蔡立旺等

摘 要：研究2001—2013年江蘇省農(nóng)作物品種審定委員會(huì)審定通過的雜交棉花品種的性狀表現(xiàn)，為雜交棉育種提供參考。根據(jù)區(qū)域試驗(yàn)數(shù)據(jù)，采用Excel等統(tǒng)計(jì)方法分析雜交棉花品種的親本來源、產(chǎn)量表現(xiàn)、纖維品質(zhì)及抗性等性狀。結(jié)果表明：雜交棉品種親本多為蘇審常規(guī)棉與‘GK19；不同階段育成品種產(chǎn)量穩(wěn)步提高，但增產(chǎn)幅度有降低趨勢；單株鈴數(shù)有漸近增加的趨勢；30個(gè)白色雜交棉品種中，衣分均高于39.5%，鈴重5.9 g以上的品種占60%；纖維品質(zhì)達(dá)Ⅲ型以上品種占93.5%；近50%品種對枯、黃萎病的抗性達(dá)耐病級別；抗蟲性有待提高。近期雜交棉育種以改進(jìn)纖維品質(zhì)與抗性為主，穩(wěn)步提高產(chǎn)量；思路上注重種質(zhì)資源創(chuàng)新，充分利用生物技術(shù)，研究“三系”雜交棉；重點(diǎn)開展病蟲抗性和品質(zhì)研究。

關(guān)鍵詞：江蘇??；雜交棉花品種；性狀；育種思路

中圖分類號：S562 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 論文編號：2014-0221

Abstract： Research on characteristics of hybrid cotton varieties authorized by crop variety approval committee of Jiangsu Province during 2001 to 2013， providing a reference for hybrid cotton breeding. Based on the data of regional tests of hybrid cotton varieties， analyzed their parental origin， yield， fiber quality and resistance level by Excel and other statistical methods. The results showed that most parents of hybrid cotton varieties were ‘GK19 and conventional cotton varieties approved by Jiangsu Province； the yield of hybrid cotton varieties increased steadily at different stages， but yield increase rate tended to decrease； boll number per plant was gradually increasing； all varieties of lint were higher than 39.5% among thirty hybrid cotton varieties， outside colored cotton； 60% of the varieties of bell weight exceeded 5.9 g； 93.5% of the varieties fiber qualities reached national standard III and above； nearly 50% of the varieties resistance to cotton Verticillium wilt and Fusarium wilt； insect resistance remained to be improved. Breeding direction of hybrid cotton varieties should be based on the improvement of fiber quality and resistance， steadily improve yield in the recent years. Breeding methods should strengthen cotton germplasm innovation； sufficiently research CMS （cytoplasmic male sterility）-based hybrid cotton by utilizing biotechnology； mainly research on disease and insect resistance.

Key words： Jiangsu Province； Hybrid Cotton Varieties； Characteristics； Breeding Strategy

0 引言

棉花是中國主要的經(jīng)濟(jì)作物。作為戰(zhàn)略物資，棉花纖維在國民經(jīng)濟(jì)中的地位舉足輕重。棉花既是一種重要的天然紡織纖維作物，又是重要的種子油料作物，同時(shí)棉花種子也是一種重要的食品和飼料資源[1]。20世紀(jì)90年代以來，中國雜交棉品種在生產(chǎn)上的應(yīng)用面積迅速擴(kuò)大。1990年全國雜交棉種植面積為1.47萬hm2，占全國棉花種植面積的0.3%；到1999年全國雜交棉種植面積達(dá)39.93萬hm2，占全國棉花種植面積的10.8%；到2004年長江中游棉區(qū)雜交棉種植面積占本流域植棉面積的70.0%左右，成為棉花生產(chǎn)的主導(dǎo)品種；2010年雜交棉種植面積約占棉花種植面積的90.0%左右[2]。棉花育種上的分散性、重復(fù)性、滯后性、落后性、短期性和低效益限制了育種水平的提高，積極主動(dòng)地面對挑戰(zhàn)和機(jī)遇，采取相應(yīng)對策和措施，棉花育種工作會(huì)上一個(gè)新的臺階[3]。優(yōu)良品種在棉花生產(chǎn)上發(fā)揮著不可替代的作用[4]。2001年以來，江蘇省雜交棉品種的應(yīng)用比例提高，隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，全省棉花生產(chǎn)的面積逐步下降，但絕大部分仍為雜交抗蟲棉。近3年在20萬hm2左右，2012年僅為17.1萬hm2[5-6]。為了進(jìn)一下選育雜交棉花新品種，發(fā)揮品種的雜種優(yōu)勢，穩(wěn)定發(fā)展棉花生產(chǎn)，有必要對歷年審定的品種性狀進(jìn)行研究。本研究通過對2001—2013年江蘇省農(nóng)作物品種審定委員會(huì)審定通過的31個(gè)雜交棉花品種的親本來源、產(chǎn)量水平、品質(zhì)表現(xiàn)及病、蟲抗性等性狀進(jìn)行分析，提出今后雜交棉品種的工作方向及育種思路。

1 材料與方法

1.1 材料

以2001—2013年江蘇省農(nóng)業(yè)委員會(huì)公告附件中品種審定通過的雜交棉花品種區(qū)域試驗(yàn)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，數(shù)據(jù)來源為參考文獻(xiàn)[7]～[17]中。這些數(shù)據(jù)為全省2年各6～7個(gè)試點(diǎn)隨機(jī)區(qū)組試驗(yàn)3次重復(fù)結(jié)果的平均值，小區(qū)面積20 m2?？菸　ⅫS萎病及棉鈴蟲的抗性鑒定由江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院植保所進(jìn)行；各試點(diǎn)提供50鈴考種皮棉樣品，由農(nóng)業(yè)部棉花纖維品質(zhì)檢驗(yàn)測試中心測試品種纖維品質(zhì)。試驗(yàn)結(jié)果由江蘇省種子站匯總。

1.2 方法

數(shù)據(jù)采用Excel分析，研究雜交棉花品種親本來源與籽、皮棉產(chǎn)量，生育期、株高、果枝等農(nóng)藝性狀，單株結(jié)鈴數(shù)、鈴重和衣分等產(chǎn)量性狀，以及纖維品質(zhì)、病蟲抗性的性狀表現(xiàn)。

2 結(jié)果與分析

2.1 親本來源

31個(gè)雜交棉花品種，其親本都是陸地棉，僅很少材料在親本選育時(shí)采用了海島棉種質(zhì)資源（表1）；50%以上雜交品種的親本中有1個(gè)或2個(gè)為江蘇省審定的常規(guī)陸地棉品種，或是從它們中系統(tǒng)選擇育成的及通過其為親本雜交配組選育成的，如‘蘇棉6號、‘蘇棉9號、‘蘇棉12號、‘泗棉3號等，說明20世紀(jì)90年代江蘇省審定的常規(guī)棉花品種具有好的豐產(chǎn)性與配合力；而抗蟲親本中，‘GK19或從‘GK19系統(tǒng)選擇及與之雜交育成的占到50%以上，同樣說明‘GK19是一個(gè)抗性、配合力及豐產(chǎn)性等綜合性狀較好的品種。

2.2 產(chǎn)量及產(chǎn)量性狀

2.2.1 產(chǎn)量 表2列出了31個(gè)雜交棉花品種的籽、皮產(chǎn)量和對照品種名稱。由于棕色雜交棉‘蘇彩雜1號為類型較為特殊的品種，其余30個(gè)均為白色棉品種。根據(jù)參加區(qū)試時(shí)的對照品種，可以將30個(gè)雜交棉分成4類：對照品種為‘泗棉3號的10個(gè)雜交棉，平均籽、皮棉產(chǎn)量3695.6、1537.0 kg/hm2，較對照分別增產(chǎn)14.3%、7.6%，以‘南農(nóng)8號和‘泗雜3號增產(chǎn)幅度較大，皮棉產(chǎn)量較對照增產(chǎn)19%左右；對照品種第1年為‘泗棉3號、第2年為‘蘇棉9號的4個(gè)雜交棉，平均籽、皮棉產(chǎn)量3763.5、1501.5 kg/hm2，分別較對照增產(chǎn)16.4%、9.4%，以‘鹽雜2號和‘蘇雜201增產(chǎn)幅度較大，皮棉產(chǎn)量均較對照增產(chǎn)10%以上；對照品種為‘蘇棉9號的7個(gè)雜交棉，平均籽、皮棉產(chǎn)量3669.6、1480.1 kg/hm2，較對照分別增產(chǎn)9.6%、8.4%，4個(gè)品種的皮棉產(chǎn)量較對照增產(chǎn)10%左右；對照品種為‘泗雜3號的9個(gè)雜交棉，平均籽、皮棉產(chǎn)量3629.2、1511.7 kg/hm2，較對照分別增產(chǎn)2.8%、1.9%，以‘國華棉1號和‘蘇棉29增產(chǎn)幅度較大，皮棉產(chǎn)量分別較對照增產(chǎn)6.2%、8.5%。

2.2.2 產(chǎn)量及農(nóng)藝性狀 生育期在134～146天之間，大部分在138天左右，‘南農(nóng)8號較長，為146天，‘泗陽698、‘蘇棉28較短，僅為135天；株高平均在110 cm左右，‘南抗3號較矮，僅為93.7 cm，‘蘇棉29最高，達(dá)120 cm；果枝數(shù)平均18臺左右，基本上2006年前審定的品種果枝數(shù)少些，2006年以后審定的品種多些，在18～19臺之間；霜前花率均在85%左右；子指在10 g左右，‘泗雜3號最低，為9.2 g，‘蘇棉29最高，達(dá)11.0 g。

圖1、圖2、圖3按照表1中的品種序號描繪了2001—2013年江蘇省審定雜交棉花品種的單株結(jié)鈴數(shù)、鈴重和衣分的表現(xiàn)。圖1可以看出，單株鈴數(shù)有漸近增加的趨勢，一方面與雜交棉試驗(yàn)密度有所下降有關(guān)，一方面也從側(cè)面證明品種創(chuàng)新的成效；近年來審定的雜交棉品種單鈴重均在5.9 g以上，而在30個(gè)白色雜交棉品種中，鈴重≥5.9 g以上的品種數(shù)占60%（圖2）；除‘蘇彩雜1號衣分較低為34.4%外，30個(gè)雜交棉品種的衣分均≥39.5%，而衣分≥41.0%的品種達(dá)15個(gè)，‘蘇棉24號和‘泗雜3號衣分較高，達(dá)43%以上（圖3）。

2.3 纖維品質(zhì)

31個(gè)雜交棉品種的纖維品質(zhì)數(shù)據(jù)均為HVICC結(jié)果。對照NY/T 1297——2007標(biāo)準(zhǔn)[18]，從纖維長度分析，31個(gè)品種中有7個(gè)達(dá)Ⅰ型標(biāo)準(zhǔn)，其余品種均達(dá)Ⅱ型標(biāo)準(zhǔn)；比強(qiáng)度結(jié)果，31個(gè)品種中2個(gè)品種達(dá)Ⅰ型標(biāo)準(zhǔn)，15個(gè)品種達(dá)Ⅱ型標(biāo)準(zhǔn)，12個(gè)品種達(dá)Ⅲ型標(biāo)準(zhǔn)；馬克隆值分析，31個(gè)品種全部達(dá)Ⅱ型標(biāo)準(zhǔn)。綜合分析，31個(gè)品種中，17個(gè)品種達(dá)Ⅱ型標(biāo)準(zhǔn)，占審定品種的54.8%，12個(gè)品種達(dá)Ⅲ型標(biāo)準(zhǔn)，為審定品種的38.7%（表3）。從品質(zhì)結(jié)果分析可以看出，高品質(zhì)的品種有所欠缺，沒有品種達(dá)Ⅰ型標(biāo)準(zhǔn)，纖維品質(zhì)的育種將是長期的努力目標(biāo)，特別要注重纖維強(qiáng)度和馬克隆值的選擇。

2.4 抗性

2.4.1 抗病性 根據(jù)棉花枯、黃萎病抗性分級方法對枯萎病的抗性描述，31個(gè)品種中，5個(gè)品種達(dá)高抗水平，4個(gè)品種達(dá)抗級，20個(gè)品種為耐病水平，2個(gè)品種為感病級別；對黃萎病而言，沒有高抗品種，2個(gè)雜交品種達(dá)抗病級別，14個(gè)品種耐黃萎病。其余品種均感黃萎病。綜合來看，31個(gè)品種中達(dá)到耐枯、耐黃（含）以上的品種有15個(gè)，其中抗枯、抗黃的有1個(gè)，達(dá)到抗枯、耐黃的有4個(gè)，耐枯抗黃品種1個(gè)；感黃萎病品種達(dá)15個(gè)。因而，江蘇省雜交棉花品種選育中對枯萎病、黃萎病的抗性鑒定篩選是值得關(guān)注的一個(gè)重要方面。

2.4.2 抗蟲性 31個(gè)品種中，有7個(gè)品種對棉鈴蟲抗性鑒定達(dá)高抗水平，8個(gè)品種為抗級水平，2個(gè)為中抗。棉鈴蟲及其他害蟲發(fā)生與危害是制約江蘇省棉花生產(chǎn)發(fā)展的主要限制因子，注重選擇具不同抗蟲基因背景的抗蟲親本組配雜交組合，對解決棉鈴蟲抗性產(chǎn)生或延長抗蟲棉使用時(shí)間可能具有重要意義。

3 結(jié)論與討論

根據(jù)江蘇省棉花生產(chǎn)發(fā)展現(xiàn)狀和地域特點(diǎn)，通過2001—2013年江蘇省審定通過的雜交棉花品種性狀分析，近期內(nèi)江蘇省雜交棉花育種的主攻方向應(yīng)以提高纖維品質(zhì)和病蟲抗性為主，穩(wěn)步提高產(chǎn)量水平。選育的品種綜合性狀為：纖維品質(zhì)達(dá)到審定標(biāo)準(zhǔn)Ⅲ級以上，抗枯萎病、耐黃萎病，抗棉鈴蟲，鈴重6.0 g以上，衣分40%～42%。

雜交棉育種理論研究是篩選高優(yōu)勢雜交組合的重要基礎(chǔ)。在以前研究基礎(chǔ)上，今后應(yīng)加強(qiáng)核心親本創(chuàng)新與鑒定篩選方面的研究工作，重點(diǎn)是轉(zhuǎn)基因材料（對已獲得的不同類型非轉(zhuǎn)基因常規(guī)育種親本材料進(jìn)行基因轉(zhuǎn)育或轉(zhuǎn)化）、遠(yuǎn)緣雜交后代材料（增加親本的遺傳多樣性）、具有典型質(zhì)量性狀（如超雞腳葉、低酚、莖葉多毛、扭曲苞葉、紅葉、光子）的遺傳材料以及抗病、耐旱堿、高強(qiáng)纖維材料的創(chuàng)新與轉(zhuǎn)育。擴(kuò)大資源的遺傳背景才能促進(jìn)棉花育種的創(chuàng)新。篩選儲(chǔ)備一批遺傳穩(wěn)定、綜合性狀優(yōu)良的優(yōu)異親本材料，并對其進(jìn)行配合力測定，進(jìn)一步研究雜種優(yōu)勢表達(dá)與形成的機(jī)理[19]。

通過DNA標(biāo)記技術(shù)對目標(biāo)性狀QTL精細(xì)定位及遺傳效應(yīng)分析，結(jié)合育種目標(biāo)設(shè)計(jì)目標(biāo)基因型[20]，對某些重要農(nóng)藝性狀位點(diǎn)直接進(jìn)行選擇改良[21]，用于高產(chǎn)品種改良抗病性或纖維品質(zhì)，結(jié)合田間選擇，有利于縮短育種周期。隨著三系雜交棉‘邯雜98-1[22]、‘銀棉2號[23]、‘銀棉8號[24]及‘中棉所83[25]的育成，棉花三系配套從研究已走向應(yīng)用，將大大減少雜交棉的制種成本，為雜交棉的進(jìn)一步推廣增添后勁。將生物技術(shù)應(yīng)用于三系雜交棉的育種，可以更好地促進(jìn)江蘇省的雜交棉花生產(chǎn)發(fā)展。

近10年來，江蘇省棉花生產(chǎn)上的枯、黃萎病菌種發(fā)生了很大的變化.再加上沿海棉區(qū)常年連作，土壤含菌量不斷積累，枯、黃萎病發(fā)病逐漸呈加重的趨勢。10年中有6年黃萎病大爆發(fā)，給棉花生產(chǎn)造成了巨大損失[26]。高抗（抗）黃萎病抗源缺乏是當(dāng)前抗黃萎育種進(jìn)展不快的主要原因。因此應(yīng)加速生物技術(shù)抗枯、黃萎病育種工作，從抗黃萎性能好的海島棉、亞洲棉、野生棉及棉屬植物中克隆抗黃萎基因，創(chuàng)造高抗黃萎病的抗源種質(zhì)。這是目前抗黃萎病育種的重要研究課題[27]。隨著抗蟲棉的廣泛種植，棉鈴蟲、紅鈴蟲受到了抑制，但害蟲種類的分布發(fā)生了較大的變化，盲蝽蟓發(fā)生較重[28]。這些問題需引起育種者的足夠重視，從基本環(huán)節(jié)入手，通過生物技術(shù)、修飾性回交、輪回選擇等方法，控制并逐步解決病害問題。

棉纖維是世界上重要的天然紡織原料，纖維長度、纖維強(qiáng)度、纖維細(xì)度和整齊度是評價(jià)纖維品質(zhì)的重要指標(biāo)。江蘇省審定的雜交棉品種纖維品質(zhì)集中表現(xiàn)在纖維長度、比強(qiáng)度和馬克隆值三者的不協(xié)調(diào)，較多品種因纖維強(qiáng)度未達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求而成為Ⅲ型品種。因此在今后的品種篩選上，應(yīng)強(qiáng)化纖維強(qiáng)度的選擇，穩(wěn)步提高纖維長度與纖維細(xì)度。在育種材料的取舍上要特別注意結(jié)合品質(zhì)測試結(jié)果[29]。

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