n n 美

8、国植物学家Fryxell 1992年将棉属分为4个亚属、8个组、9个亚组、50个种n n（P177棉属的种及地理分布）n n 39个增加了林地棉、小小棉等12个种，茅叶棉不作为一个独立的种n n A B C D E 5个染色体组分别代表亚洲、非洲、澳洲(o zhu)、美洲、阿拉伯印度类型的二倍体棉种第 22 页/共 65 页第二十三页，共65 页。栽培种的分类(fn li)：草棉n n 草棉性状n n 植株矮小，下部无或少叶枝；n n 铃小，铃开裂角度大；n n 生育期短，极早熟；n n 较强的耐高温、干旱和盐碱能力；n n 产量低；n n 纤维(xinwi)品质差。第 23 页/共 65 页

9、第二十四页，共65 页。草棉(comin)种系n n 波斯(b s)棉n n 库尔加棉n n 槭叶棉n n 威地安棉n n 阿非利加棉第 24 页/共 65 页第二十五页，共65 页。栽培(zipi)种分类：亚洲棉n n亚洲棉性状亚洲棉性状n n叶枝少或无叶枝少或无n n蕾铃期短，铃小壳薄蕾铃期短，铃小壳薄n n吐絮快而集中吐絮快而集中(jzhng)(jzhng)，早熟，早熟n n耐旱和耐瘠能力强，对枯萎病有较强抗性，铃病轻。对棉耐旱和耐瘠能力强，对枯萎病有较强抗性，铃病轻。对棉铃虫、红铃虫、棉蚜、红蜘蛛有较强抗性铃虫、红铃虫、棉蚜、红蜘蛛有较强抗性n n产量低产量低n n纤维粗短纤维粗短第

10、25 页/共 65 页第二十六页，共65 页。亚洲(y zhu)棉地理种系(Silow，1944)n n 苏丹棉n n 印度(yn d)棉n n 缅甸棉n n 长果棉n n 孟加拉棉n n 中棉第 26 页/共 65 页第二十七页，共65 页。亚洲棉分类（亚洲棉分类（19231923，王善佺）生态型和经济，王善佺）生态型和经济(jngj)(jngj)价值价值n n 早熟 早熟(zosh)(zosh)类 类n n 大铃类 大铃类n n 长绒类 长绒类n n 粗绒类 粗绒类n n 紫绒类 紫绒类n n 毛叶类 毛叶类n n 从形类 从形类n n 杂类 杂类n n 我国的项显林按材料的原产地和表现型

11、分为早熟 我国的项显林按材料的原产地和表现型分为早熟(zosh)(zosh)矮 矮秆、中熟、多毛高秆。秆、中熟、多毛高秆。第 27 页/共 65 页第二十八页，共65 页。栽培(zipi)种分类：陆地棉n n 陆地棉性状n n 叶枝少或无n n 铃大，卵圆或圆形，铃面光滑(gung hu)n n 中晚熟n n 野生种具有抗病虫，抗不良环境特性n n 产量高n n 纤维品质较好第 28 页/共 65 页第二十九页，共65 页。陆地棉种系n n 莫利尔氏棉n n 李奇蒙德氏棉n n 鲍莫尔氏棉n n 尖斑棉n n 尤卡坦棉n n 马利加兰特棉n n 阔叶棉第 29 页/共 65 页第三十页，共65

12、 页。栽培(zipi)种分类：海岛棉n n 海岛棉性状n n 植株高大n n 铃小，锥形或长卵圆形，铃面粗糙n n 晚熟n n 抗逆性一般n n 产量(chnling)低n n 品质特优第 30 页/共 65 页第三十一页，共65 页。海岛棉分类海岛棉分类(fn li)(fn li)n n 秘鲁棉n n 葡萄叶棉n n 巴西(b x)棉n n 达尔文氏棉n n 埃及棉型n n 海岛棉型n n 中国云南联核木棉、离核木棉第 31 页/共 65 页第三十二页，共65 页。第二节 棉属的起源(qyun)与进化第 32 页/共 65 页第三十三页，共65 页。一、二倍体棉种的起源(qyun)与进化n

13、n 1.二倍体种的单源起源n n（1）细胞学证据n n（2）种间杂交，染色体之间或多或少可以(ky)配对。第 33 页/共 65 页第三十四页，共65 页。2.染色体组基数(jsh)n n 研究表明G.stocksii棉中7条染色体同源，其余6条是不同的。N=13的种具有多倍体的特性(txng)n n 棉族的染色体基数为n=7,经过杂交加倍变成现在的染色体基数n=13。棉属也不例外。第 34 页/共 65 页第三十五页，共65 页。3.棉属染色体组间进化(jnhu)关系n n（1）.Phillips(1966,1974)种间杂种F1减数分裂染色体配对情况n n 原始祖先种：E组 n n 中间进

14、化类型(lixng)：C组和D组 G组与C组同源n n 进化类型(lixng)：B组和A组 F组与A组同源第 35 页/共 65 页第三十六页，共65 页。n n（2）Kattermant和Ergle、Edwards 1976年 单核DNA含量分析(fnx)，认为D组可能是棉属中原始的类群n n（3）Johnson和Thein 1970 种子蛋白质凝胶电泳分析(fnx)。认为B组可能是最原始的类群第 36 页/共 65 页第三十七页，共65 页。n n（4 4）聂汝芝等）聂汝芝等1993 1993年，根据棉属植物 年，根据棉属植物(zhw)(zhw)的核型研究结 的核型研究结果。认为 果。认为

15、B B组为最原始祖先。组为最原始祖先。n n east and northeast F east and northeast F组和 组和E E组 组n n south A south A组 组n n west and northwest D west and northwest D组 组n n southeast C southeast C组 组n n G G组和 组和F F组由 组由E E组或 组或B B组衍生而来 组衍生而来n n 王坤波、陈松、周宝良等都认为 王坤波、陈松、周宝良等都认为B B组为最原始祖先。组为最原始祖先。第 37 页/共 65 页第三十八页，共65 页。二、二倍体栽

16、培(zipi)种的进化n n 草棉和亚洲棉，A染色体组n n 与B染色体组杂交产生可育的后代n n 由B染色体组衍生进化而来n n 仅草棉有野生类型，阿非利加草棉是所有二倍体栽培(zipi)棉的祖先第 38 页/共 65 页第三十九页，共65 页。三、异源四倍体棉的起源(qyun)n n 亚洲棉美洲四倍体棉种杂交n n 新世界棉由两个(lin)n=13的种的非同源染色体加倍而成的双二倍体n n A染色体的亚洲棉n n 小D染色体的美洲二倍体种n n 非洲草棉变种为A染色体亚组的供体n n 雷蒙德氏棉可能是D染色体亚组的供体第 39 页/共 65 页第四十页，共65 页。第三节 种质资源(zyu

17、n)的类别 及其利用价值第 40 页/共 65 页第四十一页，共65 页。一、类别(libi)n n 1.第一种质库（AD染色体组棉种）n n 可以与陆地棉直接杂交(zjio)的棉种和类型n n（1）陆地棉n n（2）海岛棉n n（3）四倍体野生棉种第 41 页/共 65 页第四十二页，共65 页。n n 2.2.第二种质库（第二种质库（A A和 和D D染色体组血缘相近的种）染色体组血缘相近的种）n n 通过一定的技术，可获得杂种（染色体加倍 通过一定的技术，可获得杂种（染色体加倍(ji(ji bi)bi)等）等）n n（1 1）草棉）草棉n n（2 2）亚洲棉）亚洲棉n n（3 3）D D

18、、B B和 和F F染色体组的野生棉种 染色体组的野生棉种第 42 页/共 65 页第四十三页，共65 页。n n 3.第三种质库（C、G、K、E染色体组野生(yshng)种）n n 与栽培棉血缘关系较远暂时难以利用的野生(yshng)棉种n n 4.第四基因库，如BT基因第 43 页/共 65 页第四十四页，共65 页。二、利用(lyng)价值n n 1.提高(t go)丰产性。n n 铃数如瑟伯氏棉n n 铃重如异常棉、雷蒙德氏棉n n 衣分如澳洲棉第 44 页/共 65 页第四十五页，共65 页。n n 2.改良纤维(xinwi)品质n n 纤维(xinwi)强度、细度、长度如异常棉、雷

19、蒙德氏棉第 45 页/共 65 页第四十六页，共65 页。n n 3.提高(t go)抗病性n n 抗黄萎病：异常棉、澳洲棉、瑟伯氏棉等n n 抗枯萎病：瑟伯氏棉、澳洲棉、旱地棉等第 46 页/共 65 页第四十七页，共65 页。n n 4.提高抗虫性n n 抗棉铃虫：索马里棉、异常(ychng)棉等n n 抗蚜虫：戴维逊氏棉、斯托克西棉等n n 抗红蜘蛛：海岛棉、比克氏棉等第 47 页/共 65 页第四十八页，共65 页。n n 5.提高(t go)抗逆性n n 抗旱：澳洲棉、辣根棉等n n 耐低温：斯托提棉、瑟伯氏棉n n 耐盐渍化：戴维逊氏棉、陆地棉的尤卡坦棉种系第 48 页/共 65

20、页第四十九页，共65 页。n n 6.细胞质雄性不育系的培育n n 异常棉、瑟伯氏棉等n n 7.种子无腺体/植株(zhzh)有腺体棉花新类型的选育n n 比克氏棉、南岱华氏棉第 49 页/共 65 页第五十页，共65 页。n n 8.选育出带有苞叶早落基因的新品种n n 哈克尼西棉、辣根棉等苞叶吐絮前甚至开花前自动脱落。n n 两对隐性基因控制，转育困难n n 9.杂交(zjio)不亲和性育种n n 亲本保存和遗传隔离n n 如克劳茨基棉、戴维逊氏棉等第 50 页/共 65 页第五十一页，共65 页。第四节 种质资源的收集、保存(bocn)及育种利用研究第 51 页/共 65 页第五十二页，

21、共65 页。一、收集(shuj)、保存n n 前苏联共收集保存世界各地棉花种9000余份，其中(qzhng)陆地棉5400多，海岛棉1800份，二倍体棉种1000多份，野生种31个n n（1）低温库长期保存n n（2）温室保存野生棉活体n n（3）田间轮流种植第 52 页/共 65 页第五十三页，共65 页。n n 美国n n 陆地棉淘汰品种 密西西比州斯通维尔试验站保存n n 二倍体的棉种由得克萨斯州农工大学学院(xuyun)试验站保存n n 海岛棉品种由亚利桑那州菲尼克斯棉花研究中心保存第 53 页/共 65 页第五十四页，共65 页。n n 法国(f u)n n 搜集了2000多份栽培品

22、种和32个野生种材料n n 印度n n 中央棉花所，保存有7000多份材料。陆地棉4000多份；亚洲棉1700份；非洲棉400份野生种24个第 54 页/共 65 页第五十五页，共65 页。中国(zhn u)n n 中国农业科学院棉花研究所n n 保存国内外搜集得全套棉花种质资源(zyun)，陆地棉4115份，海岛棉387份，亚洲棉418份，草棉12份，陆地棉野生种系349份、棉属野生种51，近缘植物10种。第 55 页/共 65 页第五十六页，共65 页。二、棉属野生种的繁殖(fnzh)与保存技术研究n n 1.White培养基育苗：n n 种子剥壳(bo k)n n 种仁入瓶，培养基培养n

23、 n 移入小塑料钵n n 注意：土壤消毒；水分控制；盖杯保湿n n 第 56 页/共 65 页第五十七页，共65 页。n n 2.钱思颖改进法（1988）n n 浸种n n 剥壳n n 土壤消毒n n 种仁(zhngrn)催芽第 57 页/共 65 页第五十八页，共65 页。三、育种(y zhng)利用研究n n 1.开花结实性研究n n（1）短日照处理n n（2）温度(wnd)n n 2.陆地棉种系的光周期反应n n 10h只能现蕾，9h才能开花、结铃、吐絮第 58 页/共 65 页第五十九页，共65 页。3.3.枯黄萎病鉴定枯黄萎病鉴定(jindng)(jindng)n n 项显林研究证明

24、：亚洲棉具有(jyu)较强的抗枯萎病性和感黄萎病性n n 沈端庄等研究表明：陆地棉种系和海岛棉的抗黄萎病性最强，其次是亚洲棉，最差是陆地棉第 59 页/共 65 页第六十页，共65 页。3.3.枯黄萎病鉴定枯黄萎病鉴定(jindng)(jindng)n n 郑泗军研究(ynji)表明：野生种系是一个混合群体，应对野生种系材料的抗病性分别加以鉴定和筛选n n 江苏农业科学院经济作物研究(ynji)所与植物保护研究(ynji)所研究(ynji)表明：对枯黄萎病均表现免疫的5个种，分别为瑟伯氏棉、三裂棉、旱地棉、澳洲棉和比克氏棉第 60 页/共 65 页第六十一页，共65 页。本章(bn zhn)回

25、顾n n 第一节 棉属的分类(fn li)n n 一、根据形态特征的分类(fn li)n n 二、根据染色体数目分类(fn li)n n 三、根据染色体组分类(fn li)n n 四、棉属分类(fn li)第 61 页/共 65 页第六十二页，共65 页。本章(bn zhn)回顾n n 第二节 棉属的起源(qyun)与进化n n 一、二倍体棉种的起源(qyun)与进化n n 二、二倍体栽培种的进化n n 三、异源四倍体的起源(qyun)第 62 页/共 65 页第六十三页，共65 页。本章(bn zhn)回顾n n 第三节 种质资源的类别及其利用(lyng)价值n n 一、类别n n 二、利用(lyng)价值第 63 页/共 65 页第六十四页，共65 页。本章(bn zhn)回顾n n 第四节 种质资源的收集、保存及育种利用研究n n 一、收集、保存n n 二、棉属野生种的繁殖(fnzh)与保存技术研究n n 三、育种利用研究第 64 页/共 65 页第六十五页，共65 页。