優質、高產、抗病棉花新品種‘冀863’的性狀分析

崔淑芳，劉祎，錢玉源，師樹新，馬虎成，張玉松，趙瑞英，駱冬潔，李俊蘭

（1河北省農林科學院棉花研究所/農業部黃淮海半干旱區棉花生物學與遺傳育種重點實驗室，石家莊050051；2河北冀棉經作科技有限公司，石家莊050051；3邢臺市農業技術推廣站，河北邢臺054001；4滄州市種子監督檢驗站，河北滄州061001；5邯鄲市種子管理站，河北邯鄲056001；6衡水市農牧局，河北衡水053000）

優質、高產、抗病棉花新品種‘冀863’的性狀分析

崔淑芳1，劉祎1，錢玉源1，師樹新2，馬虎成3，張玉松4，趙瑞英5，駱冬潔6，李俊蘭1

（1河北省農林科學院棉花研究所/農業部黃淮海半干旱區棉花生物學與遺傳育種重點實驗室，石家莊050051；2河北冀棉經作科技有限公司，石家莊050051；3邢臺市農業技術推廣站，河北邢臺054001；4滄州市種子監督檢驗站，河北滄州061001；5邯鄲市種子管理站，河北邯鄲056001；6衡水市農牧局，河北衡水053000）

針對棉花生產上普遍存在的枯、黃萎病發生嚴重，纖維比強度偏低，馬克隆值偏高以及缺乏早熟性較好的品種等問題，廣泛搜集遺傳背景豐富、篩選綜合性狀優良的種質資源作為親本，利用雜交創造廣泛變異，實現目的基因的重組，選擇多個優良目標性狀集于一體的后代材料，結合南繁北育，在重病圃進行全生育期抗病性鑒定、多點適應性鑒定等，培育出優質、高產、抗病、早熟性較好的抗蟲棉花新品種‘冀863’。2006年參加冀中南春播棉花品種區域試驗，2010年通過河北省農作物品種審定委員會審定。‘冀863’高產、抗病、早熟性好，符合紡織工業需要的AA型優質棉標準，各項纖維品質指標匹配合理，符合國家棉花品種審定規范Ⅱ型品質標準。與同期和近5年河北省審定的春播常規棉品種比較，具有整齊度指數高、斷裂比強度強、馬克隆值適宜、反射率高、紡紗均勻性指數高等優良纖維品質性狀和早熟性好的特點。‘冀863’是適宜生產需要的綜合性狀優良的棉花品種，亦可作為培育新品種的優異種質資源材料。

‘冀863’；優質；高產；抗病；早熟性

0 引言

中國棉花生產舉世矚目，總產和單產均已躍居世界前列，其中種質資源創新、品種改良發揮了重要作用。原棉是紡織工業的重要原料，一個優良品種不僅需具備高產潛力，還需具備適合紡織工業發展所需的纖維品質。隨著紡織工業的發展，優質棉[1]的市場空間越來越大，這就要求加大優質棉品種的選育和推廣[2-9]。棉花枯萎病和黃萎病是通過土壤傳播的維管束病害，目前，種植抗病品種是最直接、有效的防治途徑。隨著農業用地日益減少，積極發展糧棉兩熟栽培，保證糧棉雙豐收，選育早熟性較好的品種，具有戰略意義。因此，創造、培育優質、高產、抗病、早熟的棉花新種質、新品種是當前品種改良的迫切任務[2,4,7-10]。

1 材料與方法

1.1 親本材料

母本：轉基因棉599系，高產、抗棉鈴蟲。鈴重6.3 g，衣分42.1%，纖維上半部平均長度30.0 mm，斷裂比強度28.5 cN/tex，馬克隆值5.1。

父本：1086系，抗枯、黃萎病，纖維上半部平均長度30.5 mm，斷裂比強度33.1 cN/tex，馬克隆值3.9。

1.2 選擇方法

1.2.1 纖維品質田間初選后，送農業部棉花品質監督檢驗測試中心檢測，依據國家標準[11-13]選擇纖維上半部平均長度≥28 mm、整齊度指數≥85.0%、斷裂比強度≥30 cN/tex、馬克隆值3.4～5.1的材料。

1.2.2 豐產性注重鈴重和結鈴性的協調選擇，選擇單株成鈴＞15個，鈴重＞6.0 g，衣分＞39.0%，子棉產量＞高產對照的品系。

1.2.3 抗病性在枯、黃萎病混生病圃，對枯萎病和黃萎病抗性進行全程鑒定。按照中國枯萎病和黃萎病5級劃分標準和時間[14]進行病情調查，選擇枯萎病病情指數≤5.0，黃萎病病情指數≤20.0的材料。

1.2.4 早熟性第一果枝節位、霜前花率、全生育期和現蕾、開花、吐絮的橫向期與縱向期是棉花早熟性的主要標志性狀[15-17]。通常第一果枝節位低、全生育期短、霜前花率高的品種表現早熟，加之多年的選育經驗，確定第一果枝節位6～7節、生育期130天左右、霜前花率90%，作為早熟材料性狀指標。進一步用棉花早熟性綜合標準分數對候選材料的早熟性進行衡量。

棉花品種早熟性的綜合標準分數為公式(1)。

1.3 選育過程

1996—1998 年從新陸中8號（原91-19）×GK12的雜交后代選育出轉基因抗蟲棉品系“599系”。1999年在陸地棉優質系89-127（中117選系）與海島棉雜交后，經過12代連續選擇，育成優質棉品系“1086系”，冬季在海南省三亞市南濱農場（簡稱南濱農場）配制組合599系×1086系。2000年雜交鈴種植于河北省農林科學院棉花研究所石家莊市小安舍試驗站（簡稱石家莊市小安舍試驗站），收獲F1代種子種植于南濱農場，冬季將F2代種子全部收回，2001年種植于石家莊市小安舍試驗站枯、黃萎病病圃中，在不防治棉鈴蟲的自然條件下，結合田間觀察、室內考種、纖維品質測試，選擇優良單株混收；F3～F6代注重纖維品質、產量（衣分、單鈴重）、抗病性、早熟性等性狀的綜合選擇，至2004年歷經4年7個世代的連續定向選擇，選出綜合性狀表現較好的‘冀863’，品系比較試驗，‘冀863’纖維品質優良，長、強、細指標配套，抗蟲性、抗病性均表現較好，霜前皮棉較對照DP99B增產21.2%；2005年在河北省衡水、邯鄲和滄州對‘冀863’的高產、抗病等性狀進行了適應性和穩定性鑒定；2006年參加冀中南春播棉花品種區域試驗（圖1）。

圖1 冀863選育圖

2 選育結果

‘冀863’在2006年、2007年2年冀中南春播棉花品種區域試驗和2009年生產試驗中表現突出，于2010年通過河北省農作物品種審定委員會審定。

2.1 纖維優質

2009 年農業部棉花品質監督檢驗測試中心檢測結果：上半部平均長度30.0 mm，斷裂比強度30.0 cN/ tex，馬克隆值4.9，整齊度指數85.2%，符合紡織工業需要各項纖維品質指標匹配合理的AA型優質棉[1,10,13]；符合國家棉花品種審定規范Ⅱ型品質標準[12]（表1）。

2.2 高產穩產

2006 年、2007年2年冀中南春播棉花品種區域試驗和2009年生產試驗中，18個試點全部增產。其中，2007年霜前皮棉產量居12個參試品種第1位。2009年子棉、霜前子棉均居9個參試品種第1位（表2）。

2.3 抗病性強

河北省棉花品種區域試驗指定單位河北省農林科學院植物保護研究所，2006、2007、2009年3年鑒定均屬高抗枯萎病、耐黃萎病類型。11個試驗點大田調查結果，枯萎病病情指數和黃萎病病情指數低，分別為0.8和18.6（表3）。

2.4 早熟性好

全生育期126天，第1果枝節位7.2節，霜前花率94.7%。在12個參加區域試驗品種中，全生育期較短、霜前花率高（表4）。

3 優良性狀分析

‘冀863’在同期河北省審定的7個（包括‘冀863’）春播常規棉品種和近5年即2011—2015年審定的20個同類型品種中，纖維品質和早熟性等性狀表現突出。

3.1 纖維品質性狀優良

3.1.1 上半部平均長度較長上半部平均長度是指在照影儀曲線上50%纖維量的位置，對曲線作一條切線，切點延長線對應點距離[14]。纖維長度越長，在棉紗中相互重合的部分越長，就會增加纖維相互間的摩擦力和抱合力使其不易滑脫，增加了成紗強力，紡紗的質量就越好[11,18-19]。根據2012年國家細絨棉標準，‘冀863’屬于30 mm級[11]，在同期7個品種中居第4位，在近5年20個品種中居第5位（表5）。

3.1.2 整齊度指數較高長度整齊度指數為棉纖維的平均長度和上半部平均長度的比值。該值越高，纖維一致性越好。‘冀863’屬于“高”檔[11]。在同期7個品種中居第6位，在近5年20個品種中居第5位。

3.1.3 斷裂比強度強斷裂比強度是指一束纖維受到拉伸直至斷裂時，所顯示出來的每單位線密度所受的力。該值高成紗強度高，織成的紗布質量好、牢固耐用；反之，在加工過程容易形成棉結索絲，短纖維含量和落棉量增多，紗布強度降低[18-19]。‘冀863’屬于“強”檔[11]，在同期7個品種中居第2位，在近5年20個品種中居第9位（表5）。

表2 ‘冀863’在冀中南春播棉花品種區域試驗和生產試驗中的產量表現

表3 ‘冀863’在冀中南春播棉花品種區域試驗中枯、黃萎病抗性鑒定結果

表4 ‘冀863’在冀中南春播棉花品種區域試驗中早熟性狀的表現

3.1.4 馬克隆值較低適宜紡紗馬克隆值是纖維細度與成熟度的綜合指標。馬克隆值高，耐機械打擊，易清除雜質，成紗條干均勻，外觀光潔疵點少，成品率高。過高或過低，均會影響成紗品質。通常紗廠希望得到馬克隆值3.5～4.9之間的棉花進行配棉[18-21]。‘冀863’馬克隆值較低為4.9，屬于B2級[11]，在同期7個品種中居第2位，在近5年20個品種中居第6位（表5）。

3.1.5 反射率高反射率是表示棉花對白色光的反射程度，顯示棉花樣品明亮或暗淡的程度，是評定棉花等級的重要依據。反射率越高，纖維成熟度好，色澤好等級高，制成的紗布牢固美觀[11,18]。‘冀863’反射率高，在同期7個品種中居第1位，在近5年20個品種中居第6位（表5）。

3.1.6 紡紗均勻指數較高紡紗均勻指數(SCI)是預測纖維紡紗能力的綜合指標，對紡紗強力影響很大，通常作為育種單位育種材料優化和紡織部門配線的統用指標，以保證棉花品種選育目標與其實際紡織使用價值達到高度一致[22]。SCI分3個等級：＜140為較差，140～150為中等，≥155為優質[23]，‘冀863’的SCI為143，在同期7個品種中居第3位，在近5年20個品種中居第7位（表5）。

3.2 早熟性好

‘冀863’在同期7個品種中，全生育期最短，霜前花率最高，早熟性綜合標準分數Tj最高居第1位，早熟性最好[15]；在近5年20個品種中，綜合標準分數Tj居第12位，早熟性較好（表5、表6）。

4 結論與討論

‘冀863’的育成不僅實現了纖維上半部平均長度、斷裂比強度與馬克隆值等纖維品質性狀之間的協調配套，而且實現了優質、抗病、早熟、高產的協同提高：（1）纖維優質配套檔次高。纖維品質優良，指標配套，符合河北省棉花品種Ⅱ型纖維品質標準和國家優質棉AA檔次。‘冀863’纖維上半部平均長度、整齊度指數、斷裂比強度、馬克隆值、反射率和紡紗均勻指數，在同期7個品種中，分別居第4位、第6位、第2位、第2位、第1位和第3位；在近5年20個品種中，分別居第5位、第5位、第9位、第6位、第6位和第7位。（2）增產幅度大穩產性好。2006、2007、2009年3年18個試點全部增產，平均每公頃皮棉、霜前皮棉分別較對照‘冀棉958’等增產15.5%和18.0%。（3）抗病性強且表現穩定。2006、2007和2009年河北省農林科學院植物保護研究所鑒定，‘冀863’均屬高抗枯萎病、耐黃萎病類型，平均枯萎病病指0.8，黃萎病相對病指27.7。（4）早熟性好。在同期7個品種中，全生育期最短，霜前花率最高，早熟性綜合標準分數最高，早熟性最好；在近5年20個品種中，早熟性綜合標準分數居第12位，早熟性較好。

表5 ‘冀863’與同期品種和近5年品種的早熟性和纖維品質性狀比較

表6 ‘冀863’與同期品種和近5年品種的早熟性綜合標準分數比較

優質、高產、抗病及早熟性較好的棉花品種‘冀863’的成功培育，取決于其親本選擇、后代處理以及重要性狀的準確鑒定等關鍵環節：（1）親本遺傳基礎豐富，雙親雜交后，后代變異類型多，性狀變異幅度大，容易獲得性狀分離較大的群體及超親類型，優良基因型個體出現的頻率高[14]。（2）試驗地土壤類型、肥力水平和土壤濕度等均勻一致，種植密度合理，管理措施適時，最大限度降低基因型與環境的互作效應，提高性狀選擇的準確性和效果[24]。（3）人工互交，可有效消弱或打破性狀間的不利連鎖，使重要性狀得到快速、同步改良。（4）性狀選擇效果很大程度上取決于鑒定結果的可靠性。重要性狀準確鑒定注意4個方面：一是在材料穩定時進行選擇；二是創造適宜性狀表現的條件；三是在棉花生育期進行全程觀察；四是嚴格按照行業標準進行篩選。

棉花新品種不斷更替，推動了棉花生產的不斷發展。但隨著社會經濟的發展，農村勞動力大量涌向第三產業和城市建設，勞動力成本越來越高，從事農業生產勞動的群體主要是老人和婦女。因此，迫切希望棉花新品種具有以下特征：（1）進一步提高棉花品種的抗旱、抗病、抗鹽堿等抗逆性，優化棉花纖維品質性狀，從而增加和穩定產量，提高附加值。（2）小面積種植，易種、易管、易收獲；規模化種植，適宜全程機械化、半自動化管理。（3）挖掘對棉花產品的綜合、全面利用，形成一條龍產業鏈，提高植棉效益，穩定和推動棉花生產發展。

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Traits Analysis of New Cotton Germplasm‘Ji863’with High Quality, High Yield,Disease Resistance,and Early Maturity

Cui Shufang1,Liu Yi1,Qian Yuyuan1,Shi Shuxin2,Ma Hucheng3, Zhang Yusong4,Zhao Ruiying5,Luo Dongjie6,Li Junlan1

(1Institute of Cotton,Hebei Academy of Agriculture and Forestry Sciences/Key Laboratory of Cotton Biology and Genetic Breeding in Huanghuaihai Semiarid Area,Ministry of Agriculture,Shijiazhuang 050051,Hebei,China;2Hebei Science and Technology Co.Ltd.of Cotton&Cash Crops,Shijiazhuang 050051,Hebei,China;3Xingtai Agricultural Technology Extension Station,Xingtai 054001,Hebei,China;4Cangzhou Seed Supervision and Inspection Station,Cangzhou 061001,Hebei,China;5Handan Seed Control Station,Handan 056001,Hebei,China;6Hengshui Agriculture and Animal Husbandry Bureau,Hengshui 053000,Hebei,China)

Aiming at the common problems in cotton production,such as serious Fusarium wilt and Verticillium wilt,low fiber strength,too high micronaire and lack of earlier maturity varieties,different genetic background materials were collected and germplasms with good comprehensive characters were screened as the parent materials.Then,hybridization was conducted between selected parent materials to cultivate progeny materials with multiple excellent target traits and through many generations’south-reproduction and north-selection,evaluation of disease resistance in the whole growth period and different environmental adapting identifications,the high quality,early maturity,disease-resistance and high yield‘Ji863’was cultivated.In 2006,the variety was adopted in the Mid-South of Hebei Province spring sowing cotton regional trial.Then it was approved by Hebei Breeding Examination and Approve Committee and was entitled‘Ji863’in 2010.The fiber quality of‘Ji863’conformed to the fiber quality type II specified by the National Variety Certification Standard for Cotton and AA grade in textile industry.Compared with other conventional spring cotton varieties approved in 2010 and in recent five years,‘Ji863’had better fiber qualities and earlier maturity,such as higher uniformity index,higher fiber strength,higher reflectivity and more suitable spinning evenness index.‘Ji863’was suitable for the production needs and had the best comprehensive properties.‘Ji863’was an excellent germplasm resource which could be used to breed more new varieties.

‘Ji863’;Good Quality;High Yield;Disease Resistance;Early Maturity

S562

A論文編號：cjas15060025

河北省現代農業科技獎勵性后補助項目“棉花品種冀863”。

崔淑芳，女，1965年出生，河北平山人，研究員，本科，主要從事棉花優質棉遺傳育種研究。通信地址：050051石家莊市和平西路598號河北省農林科學院棉花研究所，Tel：0311-87652079，E-mail：cshf2011@163.com。

李俊蘭，女，1963年出生，河北清河人，研究員，碩士，研究生，主要從事棉花優質棉遺傳育種研究。通信地址：050051石家莊市和平西路598號河北省農林科學院棉花研究所，Tel：0311-87652079，E-mail：li-junlan@sohu.com。

2015-06-29，

2015-09-06。