农作物百科

棉属分类

2023-04-11

简介

根据形态特征、地理起源和细胞遗传学等方面的研究,区分棉属中的各个种,从而探索种间亲缘关系,阐明棉属的进化系统。

早期的棉属分类是以棉株的外部形态,如株型、叶型、花器结构、种子光滑与否或有无短绒等为主要依据。随着细胞遗传学等学科的发展,使棉属分类进入按照染色体数目划分的阶段。以后又以染色体组作为分类的依据,将棉属分类和地理起源及种间亲缘关系相联系。由于生物化学和分子遗传学等学科的发展,通过染色体组型分析、同功酶带型分析和染色体DNA含量测定等方法所获得的资料,更为棉属中各棉种间亲缘关系的研究提供了许多参考依据,使分类工作有所发展。

根据形态特征的分类 1753年瑞典C.V.林奈(Linne)最早确定棉属(Gossypium),分成3个种:草棉、亚洲棉和海岛棉。后来又增加2个种:陆地棉、宗教棉G.relegiosum L.。1877~1878年意大利A.托达罗(Todaro)从世界各地搜集大量棉属材料,进行活体研究,分成54个种。1907年英国G.瓦特(Watt)在他发表有关世界野生棉种和栽培棉种的著作中,将棉属归纳为5类,29个种、13个亚种。第1、5类为野生种;栽培种均列在第2、3、4类。

根据染色体数目的分类 1924年英国H. J.德纳姆(Denham)和苏联A.Φ.尼古拉耶娃(Николае-ва)首次分别报道旧大陆栽培棉的染色体数目 (n=13)和新大陆栽培棉的染色体数(n=26)。1927年苏联Г.С.扎伊采夫(Зайцев)以种子有纤维的棉种为研究材料,提出按染色体数目进行分类:一类包括所有旧大陆的棉种2n=26; 另一类包括所有新大陆的棉种2n=52。并指出这两类之间的杂交种是完全不育的。他又将每一类分成2个组,旧大陆棉分成非洲组和亚洲组;新大陆棉分成中美洲组和南美洲组,共4个组。

根据染色体组的分类 1940年美国J. O. 比斯利(Beasley)进一步将2n=26和2n=52中的各个不同种,参照不同地理分布和各种间杂交能否产生杂种,以及杂种F1减数分裂时染色体的行为,分成A、B、C、D、E和(AD) 6个染色体组。A代表亚洲类型的棉种,B代表非洲类型的棉种,C代表大洋洲类型的棉种,D代表美洲野生二倍体棉种,E代表阿拉伯一印度类型的棉种,(AD)代表美洲四倍体棉种。奠定了棉属现代分类的基础。1947年英国J. B.哈钦森(Hutchinson)、1954年苏联Φ.м.马乌尔(Mayep)等人又分别把棉属分类作了一些修正,分别将棉种归纳分成一些组或亚组。

1966年美国L. E. 菲利普斯(Phillips)和 M.A.斯特里克兰德(Strickland)对原产于非洲东部的野生二倍体长萼棉的细胞学研究,认为长萼棉是一个新的细胞型,把长萼棉单独列为一个新的F染色体组。1979年美国G.A.爱德华兹(Edwards)和巴基斯坦M. A.米尔扎(Mirza)根据染色体组型分析,认为大洋洲的野生二倍体比克氏棉与大洋洲其他野生二倍体棉种的C染色体组显然有所不同,且与C染色体组的标准种斯托提棉截然不同。遂将比克氏棉另列为新的G染色体组,1978年美国P.A.费里克赛尔(Fry-xell) 总结前人的分类研究,根据棉种的地理分布及染色体组,将棉属分为39个种(见表、图),使棉属分类更趋完善,为当代分类学家所公认。菲列普斯命名的野生二倍体长须棉(G.barbosanum)原来归入染色体组B3。1978年费里克赛尔认为这个种与绿顶棉属于同一类型,这一论点尚有争论,故未列入表内。在表中所列的39个种中,有6个为异源四倍体种,33个二倍体种。其中4个为栽培种,35个野生种。栽培种的陆地棉、海岛棉、亚洲棉和草棉还各有若干半野生的种系。表中有8个棉种的染色体组尚未确定,4个种还不能利用人工栽培成活。

棉属的种及其地理分布

种 名 初次描述年份 染色体组 分 布 范 围
草棉G.herbaceum L.
亚洲棉G.arboreum L.
异常棉G.anomalum Wawr.&Peyr.
1753
1753
1860
A1
A2
B1
亚洲和非洲栽培种
亚洲和非洲栽培种
非洲南部和北部:①安哥拉(Angola)和纳米比亚
(Namibia);②尼日尔(Niger)到苏丹(Sudan)
三叶棉G.triphyllum(Harv.&Sand)Hochr.
绿顶棉G.capitis-viridis Mauer
斯托提棉G.sturtianum J.H.Willis
斯托提棉变种南德华棉G.sturtianum var.
nandewarense(Derera)Fryx.
1862
1950
1863
1964
B2
B3
C1
C1=n
非洲南部
西非佛德角群岛
大洋洲中部
大洋洲东南部
鲁滨逊氏棉G.robinsonii F.Muell.
澳洲棉G.australe F.Muell.
皱壳棉G.costulatum Tod.
杨叶棉G.populifolium (Benth.)Tod.
坎宁安氏棉G.cunninghamii Tod.
小丽棉G.pulchellum(Gardn.)Fryx.
纳尔逊氏棉G.nelsonii Fryx.
细毛棉G.pilosum Fryx.
1875
1858
1863
1863
1863
1923
1974
1974
C2






大洋洲西部
大洋洲中部
大洋洲西北部
大洋洲西北部
大洋洲最北部
大洋洲西北部
大洋洲中部
大洋洲西北部
瑟伯氏棉G.thurberi Tod. 1854 D1 墨西哥索诺拉州(Sonora),奇瓦瓦(Chihuahua);
美国亚利桑那州(Arizona)
辣根棉G.armourianum Kearn. 1933 D2-1 南美洲圣马科斯岛(San Marcos Island),墨西
哥下加利福尼亚(Baja California)
哈克尼西棉G.harknessii Brandg.
戴维逊氏棉G.davidsonii Kell.
克劳次基棉G. klotzschianum Anderss.
旱地棉G.aridum(Rose&Standl.)Skov
雷蒙德氏棉G.raimondii Ulbr.
拟似棉G.gossypioides(Ulbr.)Standl.
裂片棉G.lobatum Gentry
三裂棉G.trilobum(DC.)Skov.
1889
1873
1853
1911
1932
1913
1956
1824
D2-2
D3-d
D3-k
D4
D5
D6
D7
D8
墨西哥下加利福尼亚
墨西哥下加利福尼亚
加拉帕戈斯群岛(Galapagos Island)
墨西哥西部锡那罗亚(Sinaloa)至瓦哈卡(Oaxaca)
秘鲁西部和中部
墨西哥瓦哈卡(Oaxaca)
墨西哥米却肯(Michoacan)
墨西哥西部锡那罗亚(Sinaloa)至莫雷洛斯
(Morelos)
松散棉G.laxum Phillips
特纳氏棉G.turneri Fryx.
1972
1978
D9
墨西哥格雷罗(Guerrero)
墨西哥靠近瓜伊马斯(Guaymas)和索诺拉
(Sonora)
斯托克西棉G.stocksii Mast.ex Hook. 1874 E1 阿拉伯(Arabia),巴基斯坦(Pakistan)和索马里
(Somalia)
索马里棉G.somalense(Gurke)Hutch.
亚雷西棉G.areysianum(Defl)Hutch.
灰白棉G.incanum(Schwartz)Hillc.
长萼棉G.longicalyx Hutch&Lee
比克氏棉G.bickii Prokh.
陆地棉G.hirsutum L.
海岛棉G.barbadense L.
夏威夷棉G.tomentosum Nutt.ex Seem.
黄褐棉G.mustelinum Miers ex Watt
达尔文氏棉G.darwinii Watt
茅叶棉G.lanceolatum Tod.
1904
1895
1935
1958
1910
1763
1753
1865
1907
1907
1877
E2
E3
E4
F1
G1
(AD)1
(AD)2
(AD)3
(AD)4
(AD)5
(AD)6
索马里(Somalia),肯尼亚(Kenya),苏丹(Sudan)
阿拉伯南部
阿拉伯南部
非洲东部
大洋洲中部
世界栽培种
世界栽培种
夏威夷群岛
巴西东北部
加拉帕戈斯群岛(Galapagos Island)
墨西哥主要是庭园栽培

注: “-”染色体组未定。

棉属中不同染色体组棉种的地理分布

注:——分别为各染色体组的二倍体棉种,其中下角数字代表不同棉种

——由A和D染色体组合成的异源四倍体棉种,其中下角数字代表不同棉种;

㊀——染色体组未定的棉种。

费里克赛尔在上述的分类表中将棉属分为39个种,将茅叶棉和达尔文氏棉作为独立的种。但是有的分类学家认为茅叶棉与陆地棉杂交,不存在不可交配性和F1的不实性,是否是一个独立的种尚待证实。达尔文氏棉在形态上与海岛棉无多大差异,似应为海岛棉的变种。1985年美国J. E.安德里塞(Endrizzi)等人编写的棉属分类表,共列出41个种,其中除费里克赛尔于1978年列举的39个种以外,另增列了原产于非洲的A染色体组的非洲棉变种G.herbaceum var.af-ricanum (Watt) Mauer和染色体组未定的野生二倍体爱伦拜克氏棉G.ellenbeckii (Gurke) Mauer。但据最近研究证实爱伦拜克氏棉实际上并不存在。

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