棉花品種萬(wàn)豐201的選育及其栽培技術(shù)

摘要：以GK12為外源抗棉鈴蟲(chóng)Bt基因的供體，以具有海島棉、陸地棉、野生棉血統(tǒng)的冀棉20為受體，采用目標(biāo)性狀同步改良混合系譜法進(jìn)行連續(xù)定向選擇培育出萬(wàn)豐201。將其后代種植在枯黃萎混生重病地，不治蟲(chóng)，不整枝，不噴縮節(jié)胺，適當(dāng)增減密度，以保證入選材料的抗病蟲(chóng)效果以及其它目標(biāo)性狀的充分表達(dá)。2003—2004年河北省冀中南棉花品種區(qū)域試驗(yàn)中，籽棉、皮棉和霜前皮棉產(chǎn)量較對(duì)照品種DP99B分別增產(chǎn)11.9％、18.6％和21.7％；2005年生產(chǎn)試驗(yàn)中，籽棉、皮棉和霜前皮棉產(chǎn)量分別較對(duì)照品種DP99B增產(chǎn)17.1％、23.9％和25.6％；纖維品質(zhì)，上半部平均長(zhǎng)度30.0 mm，整齊度指數(shù)84.3，馬克隆值4.7，比強(qiáng)度30.3cN/tex，屬于II型棉花品種。適宜冀中南春播區(qū)、天津市棉區(qū)以及同類(lèi)生態(tài)區(qū)春播種植。突出表現(xiàn)高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、抗棉鈴蟲(chóng)、抗枯萎病、早熟不早衰。

關(guān)鍵詞：棉花；抗蟲(chóng)品種；選擇育種；栽培

中圖分類(lèi)號(hào)： S562文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B DOI編碼：10.3969/j.issn.1006-6500.2011.02.044

Cultivation Method and Breeding of Cotton 'Wanfeng 201'

ZHOU Han-zhang1， LIU Huan2， LI Ji-chao3， YANG Yu-fa4， LIU Dong-lai5， REN Zhong-qiu1， LI Hui-ling6

（1.Institute of Millet Crops， Hebei Academy of Agricultural and Forestry Sciences，Shijiazhuang，Hebei 050031，China;2. Agricultural Bureau of Shenze County， Shenze，Hebei 052560， China; 3. Agricultural Bureau of Shijiazhuang， Shijiazhuang，Hebei050021， China; 4. Agricultural Bureau of Wei County， Wei County，Hebei 054700 ， China; 5. Agricultural Bureau ofYuanshi County， Yuanshi，Hebei 050030， China; 6. Agricultural Bureau of Langfang， Langfang，Hebei 065000， China）

Abstract：Wanfeng 21 was selected by using pedigree-mixed model together with target trait improvement methods. The offspringwere planted at different cotton Fusarium wilt and Verticillium wilt occurring fields without insect pest managing， branch pruning ， DPC using， and proper density controlling， which could ensure correct selection of the offspring with the best disease and insect pest resistance performance and with full expression of the other target traits.In 2003—2004 tests of cotton field in Hebei， the product of seed cotton， lint cotton and cotton before frost was higher by 11.9％，18.6％ and 21.7％， respectively， than the breed DP99B. In 2005 tests， the rates were 17.1％，23.9％ and 25.6％. The fiber quality lied in the average height 30.0 mm of the upper part. With fiber uniformity 84.3， micronaire value 4.7， specific strenth 30.3cN/tex， 'Wanfeng 201' belongs to cotton breed of type II. The application area contained the middle-south in spring， Tianjin and similar ecosystem.

Key words: cotton; breed resistant of bollworm; selective breeding; cultivation

20世紀(jì)90年代以來(lái)，棉鈴蟲(chóng)爆發(fā)導(dǎo)致河北省乃至黃河流域棉花單產(chǎn)急劇下降，植棉面積大幅度下滑[1]。培育抗蟲(chóng)棉是降低棉花病蟲(chóng)為害、減少環(huán)境污染和提高纖維品質(zhì)最經(jīng)濟(jì)有效的方法[2]。通過(guò)導(dǎo)入外源抗棉鈴蟲(chóng)Bt基因，保持棉花抗病、高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)等主要性狀，將其后代種植于枯萎病、黃萎病混生的重病地，在不治蟲(chóng)、不整枝、不噴縮節(jié)胺、適當(dāng)增減密度的高壓脅迫下，經(jīng)過(guò)6年南繁北育定向選擇，育成了綜合性狀較理想的抗性純合穩(wěn)定的轉(zhuǎn)Bt基因抗棉鈴蟲(chóng)棉花新品種萬(wàn)豐201。該品種2006年4月通過(guò)河北省農(nóng)作物品種審定委員會(huì)組織的品種審定，2009年通過(guò)天津市認(rèn)定。

1材料和方法

1.1親本材料

1.1.1母本冀棉20是河北省農(nóng)林科學(xué)院棉花研究所選育，具有海島棉、陸地棉和野生瑟伯氏棉血統(tǒng)，主要特點(diǎn)是生長(zhǎng)勢(shì)好、無(wú)贅芽、鈴大、衣分高、豐產(chǎn)，全生育期132 d左右，株高90 ㎝左右，植株塔形且清秀，結(jié)鈴性強(qiáng)，長(zhǎng)卵圓形，單鈴質(zhì)量6.5 g左右，鈴殼薄，吐絮肥暢，易采摘，絮潔白，衣分42％左右，高抗枯萎病，耐黃萎病，抗干旱，耐鹽堿，抗逆性強(qiáng)，穩(wěn)產(chǎn)性好，適應(yīng)性廣。

1.1.2父本GK12是轉(zhuǎn)Cry1A基因高抗棉鈴蟲(chóng)新品種，全生育期123～125 d，株高90 cm，株型塔形，果枝上沖，長(zhǎng)勢(shì)強(qiáng)，結(jié)鈴性強(qiáng)，鈴卵圓形，單鈴質(zhì)量5.5 g，吐絮肥暢，易采摘，纖維潔白，品質(zhì)優(yōu)良，衣分39％左右，抗病性強(qiáng)。

1.2技術(shù)路線和育種方法

首先創(chuàng)新資源，再利用雜交轉(zhuǎn)育的方法將外源抗棉鈴蟲(chóng)Bt基因?qū)刖哂羞z傳基礎(chǔ)豐富的海島棉、陸地棉、野生棉的雜交后代中，聚合有益基因，最后將雜交后代用改良混合系譜法進(jìn)行連續(xù)定向選擇。為實(shí)現(xiàn)抗病抗蟲(chóng)、高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)、管理省工等目標(biāo)性狀的同步改良，將重要單項(xiàng)性狀與綜合的目標(biāo)性狀協(xié)同考慮，從雜種F1、選擇各世代到品系比較試驗(yàn)均在黃枯萎發(fā)生重病地進(jìn)行，且全生育期不防治棉鈴蟲(chóng)，不治病，不整枝，不噴縮節(jié)胺，適當(dāng)增減密度，充分利用人為創(chuàng)造和自然脅迫環(huán)境，使育種材料自始至終保持較重的病蟲(chóng)害、植株疏密不同及小氣候環(huán)境的多維脅迫，以保證入選材料的抗病蟲(chóng)效果[3]以及其它目標(biāo)性狀的充分表達(dá)。同時(shí)，委托相關(guān)單位對(duì)重點(diǎn)品系進(jìn)行抗枯黃萎病、抗棉鈴蟲(chóng)以及纖維品質(zhì)的鑒定。采用室內(nèi)外試驗(yàn)結(jié)果相結(jié)合的方法，對(duì)其早熟性、抗病性、抗蟲(chóng)性、豐產(chǎn)性及纖維品質(zhì)狀況進(jìn)行綜合分析，篩選符合育種目標(biāo)的棉花新品種。

1.3選育過(guò)程

1997年首先在河北省農(nóng)林科學(xué)院谷子研究所試驗(yàn)基地對(duì)100多份親本材料進(jìn)行鑒定、分析，篩選出80個(gè)親本，當(dāng)年冬在海南三亞南濱農(nóng)場(chǎng)配制雜交組合36個(gè)，以冀棉20做母本的雜交組合8個(gè)。1998年在河北省農(nóng)林科學(xué)院谷子研究所試驗(yàn)基地種植觀察，組合冀棉20×GK12的F1代長(zhǎng)勢(shì)好，田間表現(xiàn)出苗好，生長(zhǎng)整齊一致，株型塔形，植株松緊適中，較清秀；株高中等，葉片中等大小，鈴卵圓形，鈴大，結(jié)鈴性強(qiáng)，吐絮肥暢，籽棉產(chǎn)量較母本冀棉20增產(chǎn)30％以上，并且顯著高于其它組合，優(yōu)勢(shì)明顯，該組合入選為重點(diǎn)組合。在F2～F3世代，加大分離群體，盡可能多的增加基因重組和遺傳變異個(gè)體，通過(guò)改進(jìn)混選方法，提高目標(biāo)性狀超親遺傳新類(lèi)型的入選機(jī)率，實(shí)現(xiàn)抗性、豐產(chǎn)性、熟期和纖維品質(zhì)的多個(gè)優(yōu)良性狀的最終聚合。經(jīng)過(guò)6年南繁北育、觀察比較和定向選擇，篩選出的萬(wàn)豐201在產(chǎn)量、品質(zhì)、衣分和抗病蟲(chóng)等方面表現(xiàn)突出。2003—2004年參加河北省棉花品種區(qū)域試驗(yàn)，2005年參加生產(chǎn)試驗(yàn)，2006年4月通過(guò)河北省農(nóng)作物品種審定委員會(huì)組織的品種審定。2009年通過(guò)天津市認(rèn)定（圖1）。

2選育結(jié)果

2.1特征特性

在冀中南春播種植，全生育期134 d左右；出苗快，齊苗早，長(zhǎng)勢(shì)穩(wěn)健，整齊度好；植株塔形，瘋杈，贅芽較少，長(zhǎng)相清秀；莖稈粗壯，葉片中等大小，花乳白色；單株結(jié)鈴性強(qiáng)，鈴橢圓形，棉鈴較大；后期不早衰，吐絮肥暢，易采摘。

株高86.1 cm左右，單株果枝數(shù)12.1個(gè)，第一果枝節(jié)位6.6節(jié)，單株成鈴14.2個(gè)，單鈴質(zhì)量6.0 g左右，衣分40.2%左右，籽指10.6 g左右。霜前花率91.7%，不孕籽率5.3％（表1）。

2.2產(chǎn)量表現(xiàn)

2002年在鹿泉、威縣、南宮、館陶、冀縣和東光進(jìn)行多點(diǎn)聯(lián)試，籽棉、皮棉和霜前皮棉產(chǎn)量依次為4 381.5，1 716.3，1 658.1 kg·hm-2，分別較對(duì)照DP99B增產(chǎn)15.6％，19.8％，22.5％，居10個(gè)參試品系第1位。

2003—2004年河北省棉花品種區(qū)域試驗(yàn)，16點(diǎn)次全部增產(chǎn)，籽棉、皮棉和霜前皮棉平均產(chǎn)量分別為3 417.0，1 371.0，1 258.5 kg·hm-2；2003年較對(duì)照品種新棉33B依次增產(chǎn)10.9％，16.1％，16.6％，達(dá)極顯著水平，籽棉產(chǎn)量在參試組中居第2位；2004年較對(duì)照DP99B依次增產(chǎn)12.9％，21.0％，26.8％，達(dá)極顯著水平，籽棉產(chǎn)量在參試組中居第1位（表2）。

2005年生產(chǎn)試驗(yàn)中，8點(diǎn)次全部增產(chǎn)，籽棉、皮棉和霜前皮棉平均產(chǎn)量依次為3 862.5，1 485.0，1 404.0 kg·hm-2，分別較對(duì)照DP99B增產(chǎn)17.1％，23.9％，25.6%。位居第2位。

2007年河北省首次實(shí)行棉種補(bǔ)貼，為做好棉種補(bǔ)貼推薦的基礎(chǔ)工作，大都安排棉花品種展示田。在棉花主產(chǎn)地邢臺(tái)市威縣、衡水市故城縣、邯鄲市邱縣等農(nóng)業(yè)局棉花品種示范與優(yōu)選試驗(yàn)中，該品種平均產(chǎn)籽棉4 403.3 kg·hm-2，平均產(chǎn)霜前皮棉1 629.2 kg·hm-2，產(chǎn)量穩(wěn)均居前2位。其中，2007年邱縣平均產(chǎn)籽棉4 733.6 kg·hm-2，較對(duì)照冀棉228(3 770.7 kg·hm-2)增產(chǎn)25.54%，居35個(gè)棉花品種第1位；2009年邱縣國(guó)家級(jí)棉花萬(wàn)畝高產(chǎn)創(chuàng)建項(xiàng)目中，測(cè)產(chǎn)平均產(chǎn)皮棉1 581.0 kg·hm-2，超過(guò)預(yù)定指標(biāo)（1 500.0 kg·hm-2），比前3年（1 342.5 kg·hm-2）增產(chǎn)15.05%，居高產(chǎn)創(chuàng)建方常規(guī)棉品種首位（表3）。經(jīng)多點(diǎn)區(qū)試、生產(chǎn)鑒定、生產(chǎn)示范表明，該品種豐產(chǎn)性好，穩(wěn)產(chǎn)性強(qiáng)，增產(chǎn)潛力大。

2.3抗病性

2003—2004年經(jīng)河北省農(nóng)科院植保所人工接種鑒定，萬(wàn)豐201枯萎病病指7.0～8.3，黃萎病病指35.3～52.8，屬于抗枯萎病、耐黃萎病品種。

2.4 抗蟲(chóng)性

2005年中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院棉花研究所對(duì)萬(wàn)豐201進(jìn)行棉鈴蟲(chóng)抗性檢測(cè)的結(jié)果表明，萬(wàn)豐201在二代、三代和四代棉鈴蟲(chóng)高峰期，百株幼蟲(chóng)數(shù)量分別為6.67，0.44， 0.89頭，蕾鈴被害率分別為0.69％，10.29％，0.97％， 二、三代頂尖被害率分別為2.67％和11.34%，均低于受體品種冀棉20，差異達(dá)極顯著水平（表4）；和當(dāng)?shù)刂髟钥瓜x(chóng)棉品種（雙價(jià)抗蟲(chóng)棉“中棉所41”）相比，二代棉鈴蟲(chóng)發(fā)生期頂尖被害率明顯降低，差異達(dá)顯著水平，其它各項(xiàng)指標(biāo)均無(wú)顯著差異。

受體棉花品種冀棉20各項(xiàng)檢測(cè)均為檢出Bt殺蟲(chóng)蛋白；萬(wàn)豐201棉葉中Bt殺蟲(chóng)蛋白表達(dá)量不同，且隨棉株生育進(jìn)程呈下降趨勢(shì)，不同組織器官Bt殺蟲(chóng)蛋白表達(dá)量不同，和當(dāng)?shù)刂髟钥瓜x(chóng)棉品種中棉所41的變化趨于一致。萬(wàn)豐201苗期、蕾期、花期和鈴期棉葉中Bt殺蟲(chóng)蛋白表達(dá)量高于當(dāng)?shù)刂髟云贩N，其中，苗期抗性明顯高于蕾期和花鈴期，差異達(dá)極顯著水平；苗期抗性純合度明顯高于蕾期和花鈴期，差異達(dá)極顯著水平，而蕾期和花鈴期差異不顯著；苗期抗性純合度明顯高于當(dāng)?shù)刂髟云贩N，差異達(dá)極顯著水平，而蕾期和花鈴期差異不顯著。

2.5纖維品質(zhì)

2005年農(nóng)業(yè)部棉花品質(zhì)監(jiān)督檢驗(yàn)測(cè)試中心檢測(cè)結(jié)果顯示，萬(wàn)豐201上半部纖維平均長(zhǎng)度30.0 mm，整齊度指數(shù)84.3，馬克隆值4.7，比強(qiáng)度30.3 cN/tex，伸長(zhǎng)率7.0％，反射率75.8%，黃度7.1，紡紗均勻指數(shù)146.0，短纖維指數(shù)7.4（表5）。屬于II型棉花品種[4]。

2.6適宜種植區(qū)域

該品種適宜冀中南棉區(qū)、天津棉區(qū)和黃河流域同類(lèi)生態(tài)區(qū)春播種植。

3配套的栽培技術(shù)要點(diǎn)

3.1播前準(zhǔn)備

播前造墑?wù)兀┳慊省５追室源址蕿橹鳎抗暿﹥?yōu)質(zhì)粗肥60 m3、磷酸二銨375 kg、尿素225 kg、氯化鉀225 kg。

3.2適期播種

冀中南裸地棉田最佳播期4月20—28日，地膜覆蓋種植最佳播期4月15—20日。光籽點(diǎn)播3～4粒·穴-1；機(jī)播播種量15～22.5 kg·hm-2。若是地膜覆蓋，應(yīng)在棉苗子葉由黃變綠時(shí)進(jìn)行放苗，避免在晴天中午放苗。

3.3合理密植

提倡加大行距，縮小株距。一般棉田行距70 cm，株距25～30 cm，密度48 000～57 000株·hm-2；高水肥棉田行距可加大到80～100 cm，密度42 000～52 500株·hm-2。如與西瓜間作，棉田行距可達(dá)到120～150 cm，密度27 000株·hm-2左右。

當(dāng)棉苗出齊后要及時(shí)間苗，把棉苗先間成雙株，避免互爭(zhēng)肥水導(dǎo)致苗荒。當(dāng)棉苗3～5片真葉時(shí)，按上述要求的適宜密度留苗，相鄰缺苗之處，可留雙棵。

3.4肥水管理

花鈴期根據(jù)棉花長(zhǎng)勢(shì)長(zhǎng)相適時(shí)澆水1次，同時(shí)追施尿素150～300 kg·hm-2。盛花期葉面噴肥2～3次或后期酌情補(bǔ)施蓋頂肥，補(bǔ)追尿素75～120 kg·hm-2，以防早衰。

3.5適時(shí)化控

高水肥田長(zhǎng)勢(shì)較強(qiáng)，可以使用縮節(jié)胺進(jìn)行全程化控，掌握少量多次的原則。一般情況下可分3～4次噴施。蕾期用縮節(jié)胺7.5～12 g·hm-2。初花期是化控的關(guān)鍵時(shí)期，用量15～22.5 g·hm-2。打頂后7 d左右再進(jìn)行1次化控，用量37.5～49.5 g·hm-2。

3.6防治蟲(chóng)害

重點(diǎn)是棉盲椿、棉蚜、紅蜘蛛、葉蟬等。棉盲蝽危害重，較難防治，一定要掌握其發(fā)生規(guī)律，在防治關(guān)鍵時(shí)期葉背面噴藥防治，建議用內(nèi)吸性、觸殺性和熏蒸類(lèi)藥物混合使用或交替使用，效果較好。

4討 論

萬(wàn)豐201具有海島棉、陸地棉和野生瑟伯氏棉血統(tǒng)，遺傳基礎(chǔ)較豐富，外源Bt抗蟲(chóng)基因充分表達(dá)，表現(xiàn)了很好的抗蟲(chóng)性、抗病性和豐產(chǎn)性，且適應(yīng)性廣，纖維品質(zhì)優(yōu)良，達(dá)到AA級(jí)優(yōu)質(zhì)棉標(biāo)準(zhǔn)[5]，是近年來(lái)市場(chǎng)上頗受歡迎的、綜合性狀比較好的抗蟲(chóng)棉品種。該品種的選育表明：（1）利用具有海島棉、陸地棉、野生棉的遠(yuǎn)緣雜交遺傳背景的品系作親本，將外源Bt抗蟲(chóng)基因經(jīng)過(guò)雜交方法轉(zhuǎn)育[6]，可有效的豐富育成品種的遺傳基礎(chǔ)；（2）雜交后代選擇以改良混合系譜法較好。在雜種后代選育過(guò)程中，采用創(chuàng)新的常規(guī)組裝選擇技術(shù)，將重要單項(xiàng)性狀與綜合的目標(biāo)性狀協(xié)同考慮，即早世代選擇產(chǎn)量性狀與抗棉鈴蟲(chóng)性狀的同時(shí)，進(jìn)行抗病性與纖維品質(zhì)等的測(cè)定和選擇，在F2～F3世代，加大分離群體，盡可能多的增加基因重組和遺傳變異個(gè)體，通過(guò)改進(jìn)混選方法，提高目標(biāo)性狀超親遺傳新類(lèi)型的入選機(jī)率，實(shí)現(xiàn)抗性、豐產(chǎn)性、熟期和纖維品質(zhì)的多個(gè)優(yōu)良性狀的最終聚合；（3）采用多維脅迫選擇法不僅加速目標(biāo)性狀的穩(wěn)定還可甄選生長(zhǎng)穩(wěn)健、瘋杈少、贅芽生長(zhǎng)緩慢的品種。將雜交后代處于枯萎病、黃萎病混生重病地，棉田不治蟲(chóng)、不整枝、不噴縮節(jié)胺、適當(dāng)增減密度的多維高壓脅迫條件下，經(jīng)過(guò)目標(biāo)性狀同步改良的連續(xù)定向選擇，可使目標(biāo)性狀迅速趨于穩(wěn)定，從而獲得綜合性狀比較理想的抗性純合穩(wěn)定的株系。

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