本文对纳尔逊氏棉（G.nelsonii Fryxell）、比克氏棉（G. bickii Prokhanov）和司笃克氏棉（G. stocksii）三个野生棉种，（亚洲棉×比克氏棉）F₁双二倍体和（异常棉×纳尔逊氏棉）F₁两个二倍体棉种的杂交品种，以及包括五色素腺体近等基因系在内的十二个陆地棉品种（系），采用石腊切片技术研究了其生物学特性及其种子成熟和萌发过程中子叶色素腺体形成的组织形态结构、遗传特点，以及这些材料不同组织器官的棉酚含量的变化以及与色素腺体形成之间的相关性。其目的在于探讨棉属不同棉种的遗传亲缘和进化关系，阐明色素腺体的形态特征在棉属植物系统发育过程中的地位，丰富棉属植物分类资料；利用色素腺体发育与棉酚含量之间的关系，寻找幼胚色素腺体发生与棉酚积累的关键时期，为色素腺体性状和棉酚合成基因克隆等研究提供基础；并从种间杂交后代的形态、生理生化、细胞遗传学等差异着手，揭示染色体加倍对于种间杂种育性的恢复和变异的影响，以指导棉花缘远杂交育种工作。主要研究结果如下： 1、不同棉种子叶色素腺体性状的组织结构；对比克氏棉（G. bickii）、司笃克氏棉（G. stocksii）、索马里棉（G. somalense）以及两对陆地棉（G. hirtusum）近等基因系的休眠种子、种子发育过程和种子萌发过程中的子叶进行连续切片观察。结果表明，具有子叶色素腺体延缓形成性状的比克氏棉休眠种子，虽子叶上肉眼看不到色素腺体，但含有“色素腺体原”，即一群不同于其它细胞的特殊细胞群，其原生质密度较大，核和核仁大而明显，细胞排列不规则但十分紧密，细胞壁很薄。该细胞群周围的几层细胞呈扁平状排列。并伴有具有小腔体的色素腺体，其形态略不同于正常色素腺体。比较种子成熟过程中的色素腺体组织结构发现，不同棉种在成熟早中期下胚轴与子叶均存在“色素腺体原”，只是一般棉种的子叶“色素腺体原’存在的时间较短。对色素腺体原形成过程的观察发现，幼胚子叶先出现色素腺体细胞，然后经数次分裂形成一团色素腺体细胞群，挤压周围细胞而形成色素腺体原。司笃克氏棉和索马里休眠种子的色素腺体形态特征不同于有色素腺体陆地棉、无色素腺体陆地棉和具有子叶色素腺体延缓形成特性的比克氏棉，为新的色素腺体类型。此外，观察结果还表明，比克氏棉与司笃克氏棉中均有多种类型色素腺体，光照对于比克氏棉的色素腺体形成是一个重要的因素和必要条件，但对于其它棉种，光照只影响其色素腺体形成的速度。 2、色素腺体与棉酚的关系：棉酚含量测定结果表明，比克氏棉、司笃克氏棉种仁的棉酚含量极低。相关性研究表明，棉酚含量动态与色素腺体形成的时间存在着一定的相关性。从色素腺体数量和大小与棉酚含量相关性来看，比克氏棉幼胚成熟过程中色素腺体原直径与棉酚含量存在显著正相关（r＝0.846）；司笃克氏棉种子萌发后于叶中的色素腺体数量与棉酚含量之间存在显著的负相关（r＝-0.926），而比克氏棉种子萌发后予叶的色素腺体直径与棉酚含量之间存在极显著正相关（r＝0.81），说明不同棉种色素腺体与棉酚之间相关性因时空不同而不同，比克氏棉早在种胚成熟过程中其色素腺体大小与棉酚含量就存在显著正相关，种子萌发后达到极显著正相关。种胚成熟到种子萌发，色素腺体数量与棉酚 含量从不显奢相关到显著相关．说明在比克氏棉子n！中色紊腴体（原）与棉酚之间确实存 在相关性，而且随种于的进一步发育、成熟，其相X性越明显．（亚洲棉X比克氏棉）F： 双二倍体的于叶色素脓体与棉酚含员之间的相关牲与比克氏棉相类似．而司笃克氏棉其子 叶的色素腴体与棉酚含量之间的关系与比克氏棉明显不同，在种于萌发后其色素腺体救目 与棉酚含量呈显著的负相关． 3、（亚洲捣X比克氏板）F．双二格体不育系的不育机理：本研灾对（亚洲棉X比克氏 5 棉）F；双二倍体可育系和不育系进行形态学、细胞学、生化方面观寨，发现（亚洲棉与比 克氏棉）F；双二倍体不育系形态特征与可育系相似，整体性状似父本比克氏棉，多数花为 闭花授粉．花粉母细胞减数分裂染色体观察结果表明，不育系与可育系细胞的染色体页目 相同，但不育系的单价体较多，染色体构型为Zn＝52二6．3331＋15，466II＋1．866ill＋0．6IV， 二价体平均交叉数为 1．gi；可育系的染色体构型为 Zn＝52二3．09＋23．79！＋0．39 Illto．04 Iy，二价体平均交叉数为互．94。另外，不育系虽能形成明显的赤道板，但异常的纺缠体使 在赤道板上的染色体朝向各异，后期互染色体分向两极数目不均等，一些配对染色体成整 体运动，而不分向两极．中期互互中出现染色体不同步．后期二二出现各种畸形用子群，结 果产生各类不育花扭粒．邀过电泳观察，子代不育诛与可育株之间的存在极大的相似性． 而相对于父本来说，子代既拥有父本的部分条带，又出现新的条带，说明父本基?