12.5 棉花有性杂交
棉花是锦葵科、棉属（Gossypium）几个栽培种的通称，是我国重要的经济作物。棉花生产在我国农业生产和国民经济中都占有重要地位。
一、棉属栽培种在我国的分布
棉属共有四个主要栽培种，起源于西半球美洲大陆及其沿海岛屿的有陆地棉和海岛棉，起源于东半球亚非大陆的有亚洲棉和非洲棉。
1.陆地棉（Gossypium hirsutum L.）
原产于墨西哥南部和中美洲尤卡坦半岛。是目前世界上栽培最广的棉种，其纤维为优良的纺织原料，产量占世界棉纤维产量的90％。陆地棉是我国现在主要栽培棉种，棉花育种任务主要是陆地棉新品种的选育。
2.海岛棉（Gossypium barbadense L.）
原产南美洲安第斯山区。纤维特长，为纺细纱的好原料。我国广东、广西、福建、台湾等省区有栽培，海岛棉生长要求260天左右的无霜期，我国大部分棉区无法种植。但可将它作为品种资源收集，用以改良我国的陆地棉品质。
3.亚洲棉（Gossypium arboreum L.）
产于中亚，是被人类栽培和传播最早的棉种，由于在我国栽培历史长，故又称中棉。亚洲棉的棉纤维短，不适宜中支纱机纺，产量又比陆地棉低，所以在我国几乎全部为陆地棉所取代，很少栽培，黄河以南各省区尚有种植。亚洲棉具有早熟、多雨地区烂铃少、吐絮好等特性，可作为杂交亲本材料，仍是重要的品种资源。
4.非洲棉（Gossypium herbaceum L.）
又称草棉，原产于非洲东南部。生长期仅120天左右，在我国，适于西北地区栽培。新疆和甘肃河西走廊曾栽培过，由于纤维细而短，产量低，现在已被陆地棉代替。非洲棉有很多有益性状，可作为品种资源收集和保存。
二、棉花花的特点
1.花的结构
棉花的花大、单生、两性花，花由花萼、花冠、雄蕊和雌蕊四部分组成，花外并着生有大型叶状副萼（苞片）。
棉花花的结构最大特点是雄蕊多数，花丝下部连合成筒状，称雄蕊管、套在雌蕊子房和花柱下部的外面。
2.开花习性
(1)开花次序和时间。棉花开花有一定次序，是由下而上，由内而外，沿着果枝呈螺旋形进行。在一般情况下，相邻的果枝、同位置的果节，开花时间相隔2～4天；同一果枝相邻的果节，开花时间约相隔5～8天。这种纵向和横向各自开花间隔日数的多少，与温度、养分和棉株长势有关。如果温度高、养分足、长势强，间隔日数就少；反之，间隔日数就多。一株棉花开花可延续2个月左右。
就1朵花来说，从花冠开始露出副萼至开放约经12～14小时。在一般情况下，花冠张开时，雌雄两性配子均已发育成熟，花药同时开裂散粉。
棉花花朵一般在早晨开放，下午3～4小时逐渐萎蔫，开始变为红色，第二天以后变为紫红色而凋谢。
(2)授粉方式。棉花为常异花授粉作物。即以同花的自花授粉为主，又有一定数量的天然杂交率。陆地棉的天然杂交率一般为2～12％，天然杂交率高低，与品种、天气条件和当地传播花粉的昆虫数目多少有关。
(3)花粉和柱头的生活力。花粉保持生活力的时间很短。只能保持几个小时，低温可以延长花粉的生活力。陆地棉的花粉在5～10℃，生活力可保持3天，11～15℃可保持2天，16～20℃只能保持1天。
柱头的生活力可保持到开花后1天。当天上午开花的柱头，授以当天上午开花的花粉，结实率最高；开花后1天的柱头，授以当天开花的花粉，结实率大大下降；开花后两天的柱头，授以当天开花的花粉，不能受精。
(4)受精。花粉落到柱头，约经1小时即开始萌发，生出花粉管，沿花柱向下生长，8～10小时后到达子房，24小时后进入胚珠。棉花从授粉到受精结束，一般约需30小时左右。
三、棉花杂交的方法步骤
棉花杂交方法步骤主要有选株选花、去雄、授粉、管理和收获等项内容。
1.选株选花
选择性状典型、纯度高、生长良好的棉株作为母本株，在母本株上，选择中部果枝上靠近主秆第一、二节位的正常花作为杂交花朵。
2.去雄
(1)去雄时间。适宜的去雄时间是开花前1天的下午3点左右。判断花朵次日开放的标志是花冠已经长大，已经伸出于副萼之外。这样的花，第二天早晨即可开放。
(2)去雄方法。棉花去雄常用的方法有徒手去雄和工具去雄两种。
①徒手去雄。是用手将花冠和雄蕊管一起撕去，只保留雌蕊。操作时不要碰伤子房和压破花药。去雄后用顶端带节的3厘米长的麦管套住柱头，一直压到子房上端，但麦管上端有节的部分须离开柱头1厘米以上。套好麦管后，挂上纸牌（或塑料牌），纸牌上写明母本名称和去雄时间。
②工具去雄。是用剪刀剪去花冠，再用镊子除去花药。如有残留花粉，可用清水洗净。去雄后用麦管套好柱头。并挂好纸牌（或塑料牌）。
3.授粉
选择与母本花朵同时开花的父本花蕾，在开花前1天用纸袋将花蕾套好，以防止昆虫进入花内，带进其它花粉。
第二天上午9～10时，将父本花朵摘下，将花瓣向外翻卷，在此同时，摘下母本花中柱头上的麦管，用父本雄蕊在母本柱头上轻轻涂抹几下，完成授粉工作。涂抹时，量要多些，以利受精。然后，再用麦管套好柱头，并在牌上写明父本名称、授粉日期和操作者姓名。
4.日常管理和收获
授粉后，应对母本植株加强整枝，并疏去过多的蕾铃，以保证杂交铃的正常生长发育。收获后将杂交铃单独收获、脱粒和保存。