论棉花高产育种

高产是棉花育种的主要目标，目前我国棉花育种已达较高水平，本文提出了棉花高产育种的技术途径，（１）征集并研究利用多样化的种质资源；（２）产量结构要素的同步改良；（３）高生物学产量和高收获指数育种；（４）杂种优势利用。同时本文还从产量与竞争力相互关系出发，对改进棉花育种田间试验和选择方法提出了一些初步设想。     

提高棉花抗盐性的途径

棉花比较耐盐碱，在滨海与内陆盐碱地得到广泛种植，因而提高棉花的抗盐性很有意义。本文简要概括了提高棉花抗盐性的４条主要途径：（１）培育抗盐的棉花品种；（２）通过组织培养筛选抗盐品系；（３）进行种子处理；（４）合理施肥。     

不同年代棉花品种产量构成、纤维品质及其系谱分析

对５０年来我国自育的有代表性的棉花品种２０份进行了比较研究，结果表明，棉花单产呈递增趋势，９０年代棉花品种比５０年代品种皮棉增产１７．７３％，平均每年增产皮棉３．３８４ｋｇ·ｈｍ－２，产量增加主要是衣分和单株结铃数增加所致，衣分呈递增趋势，年均递增０．１００２个百分点；单株结铃数增加１．６个。新品种的子指变小，衣指变大；棉花衣分与皮棉产量呈显著正相关（ｒ＝０．７００３＊＊），衣分对棉花产量贡献最大（ Ｐ３ｙ＝０．５８１０），单株铃数次之（Ｐ１ｙ＝０．２８５８），铃重最低（Ｐ２ｙ＝０．１３２６）。棉花纤维品质逐步得到改良，绒长变长，纤维强度变大；棉花遗传基础狭窄。     

旱地棉花育种产量分析

研讨了旱地棉花产量与其构成因素间的相互关系及各产量因素对皮棉产量的贡献和决定作用。通径分析表明，在干旱条件下，单位面积铃数与皮棉产量关系密切，对皮棉产量的贡献最大，决定程度（ｒ２＝０．６３２３）最高；在多雨条件下，衣分与皮棉产量关系密切，对皮棉产量的贡献最大，决定程度（ｒ２＝０．４４６２）最高。由此认为，水地棉花的主要育种目标应该是抗病、早熟和高衣分；耐旱棉花育种的主要目标应该是结铃性、铃重和保全苗的能力。     

旱地棉花有限补水效应研究

研究了旱地棉花不同生育期补水对棉花生长发育和产量的影响．试验结果表明，有限补水棉花根系伤流量提高３７．５％～５６．３％，干物质和叶面积增多，光合势和净光合率提高，叶绿素含量提高２９．８％～４７．１％。补水比不补水棉花产量增加２２．０％～１８３．８％，其中补水３次＞２次＞１％＞ＣＫ，不同干旱年型，有限补水关键时期不同，在前期干旱年型补蕾水，后期干旱年型补花水，补１水（蕾或花）棉花产量过７５０ｋｇ·ｈｍ￣（－２），补２水产量（底＋花或蕾＋花）过１１２５ｋｇ·ｈｍ￣（－２）。     

制定应变措施实现棉花高产稳产

在气候异常条件下，要保证棉花高产稳产，必须制定和运用合理的应变措施，主要有：（１）增强应意识；（２）塑造思想株型；（３）因苗管理，分类指导；（４）制定应变技术措施如播种前棉种必须拌种，适期打顶，加强水调，品种相对稳定并良种良好配套，增强化调应变措施，以品种定株高等。     

棉花烂铃空间分布模型研究

研究结果表明：（１）病害烂铃在棉株上的水平、垂直和外扩三方向上的分布模型均呈ｙ＝ａｘｂ（ｂ＜０），以棉株基部１～３台果枝和２．６个圆锥体围层上的烂铃为主，分别占烂铃总数的８９．２２％和９７．８４％。（２）棉铃虫蛀害烂铃在棉株上的水平方向分布模型：３～１０台呆枝上呈ｙ＝ａｘ２＋ｂｘ＋ｃ（ａ＜０），另２～３果节上虫蛀烂铃最多；１１～１８台果枝上为ｙ＝ａｘｂ（ｂ＜０），第１～２果节上虫蛀烂铃最多。垂直方向分布模型为ｙ＝ａｘ２＋ｂｘ＋ｃ（ａ＜０），第１１台果枝上虫蛀烂铃最多；虫蛀烂铃以１１～１５台果枝上的另１～２天节上分布为核心，占虫蛀烂铃总数的５４．７６％。（３）上述结果对指导棉花烂铃防治具有重要的科学意义。     

黄淮海棉区棉麦两熟光能流与物质流研究 Ⅲ 麦棉共生期复合群体作物层温度分布与总积温

田间试验于１９９４／１９９５、１９９５／１９９６年采用满播小麦、一熟棉花和麦棉两熟不同配置方式４种处理研究了共生期麦棉复合群体作物层温度分布和总积温。结果表明，不同熟制、麦棉复合群体不同配置方式作物层温度垂直和水平方向廓线不同。与一熟棉花相比，共生期５２ｄ不同群体近地面作物层日平均温度２ａ显著低，依次是：满播小麦低７．２和４．６℃ｄ－１、３—１式麦带低５．６和４．１℃ｄ－１、４—２式麦带低５．５和３．４℃ｄ－１、３—１式棉带低２．９和２．９℃ｄ－１，４—２式棉带南行低２．８和２．４℃ｄ－１、４—２式棉带北行低２．６和１．６℃ｄ－１；共生期５２ｄ近地面作物层≥１５℃积温亏缺顺序是：满播小麦群体（－３７２．９和－２４１．２℃·ｄ）＞３—１式配置（－２３１．５和－１８４．６℃·ｄ）＞４—２式配置（－１８９．２和－１２８．７℃·ｄ）。不同复合群体温度日较差大小的顺序是：一熟地（２０．６℃ｄ－１）＞４—２式北行（１９．６℃ｄ－１）＞４—２式南行（１９．１℃ｄ－１）＞３—１式（１７．９℃ｄ－１）。共生期间温度日较差达到２０℃，有利于棉花培育早壮苗，唯４－２式棉带北行棉花趋于一熟棉花。本研究揭示出麦棉复合群体的低热量胁迫     

棉花半配合的受精生物学研究

本文从受精生物学角度探讨了棉花半配合特性的发生机制。发现产生半配合的棉花，受精融合过程非常特殊，主要在现在以下几点：（１）受精与胚乳形成基本正常；（２）精、卵两核接触持续４８～７２小时以上，比正常过程长约２～３倍多；（３）精、卵最终不融合，接触７２～９６小时后，两核之间出现新细胞壁，形成大型卵细胞和小型精细胞共存的原胚；（４）授粉７天后形成父母本同在的嵌合单倍体球形胚。这种精卵之间形成分隔式的半配合现象，在已研究过的具半配合植物中是没有的，也正是半配合棉花能有效地自发产生单倍体的原因。     

新疆北疆棉花品种更换及新品种展望

近几年，随着生物工程技术的发展和育种水平的不断提高，新疆北疆现阶段推广的棉花品种已具备了优异的经济性状和生物学特性，虽然抗逆性育种稍显落后，但也取得了良好的经济效益和社会效益。２００１年全疆植棉面积１１３万hm２，总产占全国近几年，随着生物工程技术的发展和育种水平的不断提高，新疆北疆现阶段推广的棉花品种已具备了优异的经济性状和生物学特性，虽然抗逆性育种稍显落后，但也取得了良好的经济效益和社会效益。２００１年全疆植棉面积１１３万hm２，总产占全国的１／３多，单产几年来一直居全国首位。１棉花品种演变新疆…     

我国短季棉50年产量育种成效研究与评价

对198份短季棉材料的系谱分析和短季棉品种的基因型值分析表明:①20世纪90年代品种皮棉单产比50年代增产50.29%,比60年代增产51.44%,比70年代增产26.6%、比80年代增产20.8%。②在产量构成因素中以衣分和铃重提高为主要增产模式,提高枯黄萎病抗性也是重要增产因素。③育种技术从50年代系统选育到杂交、复交、多父本混交、辐射育种、空间技术育种、生物技术育种对品种提高取得了非常重要的作用,特别是采用生化遗传育种解决短季棉早熟早衰,选育早熟不早衰、青枝绿叶吐白絮的早熟、优质、多抗短季棉品种行之有效。④中棉所系列品种和辽棉系列品种育种技术路线不同,辽棉以缩短棉花前期营养生长,提高早熟性,以延长铃期,增加铃重,提高产量和纤维品质。中棉所系列至90年代发展较成熟的生化遗传育种技术,在缩短生育期的前提下,适当延长前期营养生长期,增加光合产物积累,延缓棉株早衰,增加后期光合作用;通过大幅度提高衣分,增加皮棉产量;靠缩短生殖生长期、吐絮畅而集中等提高早熟性;通过提高SOD酶等抗氧化酶系统,提高抗性和延缓衰老,达到各性状综合协调提高。     

棉花辐射诱变育种研究进展

本文在简要回顾棉花辐射诱变遗传育种的研究历史后，从辐射诱变在棉花遗传育种中的作用、棉花辐射诱变中常用的诱变源、棉花的辐射敏感性和诱变效率、棉花的辐射诱变效应及其突变性状的遗传和提高棉花辐射诱变育种效率的方法等方面对棉花辐射诱变育种研究作了较为全面的综述。最后还提出了促进棉花辐射诱变育种工作开展的几点建议     

Introgression genetics and breeding between Upland and Pima cotton: a review

The narrow genetic base of elite Upland cotton (Gossypium hirsutum L.) germplasm has been a significant impediment to sustained progress in the development of cotton cultivars to meet the needs of growers and industry in recent years. The prospect of widening the genetic base of Upland cotton by accessing the genetic diversity and fiber quality of Pima cotton (Gossypium barbadense L.) has encouraged interspecific hybridization and introgression efforts for the past century. However, success is limited due mainly to genetic barriers between the two species in the forms of divergent gene regulatory systems, accumulated gene mutations, gene order rearrangements and cryptic chromosomal structure differences that have resulted in hybrid breakdown, hybrid sterility and selective elimination of genes. The objective of this paper is to provide a mini-review in interspecific hybridization between Upland and Pima cotton relevant to breeding under the following sections: (1) qualitative genetics; (2) cytogenetic stocks; (3) quantitative genetics; (4) heterosis, and (5) introgression breeding. Case studies of successful examples are provided.     

非洲“棉花四国”棉业发展分析与开发合作建议

弄清非洲“棉花四国”生产、贸易发展情况和中国与其合作的成效,可为中国相关机构和企业推进合作提供参考。笔者依据联合国粮食及农业组织数据库查询的非洲“棉花四国”棉花生产和贸易数据,分析了上述四国1961―2017年的57年间,尤其是2011年以来的棉花生产动态和贸易形势。自与中国在棉花领域开展合作以来,非洲“棉花四国”通过国内政策支持和中国的援助,实现了棉花总产、收获面积的大幅增加,持续提升了“四国”在非洲植棉中的比重;近年出口到中国的棉花呈减少趋势;马里和布基纳法索的已梳棉出口从无到有,增长迅猛。反映出在“四国”植棉发展政策和中国合作援助的共同推动下,其国内棉花生产积极性提振,产能得到快速提升,且棉花加工业初步发展。在上述分析基础上,结合四国棉业政策,提出在这些国家进行棉业开发的相关建议。     

棉花抗黄萎病育种研究进展

归纳了近十年来棉花抗黄萎病育种的研究成果和进展,指出目前防治黄萎病最有效、最可行的方法就是培育棉花的抗病品种,分析了抗病育种工作中存在的问题,得到了目前主要存在5大问题：（1）缺乏陆地棉高抗抗源;（2）抗黄萎病育种周期长,且方法单一;（3）抗性遗传规律不清,抗性遗传基础狭窄;（4）分子标记辅助选择在抗病育种中存在很大的局限性;（5）抗病性鉴定方法欠缺。探讨了对现存问题的解决方法,认为可以通过以下几种方法：（1）通过远缘杂交,并结合多代回交和定向选择的方法创造新物种;（2）可以采用物理、化学、分子诱变等手段创造新材料;（3）可以通过现代生物技术,培育抗性材料;（4）可以只导入所需的抗性基因或采用RNAi技术培育抗性植株。同时对今后育种研究的方向进行了展望。国内外研究者已经通过各种育种手段培育出抗病品种,取得了一定进展,但至今尚无可以应用于生产实践的真正意义上的高抗黄萎病陆地棉品种。     

北疆陆地棉育成品种表型性状遗传多样性分析

本文通过对北疆38个自育审定品种的表型性状遗传多样性分析,目的在于揭示北疆棉花品种选择技术路线、方向及特点,以减少育种者在选育过程中的盲目性、重复性,对于提高育种选育效率,促进新疆棉花资源创新利用,选育适合生产过硬的棉花新品种和丰富新疆棉花育种理论具有重要意义。试验方法采用统计分析和聚类分析法进行。分析后发现:(1)13个表型性状中果枝台数的遗传多样性指数最高,达到了2.077739,其次为马克隆值、籽指和单铃重,伸长率最低。遗传多样性指数最低的是伸长率,仅为0.867286。(2)随着育种年代的推移,北疆棉花自育品种在表型性状呈现出一定的变化。自育品种生育期整体逐渐变短,果枝台数总体逐渐增加,子叶节高和株高性状有明显增加趋势。(3)不同育种年代自育品种的产量性状变化明显,育成品种铃重明显增加,籽指随铃重变化也呈明显上升趋势,单株铃数和衣分也呈现总体增加的趋势;衣分仍有较大的提升空间。(4)自育品种的品质性状呈现稳步提高的趋势,纤维长度和比强度逐渐增加,马克隆值呈现下降趋势,总体变化日趋合理。通过聚类研究发现:(1)38个历史自育品种可以明显地划分为两个类群,第1类群包括30份品种,第2大类包括8份品种。同时第1类群又可划分为两个亚类群,其中第一亚类群包括16份品种,第二亚类群包含14份品种。(2)不同品种间欧氏遗传距离变幅为1.5998～25.1085,两两品种间平均欧氏遗传距离为4.9417。(3)具有相近表型性状、相似遗传背景、相同选育单位和相同类型的品种均被较好的聚类在一起,聚类结果较为符合品种本身的真实特性和遗传背景演变趋势。(4)北疆自育品种一直成为主栽品种,究其遗传原因在于合理拓展美棉成分、黄河流域中棉系列以及特早熟棉区辽棉系列的遗传组分,为新疆棉花育种打破遗传组分狭窄问题提供了启示、依据和拓展方向。     

Analysis of the Main Decision Characters of Cotton Yield in Heilonggang Cotton Region of the Yellow River Basin

[Objective] In order to improve the efficiency of variety selection and reduce the cost of experiment, it was necessary to select the multi-objective characters comprehensively and make clear the effect of each objective character on the yield of seed cotton. [Method] Through the statistical analysis of 8 years, 607 breeding materials (339 conventional varieties and 268 hybrids) of Guoxin Rural Technical Service Association in Hejian City, Hebei Province, the effects of plant type, yield, maturity and fiber quality on the yield of seed cotton were comprehensively evaluated. [Result] Correlation analysis, regression analysis and general analysis showed that boll weight, lint percentage, first fruiting branches node, percentage of seed-cotton before frost and growth period had significant effects on seed cotton yield in the Heilonggang Cotton Region of the Yellow River Basin. The correlation coefficient between percentage of seed-cotton before frost and seed cotton yield were the highest (r＝0.320 97), and the boll weight decision coefficient was the largest (R²＝0.30), which were the main traits affecting the seed cotton yield. Plant height had the largest direct effect on seed cotton yield, but the total effect was the smallest after indirect effects of other variables (r_2y＝－0.04). Both regression and general analysis showed that neither fiber length (upper half mean length) nor micronaire had significant effects on seed cotton yield. [Conclusion] During the breeding of new cotton lines in the Heilonggang Cotton Region of the Yellow River Basin, boll weight and lint percentage can be used as important agronomic characters for breeders to improve. Shortening the growth period and increasing the percentage of seed-cotton before frost can increase yield. Plant height and first fruiting branches node affect seed cotton yield through interaction with other traits. Neither the fiber length nor the micronaire value have a significant effect on the seed cotton yield, which can be increased simultaneously with the yield during the breeding process.     

棉花抗虫育种研究

本文根据棉花常规抗虫品种抗虫性表现的本质分两个方面即形态抗性和生化抗性阐明了国内外抗虫育种研究进展。比较详细地介绍了棉花的抗虫性鉴定方法及其评判指标、分级标准。同时对棉花抗虫性遗传及其应用基础研究进行了综述。并讨论了抗虫棉研究的必要性和发展思路。     

棉花组织培养与植株再生

棉花是世界上重要的纤维和油料作物。现代生物技术的不断发展为棉花育种和种质创新提供了新的技术手段,极大地推动了棉花育种的进程。现代生物技术在植物育种中的成功应用大多是依靠有效的再生体系的建立。因此棉花组织培养及其再生技术在品种改良、种质资源的繁殖和保存、杂种优势的固定和遗传转化等方面具有重要作用,颇受各国研究者的重视。本文综述了棉花的体细胞培养、花药培养、茎尖培养、胚珠和胚培养以及原生质体培养等方面近年来的主要研究进展,并提出了棉花组织培养中存在的主要问题及今后的研究方向。