恰当判别体细胞同源染色体进而获得更准确的基本数据,是核型分析最关键的环节。经典核型分析难以准确做到同源配对而往往失于偏颇,基于原位杂交的核型分析突破了这个瓶颈问题。澄清多倍体棉花的供体亲本,不仅可解决长期争论的理论问题,而且有助于棉花基因组测序首选棉种的决策,在进入全基因组测序时代,这一点非常重要。因此,利用我院现有材料优势,本人就较全面地开展了现有棉种基于原位杂交的核型分析。本研究收集到了21个棉种,涵盖了棉属除K基因组外的A~G和AD等8个基因组。用基因组DNA和rDNA作探针,获得了荧光原位杂交结果,并重点进行了核型分析,取得了较好的结果。现归纳如下:四倍体棉种的GISH,明显区分了两个亚组的染色体、其中一亚组染色体明显大于另外一亚组的,进而证实四倍体棉种的异源二倍体结构、棉属A基因组染色体大于D基因组;按照染色体相对长度由长到短编序时,发现亚组染色体的相对长度有交叉现象,即有的属于较小亚组的染色体比较大亚组的要大,这对于经典核型分析来说是无法回避的难题,说明基于原位杂交的核型分析更加准确可靠。核型基本参数比较和核型重合率聚类分析表明,阿非利加棉与亚洲棉及草棉都有很大的差异,可能有独特的进化途径,在棉属分类上应该给一个“种”的地位。澳洲棉和奈尔逊氏棉与C基因组斯特提棉有很大的差异,但与比克氏棉也有明显的差异,所以不支持将前两个棉种归到后者代表的G基因组或三个种归为一个基因组的观点。本研究用到的4个四倍体棉种,陆地棉与海岛棉亲缘关系最近,黄褐棉与二者及达尔文氏棉的亲缘关系很远。黄褐棉非常特殊,在四倍体棉种进化途径上是一个独立的分枝。进一步支持四倍体棉种两个亚组来源于A和D基因组的推论。四倍体棉种A亚组可能有共同的供体,即阿非利加棉;D亚组的供体分析不十分明朗,但肯定支持D亚组多系起源学说,且认为可能的供体种是雷蒙德氏棉和三裂棉,但雷蒙德氏棉可能不是陆地棉的父本供体。定位了二倍体棉种的45S rDNA,明显提高了对随体的鉴别能力。发现随体或45S rDNA位点在棉种的分布有“主区域”的特点,即集中于某些或某一序号染色体上,比如D基因组以第5、9和13号染色体为中心的3个区域。9个二倍体棉种定位了5S rDNA,其中7个棉种都与45S rDNA在同一染色体上,推测棉属两种rDNA可能有高度的共线性。核型资料显示棉属整体的进化程度不高。亚洲棉与绿顶棉为二倍体棉种进化程度最高与最低的两个典型。本研究还分析讨论了各个基因组的起源与演化的可能途径。