棉花轉基因抗蟲育種基礎材料纖維品質測試數據分析

申貴芳　張曉潔　韓宗福　王宗文　王景會　孔凡金　鄧永勝　段冰　李汝忠

摘要：對2005～2014年山東省棉花轉基因抗蟲育種中間材料的纖維品質測試數據進行比較，并與我國其它產棉區數據進行比對，分析山東省棉花品質育種現狀和存在的主要問題，提出了棉花品質育種的主攻方向。

關鍵詞：轉基因抗蟲棉；育種材料；纖維品質

中圖分類號：S562.034

文獻標識號：A

文章編號：1001-4942（2015）10-0022-03

豐富的育種基礎材料是選育棉花優良品種的物質基礎。任何一個優良棉花品種的育成，都是從大量育種基礎材料（或稱中間材料）中經連續多年多代選擇、比較、鑒定而育成，因此，從一定意義上說，有沒有豐富優良的育種基礎材料是育種成敗的前提。棉花作為紡織工業的原料，其纖維長度、強力、細度等物理指標，直接決定著成紗的檔次和質量，歷來是棉花育種的主要目標之一。隨著人們生活水平的提高，對純棉紡織品的需求不斷增長，紡織業對棉花纖維品質的要求也在進一步提高。而且，棉花機械采收是必然趨勢，為抵消機采、加工對棉纖維品質的不良影響、滿足紡織對原棉品質的要求，機采棉品種的內在品質（遺傳品質）也應優于手摘棉品種。20世紀90年代中期以來，山東省轉基因抗蟲棉育種取得突破性進展，創新積累了大量轉基因抗蟲育種基礎材料，不僅用其育出近百個轉基因抗蟲棉新品種，而且它們也直接關系到今后一個時期內山東棉花育種的走勢。本研究對2005～2014年山東棉花研究中心纖維分析室測試的6604份育種基礎材料纖維品質的主要指標數據進行比較，系統評價其纖維品質狀況，以期為今后棉花育種提供參考和借鑒。

1材料與方法

所測棉樣絕大部分由山東棉花研究中心各育種課題組提供，少部分由省內其它棉花研究單位提供，共6604份，均為2005～2014年轉基因抗蟲育種中間材料，包括單株、株行、株系、品系等，其中不同世代單株棉樣占70%左右。測試儀器HVI Spectrum，瑞士USTER公司生產，實驗室恒溫恒濕，符合該儀器對測試條件的要求。纖維品質測試指標為：上半部平均長度、整齊度指數、短纖指數、斷裂比強度、馬克隆值、伸長率等。按照我國棉花纖維品質分級標準（主要指標）劃分等級（表1），對纖維長度、比強度、馬克隆值以及綜合性狀進行分析。

2結果與分析

2.1纖維品質總體情況

綜合10年來供試樣品測試結果（表2）看，所測棉樣綜合纖維品質指標多集中在2A級，占所測樣品總數的75.67%，屬粗短類型的1A級樣品數占14.92%，達優質棉標準的3A級樣品僅占8.98%，而達長絨棉標準的4A、5A級樣品則極少。這大致與目前國內紡織業大宗用棉品級檔次比例及同期山東省審定棉花品種的纖維品質狀況相吻合。就不同年份來看，1A級棉占比后5年與前5年持平，2A級占比增加10.21%，3A級占比則減少51.17%，4A級占比更是減少了76.32%。

2.2上半部平均長度

HVI Spectrum測試的棉花纖維長度是根據纖維照影長度曲線圖采用重量測試方法計算出來的，也就是指上半部平均長度，即重量占纖維束一半（50%）的較長纖維部分根數的平均長度，也可以理解為棉纖維長度分布中平均長度以上的所有纖維的平均值。圖1顯示了2005～2014年間所測棉樣平均棉纖維長度的變化趨勢，棉纖維上半部平均長度處于29.32～31.36mm之間，按照我國棉花纖維品質分級標準處于中絨和中長絨級別，長度34mm以上的長絨棉極少。年際間以2006年的平均絨長最長，2007、2008年也相對較長，2009年最短，其它年份均在29.70～30.67mm之間。前5年變化較大，后5年則較為穩定。

2.3斷裂比強度

HVI Spectrum測試的棉花纖維斷裂比強度（cN/tex）是指棉花纖維束試樣受到拉伸直至斷裂（纖維束以等速伸長的方式在1/8英寸的夾持距離內斷裂）時所顯示出來的每單位線密度所受的力，與棉纖維成熟度、細度有著密切的關系，棉纖維斷裂比強度愈高，成紗強度愈高，紡織成品耐磨性愈好。所測樣品棉纖維斷裂比強度平均在30cN/tex以上，按照我國纖維品質分級標準均處于較高級別，特別是2011年以后纖維比強度顯著提高，均在32cN/tex左右（圖2）。

2.4馬克隆值

馬克隆值是棉纖維細度和成熟度的綜合指標，是在規定條件下一定重量棉纖維樣品通過測定流經纖維的氣體壓力差來獲得。細而成熟度好的纖維是紡織業所期望的理想纖維。從2005～2014年所測樣品的平均馬克隆值（圖3）來看，多在4.3～5.0之間，屬于細絨棉B級，但年際間總體呈增高趨勢。按照我國棉花纖維品質評價方法，3.7～4.2是馬克隆值最佳范圍（A級）。2014年馬克隆值平均超過了5.0，表現為纖維成熟度較好，但偏粗。

2.5與其它地區棉花品種纖維品質比較

2014年農業部對全國9個主產棉省121個棉花主栽品種的纖維品質進行樣品抽測，結果見表3。山東棉花品種的纖維長度、斷裂比強度均居于全國平均水平，馬克隆值則高于長江流域棉區和西北內陸棉區。與黃河流域棉區其它省份相比，山東棉花纖維品質屬于較好水平，并且纖維整齊度好，紡紗均勻指數高。

3結論與討論

唐淑榮等對近十年來我國棉花主產區纖維品質狀況的分析表明，黃河流域棉區的棉纖維上半部平均長度與長江流域和西北內陸棉區相比處于同等水平，斷裂比強度有所提高，馬克隆值也有上升趨勢。本研究所測樣品，纖維上半部平均長度居于29.32～31.36mm之間，后5年雖稍有下降，但仍穩定在30mm左右；纖維斷裂比強度平均在30cN/tex以上，且有上升趨勢，2011年以后均在32cN/tex左右；馬克隆值也有增高趨勢。就綜合纖維品質而言，本研究所測樣品2A級樣品占75.67%，屬粗短類型的1A級樣品占14.92%，優質棉3A級樣品僅占8.98%，大致與同期山東省審定棉花品種的纖維品質狀況相吻合，也基本與目前國內紡織業對不同品級原棉需求比例相一致。但就年際間變化趨勢來看，后5年（2010～2014年）較前5年（2004～2009年）2A級棉樣品比例增加，3A、4A級占比大幅減少，應引起育種家們的高度重視。尤其是隨著棉區經濟發展，勞動力成本急劇升高，發展機采棉是今后棉花生產發展的必由之路，這對新育成品種的內在纖維品質提出了更高要求。與其它產棉國家相比，我國棉花品種纖維長度有較大優勢，但是斷裂比強度尚存在一定差距，馬克隆值偏高。今后山東省棉花品質育種的主攻方向應是在保持纖維上半部平均長度穩定在30mm以上的基礎上，進一步提高纖維斷裂比強度，降低馬克隆值，更加注重纖維長度、強力和細度的協調同步改良。endprint