亞洲棉

亞洲棉

亞洲棉是一種原產於亞洲的棉花種類的合稱,此種棉花種類遍布亞洲,培育方式多種多樣。

亞洲棉(A基因組)又稱樹棉,原產於亞洲的熱帶和亞熱帶地區,是人類最早種植的農作物之一,同時也是目前世界最重要的經濟棉種——陸地棉的祖先。

基本介紹

  • 中文學名:亞洲棉
  • 拉丁學名:Asiatic cotton
  • :植物界
  • :被子植物門
  • :雙子葉植物綱
  • 亞綱:五椏果亞綱
  • :錦葵目
  • :錦葵科
  • :木槿族
  • :棉
  • :亞洲棉
  • 分布區域:亞洲
起源分布,主要品類,性狀描述,歷史發展,研究進展,

起源分布

亞洲棉原產於印度次大陸。由於它在亞洲最早栽培和傳布,故稱亞洲棉(Asian cotton)。關於亞洲棉的野生祖先迄今還沒有發現,普遍認為亞洲棉可能與草棉具有共同的祖先,即共同起源於草棉的野生種系阿非利加棉。它是與草棉在非洲產生分化以後,引入亞洲通過長期栽培馴化形成的。大多數人認為亞洲棉起源於印度,並在那裡廣泛栽培。據近代在非洲的考古發現(Chowdhury and Buth 1971),認為亞洲棉可能距今4500年前已在蘇丹(Sudan)的努比亞地區種植,當時並非為了生產纖維,而是為了利用其富有營養的種子作為家畜飼料。
亞洲棉曾在東南亞地區普遍栽培,自印度經緬甸、泰國、越南最先傳入我國華南地區種植,約在12世紀後期或13世紀由華南傳入長江、黃河流域種植,從而遍及全國植棉地區,後又傳入朝鮮和日本。由於亞洲棉在我國栽培歷史悠久,分布廣泛,經過長期的馴化和選擇,已逐步形成為特有的生態地理種系,故普遍稱之為中棉。過去我國南起海南島,北至遼寧,東起沿海各省,西至陝西、甘肅所有棉區都曾普遍栽培亞洲棉。

主要品類

亞洲棉比草棉傳播和分布的地區更為遼闊,故其變異類型也更為豐富多樣。Hutchinson和Ghose(1937)最先根據生長習性把亞洲棉分類為兩個變種,即典型變種和疏忽變種,然後再按地理分布,各分為4個類型。但自1937年以後,遺傳研究資料表明亞洲棉的基因型與其生長習性並無關聯,而與其地理分布關聯密切。亞洲棉類型間的變異很大,在中國長期種植的亞洲棉有一些主要基因突變僅見於中國,這充分表明中國的亞洲棉應列為一個特有的生態地理類型。但是,在Hutchinson和Ghose的分類中卻無一個類型能夠概括中國的亞洲棉。俞啟葆(1940a,b)、Silow(1941)、Silow和俞啟葆(1942)關於中國的亞洲棉的花冠色、花青素與葉形的主要復因子分布的遺傳研究,充分支持和論述了北印度、南印度、孟加拉、緬甸和中國的亞洲棉分布是彼此具有明顯差別的地區。他們認為應按地理區域分類,才符合亞洲棉的遺傳和進化的原則。因此,Silow(1944)按生態地理分布,把亞洲棉劃分為6個地理種系:(1)印度棉(2)蘇丹棉(3)緬甸棉(4)中棉(5)垂鈴棉(6)孟加拉棉。

性狀描述

一般纖維長度15~24毫米,細度2500~4000米/克,寬度23~26微米,強度4.5~7.0克力/根,斷裂長度15~22千米,天然轉曲18~40個/厘米,衣分31~38%。中國自亞洲棉中選育的改良品種有青莖雞腳棉、海門小白花棉、江陰白籽棉、孝感光籽棉等。亞洲棉的產量、纖維長度、細度都不及陸地棉,只適宜紡28號以上(21英支以下)的中、粗號紗,而且部分纖維長度在16毫米以下,無紡紗價值,所以已逐漸被陸地棉所代替。亞洲棉纖維粗、長度短、彈性好,適宜作起絨紗用棉、 醫藥用藥棉、 民用絮棉等。
亞洲棉的染色體組為A2,與草棉的染色體組A1,只是在染色體結構上有一個相互易位的差異,因而它們可以雜交結實。根據生育周期,亞洲棉可分為一年生和多年生兩大類群。
一年生亞洲棉是主要的栽培類型,葉枝較少或無,莖較細弱,株高0.5—1.5 m,因葉枝多少、果枝長短和伸展角度的不同,在株型上可分為塔型、筒型和叢生型。莖色有紫、紅、綠三種。莖稈均具茸毛,只是疏密不同。葉片因裂口深淺及形狀可分為雞腳葉和闊形葉。葉色常與莖色有關聯,也有紫、紅、綠三種。鈴柄細長,約3—8 cm,棉鈴多下垂。苞葉基部聯合,苞外無蜜腺。苞葉缺刻淺而少,少數為全緣無缺刻,苞葉色與葉色相同。萼片5片,聯合呈杯狀,通常為淡綠色;但苞葉如為深紫色,則萼片亦為紫色,萼片外基部的兩苞葉之間有蜜腺,共3個。花瓣為黃、黃紅、紫紅或白色,有紅斑或無紅斑。亞洲棉大多數為黃花有紅斑類型。花葯黃色,花粉粒黃色或黃紅色。棉鈴多呈圓錐形,有3—4室,鈴皮顏色與莖、葉、苞葉色相同,淺綠至紫紅色。鈴面上色素腺體淺露,多不光滑。鈴重2—3.5 g。纖維白色,也有棕色或深棕色。種子上短絨有白、灰白、綠或棕色,也有無短絨的光子。但完全光子的較少,多在種子末端有端毛。

歷史發展

早在古代,南亞次大陸已有植棉和棉織品出現,1929年在現巴基斯坦境內發現3塊棉布,據考證是公元前3000年的遺物。中國很早就有關於東南邊疆植種亞洲棉的記載。 公元前1世紀廣東雷州半島已能織廣幅布;第 6世紀在雲南大理、廣西桂林已有植棉的記載;13世紀初開始逐步傳播到長江、黃河流域種植,擴大了棉花生產。亞洲棉在中國種植歷史至少已有2000年,所以又稱中棉。亞洲棉一般為一年生草本,生長期短,成熟早,色澤呆白。
由於亞洲棉植株較適應亞洲土壤氣候,生長期短,抗逆性強等,對棉花育種有一定價值,至今在亞洲還保留少量的種植,其產量約占世界棉花總產量的4%左右。印度種植亞洲棉較多,巴基斯坦和緬甸都有少量種植。中國自19世紀末開始種植陸地棉,亞洲棉已陸續被陸地棉代替,種植面積已不到2%。

研究進展

2014年6月,線上出版的《自然-遺傳》雜誌全面報導了中國科學家在解析亞洲棉基因組方面取得的最新進展。
中國科學家解析了全長1700兆鹼基對的亞洲棉基因組,其中包含41330個蛋白編碼基因,基因組大部分(68.5%)由重複序列組成,是到目前為止已測序的雙子葉植物中重複序列比例最高的物種。通過與之前(Wang et al., 2012)由同一團隊完成的雷蒙德氏棉基因組(D基因組)的比較,發現A和D基因組在距今約5百萬年(2-13百萬年)之前從同一祖先分化而來,二者的基因數目和基因序列都極為相近,染色體水平上也保留了高度的共線性,但由於A基因組發生過多次大規模的反轉座子插入事件,導致其基因組膨脹至超過D基因組的兩倍。上述研究結果將對人類認識棉花基因組的複雜性和棉屬物種進化的多樣性產生深遠的影響。
通過轉錄組分析和大規模基因比較,研究團隊首次在不同的棉花基因組中發現乙烯信號分子發揮了截然相反的作用。D基因組過多的乙烯合成抑制了棉纖維的發育,而A基因組乙烯的不足導致棉纖維不能充分伸長。抗病基因家族研究顯示,相對於其近緣種可可,這些基因在對黃萎病有免疫力的D基因組中發生了顯著擴張,在A基因組中卻發生了顯著收縮。此外,大量抗病基因只在D基因組中受黃萎病菌誘導迅速表達,導致A基因組不能在早期有效回響黃萎病菌侵染,幾乎完全喪失抗病性。以上研究對於提高棉花產量和纖維品質,增強抗病性都有重要意義。

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